平流式沉淀池计算公式符号说明
平流式沉淀池基本原理与设计参数
平流式沉淀池是水处理工程中常用的重力沉降设备，通过水流平流过沉淀区，使水中悬浮颗粒在重力作用下沉降，实现固液分离，其结构包括进水区、沉淀区、出水区、污泥区（或污泥斗）四部分，水流从进水端进入，沿水平方向流动，颗粒在重力作用下沉降至池底，澄清水从出水端流出，污泥定期排走。
设计平流式沉淀池时，需确定表面负荷率（q）、沉淀时间（t）、池长（L）、池宽（B）、池深（h）等关键参数，这些参数通过以下公式推导得出。
核心计算公式与符号说明
平流式沉淀池的计算基于流体力学与颗粒沉降理论，核心公式包括沉淀池面积、长度、表面负荷率、停留时间及污泥区容积的计算，以下通过表格清晰展示各公式的符号含义：
| 公式名称 | 公式表达式 | 符号说明 |
|---|---|---|
| 沉淀池有效面积 | ( A = frac{Q}{q} ) | ( A )：沉淀池有效面积（m²）；( Q )：设计流量（m³/s）；( q )：表面负荷率（m³/(m²·s)） |
| 沉淀池长度 | ( L = v cdot t ) | ( L )：沉淀池长度（m）；( v )：水流速度（m/s）；( t )：沉淀时间（s） |
| 表面负荷率计算 | ( q = frac{Q}{L cdot B} ) | ( q )：表面负荷率（m³/(m²·s)）；( Q )：设计流量（m³/s）；( L )：长度（m）；( B )：宽度（m） |
| 停留时间计算 | ( t = frac{L}{v} ) | ( t )：沉淀时间（s）；( L )：长度（m）；( v )：水流速度（m/s） |
| 污泥区容积 | ( V = frac{Q cdot t cdot (1 – p)}{p cdot 1000} ) | ( V )：污泥区容积（m³）；( Q )：设计流量（m³/s）；( t )：沉淀时间（s）；( p )：污泥含水率（%） |
关键参数设计与校核
- 表面负荷率（q）：反映单位沉淀池表面积的处理能力，给水处理中q常取1.0~3.0 m³/(m²·s)，工业废水根据颗粒特性调整。
- 水流速度（v）：需控制低于颗粒的沉降速度（一般v≤10 mm/s），防止颗粒被水流带出，避免短流。
- 沉淀时间（t）：保证颗粒有足够时间沉降，t≥1.0~2.0 h（根据设计要求）。
- 池深（h）：包括有效水深（( h{text{有效}} )）和超高（( h{text{超}} )），( h{text{有效}} = frac{t cdot v}{3600} )（单位转换后），( h{text{超}} )一般取0.3~0.5 m。
实际应用示例（简化）
假设设计流量( Q = 0.05 , text{m}^3/text{s} )，表面负荷率( q = 1.5 , text{m}^3/(text{m}^2 cdot text{s}) )，水流速度( v = 0.005 , text{m/s} )，计算沉淀池尺寸：
- 有效面积( A = frac{Q}{q} = frac{0.05}{1.5} approx 0.0333 , text{m}^2 )；
- 若池宽( B = 1 , text{m} )，则长度( L = frac{A}{B} = 0.0333 , text{m} )（实际设计中需根据规模调整参数）。
常见问题解答（FAQs）
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如何根据设计流量和表面负荷率计算平流式沉淀池的有效面积？
解答：根据公式( A = frac{Q}{q} )， Q )为设计流量（单位m³/s），( q )为表面负荷率（单位m³/(m²·s)），若( Q = 0.05 , text{m}^3/text{s} )、( q = 1.5 , text{m}^3/(text{m}^2 cdot text{s}) )，则有效面积( A = frac{0.05}{1.5} approx 0.0333 , text{m}^2 )（需结合实际工程规模调整流量与负荷率）。
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表面负荷率与沉淀效率有何关系？
解答：表面负荷率( q )是单位沉淀池表面积在单位时间内处理的流量，( q )值越小，单位面积处理能力越低，但沉淀时间越长，颗粒沉降效果越好，因此降低( q )可提高沉淀效率，但需注意，过小的( q )会增加沉淀池尺寸,需综合经济性与处理效果合理选择。
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