给水工程课后习题答案

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

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