摘要：利用Mathcad軟件對一個典型水樣進行了水質均化的利用模擬計算，給出了五種常用均質過程模擬算法的擬計Mathcad工作表，介紹了Mathcad工作表的算水編制方法及水質均化池最小有效容積的模擬計算步驟,說明了不同模擬算法的計算結果存在細小差別的原因，以極坐標圖顯示了水質均化的質均作用。

關鍵詞：均質池 水質 均化 Mathcad 模擬

Abstract: By using the software Mathcad, the simulative calculation on water quality equalization has been made on a typical water sample. Five kinds of mathcad worksheet used commonly the compiling method of mathcad worksheet and the simulative calculation procedure for the minimum effective volume of the equalization basin is presented. The reason for the subtle different in the results of different method is also explained. At last the author shows us the function of water quality equalization by polar diagram.

Keywords: equalization basin; water quality; equalization; Mathcad; simulate

由于均質過程受水質數據和水量數據兩個方面的化池不均勻特征共同影響，所以沒有可靠的容積直觀和經驗方法用來確定均質池池容，只有通過對過程的利用模擬才能準確獲得均質池池容。在設計中模擬方法的擬計應用除了要正確理解均化過程外，在均質池池容計算方法基礎上，算水給出便利的質均模擬手段顯得十分重要。對具體廢水，化池除了用算法語言編制程序來模擬計算外，容積還可以使用通用計算軟件來完成。利用

本文介紹使用Mathcad軟件來完成均質池池容模擬計算的擬計方法。

1 均質池模擬計算示例數據的算水讀取與處理

廢水水量水質數據以純文本文件寫成三列第一列為時段序數i，第二列為進水流量Q_i，第三列為進水濃度a_i。

計算示例24小時為一個不均勻變化周期，監測時間間隔Δt為1小時，所有水量水質數據寫在文本文件中，本示例數據文件為：tjcdata6.txt，內容如下：

為了利用Mathcad作多周期模擬計算，編寫讀取數據文件并對水量和濃度數據，并能產生多周期水質水量數據的Mathcad工作表部分，這部分工作表如下：

<==60為時間單位轉換系數

T為模擬的周期數，這里賦初值為4，由讀取tjcdata6.txt形成的矩陣TJCDATA提取水質數據列向量為a _i、水量數據列向量為Q，按周期性變化規律生成新的T個周期的均化過程進水數據列向量a和Q。平均進水流量q是各時段平均進水流量的平均值。

2 恒水位水質均化池最小有效容積計算示例

按最大濃度與平均濃度之比PF≤1.2作為水質均化濃度要求，根據恒水位水質均化池最小池容迭代計算數學模型，利用Mathcad軟件編制的工作表，進行4周期均化過程的模擬計算，經數次嘗試后，滿足廢水均化要求的最小池容確定為V。

節點數學模型解的濃度迭代公式：

…………(1)

微分過程數學模型解的濃度迭代公式：

…………(2)

式中

模擬結果數據表明，當均化池運行一個周期后，均化池內的濃度已開始穩定，也即通常只模擬試算兩到三個周期就能確定一個計算容積是否符合要求。

2.1 利用節點數學模型模擬

利用節點數學模型解的濃度迭代公式（1），編寫Mathcad工作表，嘗試取值并最終取平均停留時間_{，池內原初濃度}后，即完成模擬計算。如下所示：

2.2 利用混合過程數學模型模擬

利用微分過程數學模型解的濃度迭代公式（2），編寫MathCAD工作表，嘗試取值并最終取_，后，即完成模擬計算。在讀取和預先處理水樣數據之后的工作表部分如下所示：