城镇生活污水排放量和水质随作息规律而波动,工业污水排放量和水质不可避免地会随生产过程波动,这种水质、水量的波动对污水净化处理设施会产生不同程度的影响。调节池作为调节水质、水量的构筑物,其调节性能优劣将直接影响后续处理设施的处理效果。现有的调节池设计主要依据统计学模型或物料恒算模型,这些模型忽略了池体构造对调质效果的影响,不能准确描述各种池型的调质效果。为了提高调质效果,人们设计了很多种不同结构的调质池,却没有建立符合特定结构池型的调质原理和相应的数学模型。本文以三种不同内部结构折流式调质池作为研究对象,建立包含调质池结构参数的数学模型;制作相应的试验装置;进行验证试验,重点考察了示踪剂扩散和死水区的影响,并加以修正;采用方差分析的方法对不同内部结构折流式调质池的调质效果进行了比较;并将本研究应用于某焦化厂调节池的改造。通过研究和实际工程应用得到以下结论:1)不同流道中流元沿程历时不同,分解后的冲击负荷到达出口的时间不同,以三种不同内部结构形式的折流式调质池为对象,分别建立了出口浓度随进口冲击负荷变化的数学模型;这些模型都包含了反映不同流道结构特征的几何参数;2)物料恒算模型计算结果与往复折流池、穿孔异侧折流池、穿孔同侧折流池单段进水试验结果相比,其偏差分别为44%、33.8%和26.9%;与四段进水相比,其偏差分别为16%、11.2%和10.9%。彼此相差较大,说明调质池的调质效果与其内部结构有关,物料恒算模型不能普遍适用于各种池型;3)对新建数学模型进行扩散和死水区修正后,三种折流池单段进水时计算与试验结果间的偏差由修正前的36%、27.2%和30.9%,降为修正后的14.8%、14%、8.7%;四段进水时,偏差由21.4%、15.2%、12.1%降为8.7%、4.2%、4%。修正后偏差下降明显,说明它们的影响是显著的,其中死水区是产生误差的主要原因;4)在三种折流池中,通过实验比较,当采用单段进水时,修正后的新建数学模型仅为物料恒算模型计算所得偏差的0.34、0.41、0.32倍;当采用四段进水时,偏差下降为0.54、0.38、0.37倍。经修正后的新建数学模型能够更准确地反映折流式调质池的调质规律;5)进水浓度呈锯齿形波动,当进水浓度方差为1021.1时,往复折流池、穿孔异侧折流池、穿孔同侧折流池单段进水时相应的出水浓度方差为197.2、90.98和41.9;四段进水时,方差为46.39、38.57和36.93。由此可见,池型结构不变时,四段进水的调质效果优于单段进水,进水方式不变时,加穿孔墙可以改善调质效果,试验条件下,穿孔同侧折流池四段进水时的调质效果最佳;6)对某焦化厂往复折流池实行多段进水、竖向均布配水的改造,改造前,进水COD浓度波动幅度低于150mg/L时,出水COD浓度基本不波动;进水COD浓度波动幅度超过400mg/L时,出水COD浓度也随着波动,并且波动幅度基本不减小。改造后,由进水COD浓度波动幅度的500mg/L左右降为出水COD浓度波动幅度的200mg/L左右,波峰个数由6个降为1个,调质效果改善显著。