需作业给水精讲第6讲课后答案及解析

6 参考秘四P183~184(公 参考秘四P184，雷诺数不同的情况下，绕流阻力系数也不同。 参考秘四P188化，而絮凝沉淀过程中颗粒相互碰撞后聚结，其粒径和质量逐渐增大，沉速随水深增加而加快，B项错误。参考秘四P188~191及7-16、7-17。B、C、D与理想沉淀池假定条件相悖。增加，各沉速的颗粒在方向上移动的时间增加，但由于沉淀池过水断面（×）面积也增大，是的水平流速降低，各沉速颗在理想沉淀池中，沉速为ui的颗粒去除率与下列哪几项因素有关 （B）与沉速为ui的颗粒占所有颗粒的重量比有（C）与该颗粒沉速ui大小有 者，本题应选B、C、D；如问后者，本题应选C、D。=为截流速度(u0ui)Ei表示沉淀去除的ui颗粒占所有沉速为uiEi表示沉淀去除的ui颗粒占所有沉速为u0当去除率Ei一定时，ui当颗粒沉速ui一定时，Ei越大，沉淀池总去除率越000参考秘四P190。本题表达式的准确含义为“小于截留沉速𝑢的任一沉速颗粒相对自身的去除比例”，该比例为重量比，即“任一小于截留沉速𝑢的颗粒，其被去除部分与该沉速所有颗粒的重量之比”A项正确，B项错误；C项𝐸𝑖一定时，𝑢𝑖越大，则截留沉速𝑢越大，在处理水量不变的前提下，则沉淀面积可以降低，故错误；D项沉淀000 参考秘四P189~ 。根据𝑢=𝑞=𝑄/𝐴，可知两座沉淀池的表面负荷和截留沉速一定相等，故A项正确。C项错误。平面面积相等不一定长宽比相等，故D沉淀速度等于u0的颗粒，从任何深度进入沉淀池时，都可以全部去沉淀速度等于1.2u0的颗粒，从最不利点以下进入沉淀池时，去除的重量占该沉速颗粒重量的沉淀速度等于0.8u0的颗粒，从最不利点以下进入沉淀池时，去除的重量占该沉速颗粒重量的沉淀速度等于0.8u0的颗粒，从水面以下0.2H进入沉淀池时，可全部去参考秘四P189~1900B项错误，某一特定的颗粒，最多去除100%。沉速是1.2𝑢的颗粒，因大于截留沉速，故其在任何深度进入沉淀池0008．某理想沉淀池的截留沉速u0=4.0cm/min，有一混合均匀的水流含有沉速分别为u1=2.0cm/minu2=4.5cm/（A）25%（B）50%（C）75%参考秘四P190总去除率𝑃=50

×50%=ui颗粒占所有颗粒的重量比例（A）10.7万 （B）5.0万 （C）2.5万 （D）1.5万 得𝑢0=0.6𝑚𝑚/𝑠=0.0006𝑚/𝑠=0.0006𝑚/(𝑚·

3

×11%=处理水量为0.0006801286400/10000=5万𝑚/沉速小于截留沉速的颗粒的去除率为𝑢𝑖⁄𝑢0此颗粒占所有颗粒的重量比例。≥ui沉速的颗粒占所3 沉淀池截留沉速为𝑢0=𝐿⁄𝜐=70⁄12= 𝐸=[55 ×(62−55) ×(80−62) ×(94−80) ×(100−94)]%= 则出水悬浮物含量为：20175%)=5．某自来水厂采用二级沉淀，一级沉淀池采用平流沉淀池（截流速度u011.0mm/s），二级沉淀池采用斜管沉淀池（截流速度u020.60mm/s。进入一级沉淀池的原水沉降试验简化结果见下表。根据理论计算，经两级沉淀后≥ui的颗粒占所有颗粒的重量比 (1

)(1

)×(100−84)%+(1

)(1

)×(84−72)%=则总去除率为114.4池，当处理水量为5万m3/d，沉淀时间1.5h，进水悬浮固体含量为8mg/L，出水悬浮固体含量为1mg/L.由此推算沉 该沉淀池的截留沉速为：𝑢0=50000/145086400=0.399𝑚𝑚/𝑠其总去除率为：(8－1)/8100%= 总去除率𝑃=650.4𝑝10.4𝑝2=87.5%0.2𝑝1+0.3𝑝2=又𝑝1𝑝2=165%=35%，求得𝑝2=种极限情况，要么（1）全部≥0.4mm/s，要么（2）全部<0.4mm/s。−%=列式如下：5𝑝1𝑝2=165%= 𝑃=65% ×5% ×

+

×

= 22中所有颗粒的重量比是13%。根据理论计算，以0.0004m3/(m2s)为表面负荷的平流式沉淀池对上述水质的总除去率为82%。若将平流沉淀池表面负荷增大至0.0005m3/(m2∙s)时，则平流沉淀池的总去除率应为下列哪项？ 沉速≥0.4mm⁄s的颗粒的重量占比为46%，沉速≥0.5mm⁄s的颗粒的重量占比为46%−13%=33%，沉速0.3mm⁄s的颗粒（即沉速0.4mm⁄s的颗粒）的重量占比为14654%。≤%=0.5− =20%，36%×20%=0.5− ×100%=20%，即为13%×20%=则总去除率降低7.22.69.8%，新工况下去除率为829.8ii沉淀池总去除率为0.4×(1−46%)+46%= 可得，ui×(1−46%)=ui×(1−46%)

×13%+(46%−13%)

+10.4%+33%= 【注意】本题有一个重要的前提：颗粒组成中不存在沉速在(0.3，0.4)𝑚𝑚⁄𝑠、(0.4，0.5)𝑚𝑚⁄𝑠范围之内的颗粒，即水中只存在…，υ1，…，0.3，0.4，0.5，…，υ2，…等若干种离散分布的颗粒。故沉速小于原截留沉速0.4𝑚𝑚⁄𝑠的颗粒即从≤0.3𝑚𝑚⁄𝑠向下计起，沉速大于原截留沉速0.4𝑚𝑚⁄𝑠的颗粒即从≥0.5𝑚𝑚⁄𝑠向上计起。参考秘四P190。考友需要抓住判断去除率变化的：截留沉速。A项沉淀面积不变，长宽比发生变化，但截留沉速不变，则沉淀去除率不变。B使沉淀面积增加，截留沉速降低，则去除率提高；同理C、D项去除率不参考秘四P188~190。本题提高沉淀池去除率的方法，在进水量及颗粒组成不变的前提下，降低截留沉速𝑢0是。C项没有改变沉淀面积，仅改变长宽比，截留沉速不变，去除率不变，故错误；D项增加，但未改变沉淀面积，截留沉速不变，去除率不变，故错误；A项是干扰项，增大颗粒粒径可以增大沉速，从原理上改变了颗00参考秘四P189、190。在沉淀池进水量及组成不变的前提下，去除率与截留沉速𝑢有关。题干表面积不变，则水力负荷𝑞（和截留沉速𝑢）不变，沉淀去除率就保持不变。00 参考秘四P191参考秘四P192“在平流式沉淀池中，雷诺数和数是反映水流状态的重要指标”；“大多数的平流沉淀池的𝑅𝑒=𝑄 根据𝑅𝑒=𝜐𝑅= 2𝐻+𝐵

2𝐻+根据𝑅𝑒 、𝐹𝑟

2

𝑄 =𝑅𝑒= =𝐻𝐵 2𝐻+=

2𝐻+ 参考秘四P191、192小的涡流体，对颗粒沉淀产生不利影响，A错误；B错误，D参考秘四P。本题为年-1-A-8原题。A项错误，雷诺数越大，水流状态越紊乱，对沉淀不利；B项错误，佛数越小，惯性力越小，抵抗外界干扰（重力）的能力越弱，水流越不稳定，对沉淀越不利；C项错误，根据7-22、7-23，可知湿周增加，雷诺数增加，佛数减少，对沉淀是不利的。 参考秘四P193。根据𝜐=𝑄⁄𝐴关系，可知与穿孔花墙的孔口面积大小有关。参考秘四P193（A）（B） = 求出沉淀池的长度为𝐿=15𝑚𝑚⁄𝑠×1.5ℎ=81𝑚根据长深比关系，可知沉淀池有效水深为𝐻81⁄25求解。另外，参照规范沉淀池的有效水深一般取3.0～3.5𝑚，据此也可排除ACD项。 𝐿＝υ∙ =0.015× = + ≥

=96×

=𝑁 2.0729假如池体分3格，需要增加一道隔墙的土建，这种造价的增加远比桁车略微增加尺寸的造价高。 单宽溢流负荷300𝑚/(𝑚𝑑)=12.5𝑚/(𝑚2/ℎ最小为：𝐵=1.5m×(8−1)+0.75×

(0.725⁄1000)×

=沉淀池最大池长为：𝐿3熟悉规范，确定所求与规定溢流率不宜大于300𝑚/(𝑚𝑑)（A）集水槽宽度（B）孔口出流跌落高度（C）集水孔开孔面积（D）参考秘四P194表7-5。集水槽外集水孔淹没高度即孔口上的水头，其与孔口总面积、集水流量有关，与集水槽 （C）42min放空全池需要T1

2d

=

0.7×60×15×2

=5040s=

=0.7×60×15× =3563s=T2 d

放空上半池时间8459.4= ′𝑑≈ ′可以增加湿周，降低水力半径，提高数𝐹𝑟，使水流状态成为层流，水流稳定性增加。参考秘四P197B项错误，沉淀池的总去除率与截留沉速有关。如果只针对小于新截留沉速的所有颗粒，其去除率在新老两种截留C项正确，当对悬浮物的总去除率不变时，则截留沉速不变，即表面负荷不变，因沉淀面积加倍，则进水流量可增 大的投影面积，处理效果也不佳；B看有绝对性字眼，易被考友误认为是错误的，其实即使改变了长宽比例，（A）斜板沉淀池可全部去除的最小颗粒沉速是u0（B）斜板沉淀池可全部去除的最小颗粒沉速是u0参考秘四P199。斜板沉淀池沉淀面积=斜板水平投影面积+原来的底面积，是原来底面积的5倍，截留沉速变流式沉淀池的基本关系仍是𝑢0=𝑞，这里𝑞的物理含义是水的上升流速，𝑢0=𝑞的颗粒悬浮不动认为被去除，沉速𝑢𝑞的颗粒下沉被去除，沉速𝑢𝑞的颗粒上升随出水流失。ui颗粒占所有颗粒的重量比例 竖流沉淀池总去除率为40%，对应的截留沉速𝑢0′加斜板后新的截留沉速𝑢01.2⁄(140.24𝑚𝑚/𝑠𝑃=(10+15+15+15+10+10)%+(0.2/0.24)×15%+(0.1/0.24)×10%=91.66%≈′=处理水量为3万m3/d的机械搅拌澄清池，清水区上升流速1.0mm/s。从导流室进入分离区的上升水体中取样分沉速为ui的颗粒占所有颗粒的重量比575（A）3.7mg/L（B）6.5mg/L（C）8.4mg/L

=

加斜板后总沉淀面积𝐴=347.2521=′新截留沉速𝑢0=1.0347.2⁄868.2)= ×23%)+(5% ×5%)]×30= 澄清池泥水分离区属于竖流沉淀池模型，加斜板后，总沉淀面积为(A斜A原)，新截留沉速是原截留沉速参考秘四P1987-35。本题主要是判断截留沉速是否降低A项正确，斜板越长，水平投影面积越大。B项错误，倾角越大，水平投影面积越小，截留沉速越大。C项错误，间距越大，设置的斜板数越少，沉淀面积越小。D项错误，根据7-35，轴向流速越大，截留速度越大，沉淀去参考秘四P198、199但排泥不畅，斜管（板）水平倾角通常采用60°。A错误，B错误。A选项偷换概念，A、B选项实际对比分析可C很少，一般选用斜管（板）长1000𝑚𝑚。D正确。5．一座上向流斜板沉淀池水平投影面积165m2，安装斜长L=1000mm，倾角θ=60°，间距d=40mm。当进水悬（A）58500m3/d（B）50600m3/d（C）33800m3/d（D）𝜐=

𝐿𝑐𝑜𝑠𝜃+1 1000×𝑐𝑜𝑠60° )= )=0.3× )=0.3×清水区上升流速为𝜐𝑠=𝜐𝑠𝑖𝑛60°=4.1𝑠𝑖𝑛60°= 则沉淀池处理水量𝑄=0.00355165=5.8575𝑚𝑠=50609𝑚/d×B（3结构影响和无效面积后）；（4）（A）0.6× （B）0.9× （C）1.2× （D）3.7×沉淀池清水区上升流速𝜐𝑠=𝑞=10𝑚⁄ℎ=斜管轴向流速𝜐=𝜐𝑠⁄𝑠𝑖𝑛60°== 则 数𝐹𝑟=𝑅𝑔=4

×

=本题参考本科《给水工程》第四版P307例题∙ （B）100mm（C）120mm 斜板出口处垂直上升流速为𝜐𝑠=𝜐𝑠⁄(115%)=6.5⁄(115%)=7.647𝑚′则斜板间平行于斜板的上升流速为𝜐𝜐𝑠⁄𝑠𝑖𝑛602.124⁄𝑠𝑖𝑛602.453

ℎ)=2.124

𝐿∙𝜐−

1.4×=2.453

= （2 ′斜管出口处上升流速为υs=υ0sin60°=2.0√3⁄2=′s清水区上升流速为υ=ss

×(1−20%)=3沉淀池表面积为A=31800m⁄d=265.6m′=∙′ （B）1800m3/h （C）1975m3/h ′斜管出口处竖直上升流速𝜐𝑠=𝜐𝑠𝑖𝑛𝜃=2.31𝑠𝑖𝑛60°=2𝑚𝑚⁄𝑠=7.2′斜管沉淀池清水区上升流速𝜐𝑠=𝜐𝑠15%)=6.843处理水量Q