污水处理构筑物的计算

污水处理构筑物的计算
3 污水处理构筑物的计算
3.1细格栅
3.1.1设计说明
格栅系由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道上、泵房集水井的进口处或污水厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，如纤维、碎皮、毛发、果皮、蔬菜、塑料制品等。

以减轻后续处理构筑物的处理负荷，并保证其正常运行。

格栅的进出水水质见表3-1所示。

表3-1 格栅进出水水质
水质指标BOD5COD SS
进水6400 13000 2000
去除率0 0 10％
出水6400 13000 1800
3.1.2设计计算
本工艺采用矩形断面调节池前细格栅一道，采用机械清渣。

（1）栅前水深的确定
式中，Q——设计流量，设计中取为0.0289m3/s；
h——栅前水深，m；
v1——栅前渠道水流流速，设计中取为0.6m/s。

（2）细格栅的栅条间隙数
式中，n——格栅栅条间隙数，个；
Q——设计流量，m3/s；
α——格栅倾角，(o)；
b——格栅栅条间隙，m；
h——格栅栅前水深，m；
v——格栅过栅流速，m/s。

过栅流速采用为0.7m/s，Q=0.0289m3/s，栅条间隙b=0.01m，栅前水深为0.16m，格栅安装倾角α=60o，则
个，取为个。

（3）格栅槽有效宽度（B）
式中，B——格栅槽有效宽度，m；
S——每根格栅条的宽度，m。

设计中采用Φ10mm圆钢为栅条，即取S=0.01m，则
，取为。

（4）进水渠道渐宽部分的长度
设进水渠道宽B1=0.25m，渐宽部分展开角=20o，此时进水渠道内的流速为：
，在～范围之内，符合要求。

则，进水渠道渐宽部分长度：
（5）出水渠道的渐窄部分的长度
（6）过栅水头损失
式中，h1——水头损失，m；
β——格栅条的阻力系数，栅条断面为锐边矩形断面β=2.42；
k——格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，一般采用k=3。

（7）槽后明渠的总高度
式中，H——槽后明渠的总高度，m；
h2——明渠超高，m，设计中取h2=0.3m。

（8）格栅槽总长度
式中，L——格栅槽总长度，m；
H1——格栅明渠的深度，m，H1=h+h2。

（9）每日栅渣量
式中，W——每日栅渣量，m3/d;
ω1——栅渣量，取ω1=0.1m3/103m3污水。

故采用机械清渣。

根据《给水排水设计手册》第9册，选用XWB-Ⅲ型背耙式格栅除污机。

表3-2 XWB-Ⅲ型背耙式格栅除污机性能
图3-1 格栅计算示意图
3.2调节池
3.2.1设计说明
（1）水量调节池实际是一座变水位的贮水池，进水一般为重力流，出水用泵提升。

池中最高水位不高于进水管的设计高度，最低水位为死水位。

（2）调节池的形状宜为方形或圆形，以利于形成完全混合状态。

长形池宜设多个进口和出口。

（3）调节池不具有废水处理的功能。

3.2.2设计计算
本设计水力停留时间取T=8h，设计流量Q=2500m3/d=104.2m3/h。

（1）调节池的尺寸
调节池体积：V=QT=104.2×8=833(m3)
取池子总高度H=5.5m，其中超高0.5m，有效水深h=5m，则池面积为
池长取16m，池宽取12m，则实际有效水深为
取超高0.5m，则调节池的实际池深H=4.3+0.5=4.8m
（2）潜污泵
调节池集水坑内设2台上海阳光泵业制造有限公司生产的QW系列无堵塞移动式潜污泵（1用1备），水泵的基本性能参数见表3-3。

表3-3 潜水排污泵性能
型号
流量
（m3/h）
扬程
（m）
转速
（r/min）
电动机功率
（kW）
效率
（%）
出口直径
（mm）
QW125-130
130 15 1460 11 62 125
（3）搅拌
为防止污水中悬浮物的沉积和使水质均匀，可采用水泵强制循环进行搅拌，也可以采用专用搅拌设备进行搅拌。

水泵强制循环搅拌，是在调节池底部设穿孔管，穿孔管与水泵压力水相连，用压力水进行搅拌。

水泵强制循环搅拌的优点是不需要在池内安装其它专用搅拌设备，并可根据悬浮沉积的程度随时调节压力水循环的强度。

其缺点是穿孔管容易堵塞，检修不方便，影响使用。

目前工程上常用潜水搅拌机进行搅拌。

根据调节池的有效容积，搅拌功率一般按1m3污水4～8W选配
搅拌设备。

本工程取5W，调节池选配潜水搅拌机的总功率为2500×5=12.5(kW)。

选择5台晨容环保公司出产的QJB型潜水搅拌机（不锈钢），均匀安装在调节池内。

表3-4 潜水搅拌器电动机性能
型号功率
(kW) 电流
(A)
叶轮直径
(mm)
叶轮转速
(r/min)
重量
(kg)
QJB2.5/8-400/3-7408 2.5 9 400 740 70
3.3竖流沉淀池
3.3.1设计说明
竖流沉淀池是利用污水从沉淀池中心管流入，沿着中心管向下流动，经中心管下部的反射板折向上方流动，污水以流速v自下向上流动，污水中的颗粒以沉速u向下沉降，当u＞v时颗粒开始下沉，u=v 时颗粒悬浮污水中，u＜v时，颗粒随污水流出。

上升至沉淀池顶部的
污水用设在沉淀池四周的锯齿形三角堰流入集水槽排出。

竖流沉淀池由进水装置、中心管、出水装置、沉淀区、污泥斗及排泥装置组成。

其进出水水质见表3-5所示。

表3-5 竖流沉淀池进出水水质
水质指标BOD5COD SS
进水6400 13000 1800
去除率25％20％50％
出水4800 10400 900
3.3.2设计计算
设计中取1座竖流沉淀池，设计流量。

（1）中心进水管面积与直径
式中，A0——沉淀池中心进水管面积(m2)；
Q——设计流量(m3/s)；
v0——中心进水管流速，设计取为0.03m/s。

d0——中心进水管直径(m)。

（2）中心进水管喇叭口与反射板之间的缝隙高度
式中，h3——中心进水管喇叭口与反射板之间的缝隙高度(m)；
v1——污水从中心进水管喇叭口与反射板之间的缝隙流出速度(m/s)，一般取为0.02 m/s～0.03m/s；
d1——喇叭口直径(m)，一般采用。

设计中取，。

（3）沉淀池总面积及沉淀池直径
式中，A1——沉淀池的沉淀区面积(m2)；
v——污水在沉淀池内上升流速(m/s)；
D——沉淀池直径(m)。

设计中取，。

（4）沉淀池的有效沉淀高度，即中心管的高度
式中，h2——沉淀池有效水深(m)；
t——沉淀时间，设计取为1.5h。

校核沉淀池径深比：D/h2=7.3/3.78=1.93＜3，符合规范。

（5）污泥部分所需容积
式中，Q——污水流量(m3/s)；
C1——进水悬浮物浓度(mg/L)；
C2——出水悬浮物浓度(mg/L)；
——污泥容重(t/m3)，约为1；
p o——污泥含水率(％)。

设计中取T=1d，p0=97％
（6）污泥斗及污泥斗高度
污泥斗设在沉淀池的进水端，采用重力排泥，排泥管伸入污泥斗底部，为防止污泥斗底部积泥，污泥斗底部直径取为0.5m，污泥斗倾角取为600。

污泥斗高度
污泥斗容积
式中，V1——污泥斗容积(m3)；。