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：