作业2答案

1、In an existing horizontal-flow rectangular sedimentation tank, the operating overflow rate is 24m3/m2·d. Now we have three kinds of particles with the setting velocities of 0.1 mm/s, 1mm/s, and 2mm/s respectively, pleased calculate the theoretical removal percentage of each particle？

解：

所以0.1mm/s的去除率为：

速度为1mm/s的颗粒，，所以=100%

速度为2mm/s的颗粒，，所以=100%

2、已知密度为2000 kg/m3的球状颗粒在20℃的水中沉降，雷诺数，求

服从斯托克斯公式的情况下，可沉颗粒的最小直径及沉降速度。

解：已知20℃水的物性参数如下：密度为996.2 kg/m3，粘度为1.005×10-3Pa·s。由斯托克斯公式，可得颗粒的沉降速度为

将上式带入，得

=2

m=1.55×10-4m

所以，可沉颗粒的最小粒径为155μm，相应的沉降速度为

m/s=1.3×10-2m/s

3、设置沉砂池的主要目的？沉砂池有哪些类型？曝气沉砂池的功能

及其优点？

目的：设置沉砂池主要是为了从污水中去除砂子、煤渣等比重较大的颗粒，以免这些杂质影响后续处理构筑物的正常运行。

类型：按水流方向：平流，竖流、曝气沉砂池

曝气沉砂池的功能以及优点：曝气沉砂池是一狭长形渠道，沿渠壁一侧上设曝气装置，集曝气和除砂于一身；废水进入沉砂池后，在水平和回旋的双重推力作用下，池内水可以做旋流运动，无机颗粒之间相互碰撞接触机会增大，把表面附着的有机物磨去，此外，旋流产生的离心力，把相对密度较大的无机颗粒甩向外层并下沉，相对密度较轻的有机物旋至水流的中心随水带走，这样，不但可使沉砂中的有机物降低，还有预曝气、脱臭、除油等功能。

4、简述平流式沉砂池的组成？已知某城市污水厂最大设计流量0.2m3/s, 最小设计流量0.1m3/s, 总变化系数Kz=1.5，？并根据以下参数设计平流式沉砂池各部分尺寸（画出计算草图）？

设计参数：

1.水平流速v:最大0.3m/s,最小0.15m/s

2.最大流量时停留时间：30～60s

3.有效水深：u0*t , <1.2m，一般0.25～1m,

4.每格宽度>0.6m

5.池底坡度0.01~0.02

6.计算过程：

L=vt (m)

A=Qmax/v( m2)

B=A/h2h2: 设计有效水深,(m)

V=Q max XT86400/Kz*106(X:城市污水沉砂量，30m3/106m3污水，T排砂时间间隔，Kz：生活污水总变

化系数)

池总高：H＝h1+h2+h3（m, h3沉砂室高度m）

验算最小流速：v min:=Q min/(n ωmin )(ωmin:最小流量下水流断面面积,m2)

解：由入流渠、闸板、沉砂区、沉砂斗组成.

（1）沉砂池水流部分的长度：

L=vt＝0.25*30=7.5m

式中：L——水流部分长度；

v——最大设计流量时的流速m/s；

t——最大设计流量时的停留时间

（2）过流断面面积：

A=Qmax/v＝0.2/0.25=0.8 m2

式中：A——水流断面积，m3；

Q max——最大设计流量，m3/s 。

（2）池总宽：

设2格，每格宽0.6m, 总宽B＝2*0.6=1.2m

（3）有效水深：

B=A/h2h2:设计有效水深,(m)

h2=A/B=0.67 取0.7m

（4）砂斗容积：

V=QmaxXT86400/Kz*106＝0.2×30×2×86400/（1.5×106）=0.69m3 式中：V——沉砂室所需容积，m3；

X——城市污水沉砂量，采用30m3/106m3污水；

T——清除沉砂的时间间隔，取T=2d ；

K z——生活污水总变化系数，K z=1.2。

（5）每个沉砂斗容积：

每格2只斗，每只斗容积＝0.69/4=0.17m3

（6）沉砂斗各部分尺寸计算：

设斗底宽a1=0.5m, 倾斜角55度, 斗高h3’=0.35m

沉砂斗上口宽：

a=2h3’/tg55 +a1=2*0.35/tg55+0.5=1.0m

沉砂斗容积：

V＝1/3*h3’*(a2+aa1+a12)= 1/3*0.35’*(12+1*0.5+0.52)=0.2m3>0.17m3

（7）沉砂室高度h3：

假设采用重力排砂，池底坡度0.06坡向斗

h3”=0.06*(7.5-2*1-0.2)/2=2.65*0.06=0.159m

h3=h3”+h3’=0.159+0.35=0.51m

（8）池总高：

H＝h1+h2+h3=0.3+0.67+0.51=1.48 m,

(9)验算最小流速：

最小流量时单池工作Vmin:=Qmin/(n ωmin)＝0.1/(1*0.6*0.7)=0.24m/s>0.15m/s

5、 q vmax =200L/s, q vmin =100L/s, 设计人口10万人，设排泥间隔天数为2天，人均干泥量25g/cap.d(污泥含水率设为95％), 取表面负荷 q=2m 3/(m 2 *h), 取停留时间t=2h, 试设计平流式沉淀池

(1).沉淀区表面积A ：

2233max 360/2/6.3200m h

m m h m q q A v =∙⨯== (2).沉淀区的有效水深：时间取2h

m h h m m qt h 42/2232=⨯∙==

沉淀区有效体积：

3

2214404360m m m h A V =⨯=⨯=

(3). 沉淀池长度：v 取值≤5mm/s ，t 取值为2h

m

h h m t v L 302*/)16.4*6.3(6.3==∙∙=，

(4). 沉淀区总宽度：

B ＝A/L=360/30=12m

(5). 单池宽度: 取池个数n=2只，单池宽度b=12/2=6m

(6). 校核尺寸比例

a. 长宽比：L/b=30/6=5 不小于4， (4~5) 为宜

b. 长深比：L/ h 2=30/4=7.5

(7).污泥部分所需总容积V 设排泥间隔天数为2天，人均干泥量25g/cap.d ，污泥含水率95％，

换算为湿污泥体积

3351001000kg/m

0.95)-(110002d cap 1025g/cap.d m V =⨯⨯⨯⨯=