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环境工程专业计算例题集

环境工程专业计算例题集
环境工程专业计算例题集

环境工程专业

水污染控制工程

计算例题集

编者的话

为完善“水污染控制工程”这门环境工程专业的主干专业课的基本教学环节,提高教学质量,编者在多年教学和科研过程中,通过教学实践查阅了大量参考资料,并结合“水污染控制工程”课程建设过程中所编写的计算例题集及其经几年的实际使用情况,进行了修订。

编写本习题集的指导思想是:强化学生的课外练习,深化对本课程中基本概念、基本理论及基本工艺设计计算的理解和掌握,了解水污染控制工程领域新工艺新技术的基本概念和有关理论。与修订前所编习题集相比,本习题集基本保持了上版的习题数量和类型,并更注重习题内容与教学内容(包括实践性教学环节)的系统性,适当增补了一定数量的有关水和废水处理新技术方面的习题,以拓宽学生的知识面。

为便于本例题集在教学过程中得到良好的使用并发挥其作用,本习题集根据高延耀主编:《水污染控制工程》(下册)(北京:高等教

育出版社,1989年)的教学体系进行编写。在具体使用过程中,可根据实际的教学进度安排及教学要求,有侧重地加以选用。

由于编者的经验和水平有限,所编写的习题中肯定存在不少疏漏和不妥之处,敬请老师和学生们不吝斧正。

主要参考书目

(1)王宝贞,水污染控制工程,高等教育出版社,1990

(2)张自杰主编,《排水工程》(下册),第四版,中国建筑工业出版社,2000

(3)许保玖,给水处理,中国建筑工业出版社,1979

(4)崔玉川等,废水处理工艺设计计算,水利电力出版社,1994

(5)崔玉川等,水处理工艺设计计算,水利电力出版社,1988

(6)崔玉川等编,城市污水厂处理设施设计计算,化学工业出版壮,2004

(7)崔玉川等编,城市污水回用深度处理设施设计计算,化学工业出版壮,2003

(8)顾夏声,废水生物处理数学模式(第三版),清华大学出版社,1993

(9)张自杰等,活性污泥生物学与反应动力学,中国环境科学出版社,1989

(10)Grady C. P. L., Jr., et al., 废水生物处理理论与应用,中国建筑工业出版社,1989(中译本)

(11)陈季华等,废水处理工艺设计及实例分析,高等教育出版社,1990

(12)郑元景等,污水厌氧生物处理,中国建筑工业出版社,1988

(13)拉马尔奥R. S., 废水处理概论,中国建筑工业出版社,1982(中译本)

(14)秦麟源,废水生物处理,同济大学出版社,1992

(15)许保玖,给水处理理论与设计,中国建筑工业出版社,1992

(16)顾夏声等,水处理工程,清华大学出版社,1985

(17)张自杰主编,《废水处理理论与设计》,中国建筑工业出版社,2003

(18)沈耀良等编著,《废水生物处理新技术—理论与应用》(第二版),中国环境科学出版社,2006

(19)沈耀良等编著,《固定化微生物污水处理技术》,化学工业出版社,2002

(20)L D Benefield et al., Biological Process Design for Wastewater treatment, Prentice-Hall , Inc., 1980

(21)C. P. Leslie Grady, Jr., et al., Biological Wastewater Treatment, Second Edition, Marcel Dekker, Inc., 1999

(22)P. Aarne Vesilind, Wastewater Treatment Plant Design, IWA publishing, 2003

(23)Vesilind P. A., et al., Environmental Pollution and Control, Butterworth Publisher, 1983(second edition)

第一章 水质指标和废水出路

例题1 某水样的BOD 5测定数据如下表所列(培养温度为20℃),试根据Thomas

变换法求该水样20℃时的K 值和BODu 。

根据BOD 5的测定数据,计算出(t/Y )1/3值如下表所列:

a =0.230

b =0.011

由此可计算得:

2.61/ 2.610.011/0.230K b a ==?

10.125d -=

()()1/2.31/2.30.2300.125u BOD a K =??=??

286=(mg/l )

例题2 如某工业区生产废水和生活污水的混合污水的2天30℃生化需氧量为

220mg/l ,试求该污水的BOD 5(20℃)(K 1=0.1d -1)。 解:

(1)计算30℃时的K 1(30)

()()(

)

20130120T K K θ-=?

()

()

302010.1 1.0470.158d --=?=

(2)计算BODu

()()(

)130230110K U BOD BOD -=-

()0.1582220110U BOD -?=-

425.58U BOD =(mg/l )

(3)计算BOD 5(20)

()()

(

)120520110K U BOD BOD -=-

()

0.15425.58110-?=?-

291=(mg/l )

第二章 水体的自净和水质模式

例题3 河流资料:

最旱年最旱月的平均时流量(95%保证率)为Q=5.0m 3/s (流速v=0.25m/s);

河水溶解氧含量(夏季)DO=7.0mg/L ; 河水中原来不含酚。

废水资料:

废水最大流量q=100m 3/h ; 废水含挥发酚浓度Co=200mg/L ; 废水生化需氧量BOD 5=450mg/L ;

废水采用岸边集中排水方式。

① 计算此废水在排入河流之前所达到的酚处理浓度;

② 为满足水体中DO 不低于4mg/L 的要求,试估算此废水所应达到的BODu 去除率。 解:

(1)废水中酚所需的处理程度E 0

设:废水排放口上流河水中的挥发酚为C 1(=0mg/L );

废水中允许排入河流的挥发酚浓度为C (mg/L );

水体中挥发酚的最大允许浓度为C 2(据有关标准为0.01mg/L );

根据河流的流速v=0.25mg/s ,可取a=0.75。 根据物料平衡原理有:

()12aQC qC aQ q C +=+

()21/C aQ q C aC q

∴=+-????

()0.755100/36000.010.7550/100/3600

=?+?-??????

1.35=(mg/L )

根据有关标准可知,废水中挥发酚的最高允许排放浓度为0.5mg/L(<1.35mg/L),故该废水所应达到的挥发酚处理程度应为:

()000/E C C C =-

()2000.5/200=-

99.75%=

(2)废水中BOD 5所需的处理程度E 0

影响废水中溶解氧变化的因素很多,其中主要因素是有机物生物氧化所消耗的氧量。

本题中因缺乏全面的资料,故不考虑复氧等因素而作一般的估算。

①河水中可以利用的氧量1O

()()17450.7511.25/O g s =-??=

②废水中有机物氧化所需的氧量2O

()254'O q BOD =+

式中: 4—保持废水和河水混合后的DO 不低于4mg/L ; 5'BOD —废水中允许排放的5BOD 浓度(mg/L )。

根据物料平衡原理,由1O =2O ,得:

5'BOD =398(mg/l)

废水中最高允许的5BOD 排放浓度标准为60mg/L (<398mg/L ),故该废水应达到的

5BOD 处理程度应为:

()045060/45086.7%E =-=

(注:如果本题计算所得的废水中的酚和5BOD 浓度低于相应的有关排放浓度标准值,则按计算值计算处理程度)。

例题4 一条大河的自净系数为f=2.4,耗氧常数K 1=0.23d -1,河水和废水混合点处的

氧亏量为D 0=3.2mg/L ,第一阶段的生化需氧量为BODu=20.0mg/L 。求:

① 混合水体流动一天处的氧亏量;

② 出现最大氧亏量所需的时间及最大氧亏量。 解:

(1)一天后的氧亏量D 1

()(){}

1111111/1f K t K t

La D e e f Da La f ---=---????-

()(){}

2.410.2310.22120.011 2.41

3.2/20.02.41e e --??-?=

---?????-

5.0=(mg/l )

(2)出现临界氧亏量的时间t 0和临界氧亏量D 0

()(

)012.3lg 111Da t f

f K f La ?

??

?=--????-???

?

()()2.3 3.2lg 2.41 2.410.232.4120.0???

?=

?--???

??-????

()1.93d =

100.231.93

0/20.0/2.4 5.3aK t D Lae f e --?==?=(mg/l )

第三章 水环境标准和水污染治理(略)

第四章 水的物理处理(一)调节、隔滤和离心法

例题5 某污水厂的废水量逐时变化统计数据如图a 所示。试计算均量调节池的出水

平均流量及调节池所需的最小调节容积。 解:

(1)绘制进水量累计曲线(如图b 所示)。 (2)均量池出水流量计算Q 平。

以直线连接图b 中O 、A 两点,则OA 直线的斜率为均量池的控制出水流量,亦即水泵的抽水流量。由图可知,A 点的累计水量为1464m 3,相应的累计是时数为24h ,故可算得

例题5 图(a)

例题5 图(b)

OA的斜率为Q平=1464/24=61(m3/h)。

(3)均量池的最小容积计算V min(理论容积)

通过流量累计曲线的最高点与最低点分别作两条平行于直线OA的切线,得切点B和C,分别自B点和C点作与纵坐标平行的直线,与出水累计曲线分别相交于D点和E点。

线段BD所代表的水量为220m3,线段CE所代表的水量为90m3,则BD+CE=220+90= 310(m3),即为均量池的最小容积V min。

由图可知,约在21点时均量池全部充满,而在14点时均量池全部放空。

(4)均量池的实际容积

设计中采用的均量池容积一般宜考虑增加理论调节容积的10~20%。故本题实际所需的均量池容积应按310×(1+20%)=372(m3)来设计。

(5)均量池的主要尺寸

①表面积A

取均量池的水深h=2.0m,则A=372/2=186(m2)。

②工艺尺寸

采用正方形调节池,则调节池的边长为L=(186)1/2=13.6(m)。

例题6已知最大废水量Qmax=0.2m3/s,总变化系数K z=1.50。格栅栅条断面采用矩形,格栅前水深h=0.4m,通过格栅的水流速度为v=1.0m/s,栅条间距b=20mm,格栅放置角度为a=60o,栅条宽度s=10mm,栅槽前后进出水渠道宽I k=0.5m,展开角a′=20o。试设计

格栅与栅槽。 解:

(1)栅条的间隙数n

()

()()

()1/2

1/2

max sin /0.2sin 60/0.020.4 1.022

o n Q bhv α==???=(个)

(2)格栅的设计宽度B

()()10.012210.02220.85B s n bn =-+=?-+?=(m)

(3)栅前渠道扩大段的长度I 1

()()()()1/2'0.650.5/2200.21

o P K I I I tg tg α=-=-?=(m)

(4)栅槽前与出水渠道连接处渐宽部长度I 2

210.510.510.210.105I I ==?=(m)

(5)通过格栅的水头损失h 1

()2

1/2h K v g ζ= 式中:K ——格栅阻力增大系数(=3.36v-1.32);

ζ——栅条间隔局部阻力系数(=β(s/b )4/3,对于矩形栅条断面β为2.42)。

()()

()4/3

21 3.36 1.0 1.32 2.420/01/0.02 1.0/29.80.1h =?-????≈(m)

(6)栅室总高H 设超高h 2=0.3m ,则

120.40.10.30.8H h h h =++=++=(m)

(7)栅室总长I

()1221.00.5/I I I h h tg α=+++++

()0.210.105 1.00.50.40.3/60o tg =+++++

2.22=(m)

(8)日栅渣量W

∵b=20㎜,取W1=0.01(m 3渣/m 3污水)

()max 186400/1000Z W Q W K = ()864000.20.01/1000 1.5=???

0.115= (m 3/d)(<0.2m 3/d ,可选用人工清除格栅)

下图所示为计算示意图。

例题7某厂的过滤生产能力为Q=30000m3/d,水厂的自用水量为其生产能力的5%,过滤速度为v=10m/h,反冲洗时间t=6min=0.1h,反冲洗强度q=14L/m2·s,冲洗周期T=12h。试计算滤池的工艺尺寸。

解:

(1)滤池的工作时间T’

滤池24小时连续工作,其有效工作时间为:

()()

=-=?-=

T'241t/T2410.1/1223.8

(h)(为计初滤水排放所需的时间)(2)滤池的面积F

滤池总面积F为:

()()()

=+?=

F Q15%/vT=300001+5%/1023.8132.4

(m2)。

单个滤池的面积f为:

采用N=6个,成双行对称布置,则有:

f=132.4/6=22(m2)。

(3)单池的平面尺寸

滤池长宽比(L/B)采用1,则滤池的边长为(22)1/2=4.7(m)。

(4)校核强制流速v’

()()

=-=?-=

v Nv N

'/1610/5112

(m/h)。

(5)滤池高度H

采用:承托层厚度H1=0.45m;

滤料层厚度H2=0.70m;

砂面上水深H3=1.70m;

滤池超高 H 4=0.3m 。 则滤池的总高度为:

4

1

0.450.70 1.700.30 3.15

i i H H ===+++=∑(m ) 。

例题8 已知处理废水量为Q=340m 3/h ,采用压力式水力旋流离心机对废水进行预处

理以去除废水中的悬浮物无机颗粒。试根据有关要求设计该离心机。 解:

(1)离心机圆筒部分的直径D 设采用两个分离器

()1/2

0/2Q kDd g p =? 式中:Q —处理流量(L/min ); k —流量系数(=5.5d 1/D ); D —离心机圆筒部分直径(㎝); d 1—进水管直径(㎝),一般为D/4;

do —澄清液排出中心管直径(㎝),一般为D/4;

p ?—压力式水力旋流分离器的进出口压力差(压力式水力旋流分离器的进口压力一般为3kg/cm 2(表压),出口即为常压,则p ?=3kg/cm 2)。 ∴Q/2=5.5×0.25D×0.25D×(9.8×3)1/2

()()1/2

1/2

/2 1.8639340000/602 1.863940

D Q =?=??≈??????

??

(cm )。

(2)离心机的工艺尺寸

圆筒部分高度 H 0=1.70D=1.70×40=68(㎝) 进水管直径 d 1=0.25D=0.25×40=10(㎝) 澄清液排出中心管直径 d 0=0.25D=0.25×40=10(㎝) 出水管直径 d 2=0.25D=0.25×40=10(㎝) 底部液体排出管直径 da=0.5 d 2D=0.5×10=5(㎝) 锥体角度 θ=10 O 锥体高度

()()()()

0/2405/210K H D da tg tg θ=-=-?

99.2=(㎝)

例题8示意图

第五章水的物理处理法(二)澄清法

例题9 某城市污水的悬浮物浓度为O C=320mg/L,且为非絮凝性颗粒。经静置沉淀试验所得数据列于小表。试验所用沉淀柱的有效水深为1.2m。试计算颗粒沉速为u=2.5mm/s 和1.0mm/s时的颗粒总沉淀效率。

例题9表

时间t(min) 5 15 30 45 60 90 120 C/C00.60 0.52 0.46 0.40 0.33 0.27 0.22 沉淀速度(mm/s) 4 1.33 0.67 0.44 0.33 0.22 0.17

解:

(1)绘制C/C0—t曲线(如图所示)

(2)利用曲线进行图解

例题9图

由上图可知,沉淀速度小于2.5mm/s(u 0)的悬浮颗粒与全部悬浮颗粒之比(C 2.5/C 0=X 0)为0.55,即沉淀速度大于2.5mm/s 的颗粒的去除百分数E 1为:

E 1=1-0.55=0.45(如下表中的∑1)

同时,沉淀速度小于2.5mm/s 的颗粒的去除百分数E 2为:

()0

200

1/X X E u u dx udx

u ==

?

?

对上述积分式进行图解,得到如下计算表。

积分

X udx

?

的图解值(∑2)

dx(≈△x) u udx 0.08 0.10 0.0080 0.15 0.20 0.0300 0.07 0.30 0.0210 0.04 0.50 0.0200 0.04 0.70 0.0300 0.03 1.00 0.0300 0.01 1.25 0.0125 0.02 1.70 0.0340 0.01

1.35

0.0235

(3 2.5()()0

2.50000

11/12

X X u udx X η=-+=-+∑?

()10.550.2090/2.5=-+

0.5353%==

(4)同理可计算得u0=1.0mm 时的颗粒总沉淀效率为η1.0=63%。

例题10 某城市污水的最大设计流量为Qmax=0.3m 3/s ,最小流量为Qmin=0.15m 3/s ,

总变化系数为Kz=1.45。试进行平流式沉砂池的工艺设计计算。 解:

(1)池长L

取水平流速v=0.3m/s ,停留时间T=30s ,则池长L 为:

0.3309L =?=(m )

(2)过水断面面积A

max /0.3/0.3 1.0A Q v ===(m 2)

(3)池总宽度B

设分格数n=2,每格宽b=0.6m ,则总宽度B 为:

0.62 1.2B bn ==?=(m )

(4)有效水深h 2

2/ 1.0/1.20.83h A B ===(m 2)

(5)池砂斗所需容积V

设排渣的时间间隔为Ts=2d ,并取沉砂量W1=30m 3/106m 3污水,则:

1max 68640010s

z

W Q T V K ???=

?

686400300.22

10 1.45???=

?

1.07=(m 3)

(6)每个沉砂斗的容积V 0

设每个分格中有两个沉砂斗,则:

()()0/2 1.07/220.27V V n ==?=(m 3)

(7)沉砂斗尺寸

设斗底宽度a 1=0.5m ,斗壁倾角α=55o ,斗高h 斗=0.42m ,则沉砂斗的上口宽度a

为:

12/tg a h a α=+斗 20.42/550.5o tg =?+

1.09=(m)

(8)沉砂斗实际容积V o’

()2211'/3

O V h a a a a =+?+斗

()220.42 1.09 1.090.50.5/3

=?+?+

0.278=(m 3)

因V 0>V 0′,故容积够用。

(9)沉砂室高度h 3

设池底坡度i=0.06,坡向砂斗,则:

()220.2/2l L a =--

()92 1.090.2/2=-?- 3.31=(m)

则:32h h il =+斗

0.420.06 3.31=+?

0.62=(m )

(10)池总高H

设超高h 1=0.3m ,则:

123H h h h =++

0.30.830.62=++ 1.75=(m )

(11)校核最小流速v min

最小流速时只用一格工作,其过水断面面积A min =bh 2,则最小流量时的流速v min

为:

()min min 2/0.15/0.60.83v Q bh ==?

0.3=(m/s)(>0.15m/s ,符合要求)。

例题10示意图

例题11 已知某城市污水处理厂的平均流量为Q=0.5m 3/s ,总变化系数Kz=1.38。试

进行曝气沉砂池的工艺设计计算。 解:

(1)最大设计流量Q max

max 0.5 1.380.69Z Q Q K =?=?=(m 3/s )

(2)曝气池容积V

为便于工作,设计两个曝气沉砂池,即n=2。 设在最大流量时的停留时间为T=3min ,则池容积为:

max 60/600.693/262V Q T n ==??=(m 3)

(3)池子尺寸

设池宽B=3.0m (一般为2.5~7.0m ),取池子的宽深比为1.2(一般在1~1.5之间),则池子的有效水深h 2为:

2 3.0/1.2 2.5h ==(m )

取超高h1=0.5m ,沉砂坑深h 3=0.9m ,则池子的总深度H 为:

1230.5 2.50.9 3.9H h h h =++=++=(m )

池子有效长度l 为:

()2/62/3.0 2.58.3l V Bh ==?=(m)(一般在7~20 m 之间)

按进、出水区占有效长度的15%计,则池子的总长度L 为:

()8.3115%9.5L =?+=(m)

(4)供气量G

设1m 3污水的供气量为0.2m 3,则最大供气量G 为:

max 0.20.20.693600496.8G Q ==??=(m 3/h )。

例题12

某城市污水处理厂的设计人口为N=40000人,其最大设计流量为

Q max =2900m 3/h 。试进行辐流式沉淀池的工艺设计计算。

解:

(1)沉淀部分水面面积A

设池数n=2,取沉淀池的表面负荷率q=2m 3/m 2·h ,则:

()max /2900/22725A Q nq ==?=(m 2)

(2)沉淀池直径D

()()

1/2

1/2

4/4725/30D A ππ==?=(m )

(3)沉淀部分有效水深h 2

设沉淀时间T=1.5h ,因u 0=q ,则:

202 1.53h u T ==?=(m )

(4)沉淀部分有效容积V’

max '/2900 1.5/22175V Q T n ==?=(m 3)

(5)污泥部分所需的容积V

设每人每天产生的湿污泥量为W=0.5L ,设排泥时间间隔为T 间=4h ,则:

()()/10000.5400004/1000216.7V WNT n ==???=间(m 3)

(6)污泥斗容积V 1

设中心泥斗的上口半径r 1=2m ,下底半径r 2=1.0m ,斗壁倾角α=80o ,则泥斗高h 5

为:

()()5122180 1.73o h r r tg tg α=-=-=(m )

则:

()22151122/3

V h r rr r π=++

()223.14 1.73 2.0 2.0 1.0 1.0/3

=??+?+

12.7=(m 3)

(7)泥斗以上泥底污泥容积V 2

设池底径向坡度i=0.05,则泥斗以上池底积泥层厚度h 4为:

()()4130/2 2.00.050.7h R r i =-=-?=(m )

()222411/3

V h R r R r π=++

()223.140.715 2.015 2.0/3

=??++?

190=(m 3)

(8)沉淀池容纳污泥的总能力:

1212.2190202.6V V +=+=(m 3)(>16.7m 3)

(9)沉淀池总高度H

设超高h 1=0.3m ,缓冲层高度h 3=0.5m ,则:

5

1

0.3 3.00.50.7 1.73 6.23

i i H h ===++++=∑(m )

(10)沉淀池池周高度H ′:

3

1

'0.3 3.00.5 3.8

i i H h ===++=∑(m )

(11)校核径深比(D/h 2)

2/30/310D h ==(在6~12的范围内,符合要求)。

例题12示意图

例题13 某居住区设计人口为N=50000人。拟在该区建设一座最大设计流量为

Q max =0.2m 3/h 的污水处理厂。试设计以链带式刮泥机的平流式初次沉淀池。设沉淀时间为t=1.5h 。 解:

(1)沉淀池总表面积A

取沉淀池的表面负荷为q’=2.0m 3/m 2·h ,则:

max /'0.23600/2.0360A Q q ==?=(m 2)

(2)沉淀部分有效水深h 2

∵u 0= q ′(u 0为达到所需沉淀效率时的颗粒最小沉降速度,即截留速度) ∴20 2.0 1.5 3.0h u T ==?=(m ) (3)沉淀部分有效容积V ′

max '360036000.2 1.51800V Q T ==??=(m 3)

(4)沉淀池长L

设沉淀池中水流的水平流速v=4.5mm/s (≯5mm/s )则:

3600/10003600 4.5 1.5/100024L vT ==??=(m )

(5)沉淀池总宽度B

/360/2415B A L ===(m )

(6)沉淀池个数n

设每格沉淀池的宽度为b=3.75m ,则:

/15/3.754n B b ===(个))

(7)校核尺寸比例

①长宽比L/b

758.4=L/b=24/3.(≮4,符合要求)

②长深比L/h 2

2/24/3.08L h ==(在8~12之间,符合要求)

(8)污泥部分所需容积V ″

设排泥间隔天数为T 间=2d ,取每人每天干污泥量为25g/人·d ,污泥含水率为95%,

由此换算成湿污泥量W 为:

()()25100/1009510000.5

W =?-?=????(L/人·d ) (一般为0.3~0.8 L/人·d )

于是:

V"WNT /10000.5500002/1000=50==??间(m 3)

(9)每个沉淀池的污泥量V”1

"1V"/n=50/4=12.5V =(m 3) (10)污泥斗的尺寸及其容积V

采用如图所示的泥斗。泥斗倾角采用60o ,泥斗斗底尺寸为500mm×500mm ,上口

为3750mm×3750mm 。则:

泥斗高度:

()''4 3.750.560/2 2.3o

h tg =-=(m )

泥斗容积:()1/2''41212/314.6

V h S S S S ??=++=??(m 3)

(式中S 1和S 2分别为上口和下口的面积) (11)污泥斗以上及池底污泥部分的容积V”’

()'

124"'/2V l l h b =+

1240.50.324.8l =++=(m ) 2 3.75l =(m )

()'424.8 3.750.010.2h =-?=(m )

(0.01为池底的坡度)

"'10.7V ∴=(m 3)

(12)泥斗与初底实际有贮泥容积V ; ;14.610.725.3V =+=(m 3)

(13)沉淀池总高度H

取超高0.3m ,缓冲层高度0.5m ,池底污泥层的高度为2.8+0.2=3.0m 。所以;

0.3 3.00.5 3.0 6.8H =+++=(m )。

例题13示意图

例题14 某城市污水处理厂的最大处理规模为Qmax=0.4m3/s ,由于没有进行污水的沉

淀试验,缺乏相应的设计数据,因而只能按规范的数据进行设计计算。主要设计参数有:污水上升速度v=0.7m/s ,沉淀时间t=1.5h ,试据此设计竖流式沉淀池并画出计算草图。

解:

(1)沉淀池各部分尺寸的确定

①沉淀区的高度h 2

3

2360036000.710 1.5 3.8h vt -==???=(m ) ②沉淀区的有效断面面积A 2

2max /0.4/0.0007571.4A Q v ===(m 2)

③中心管有效过水断面面积A 1

设中心管水流下降速度为v0=0.1m/s ,则:

1max 0/0.4/0.14A Q v ===(m 2)

④沉淀池总面积A

12571.44575.4A A A =+=+=(m 2)(取576 m 2)

决定采用8座沉淀池,每座沉淀池的表面积为576/8=72(m 2)

⑤中心管的直径d

()1/2

44/80.8d π=?≈(m )

⑥沉淀池的直径D

()1/2

472/9.75D π=?=(m )

(取10m )

⑦验算径(D )深(h 2)比

2/10/3.8 2.633D h ==<(符合要求) (2) 喇叭口及反射板尺寸的确定

①喇叭口直径d1 1 1.35 1.350.8 1.08d d ==?=(m ) ②反射板直径d2 211.35 1.35 1.08 1.40d d ==?= (m ) ③中心管喇叭口与反射板之间缝隙的高度h3 设缝隙中的水流速度v1=0.03m/s ,则:

()()3max 11/0.4/8 3.140.03 1.080.5h Q v d π==???≈(m )

(3)沉淀池的总高度H

沉淀池污泥产量的计算略,取污泥斗的倾角为45o ,则贮泥斗的高度为h 5=4.8(m )。取沉淀池的超高和缓冲层的高度分别为0.3m 。则沉淀池的总高度H 为:

0.3 3.80.50.3 4.89.7H =++++=(m )

竖流式沉淀池的工艺尺寸如下图(a )所示。 (4)沉淀池出水部分的计算

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