题目
已知某城镇污水处理厂设计平均流量为 Q=20000m3/d,服务人口 100000 人,初沉污泥量按 25g/(人 ?日),污泥含水率按 97% 计算,试为该处理站设计曝气沉砂池和平流式沉淀池。
已知某城镇污水处理厂设计平均流量为 Q=20000m3/d,服务人口 100000 人,初沉污泥量按 25g/(人 ?日),污泥含水率按 97% 计算,
试为该处理站设计曝气沉砂池和平流式沉淀池。
题目解答
答案
解:Qmax=20000/(24*3600)=0.23M3/S=833.3M3/H 沉淀池长度: L=3.6*v*t=3.6*0.0005*3600=6.48m
曝气式沉砂池: 总有效容积: V=60*Qmax*t=60*0.23*2=27.6m3 沉淀区总宽度: B=A/L=333.3/6.48=51.44m
池断面面积: A=Qmax/Vmin=0.23/0.08=2.88m2 沉淀池数量: n=B/b=51.44/40>1, 取 2
池总宽度: B=A/Hmin= 池长 L=V/A=27.6/2.88=9.58m 污泥区容积 V=(S*N*T)/1000=(20000*1000*4*3%)/24*1000=100m2
所需曝气量: q=60D*Qmax=60*0.23*0.2=2.76m3/min 沉淀池总高度: H=h1+h2+h3+h4=0.3+2.5+0.3+2.1=5.2m
平流式沉淀池: 沉淀区表面积: A=Q(max)/q=833.3/2.5=333.3m2
(S1=25m2 S2=1m2 h4’=0.35m h4’’=1.75m L1=1.5m L2=0.3m)
沉淀区有效水深 :h2=q*t=2.5*1=2.5m 贮泥池容积: V=1/3*h4 ’(S1+S2+ )=3.61m3
沉淀区有效容积: V=A*h2=333.3/3=111.1m3 贮泥池以上梯形部分污泥容积: V=(L1/2+L2/2)*h4 ’’*b=63m3
解析
步骤 1：计算最大流量
根据题目，设计平均流量为 Q=20000m3/d，需要计算最大流量 Qmax。假设最大流量为平均流量的两倍，即 Qmax = 2 * Q。
步骤 2：计算曝气沉砂池的总有效容积
根据题目，曝气沉砂池的总有效容积 V = 60 * Qmax * t，其中 t 为停留时间，假设 t = 2 小时。
步骤 3：计算曝气沉砂池的池断面面积
根据题目，池断面面积 A = Qmax / Vmin，其中 Vmin 为最小流速，假设 Vmin = 0.08 m/s。
步骤 4：计算曝气沉砂池的池总宽度
根据题目，池总宽度 B = A / Hmin，其中 Hmin 为最小水深，假设 Hmin = 0.3 m。
步骤 5：计算曝气沉砂池的池长
根据题目，池长 L = V / A。
步骤 6：计算曝气沉砂池的所需曝气量
根据题目，所需曝气量 q = 60 * D * Qmax，其中 D 为曝气沉砂池的曝气强度，假设 D = 0.2 m3/m3。
步骤 7：计算曝气沉砂池的沉淀池总高度
根据题目，沉淀池总高度 H = h1 + h2 + h3 + h4，其中 h1、h2、h3、h4 分别为沉淀池的各部分高度，假设 h1 = 0.3 m，h2 = 2.5 m，h3 = 0.3 m，h4 = 2.1 m。
步骤 8：计算平流式沉淀池的沉淀区表面积
根据题目，沉淀区表面积 A = Q(max) / q，其中 q 为沉淀区的流速，假设 q = 2.5 m/s。
步骤 9：计算平流式沉淀池的沉淀区有效水深
根据题目，沉淀区有效水深 h2 = q * t，其中 t 为停留时间，假设 t = 1 小时。
步骤 10：计算平流式沉淀池的沉淀区有效容积
根据题目，沉淀区有效容积 V = A * h2。
步骤 11：计算平流式沉淀池的贮泥池容积
根据题目，贮泥池容积 V = 1/3 * h4’ * (S1 + S2 + )，其中 h4’ 为贮泥池的高度，S1、S2 为贮泥池的表面积，假设 h4’ = 0.35 m，S1 = 25 m2，S2 = 1 m2。
步骤 12：计算平流式沉淀池的贮泥池以上梯形部分污泥容积
根据题目，贮泥池以上梯形部分污泥容积 V = (L1/2 + L2/2) * h4’’ * b，其中 L1、L2 为贮泥池的长度，h4’’ 为贮泥池的高度，b 为贮泥池的宽度，假设 L1 = 1.5 m，L2 = 0.3 m，h4’’ = 1.75 m，b = 40 m。
根据题目，设计平均流量为 Q=20000m3/d，需要计算最大流量 Qmax。假设最大流量为平均流量的两倍，即 Qmax = 2 * Q。
步骤 2：计算曝气沉砂池的总有效容积
根据题目，曝气沉砂池的总有效容积 V = 60 * Qmax * t，其中 t 为停留时间，假设 t = 2 小时。
步骤 3：计算曝气沉砂池的池断面面积
根据题目，池断面面积 A = Qmax / Vmin，其中 Vmin 为最小流速，假设 Vmin = 0.08 m/s。
步骤 4：计算曝气沉砂池的池总宽度
根据题目，池总宽度 B = A / Hmin，其中 Hmin 为最小水深，假设 Hmin = 0.3 m。
步骤 5：计算曝气沉砂池的池长
根据题目，池长 L = V / A。
步骤 6：计算曝气沉砂池的所需曝气量
根据题目，所需曝气量 q = 60 * D * Qmax，其中 D 为曝气沉砂池的曝气强度，假设 D = 0.2 m3/m3。
步骤 7：计算曝气沉砂池的沉淀池总高度
根据题目，沉淀池总高度 H = h1 + h2 + h3 + h4，其中 h1、h2、h3、h4 分别为沉淀池的各部分高度，假设 h1 = 0.3 m，h2 = 2.5 m，h3 = 0.3 m，h4 = 2.1 m。
步骤 8：计算平流式沉淀池的沉淀区表面积
根据题目，沉淀区表面积 A = Q(max) / q，其中 q 为沉淀区的流速，假设 q = 2.5 m/s。
步骤 9：计算平流式沉淀池的沉淀区有效水深
根据题目，沉淀区有效水深 h2 = q * t，其中 t 为停留时间，假设 t = 1 小时。
步骤 10：计算平流式沉淀池的沉淀区有效容积
根据题目，沉淀区有效容积 V = A * h2。
步骤 11：计算平流式沉淀池的贮泥池容积
根据题目，贮泥池容积 V = 1/3 * h4’ * (S1 + S2 + )，其中 h4’ 为贮泥池的高度，S1、S2 为贮泥池的表面积，假设 h4’ = 0.35 m，S1 = 25 m2，S2 = 1 m2。
步骤 12：计算平流式沉淀池的贮泥池以上梯形部分污泥容积
根据题目，贮泥池以上梯形部分污泥容积 V = (L1/2 + L2/2) * h4’’ * b，其中 L1、L2 为贮泥池的长度，h4’’ 为贮泥池的高度，b 为贮泥池的宽度，假设 L1 = 1.5 m，L2 = 0.3 m，h4’’ = 1.75 m，b = 40 m。