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内容发布更新时间 : 2024/12/25 0:39:48星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

2. 理想沉淀池应符合哪些条件?根据理想沉淀条件,沉淀效率与池子深度、长度和表面积关系如何?

平流沉淀池构造:(1)进水区;(2)沉淀区;(3)污泥区;(4)出水区。 条件:

①颗粒处于自由沉淀状态,颗粒的沉速始终不变。

②水流沿水平方向流动,在过水断面上,各点流速相等,并在流动过程中流速始终不变。 ③颗粒沉到底就被认为去除,不再返回水流中。

关系:设理想沉淀区的深度为H,长度为L,宽度为B,进入沉淀区的水流量为Q 则有:水平流速 ,沉降时间 ,截留沉速 ,表面负荷

对u

对u>u0的颗粒,沉淀效率为100%,即沉降速率大于截留沉速u0的颗粒能够全部去除。则沉速大于等于u0的颗粒全部去除率为(1-p0)。 因此,理想沉淀池的总沉淀效率

式中p0—沉速小于u0的颗粒重量占所有颗粒重量的百分率;

由上述内容可知,理想沉淀区的沉淀效率只与截留沉速有关,即水在沉淀区中的沉淀效率只与表面负荷有关,而与其他工艺参数(如沉淀时间、池深、水流速度等)无关。当处理水量一定时,沉淀效率只与沉淀池的表面积有关,即沉淀池表面积越大,沉淀效率越高。

3. 影响平流沉淀池沉淀效果的主要因素有哪些?沉淀池纵向分格有何作用? 主要因素:

(1)、水流的紊动性:水流的紊动,影响颗粒沉淀。所以希望紊动性小些。紊动性大小可用雷諾数 来衡量,Re越大紊动性越强。平流沉淀池一般Re=4000~15000,属于紊流。只有斜板(管)可达层流。

(2)、水流的稳定性:为避免外界干扰(异重流、风浪等),希望稳定性越高越好。水流的稳定性以弗劳德数 来衡量,越大越稳定。平流沉淀池宜使Fr>10-5。

(3)、凝聚作用的影响:实际沉淀池的水深对混凝沉淀效果也有影响。 作用:降低水力半径R,从而降低雷诺数Re并提高弗劳德数Fr。

4. 沉淀池表面负荷和颗粒截留沉速关系如何?两者涵义有何区别? 关系:对于理想沉淀池,表面负荷在数值上等于截留沉速,但意义不同。 即:

区别:表面负荷是指单位沉淀面积上所承受的水流量。

截留沉速是指恰好能从池顶始端沉淀到池底末端时的颗粒沉降速度。

5. 平流沉淀池进水为何采用穿孔隔墙?出水为什么往往采用出水支渠? 穿孔隔墙作用:使流量均匀分布在进水截面上,尽量减少扰动。 出水支渠作用:增加出水堰的长度,降低流量负荷,避免流线过于集中。

6. 斜管沉淀池的理论根据是什么?为什么斜管倾角通常采用60°?

理论根据:浅池理论,即在保持截留沉速u0和水平流速v都不变的条件下,减小沉淀池的深度,就能相应地减少沉淀时间和缩短沉淀池的长度。

从另一方面来说,在原体积不变时,增加沉淀面积,可使颗粒去除率提高。

斜板、斜管的倾角,应能使沉泥能自动下滑,其值与沉泥的性质及颗粒粗细有关。在城市自来水的混凝沉淀池中,斜板、斜管的倾角多采用60°。

7. 澄清池的基本原理和主要特点是什么?

原理:把絮凝和沉淀综合在一个构筑物中完成,主要靠活性泥渣层达到澄清目的。当脱稳的杂质随水流与泥渣层接触时,便被泥渣层阻留下来,使水获得澄清。这是把泥渣层做为接触介质的净化过程,也是一种絮凝过程,称接触絮凝。在絮凝的同时,杂质从水中分离出来,清水在澄清池上部被收集。 特点:

8. 已知颗粒密度ρ=2.65g/cm3,粒径d=0.45mm(按球形颗粒考虑),求该颗粒在20℃水中沉降速度为多少?

9. 平流沉淀池设计流量为720 m3/h。要求沉速等于和大于0.4mm/s的颗粒全部去除。试按理想沉淀条件,求:(1)所需沉淀池平面积为多少m2?(2)沉速为0.1mm/s的颗粒,可去除百分之几?

10. 原水泥沙沉降试验数据见下表。取样口在水面下180cm处。平流沉淀池设计流量为900 m3/h,表面积500 m2。试按理想沉淀池条件,求该池可去除泥沙颗粒约百分之几?(C0表示泥沙初始浓度,C表示取样浓度)。

沉降试验数据

取样时间(min) C/C0

0 1 15 0.98 20 0.88 30 0.70 60 0.30 120 0.12 180 0.08 第5章 过滤

例题

1. 设滤池平面尺寸为7.5m×7.0m=52.5 m2。试设计大阻力配水系统。 解:冲洗强度采用q=14L/s?m2,冲洗流量Q=14×52.5=735L/s=0.735m3/s, 1) 干管

采用钢筋混凝土渠道。断面尺寸:850mm×850mm,长7500mm。 起端流速v0=0.735/(0.85*0.85)=1m/s。 2)支管

支管中心距采用0.25m。支管数n=7.5×2/0.25=60根(每侧30根)。支管长为(7.00-0.85-0.3)/2≈2.93m,取2.9m。式中0.3m为考虑渠道壁厚及支管末端与池壁间距。每根支管进口流量=735/60=12.25L/s,支管直径选用80mm,支管截面积为5.03×10-3m2,查水力计算表,得支管始端流速va=2.47m/s。 3)孔口

孔口流速采用5.6m/s,孔口总面积f=0.735×/5.6=0.131 m2。配水系统开孔比α=0.131/52.5=0.25%。 孔口直径采用9mm,每个孔口面积=6.36×10-5 m2。孔口数m=0.131/(6.36*10-5)=2060个。考虑干管顶开2排孔,每排40个孔,孔口中心距e1=7.5/40=0.187m。

每根支管孔口数=(2060-80)/60=33个,取34个孔,分两排布置,孔口向下与中垂线夹角45°交错排列,每排17个孔,孔中心距e2=2.9/17=0.17m。 4)配水系统校核

实际孔口数m’=34*60+80=2120个

实际孔口总面积f’=2120*6.36*10-5=0.1348m2 实际孔口流速v’=0.735/0.1348=5.45m/s

(f’/ω0)2+(f’/nωa)2=(0.1348/0.85*0.85)2+(0.1348/60*5.03*10-3)2=0.25<0.29 α=q/1000v’=14/1000*5.45=0.268% 符合配水均匀性达到95%以上的要求。

2. 设滤池平面尺寸为L=4m,B=3m,F=12m2。滤层厚H2=70cm,冲洗强度采用q=14 L/(s ? m2)。滤层膨胀度e=45%。试设计冲洗排水槽断面尺寸和冲洗排水槽高度H。 解:每个滤池设2条冲洗排水槽,槽长l=B=3m,中心距=4/2=2m。 每槽排水流量Q=qF/2=14*12/2=84L/s=0.084 m3/s。 冲洗排水槽断面采用标准形状。按公式求断面模数: X=0.45Q0.4=0.45*0.0840.4 m≈0.17m

冲洗排水槽底厚采用δ=0.05m,保护高0.07m,则槽顶距砂面高度: