E=
ui0.1×100%=×100%=25% u00.4
16. A laboratory settling analysis has been performed on a domestic wastewater exhibiting flocculent sedimentation with the results given in the following table. The column had a diameter of 14cm and total depth of 2.40m, with sampling ports spaced with 0.60m. The initial concentration of the wastewater was 300 mg/L. Determine the surface loading rate of sedimentation tank when SS overall removal of 65% is requested.
Sampling ports depth (m)
0.6 1.2 1.8
Percentage SS removed at the following settling times (%) 5min 10min 20min41 19 15
55 33 31
60 45 38
40min67 58 54
60min 90min 120min 72 62 59
73 70 63
76 74 71
这个题目很重要，部分同学计算太粗糙，绘图很随意，误差较大。
解：将有关数据绘图，以深度为纵坐标，沉淀时间为横坐标，各点表示相应的去除百分数。采用插入法绘出去除百分数等值曲线。
0
水面下深度（m）h6h5h441 55 60 0.51
h3h2677275s76 19 33 45 58627074 1.5
15 31 38 h1 54596371 22.5
30% 40% 50`e% 7004060
时间（min）
80100120
假定沉淀池的有效深度为1.8m，选停留时间为30min。在上图中绘制相应于t0=30min的垂直线与各等直线相交，量得相邻等直线之间的中点的深度h1=1.65m，h2=1.17m，h3=0.70m，h4=0.42m，h5=0.25m，h6=0.12m。将有关数据代入式（16-25）中，得到总去除百分数为：
1.651.17
×(50?40)+×(60?50)1.81.8
0.700.420.25+×(65?60)+×(70?65)+×(75?70)=59.5%1.81.81.8P=40+
同样道理，假定不同的停留时间，计算不同停留时间下的总去除百分数。
绘制总去除百分数与停留时间的关系曲线，见下图：
停留时间（min） 30 40 45 50 60 80 总去除百分率（%） 59.5 62.5 63.9 64.9 66.6 70.5 由该图求得当要求沉淀效率为65%时，所需停留时间为50.2min。对应沉淀池的颗粒截留速度为：
9080
停留时间（min）70605040302055
60
65
70
75
50.2 总去除百分数（%）
u0=
h01.8
==0.0359m/min=0.60mm/s=51.84 m3/m2?d=表面负荷 t050.2
18. 污水性质及沉淀试验资料同习题16，污水流量1000 m3/h，试求（1）采用平流式、竖流式、幅流式沉淀池，它们各自的池数及澄清区的有效尺寸？（2）污泥的含水率为96％时的每日污泥容积。
解：（1）设计时需参考《排水工程》第四版； a)
平流沉淀池
按照上面的试验结果，絮凝沉淀去除率在65％的时候
u0=
h01.8
==0.0359m/min=0.60mm/s t050.2
u0
取1.50
1.25~1.75
考虑水流的影响：u设=
u设＝0.4mm/s=1.44m/h=1.44m3/m2.h 取q设＝u设＝1.40m3/m2.h A=Q/q设=714 m2 H=1.8m T＝H/ u设=1.3h
混凝沉淀池的水平流速宜为10～25 mm/s，这里取12mm/s： L=3.6vT= 3.6×12×1.3＝56.16m，取56m B=A/L=714/56 =12.75m
采用2组池子，每组宽度取b＝6.4 m (3m
水流截面积 ω＝bH＝6.4×1.8＝11.52m2水流湿周 χ＝b＋2H＝6.4＋2×1.8＝10m 水力半径 R＝ω/χ＝11.52/10=1.152m
v2(0.012)2
==1.27×10?5>1.0×10?5，稳定！ 弗劳德数 Fr=
Rg1.152×9.81
b)
竖流式沉淀池
竖流沉淀池的设计，按照絮凝沉淀去除率为65％的情况下进行， 取中心管流速v0=0.03m/s （不宜大于30.0mm/s） 中心管面积f=
Q1000==9.26m2 v03600×0.03
采用6座竖流式沉淀池，f1=9.26/6=1.54m2，取1.6m2
d0=
4f1π=
4×1.6=1.43m，取1.5m 3.14有效沉淀高度h2=3600vt=3600×0.0006×1.5=3.24m，取3.3m （v等于拟去除的最小颗粒沉速u0=0.6mm/s）
中心管喇叭口到反射板之间的间隙高度：
h3=
qv1πd1
=
1000/6
=0.26m，取0.3m
0.03×3.14×1.9×3600
其中d1=0.35d0；v1取0.04m/s 每座池的沉淀区面积f2=
q1000/6==77.2m2 v3600×0.0006
每座池总面积A＝f1+f2=77.2+1.6=78.8m2，取90m2 每座直径D=
4Aπ=
4×80=10.1m，取10m （4~7米为宜，不大于10m，如果大3.14于7m，为了使池内水流分布均匀，可增设辐射方向的流出槽，并在槽前设挡板；为了保证水流自下而上流动，径深比D/h2不大于3，h2为有效水深） 污泥斗高度h5=沉淀池总高H=
10?0.4
tan60o=7.6m (α取60o，截头直径0.4m) 2
∑h=0.3+3.3+0.3+0.3+7.6=11.8m
i1
5
c) 幅流沉淀池
u设=
u0
取1.5
1.25－1.75
u设＝0.4mm/s=1.44m/h=1.44m3/m2.h =q0
A1=
Q1000==347m2 取n=2 nq02×1.44
池径D=
4A1π=
4×347=21m (6~60m，最大可达100m)
3.14取沉淀时间1.5h，则有效水深h2=q0t=1.44×1.5=2.16m，取2.2m 径深比D/h2 =21/2.2=9.5，合适（6～12）
（2）每日污泥容积量
w=
Q×24×(c0?c1)1000×24×0.3×65%
==117 m3
γ×(100?p0)1000×(100?96)%
21. 已知平流沉淀池的长度L=20m，池宽B=4m，池深H=2m。今欲改装成斜板沉淀池，斜板水平间距10cm，斜板长度l=1m，倾角60度。如不考虑斜板厚度，当废水中悬浮颗粒的截留速度u0=1m/h，求改装后沉淀池的处理能力与原有池子比较提高多少倍？改装后沉淀池中水流的雷诺数Re为多少？与原有池子的Re相差多少倍？
存在问题：少量同学斜板数量计算，安装斜板以后的湿周计算，雷诺数计算错误。
这个题目比较重要，难度较大，大部分同学对异向流、同向流及侧向流斜板沉淀池的具体概念及构造不是很熟悉。 解：
（1） 对于平流式沉淀池
沉淀池表面积：A=LB=20×4=80(m2) 沉淀池的处理能力 Q1=u0×A=1×80=80(m3/h)
水流截面积：ω1=BH=4×2=8(m) 水流湿周：χ1=B+2H=4+2×2=8(m) 水力半径：R1=
2
ω18
==1(m) χ18
80
=10(m/h)=2.78×10?3(m/s) 8
流速：v1=
Q
ω1
=
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