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第十六章作业讲解
第十六章作业讲解
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第十六章
沉淀与澄清
P314
:思考题:
1
、
4
、
5
、
6
、
7
、
9
、
10
;习题:
1
、
2
、
3
思考题
1
、什么叫自由沉淀、拥挤沉淀和絮凝沉淀?
答:
(
1
)自由沉淀:指颗粒在沉淀过程中,彼此没有干扰,只受到颗粒本
身在水中的重力和水流阻力的作用的沉淀;
(
2
)拥挤沉淀:是指颗粒在沉淀过程中,彼此相互干扰,或者受到容
器壁的干扰的沉淀;
(
3
)絮凝沉淀:是利用絮凝剂使水中悬浮杂质形成较粗大的絮凝体,
再通过自由沉淀的沉淀称为絮凝沉淀。
4
、
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?
答:理想沉淀池应符合以下三个条件:
(
1
)颗粒处于自由沉淀状态。即在沉淀过程中,颗粒之间互不干扰,
颗粒的大小、形状和密度不变。
(
2
)水流沿着水平方向流动。在过水断面上,各点流速相等,并且在
流动过程中流速始终不变。
(
3
)颗粒沉到池底即认为已被去除,不再返回水流中。
根据去除率公式:
E
u
i
可知:
Q/A
悬浮颗粒在理想沉淀池中的去除率只与沉淀池的表面负荷有关。
与其他
因素如水深、池长、水平流速和沉淀时间均无关。
5
、影响平流式沉淀池沉淀效果的因素有哪些?
答:影响平流沉淀池沉淀效果的主要因素有两方面:
(一)沉淀池实际水流状况对沉淀效果的影响,但是在实际沉淀池中,
停留时间总是偏离理想沉淀池,
表现在一部分水流通过沉淀区的时间小于
t
0
,
而另一部分水流大于
t
0
,这种现象称为短流。它产生的原因有以下一些:
⑴
沉淀池进出水的影响
①
进水的惯性作用;
②
出水堰产生的水流抽吸;
⑵
异重流的影响
异重流:是进入较静而具有密度相异的水体的一股水流。
①
异重流之重于水体者,将下沉并以较高的流速沿着底部绕道前
进;
异重流之轻于水体者,将沿水面径流至出水口。
②
浑水异重流:进水浑浊度与池水浊度不同,其比重不同而引起。
当进池浑水的浓度高时异重流的现象就明显一些,浓度低时不如浓度高
时明显。
③
温差异重流:
进水温度与池水温度不同而引起。
当进水温度较池
内水温高时,进水有可能趋向池表流动,形成温度异重流;低时,将会
加剧浑水异重流。
⑶
风浪引起的短流;
⑷
池内存在导流壁和刮泥设施。
(二)凝聚作用的影响
对混凝沉淀池而言杂质颗粒的絮凝过程在沉淀池内仍继续进行。
⑴
池内水流流速的分布实际上是不均匀的,水流存在的速度梯度
将引起颗粒相互碰撞而促进絮凝。
⑵
水中絮凝颗粒的大小也是不均匀的,它们将具有不同的沉速而
引起碰撞和絮凝。
⑶
水在池内时间愈长,由速度梯度引起的絮凝便进行的愈完善,
说明沉淀时间对沉淀效果是有影响的;
⑷
池内的水深愈大,
颗粒沉速不同引起的絮凝也进行的愈完善,
所
以沉淀池的水深对混凝效果也是有影响的。
采用导流墙将沉淀池进行纵向分格可减小水力半径,改善水流条件。
6
、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?
答:⑴
颗粒的截留沉速
u
0
与沉淀池表面负荷
Q/A
在数值上是相等。
⑵
两者含义不同
表面负荷的涵义:是单位沉淀池表面积的产水量;
截留沉速
u
0
:反映了沉淀池所能全部去除的颗粒中的最小颗粒的沉降
速度。
7
、设计平流沉淀池主要根据沉淀时间、表面负荷还是水平流速?为什么?
答:
设计平流沉淀池的主要控制指标是表面负荷或停留时间,
从理论上说,
采用前者较为合理,但是以停留时间作为指标所积累的经验较多。在实际设计
中应两者兼顾,或者以停留时间控制,以表面负荷率校核,或相反也可。还应
根据原水水质、沉淀水质要求、水温等设计资料、运行经验确定。水平流速对
设计平流沉淀池不是主要根据。
8
、平流沉淀池进水为什么要采用穿孔隔板?出水为什么往往采用出水支
渠?
答:
(
1
)因为进水区的作用是使水流均匀分布在整个进水截面上,并尽量
减小扰动。
(
2
)因为沉淀后的水应尽量在出水区均匀流出,同时缓和出水区附近的
流线过于集中。
9
、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°
?
答:由沉淀池颗粒的去处率公式
E=
u
i
Q
/
A
知:颗粒沉速
u
i
一定时,增加沉
淀池表面积可以提高去除率。但沉淀池容积一定时,池深浅些则表面积大些,
去除率可以提高些,即
“
浅池理论
”
,斜板、斜管沉淀池的发展即基于此理论。
为解决排泥问题,斜板和斜管沉淀池发展起来,浅池理论才得到实际应用。
斜管倾角愈小,则沉淀面积愈大,沉淀效率愈高,但对排泥不利,根据生
产实践,倾角
宜为
60
0
。
10
、澄清池的基本原理和主要特点是什么?
答:
(
1
)澄清池的基本原理:依靠活性泥渣层达到澄清目的。当脱稳定杂
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。
(
2
)主要特点:
①
将絮凝和沉淀两个过程在一个构筑物内靠活性泥渣完成;
②
澄清池充分利用了活性泥渣的絮凝作用。
③
澄清池的排泥措施,
能不断排除多余的陈旧泥渣,
其排泥量相当于
新形成的活性泥渣量。
习
题
1
、已知颗粒密度
p=2.65g/cm3
,粒径
d=0.45mm
(按球形颗粒考)
,求该颗
粒在
200C
水中沉降速度为多小?
解:已知
20
℃时,水的粘度系数
本文来源:
https://www.2haoxitong.net/k/doc/6350a30f312b3169a451a4d2.html
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