东华大学水污染控制第二次作业答案.doc

沉砂池(Grit chamber)
1、 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。

2、 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, 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：
Ø L=vt (m)
Ø A=Qmax/v( m2)
Ø B=A/h2 h2: 设计有效水深,(m)
Ø 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)
Ø 池总高：H＝h1+h2+h3 （m, h3沉砂室高度m）
Ø 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

3. 根据下表中的流量变化，设计一调节池，调节池停留时间为24小时？
时间(h)
进水水量（m3/h）
累积流量（m3/h）
0
100
0
3
80
540
6
150
990
9
330
1980
12
390
3150
15
320
4110
18
400
5310
21
420
6570
24
100
6870

解：根据数据作出了流量-时间图，如下所示，

（1） 调节容积：
图中看出，在6h是最低水位，21h是最高水位，直线斜率为6870/24=286.25，取290，所以，
调节容积V1=（290*6-990）+（6570-290*21）=1230m3
(2) 调节池提升泵流量：
设其循环比：QR/Q泵=1:2，Q出= 290m3/h
则Q泵=QR+Q出=2Q出=580m3/h
则调节池贮备水体积为提升泵运行5分钟提升水量为48m3。
（2） 贮备容积：
V2=48m3
调节池总体积为：V1+V2=48m3+1230m3=1278 m3
（3） 调节池尺寸：
超高：和h1=0.3m
取池子有效水深h2=4m，调节池总深度H=4+0.3=4.3m
调节池面积：A=V1/h2=1230/4=307.5m2。

两次批改总结果：
A+
A
B+
B
C+
C
D
E
2
11
7
9
3
7
10
4

作业总结：本次作业总体上来说做的不好。
首先第一道概念性的题目基本没有错的。
第二题基本上做的还不错，有十几位同学都没做这道题，不知道布置作业时候在想什么。
特别要说明的就是最后一道调节池的设计，没有一位同学做出来的，有两三个同学求出了调节体积，还不错。