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第三章 污水处理厂工艺设计及计算
第一节 格栅
进水中格栅是污水处理厂第一道预处理设施,可去除大尺寸的漂浮物或悬浮物,以保护
进水泵的正常运转,并尽量去掉那些不利于后续处理过程的杂物。
拟用回转式固液分离机。回转式固液分离机运转效果好,该设备由动力装置,机架,清
洗机构及电控箱组成,动力装置采用悬挂式涡轮减速机,结构紧凑,调整维修方便,适用于
生活污水预处理。
1.1 设计说明
栅条的断面主要根据过栅流速确定,过栅流速一般为 0.6~1.0m/s,槽内流速 0.5m/s 左
右。如果流速过大,不仅过栅水头损失增加,还可能将已截留在栅上的栅渣冲过格栅,如果
流速过小,栅槽内将发生沉淀。此外,在选择格栅断面尺寸时,应注意设计过流能力只为格
栅生产厂商提供的最大过流能力的 80%,以留有余地。格栅栅条间隙拟定为 25.00mm。
1.2 设计流量:
a.日平均流量
Q
d
=45000m
3
/d≈1875m
3
/h=0.52m
3
/s=520L/s
K
z
取 1.4
b. 最大日流量
Q
max
=K
z
·Q
d
=1.4×1875m
3
/h=2625m
3
/h=0.73m
3
/s
1.3 设计参数:
栅条净间隙为 b=25.0mm 栅前流速 ν1=0.7m/s
过栅流速 0.6m/s 栅前部分长度:0.5m
格栅倾角δ=60° 单位栅渣量:ω
1
=0.05m
3
栅渣/10
3
m
3
污水
1.4 设计计算:
1.4.1 确定栅前水深
根据最优水力断面公式
2
2
1
�
B
Q �
计算得:
m
Q
B 66.0
7.0
153.022
1
�
�
��
�
m
B
h 33.0
2
1
��
所以栅前槽宽约 0.66m。栅前水深 h≈0.33m
1.4.2 格栅计算
说明: Q
max
—最大设计流量,m
3
/s; α—格栅倾角,度(°);
h—栅前水深,m; ν—污水的过栅流速,m/s。
栅条间隙数(n)为
ehv
Q
n
�
sin
max
�
=
)(30
6.03.0025.0
60sin153.0
条�
��
��
栅槽有效宽度(
B
)
设计采用 ø10 圆钢为栅条,即 S=0.01m。
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/89258616/bg2.jpg)
30025.0)130(01.0)1( �������� bnnSB
=1.04(m)
通过格栅的水头损失 h
2
02 hKh ��
�
�
�
sin
2
2
0
g
h �
h
0
—计算水头损失; g—重力加速度;
K—格栅受污物堵塞使水头损失增大的倍数,一般取 3;
ξ —阻 力 系 数 , 其 数 值 与 格 栅 栅 条 的 断 面 几 何 形 状 有 关 , 对 于 圆 形 断 面 ,
3
4
79.1
�
�
�
�
�
�
��
b
s
�
)(025.060sin
81.92
6.0
025.0
01.0
79.13
2
3
4
2 mh ���
�
�
�
�
�
�
�
�
���
所以:栅后槽总高度 H
H=h+h
1
+h
2
=0.33+0.3+0.025=0.655(m) (h
1
—栅前渠超高,一般取 0.3m)
栅槽总长度 L
m
BB
L 52.0
20tan*2
66.004.1
tan*2 1
1
1 �
�
�
�
�
�
�
m
L
L 26.0
2
1
2 ��
11 hhH ��
=0.3+0.33=0.63
m
H
LLL 64.2
60tan
63.0
5.00.126.052.0
tan
5.00.1
1
21 �����������
�
�
L
1
—进水渠长,m; L
2
—栅槽与出水渠连接处渐窄部分长度,m;
B
1
—进水渠宽,; α
1
—进水渐宽部分的展开角,一般取 20°。
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图一 格栅简图
1.4.3 栅渣量计算
对于栅条间距 b=25.0mm 的中格栅,对于城市污水,每单位体积污水烂截污物为
W
1
=0.05m
3
/10
3
m
3
,每日栅渣量为
100064.1
8640005.0153.0
1000
86400
1max
�
��
�
�
�
�
z
K
WQ
W
=0.4m
3
/d
拦截污物量大于 0.3m
3
/d,宜采用机械清渣。
二、沉砂池
采用平流式沉砂池
1. 设计参数
设计流量:Q=301L/s(按 2010 年算,设计 1 组,分为 2 格)
设计流速:v=0.25m/s
水力停留时间:t=30s
2. 设计计算
(1)沉砂池长度:
L=vt=0.25×30=7.5m
(2)水流断面积:
A=Q/v=0.301/0.25=1.204m
2
(3)池总宽度:
设计 n=2 格,每格宽取 b=1.2m>0.6m,池总宽 B=2b=2.4m
(4)有效水深:
h
2
=A/B=1.204/2.4=0.5m (介于 0.25~1m 之间)
(5)贮泥区所需容积:设计 T=2d,即考虑排泥间隔天数为 2 天,则每个沉砂斗
容积
3
5
4
5
11
1
26.0
105.12
32103.1
102
m
K
TXQ
V �
��
���
��
(每格沉砂池设两个沉砂斗,两格共有四个沉砂斗)
其中 X
1
:城市污水沉砂量 3m
3
/10
5
m
3
,
K:污水流量总变化系数 1.5
(6)沉砂斗各部分尺寸及容积:
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设计斗底宽 a
1
=0.5m,斗壁与水平面的倾角为 60°,斗高 h
d
=0.5m,
则沉砂斗上口宽:
ma
h
a
d
1.15.0
60tan
5.02
60tan
2
1
��
�
�
��
�
�
沉砂斗容积:
322
2
11
2
34.0)5.025.01.121.12(
6
5.0
)222(
6
maaaa
h
V
d
�����������
(略大于 V1=0.26m3,符合要求)
(7)沉砂池高度:采用重力排砂,设计池底坡度为 0.06,坡向沉砂斗长度为
m
aL
L 65.2
2
1.125.7
2
2
2
�
��
�
�
�
则沉泥区高度为
h
3
=h
d
+0.06L
2
=0.5+0.06×2.65=0.659m
池总高度 H :设超高 h
1
=0.3m,
H=h
1
+h
2
+h
3
=0.3+0.5+0.66=1.46m
(8)进水渐宽部分长度:
m
BB
L 43.1
20tan
94.024.2
20tan
2
1
1
�
�
��
�
�
�
�
(9)出水渐窄部分长度:
L
3
=L
1
=1.43m
(10)校核最小流量时的流速:
最小流量即平均日流量
Q
平均日
=Q/K=301/1.5=200.7L/s
则 v
min
=Q
平均日
/A=0.2007/1.204=0.17>0.15m/s,符合要求
(11)计算草图如下:
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