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1、3. 水的沉淀法处理的基本原理是什么？试分析球形颗粒的静水自由沉降（或上浮）的基本规律，影响沉淀或上浮的因素有哪些？利用水中悬浮颗粒与水的密度差，在重力作用下产生下沉作用，当颗粒的沉速大于截留速度时，颗粒在沉淀池中沉于池底而被去除。球形颗粒的静水自由沉降（或上浮）的基本规律符合stocks公式：A与颗粒、水的密度差成正比。当s时，u0,颗粒下沉；当s20m的颗粒。对于粒径较小的颗粒，可以通过混凝增大颗粒粒径，促进沉淀。C. 与水的粘度成反比。因粘度与水温成反比，故提高水温有利于加速沉淀。,4. 已知某小型污水处理站设计流量Q=400m3/h，悬浮固体浓度SS=250 mg/L。设沉淀效率为55
2、。根据实验性能曲线查得0=2.8m/h，污泥的含水率为98，试为处理站设计竖流式初沉池。解设计参数：污水在中心管内的流速 v0=30mm/s=0.03m/s 表面水力负荷q=0=2.8m3/(m2h) 估算竖流沉淀池直径，确定池数。设计沉淀池数为四只，池型为圆形，估算单池的直径约为7m，符合要求。 单池流量Q=Q/4=100m3/h(2) 中心管的截面积和直径,(3) 喇叭口直径d1=1.35d=1.351.1=1.5m(4) 反射板直径=1.3d1=2.0m(5) 中心管喇叭口到反射板之间的间隙高度h3(6) 沉淀区面积(7) 沉淀池直径(8) 沉淀区的深度：h2=vt=2.81.3=3.6
3、43.7m (设沉淀时间为1.3h) D/h2=7/3.7=1.893 符合要求,(9) 污泥斗的高度和体积 取下部截圆锥底直径为0.4m，贮泥斗倾角为55，则 h5(7/2-0.4/2)tg55 =4.7m V1=(R2+Rr+r2)h5/3=(3.52+3.50.2+0.22) 4.7/3=64m2(10) 沉淀池的总高度H H=h1 + h2 + h3 + h4 + h5=0.3+3.7+0.3+0.3+4.7=9.3m(11) 污泥区的容积 排泥周期按2d设计，则污泥区容积 在工程设计中还包括进水槽、出水槽、出水堰、排泥管等设计内容。,5.已知某城镇污水处理厂设计平均流量Q=20 00
4、0m3/d，服务人口100000人，初沉污泥量按25g/(人日) ，污泥含水率97计算，试为该厂设计曝气沉砂池和平流沉淀池。解设计参数：曝气沉砂池的水平流速v0.1 m/s 污水在曝气沉砂池内的停留时间t2 min 池的有效水深h2 m设计中理应选择两组曝气沉砂池，但污水流量较小，故只设一组。 Q=20000/86400=0.231 m3/s沉砂池计算：沉砂池的有效容积： V=60Qt=600.2312=27.7 m3(2) 池断面面积(3) 沉砂池宽度,(4) 沉砂池长度(5) 所需曝气量 q=60DQ=36000.20.231=2.77m3 /min (D取0.2m3/m3污水)(6) 沉
5、砂室所需容积平流沉淀池计算(1) 平流沉淀池的表面积(2) 沉淀区的有效水深 h2=qt=21.5=3m (t取1.5h)(3) 沉淀区的有效容积 V=Ah2 =416.73=1250m3,(4) 沉淀池长度 L=3.6vt=3.651.5=27m (v取5mm/s)(5) 沉淀池的宽度 B=A/L=416.7/27=15.4m(6) 沉淀池数量 nB/b15.4/4.2=3.85 取n4 (b取4.2m ) 每格池宽15.4/4=3.85m (每格宽度取4.2m)(7) 校核长宽比及长深比 长宽比27/4.2=6.4 4 符合要求 长深比27/3=9 8 符合要求(8) 污泥部分所需容积(9
6、) 每格沉淀池污泥部分所需容积 V=V/n=83.3/4=20.8m3,(10) 污泥斗容积 h4 (4.20.5)/2tg60=3.2m V1= h4 /3(a2+a12+aa1)=3.2/3(4.22+0.52+4.20.5)=21.3m320.8m3(11) 沉淀池总高度 H=h1 + h2 + h3 + h4=0.3+3+0.3+3.43=7.03m式中：h1沉淀池超高，m，一般采用0.30.5； h3 缓冲层高度，m，一般采用0.3； h4 污泥部分高度， m，一般采用污泥斗高度与池底坡 度i1的高度之和， h4 3.2+0.01(27-4.2)=3.43m 在工程设计中还包括进水配
7、水井、进水槽、进水穿孔墙、出水槽、出水堰、进水出水挡板、排泥管及刮泥装置等设计内容。,7. 微气泡与悬浮颗粒相黏附的基本条件是什么？有哪些影响因素？如何改善悬浮颗粒相黏附性能？微气泡与悬浮颗粒相黏附可用黏附前后界面能的变化量来分析：当E = LG(1-cos )0时，微气泡可与悬浮颗粒黏附，E越大，则粘附后界面能降低值越大，气泡与颗粒越易粘附。E取决于接触角和气液界面张力LG。可从改变颗粒的疏水性来改善悬浮颗粒相黏附性能，具体方法有： 投加（1）混凝剂(如无机或有机高分子混凝剂);（2）浮选剂(如极性-非极性分子,松香油、石油、表面活性剂、硬脂酸盐等) ；（3）助凝剂(如聚丙烯酰胺)；（4）抑
8、制剂(如石灰、硫化钠)；（5）调节剂(如pH值调节剂)。,9. 在废水处理中，气浮法与沉淀法相比，各有何优缺点？ 与沉淀法相比，气浮法具有以下特点：表面负荷高（可达12m3/m2h），水力停留时间短（1020min），池深较浅（2m左右），占地较少，节省基建投资； 具有预曝气作用，出水和浮渣都含有一定量的氧，便于后续处理；对那些沉淀法难以去除的低浊含藻水处理效率高出水水质好；浮渣含水率低；可回收利用有用物质；药剂量较沉淀法省，但耗电量较大；气浮池代替活性污泥的二沉池，可消除污泥膨胀；气浮法主要适用于密度与水比较接近的颗粒，而对于密度比水大的多的颗粒采用沉淀法较适合。,10. 某工业废水水量为1
9、200m3/d，水中悬浮固体浓度为800mg/L，需要进行气浮法预处理，请为其设计平流式气浮池处理系统。解 设计采用部分出水回流加压溶气气浮法。设计参数：反应室 反应时间：515min，取15min 接触室 水流上升速度：15 mm/s, 水力停留时间=2min 分离室 停留时间1020 min; 表面负荷 68m3/(m2h), 取6 m3/(m2h); 下流速度 1.53.0mm/s; 长:宽12:1。 有效水深：22.5m，取2m Q= 1200m3/d=50m3/h=0.83m3/min=0.014m3/s (1) 溶气水量 设计溶气压力p=0.3MPa，水温20，溶气效率 f 取0.
10、9 设计气固比A/S=0.02 溶气水量QR 进入接触室和分离室的总水量为： Q= Q+ QR=1200+520=1720m3/d=72m3/h=1.2m3/min=0.02m3/s,(2)分离室表面积 A=Q/q=72/6=12m2(3)分离室的水力停留时间 T=Ah/Q=122/1.2=20min (符合要求)(4)分离室的长与宽 L=A/B=12/3=4m (分离室的宽度取3m) L/B=1.33符合要求 分离室的下流速度 v=Q/LB=0.02/(34)m/s1.67 mm/s符合要求(5)接触室容积A1= Q/v=0.02/0.015=1.33 m2 V1=h A1 =21.33= 2.66 m3 校核：V1= QT=1.22=2.4 m3(符合要求) 接触室宽度b： b=V1/Bh=2.66/(32)=0.44 m, 设计中取0.6m(6)反应室容积 V2=QT=0.8315=12.5m3 反应室的宽度：b1 =V2/Bh=12.5/(23)=2.08m 取2.1m,(7) 溶气罐 h= 2h1+ h2 + h3 + h4=20.1+0.2+1+1=2.4m V3=QRt=520/(2460)2=0.72m3 在工程设计中还包括气浮池的进水（潜孔）、出水（集水管）设计、除渣系统设计、溶气释放器的选择等内容。,
