非絮凝性悬浮颗粒在静止条件下的沉降数据列于表2-22中。试确定理想式沉淀池过流率为1.8m3/m2h时的悬浮颗粒去除率。试验用的沉淀柱取样口离水面120cm和240cm。rho;表示在时间t时由各个取样口取出的水样中悬浮物的浓度，rho;0代表初始的悬浮物浓度。 表 2-22 习题 2-3 附表-|||-时间 0 15 30 45 60 90 180-|||-120cm处的 /pa 1 0.96 0.81 0.62 0.46 0.23 0.06-|||-240cm处的 /p。 1 0.99 0.97 0.93 0.86 0.70 0.32

本题主要考察非絮凝性悬浮颗粒在理想沉淀池中的沉降规律及去除率计算，核心思路是通过沉降试验数据确定颗粒沉降速度与残余比例关系，再结合过流率计算去除率，具体步骤如下：

1. 沉降速度计算

非絮凝性颗粒沉降时，沉降速度 $u = \frac{H}{t}$，其中 $H$ 为取样口深度（1.2m或2.4m），$t$ 为沉降时间。

• 120cm取样口（$H=1.2m$）：不同时间 $t$ 对应的 $u = 1.2/t$，如 $t=15min$ 时 $u=0.08m/min$ )。
• 240cm取样口（$H=2.4m$）：同理 $u=2.4/t$，如 $t=15min$ 时 $u=0.16m/min$。

2. 残余颗粒比例与沉降速度关系

根据表中数据，绘制“残余颗粒比例（$\rho/\rho_0$ ) 沉降速度 $u$”曲线：

• 1.2m取样口：残余比例随 $u$ 增大而降低，如 $u=0.08m/min$ 时残余比0.96，$u=0.007m/min$ 时残余比0.06。
• 2.4m取样口：曲线趋势类似，但相同 $u \rho/\rho_0$ 对应更大 $u$（因深度加倍）。

3. 过流率转化与临界沉降速度

理想沉淀池过流率 $q = 1.8m^3/(m^2·h) = 0.03m^3/(m^2·min) = 0.03m/min$，此为临界沉降速度 $u_0$ )：

• 所有 $u < u_0$ 的颗粒无法完全沉降，$u \geq u_0 \ \sqrt{u} \geq 0.03m/min$ 的颗粒可完全沉降。

4. 去除率计算

总去除率 $E = (1 - x_0) + \frac{1}{u_0}\sum u_i\Delta x$，其中：

• $x_0$：由曲线查得 $u < 0.03m/min$ 的颗粒占比（答案中 $x_0=0.69$）
• $\sum u_i\Delta x$：积分近似为曲线下面积，通过矩形法近似计算（答案中1.2m口为0.00863，2.4m口为0.01118）。
• 最终去除率：
  • 1.2m数据：$E/(1-0.69+\frac{0.00863}{0.03}\approx59.77\%\igg\$
  • 2.4m数据：$1-0.69+\frac{0.01118}{0.03}\approx68.27\%$