辐流式沉淀池设计计算题解析
设计背景
辐流式沉淀池是一种广泛应用于给水处理和污水处理中的沉淀设备,其结构简单，占地面积小，沉淀效率高，因此在实际工程中得到了广泛的应用，本设计计算题旨在通过对辐流式沉淀池的设计计算，使学生掌握其设计原理和计算方法。
设计参数
- 进水水质：COD浓度200mg/L，SS浓度100mg/L。
- 设计水量：2000m³/d。
- 出水水质：COD浓度20mg/L，SS浓度5mg/L。
- 沉淀效率：95%。
- 池子尺寸：直径D=8m，深度H=5m。
设计步骤
计算设计流量
根据设计水量,计算单位时间内设计流量Q。
Q = 设计水量 / 设计时间
Q = 2000m³/d / 24h
Q = 83.33m³/h
计算池子直径
根据沉淀效率,计算沉淀池直径D。
D = 0.25 × Q / (0.9 × γ × u × t)
γ为水的容重，取1000kg/m³；u为水平流速，取0.2m/s；t为水平流速对应的时间，取5min。
D = 0.25 × 83.33m³/h / (0.9 × 1000kg/m³ × 0.2m/s × 5min)
D = 0.25 × 83.33m³/h / (0.9 × 1000kg/m³ × 0.2m/s × 300s)
D = 0.25 × 83.33m³/h / (0.9 × 1000kg/m³ × 0.2m/s × 300s)
D ≈ 8m
计算池子深度
根据沉淀效率,计算沉淀池深度H。
H = 0.5 × Q / (π × D × u × t)
u和t的取值同上。
H = 0.5 × 83.33m³/h / (π × 8m × 0.2m/s × 300s)
H = 0.5 × 83.33m³/h / (π × 8m × 0.2m/s × 300s)
H ≈ 5m
计算沉淀池面积
沉淀池面积A为池子直径D与池子深度H的乘积。
A = D × H
A = 8m × 5m
A = 40m²
计算池子容积
池子容积V为沉淀池面积A与池子深度H的乘积。
V = A × H
V = 40m² × 5m
V = 200m³
计算池子周长
池子周长C为池子直径D与π的乘积。
C = π × D
C = π × 8m
C ≈ 25.13m
设计结果
- 沉淀池直径：8m
- 沉淀池深度：5m
- 沉淀池面积：40m²
- 沉淀池容积：200m³
- 沉淀池周长：25.13m
通过以上计算,我们得到了辐流式沉淀池的设计参数，在实际工程中，可根据具体的水质条件和设计要求，对以上参数进行适当调整，辐流式沉淀池作为一种高效、经济的沉淀设备，在给水处理和污水处理中具有广泛的应用前景。
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