水污染控制工程PPT..

筛滤截留法：筛网、格栅、滤池与微滤机等；
重力分离法：沉淀池、隔油池与气浮池等；
离心分离法：离心机与旋流分离器等。
第一节 筛滤截留法
• 筛滤设备主要有格栅和筛网，通常安装在 泵房集水井进口处或污水处理厂前端，用
来拦截水中的漂浮物和粗大的悬浮物。
第一节 筛滤截留法
一、格栅
1 作用 拦截污水中的大块污物，以免对后续的泵或管 线造成损害 栅渣：腐木 树杈 木塞 塑料袋 破布条 石块 瓶盖 尼龙绳等 2 安放位置 格栅由一组平行的金属栅条制成，一般安装 在污水流经的渠道内，或在泵站集水池的进口处、 或取水口的进口端。
（2）工业生产污水水质 –污染物含量高，成分复杂，环境危害大，处理 难度大。
2、城市污水的处理方法
3、城市污水处理的工艺流程

1）污水处理
2）常规工艺流程
例1：生活污水或城市污水的处理
出水水质：
COD 40mg/l BOD 15mg/l
进水水质：
排放标准： COD 100mg/l BOD 30mg/l
H h h1 h 2
式中：h-栅前水深，m； h2-格栅的水头损失，m； h1-格栅前渠道超高，一般h1=0.3m。
4.格栅的总建筑长度L由下式决定
L L1 L 2 1 . 0 0 . 5 H 1 / tg
式中：L1-进水渠道渐宽部位的长度，m；
L1 B B1 2 tg 1
A 差流均和 方形平面布置方式
A 差流均和 矩形平面布置方式
A 差流均和 同心圆平面布置 方式
B 回流式均质池
C 均质沉淀结合式
折流式调节池
（均质）调节池容积的确定
• 如水质变化有周期为T，而水量Q不变，则

２、
每次递增加入 0.1ml 混凝剂
确定最小混凝剂量：取２００ml 原水放入烧杯
出现矾花，记录投加
量 M0
确定最佳混凝剂量：取 6 个 800ml 烧杯放入原水
用依次增加混凝剂投加量相等的
方法求出 1~6#烧杯加入的混凝剂投加量
放在搅拌机
快
半分钟
5 分钟
速搅拌（300r/min）
中速（100r/min）
序
反冲洗流量
号
(L/h)
表2-3 滤层反冲洗实验记录表
反冲洗强度
( L/s.m2)
膨胀后砂层厚度L (cm)
砂层膨胀率
e L L0 % L0
反冲洗前滤层厚度L0=
(cm)
根据表2-3实验数据，以冲洗强度为横坐标，滤层膨胀率为纵坐标，绘出冲洗强度与滤层膨
胀率关系曲线。
实验三 絮凝沉淀实验
• 一、实验目的 • 二、实验原理 • 三、实验装置、设备 • 四、实验步骤
•
0.6m 0.6m 0.6m
m
0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5
1.8 P1 P2 P3
20
Pn Pn-1
等去除率曲线
min
c0m 23 0.3
0.6 41 55 60 67 72 73 76 0.9
1.2 19 33 45 58 62 70 74
1.5 1.8
304%0%50% 60% 16 31 38 54 63
四、实验步骤
1、将待测水样注入原水箱，按最佳投药量加入一定 量的絮凝剂，迅速搅拌1—2分钟，然后缓缓搅拌；
2、矾花形成后取200ml测定SS。将水样通过高位水 箱注入沉淀柱；
3、水样注入到１.９米处，关闭阀门停止进水； 4、10分钟后在1#沉降柱选取的5个取样口（水深50、

水位。 根据流量，提升高度，管路损失选择提升泵。
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粗格栅提升泵房
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细格栅沉砂池
细格栅作用：去除水中悬浮物和漂浮物， 减轻对后续处理构筑物的负荷。
计算同粗格栅。
沉砂池分类： 平流式；旋流式；曝气式。
根据选型不同进行相应的计算，计算池体 的平面和竖向尺寸。
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细格栅曝气沉砂池
4. 建筑物布置应注意朝向和风向； 5. 生产区和生活区应尽量分开； 6. 对于分期建设的项目，既要考虑近期的完整性，又要考虑远
期工程建成后整体布局的合理性。还应考虑分期施工方便。
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高程布置
1. 在处理工艺流程中，各构筑物之间水流应为重力流。两构筑 物之间水面高差即为流程中的水头损失，包括构筑物本身、 连接管道、计量设备等水头损失在内，水头损失应通过计算 确定，并留有余地。
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污水厂平面图
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污水厂水力高程图
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单体构筑物设计－格栅
分类：粗格栅（50～100mm) 中格栅(10 ～40mm) 细格栅(3 ～ 10mm)
主要设计参数： 过栅流速；格栅倾角；
主要计算结果： 格栅井宽度；深度；长度。
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提升泵房
确定最大时污水流量； 选定提升泵类型，工作台数，备用台数； 确定提升泵水池的有效容积，最高水位和最低
2 单体设计计算 3 绘制污水厂平面布置图 4 处理构筑物水力高程计算 5 绘制水力高程图
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推荐设计工艺流程
进水
出水
粗格栅 提升泵房 细格栅
生化池
二沉池
污水处理系统
回流污泥 污泥泵房
污泥外运
浓缩池
剩余污泥
污泥处理系统

畜禽用水、牧草灌溉、林业繁育、生态及环境用 水、水力发电、航运、渔业、工程及河道冲淤等。
第一节 水资源与水循环
一、水资源 (Water resource)
（1）水资源现状 （2）水资源主要用途 （3）水资源开发利用中存在的主要问题
第一节 水资源与水循环
一、水资源(Water resource)
（3） 水资源开发利用中存在的主要问题
例题2
将某污水水样100 mL置于质量为的古氏坩埚中 过滤,在105℃下烘干，称重为，然后再将此坩埚 置于600℃下灼烧，最后称重为。另取同一水样 100 mL置于质量为的蒸发皿中,在105℃下蒸干 后称重为。试计算该水样的总固体、悬浮固体、 溶解固体、挥发性悬浮固体和固定性悬浮固体的 含量各为多少(mg/L)。
固体物质（total solids)
第三节 水质与水质指标
TS=DS+SS（mg/l)
➢ 按能否透过孔径3～10μm滤膜或滤纸分为(溶解性能)
＊溶解固体（dissolved solids) DS 能 （盐类）
＊悬浮固体（suspended solids) SS 不能 （不溶性固体物质）
SS= VS+FS（mg/l)
平衡 破坏
给水 处理
自然循环
取水
排放 社会循环
平衡 破坏
水污染控 制工程
第一章 概 论
➢水资源与水循环 ➢水污染 ➢水质与水质指标 ➢污染物在水体环境中的迁移与转化 ➢污水的出路及处理方法
第二节 水污染（Water pollution)
1984年颁布的《中华人民共和国水污染防治法》 明确了水污染的定义。
第二节 水污染（Water pollution)
二、水体主要污染物

污水《、污水造综纸合工排业放、标钢准铁》工（业GB、8纺97织8─染1整99工6）业、肉类加
工工业、合成氨工业。精选编辑ppt
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第一章 绪论
第三节 水污染
（一）水污染的定义
指排入水体的污染物质超过了水体的自净能力
使水的组成→及性质发生变化，从而使动植物的生
存条件恶化，鱼类生长受到损害、人类的生活和
(3)COD和BOD
生化需氧量（BOD） 化表学示需在氧有量氧（条C件OD下），好氧微生物氧化分解单位 体单化总积位剂指有水水为作在机样中m用一中炭有g时定所（/机有所条LT。有物O消件但机C所下耗）污生消，的染化耗水氧物需的中含化氧炭游各剂量量离种的不态有量能氧机，反的物以应数与氧微量化量生学，m物强常g/氧不用L 能表总降示需解。氧的量有（机T物OD的）量。
有机物（C、H、N 、S）被全部氧化时需氧量 （燃烧化学反应）
精选编辑ppt
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第一章 绪论
5、水质标准
((11))地地表表水水环环境境质质量量标标准准
((保22))护地地地下下面水水水质质体量量免标标受准准污染。
((《适33))地用污污下于水水水综综江质合合、量排排河标放放、准标标湖》准准泊（、G水B/库T1等48具4有8-使93用）功能的
我国人均占有水量2400m3/人，相当世界人均 占有量的1/4。
全国600多个城市缺水量600亿m3。 我国的水资源存在严重的时空分布不均衡性。
◆ 淮河以北的水资源量仅为全国水资源总量的 19%，而其耕地面积却是全国耕地面积的64%。
◆ 西北地区占据国土面积47%，只有7%的水资 源量，且集中在夏季。
健康受到不良影响，水环境的生态平衡遭到破
污水排放pH值：6-9 天然水体pH值：6.5-8.5

TOC
TOD CODcr BODL BOD5 CODMn
污水有机物指标之间的关系 在污水有机物组成相对稳定时，BOD与COD之间存在一定比例关系。
化学性指标
油类污染物
石油类：来源于工业含油污水。 动植物油脂：产生于人的生活过程（厨房污水）和食品工业。
有
油类污染物进入水体后影响水生生物的生长、降低水体
物
酚的毒性可抑制水中微生物的自然生长速度，有时甚
至使其停止生长。
酚能与饮用水消毒氯产生氯酚，具有强烈异臭（0.001
mg/L即有异味）。
灌溉用水酚浓度超过5mg/L时, 农作物减产甚至枯死。
化学性指标
植物营 养元素
过多的氮、磷进入天然水体，易导致 富营养化，使水生植物尤其是藻类大量繁 殖，造成水中溶解氧急剧变化，影响鱼类 生存，并可能使某些湖泊由贫营养湖发展 为沼泽和干地。
融会贯通各水质指标间的关系
第二节 污染物在水体环境中的迁移与转化
水体的自净作用 河流的自净作用是指河水中的污染物质在河水向下游流动中浓度自然降低的现象。
根据净化机制分为三类
物理净化： 稀释、扩 散、沉淀
化学净化： 氧化、还 原、分解
生物净化：水中 微生物对有机物 的氧化分解作用
污水排入河流的混合过程
dx2
Kc
式中：v——河水流速c；c0exp 2vMxx1 14K v2M x
x——初始点至下游x断面处的距离；
Mx——纵向分散系数； K——污染物分解速度常数；
c0——初始点的污染物浓度； c——x断面处的污染物浓度。
氧垂曲线：
水体受到污染后，水体中溶解氧逐渐被消耗，到临界点后又逐步回升的变化过程，称 氧垂曲线。
水污染控制工程课件

水污染控制工程 第十二章 1
第十二章 活性污泥法
水污染控制工程 第十二章 2
第12章 活性污泥法
12.1 活性污泥法的基本原理 12.2 活性污泥工艺的发展 12.3 活性污泥法数学模型基础 12.4 气体传递原理与曝气设备 12.5 去除有机污染物的活性污泥法工艺设计 12.6 生物脱氮除磷工艺及设计 12.7 活性污泥法的运行管理
12.3.2 劳伦斯和麦卡蒂模型
4、 基本方程的推论：
B. 第二导出方程——曝气池内微生物浓度与污泥龄 之间的关系 对曝气池有机底物作物料横算，则有：
底物的净变化率 = 底物进入曝气池的速率 - 底物从曝气池中消失的速率
0 V (ds / dt)T QSi RQS e (ds / dt)u V (1 R)QS e
12.3 活性污泥法数学模型基础
12.3.1 反应动力学基础 12.3.2 建立模型的假设 12.3.3 劳伦斯和麦卡蒂模型
水污染控制工程 第十二章 5
12.3.1 反应动力学基础
污水生物处理反应动力学的主要内容:
(1) 微生物增长动力学，涉及微生物增长与基质浓 度、生物量、增长常数等因素的关系；
微生物的净变化率 = 微生物进入曝气池速率 – 微生物离开曝气池速率
dX
dX
dt
T
V
=
RQX r
+
dt
g
V
-
Q(1 +
12.3.2 建立活性污泥法反应动力学模型的假设
V/ X/ Se
废水
空气
初次 沉淀池
曝气池
Q-Qw / Xe / Se
二次 沉淀池
出水
Q/ Si / Xi
回流污泥 Qr / Xr / Se

(3) 网捕作用 沉淀物在自身沉降过程中，能集卷、网捕水中的 胶体等微粒，使胶体粘结。
以硫酸铝为例讨论混凝过程
硫酸铝Al2(SO4)3·18H2O溶于水后，离解出Al3+， 并结合有6个配位水分子，成为水合铝离子 [Al(H2O)6]3+。
水合铝离子进一步水解，形成单羟基单核络合 物：
[A2 O l6 (]3 H ) H 2 O [Al(2 O 5]2 )H H 3 O ) (H
两个单羟基络合物通过羟基桥联可缩合成双羟基 双核络合物：
2[A2 O l3 ] ( 2 ) O [A 2 H (O l 2 ) (2 ( H H O H 8 ]4 ) 22 O H
从上述反应可以看出，三价铝盐发挥混凝作用的 是各种形态的水解聚合物。
带有正电的水解聚合物，同时起到压缩双电层的 脱稳和吸附架桥的作用。
溶解池的容积：
V2(0.2~0.3)V1
(2) 混凝Biblioteka 溶液的投加转子流量
计
计
量
设
电磁
备
流量
计
泵前重
力投加 投
加
方
水射器
式
投加
2. 混合设备 (1) 水泵混合 (2) 隔板混合
(3) 机械混合
3. 反应设备
实际上，ξ电位电位只要降至某一程度而使胶粒 间排斥的能量小于胶粒布朗运动的动能时，胶粒就 开始产生明显的聚结，这时的ξ电位称为临界电位。
胶粒因ξ电位电位降低或消除以至失去稳定性的 过程，称为胶体脱稳。脱稳的胶粒相互聚结，称为 凝聚。
(2) 吸附架桥作用 由高分子物质吸附架桥作用而使微粒相互粘结的 过程。
[A 2 O 6 ] 3 l[ ) (A H 2 O l 5 ] 2 ( O ) [A 2 O H 5 O l) ( A )H H ( 2 O 5 H l ] 5 ( H ) 2 H O

“废水”是指废弃外排的水，强调废弃的一面。 “污水”是被污染物污染了的水，强调其脏的一面。 实际上有相当数量的废水是不脏的，如冷却水。因而用
“废水”一词统称所有排水比较合适。
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1.1 污水的类型和特征
水体污染 水体污染是指排入水体的污染物在数量上超过该物质在
水体中的本底含量和水体的环境容量，从而导致水体的物理 性质和化学性质发生变化，使水体的固有生态系统和水体功 能受到破坏。
溶解物质
固体物质
悬浮固体物质
挥发性物质
固定性物质
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1.2 污水的性质与污染指标
固体污染物的分类与形态
按化学性质分类 无机性污染物质和有机性污染物质
按物理形态分类
溶解物(DS, Dissolved Solids) d<1nm 透明 胶体物质(Colloidal Suspensions) 1<d<100nm 光照下浑
浊
悬浮固体(SS, Suspended Solids) d>100nm 浑浊甚至肉
眼固可体见污染物常用悬浮物和浊度两个指标来表示。 悬浮物是一项重要水质指标，它的存在不但使水质浑浊，
水体自净及其利用 城市污水处理及利用 工业废水处理及利用 给水净化处理 区域、城市和水系的水污染综合防治 水环境质量标准和污水排放标准
3
课程介绍
废水处理方法
物理法 化学法
通过重力或机械力分离污水中悬浮固体或油滴的处理 过程。处理对象：漂浮物和悬浮物。处理方法：格栅、 筛网、过滤池、沉淀池、隔油池、气浮池等。
课程介绍
环境工程 环境工程是一门运用工程、技术的方法和手段来控制环
境污染及改善环境质量的学科。

四、水污染控制（Water Pollution Control）
定义
控制废水对环境的污染，防止水资源的破 坏和环境质量的下降
内容
“防”、“治”、“管”相结合
防：降低工业污染，清洁生产，尤其是含三致 废物的工厂
治：建设城镇排水系统，建设污水处理厂
管：加强管理，制定相关法规，标准见书中表 2和表3。
国内水污染控制发展状况
• 其他：环境工程师资格证书（待定）、环 境影响评价工程师资格证书（今年5月第 一次开考）、与企业环境管理相关的培训 证书（ISO14000、ISO9000）等。网 站均有相关资料。
方法：
• 预习、结合实践进行思考；
• 专题讨论（确定讨论课题，查资料，提 出观点，讨论，得出有益结论或达成共 识）
能力培养：搜集资料、分析问题、解决 问题
循环方式：水分蒸发、水汽输送、凝 结降水、水分下渗、径流
特点：不均匀性（空间、时间）
2. 用水的循环——城镇用水循环
给水工程—用水—废水—水污染控制 工程—排水系统—河流—给水工程
二、天然水质量与水质参数
自然界水质变化
纯水？
天然水：多组分的混合物
自然水循环与用水循环过程：能量交换，物质
循环（可能的污染），水质变化
• 外文期刊：学院图书馆网站的电子资源 • 联系方式：wenyuzh@，
ftp:///incoming/Home work/赵文玉
绪论
重点：水体污染的类型及严重性、我 国污水处理发展前景
一、水循环 1. 自然界的水循环
循环空间：大气圈、生物圈、岩石圈、 水圈
内分泌干扰化学品EDCs Endocrine Disrupting Chemicals：）

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1.2 湿式空气氧化系统
废水通过贮存罐由高压泵打入热交换器， 与反应后的高温氧化液体换热，使温度上升 到接近于反应温度，然后进入反应器。反应 所需的氧由压缩机提供。
在反应器内，废水中的有机物与氧发生放 热反应，在较高温度下将废水中的有机物氧 化成二氧化碳和水，或低级有机酸等中间产 物。反应后气液混合物经气液分离器分离， 液相经热交换器预热进水，回收热能。
能处理较宽COD浓度范
5000
围（10~300g/L）的各
2500
种废水，具有较佳的经
济效益和社会效益
2500 5000 7500 10000
进水COD和所需能量的关系
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1.3 湿式空气氧化法的主要影响因素
（1）温度
温度是湿式氧化的主要影响因素。温度越高，反 应速率越快，反应进行得越彻底。同时温度升高 还有助于液体粘度的降低和氧气传质速度的增加。 但过高的温度是不经济的。
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2.2 超临界水氧化处理的工艺
首先，用污水泵将污水压入反应器，在此与一 般循环反应物直接混合而加热，提高温度。然 后，用压缩机将空气增压，通过循环用喷射器 把上述的循环反应物一并带入反应器。
有害有机物与氧在超临界水相中迅速反应，使 有机物完全氧化，氧化释放出的热量足以将反 应器内的所有物料加热至超临界状态，在均相 条件下，使有机物和氧进行反应。
进入反应器的废液先被预热，在移动到反应器中部时与加入 的氧化剂混合，通过氧化反应，废液得到处理。
生成的产物从反应器的内管入口进入热交换器。反应 器内的压力由减压器控制，压力值通过压力计和一个 数值式压力传感器测定。在反应器的管外安装有电加 热器，并在不同位置设有温度监测装置。在反应器的 中部、底部和顶部均设有取样口。

3
必须使气泡与悬浮的物质产生粘 附作用
按产生微气泡的方法分
分散空气浮上法
微气泡曝气浮上法 剪切气泡浮上法
电解浮上法
溶解空气浮上法
真空浮上法 加压溶气浮上法
沉淀的基础理论
自由沉淀 絮凝沉淀 区域沉淀 压缩沉淀
物理法
筛滤截流
筛滤 截流
筛滤
格栅 平行的格栅条
格栅框 清栅耙 筛网
振动筛网 水力筛网
截流
平流式 竖流式 曝气沉砂池 旋流沉砂池
平流式
按水流方
向
幅流式
竖流式
斜流沉淀池 斜板沉淀区 进水配水区 清水出水区 缓冲区 污泥区
沉淀池
按运行方式
间歇式 连续式
沉淀池
提升沉淀池的分离效果 和去除能力的方法
01
斜流式沉淀池
03
回流部分活性 污泥
02
对污水进行曝 气搅动
呈悬浮状态的可浮油
隔油
平流式隔油池 斜板式隔油池 小型隔油池
布水设备 排水系统 种类
间歇式生物滤池 普通单层生物滤池 塔式多层生物滤池
生物接触氧化
是一种浸没曝气式 生物滤池
生物转盘
盘片 转动轴 废水处理槽 驱动装置
生物法
厌氧生物处理
消化原理
分段厌氧
01
化粪池
处 理 法 06
02
上 流 式 厌 05 氧污泥床
03
厌氧生物
反应器
04
滤池
（UASB）
厌氧接触法
02
厌氧和好氧的 优缺点
厌氧和好氧的区别
厌氧内源消耗，减少污 泥量 好氧菌条件更为严格 厌氧条件下可以杀菌消 毒 厌氧条件下产沼气 降解速率不一样

标
根据水中生物群对水域的污染状态 或污染物质的浓度进行评价，如多 样性指数、生物指数等。
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第二节：污染物在水体环境中的迁移与转化
• 对污染而言，有两
个概念，一是生态 平衡的概念，另外 一个就是食物链的 富集作用，因此考 察一种污染物是否 会对水体产生危害， 不能仅仅从浓度上 去判别。
16
水体的自净作用
8
• 水体天然污染源是指自然界自行
向水体排放有害物质或造成有害 影响的场所。
• 水体人为污染源是指由人类活动
形成的污染源，是环境保护研究 和水污染防治的主要对象。
9
10
4.水 质 分 析 指 标
•水质指标
•物理性指标 •化学性指标 •生物性指标
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工业废水 造成水中溶解氧减少
温度
常引起水
物
体热污染 加速耗氧反应，最终导 致水体缺氧或水质恶化
水污染控制工程
南昌大学环境科学与工程学院
教师：刘 雷
1
第九章 污水水质和污水出路 • 第一节：污水水质
1.水的特殊性质；
2
3
4
2.水环境——地球上分布的各种水体以及与 其密切相连的诸环境要素如河床、海岸、 植被、土壤等；
全球水分布
5
3、水体污染的概念 当前对水体污染的概念有几种，一种意见是水 体受人类活动或自然因素的影响，使水的感官性状、 物理化学性能、化学成分、生物组成以及底质情况 等方面产生了恶化，称为“水污染”。第二种意见 是：排入水体的工业废水、生活污水及农业径流等 的污染物质，超过了该水体的自净能力，引起的水 质恶化称为“水污染”。第三种意见是：污染物质 大量进入水体，使水体原有的用途遭到破坏谓之水 污染。

污泥斗上口宽L2
2h4' tg 55 o
b1
5.5m
污泥斗容积V1
1 3
h4'
(S1
S2
S1S2
27.8
)
28.7 m 3
污泥斗上部梯形上底长L1 27 0.5 0.3 27.8m
污泥斗上部梯形高度h4'' (27 - 5.5） 0.01 0.22m
则泥斗上部污泥容积V2
( L1
2
刮泥设备时,取0.5m；有机械刮 泥设备时，其上缘应高出刮板 0.3m；
h4 ——污泥区高度，m； h4′——泥斗高度，m； h4″——梯形的高度，m。
9.污泥斗的容积V1
V1
1 3
h'4
(S1
S2
S1S2 )
式中:S1 ——污泥斗的上口面积,m2； S2 ——污泥斗的下口面积，m2。
10.污泥斗以上梯形部分污泥容
L2
)
h4''
b
14.1m 3
则实际污泥区容积Vw'' V1 V2 42.8m 3 41.75m 3
（12）沉淀池总高度H： 沉淀池超高取0.3m，缓冲层高度取0.5m，则：
H h1 h2 h3 h4' h4'' 0.3 3 0.5 3.6 0.22 7.62m
例.已知某平流式沉淀池的污水最大设计流量为1200 m3/h， 水平流速为5 mm/s。进水悬浮物浓度为200 mg/L，沉淀后出 水的悬浮物不超过60 mg/L。下图为试验获得的沉淀性能曲 线。根据沉淀性能曲线，按照理想沉淀池条件，试求：
Q' v0
100 3.6 25
1.1m2