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,速度为2mm/s的颗粒,
,所以=100% ,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
,求
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/h2 h2: 设计有效水深,(m)
? V=QmaxXT86400/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:vmin:=Qmin/(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;
Qmax——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/h2 h2: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 ;
Kz——生活污水总变化系数,Kz=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、 qvmax=200L/s, qvmin=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=2m3/(m2 *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:
qvmax200?3.6m3/h2 A???360m32q2m/m?h(2).沉淀区的有效水深:时间取2h
h2?qt?2m3/m2?h?2h?4m
沉淀区有效体积:
V?A?h2?360m2?4m?1440m3
(3). 沉淀池长度:v取值≤5mm/s,t取值为2h
L?3.6?v?t?(3.6*4.16)m/h*2h?30m (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/ h2=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
25g/cap.d?105cap?2d3 V? ?100m31000?(1-0.95)?1000kg/m