一级水处理设计计算

第一章 污水的一级处理构筑物设计计算

1.1格栅

格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，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，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常进行。被截留的物质称为栅渣。

设计中格栅的选择主要是决定栅条断面、栅条间隙、栅渣清除方式等。 格栅断面有圆形、矩形、正方形、半圆形等。圆形水力条件好，但刚度差，故一般多采用矩形断面。格栅按照栅条形式分为直棒式格栅、弧形格栅、辐流式格栅、转筒式格栅、活动格栅等；按照格栅栅条间距分为粗格栅和细格栅（1.5～10mm ）；按照格栅除渣方式分为人工除渣格栅和机械除渣格栅，目前，污水处理厂大多都采用机械格栅；按照安装方式分为单独设置的格栅和与水泵池合建一处

的格栅。

1.1.1格栅的设计

城市的排水系统采用分流制排水系统，城市污水主干管由西北方向流入污水处理厂厂区，主干管进水水量为s L Q 63.1504 ，污水进入污水处理厂处的管径为1250mm ，管道水面标高为80.0m 。

本设计中采用矩形断面并设置两道格栅（中格栅一道和细格栅一道），采用机械清渣。其中，中格栅设在污水泵站前，细格栅设在污水泵站后。中细两道格栅都设置三组即N=3组，每组的设计流量为0.502s m 3。

1.1.2设计参数

1、格栅栅条间隙宽度，应符合下列要求：

1) 粗格栅：机械清除时宜为16～25mm ；人工清除时宜为25～40mm 。特殊情况下，最大间隙可为100mm 。

2) 细格栅：宜为1.5～10mm 。 3) 水泵前，应根据水泵要求确定。

2、 污水过栅流速宜采用0.6～1.Om ／s 。除转鼓式格栅除污机外，机械清除格栅的安装角度宜为60～90°。人工清除格栅的安装角度宜为30°～60°。

3、当格栅间隙为16～25mm 时，栅渣量取0.10～0.0533310m m 污水；当格栅间隙为30～50mm 时，栅渣量取0.03～0.0133310m m 污水。

4、格栅除污机，底部前端距井壁尺寸，钢丝绳牵引除污机或移动悬吊葫芦

抓斗式除污机应大于1.5m ；链动刮板除污机或回转式固液分离机应大于1.Om 。

5、格栅上部必须设置工作平台，其高度应高出格栅前最高设计水位0.5m ，工作平台上应有安全和冲洗设施。

6、 格栅工作平台两侧边道宽度宜采用0.7～1.Om 。工作平台正面过道宽度，采用机械清除时不应小于1.5m ，采用人工清除时不应小于1.2m 。

7、 粗格栅栅渣宜采用带式输送机输送；细格栅栅渣宜采用螺旋输送机输送。 8、格栅除污机、输送机和压榨脱水机的进出料口宜采用密封形式，根据周围环境情况，可设置除臭处理装置。

9、格栅间应设置通风设施和有毒有害气体的检测与报警装置。 10、沉砂池的超高不应小于0.3m 。

1.1.3中格栅设计计算

1、进水渠道宽度计算

根据最优水力断面公式2

221111νB v B B hv B Q ===计算

设计中取污水过栅流速v =0.8s m

m Q

B 12.18

.0502

.0221=⨯=

=

ν

则 栅前水深：m B h 56.02

1

==

2、格栅的间隙数 Nbhv

Q n α

sin =

式中 n 格栅栅条间隙数，个； Q 设计流量，s m 3； α 格栅倾角，º； N 设计的格栅组数，组；

b 格栅栅条间隙数，m 。

设计中取 60=α b =0.02m

528

.056.002.060sin 502.0=⨯⨯︒

=

n 个

3、格栅栅槽宽度

()bn n S B +-=1 式中 B 格栅栅槽宽度，m ； S

每根格栅条宽度，m 。

设计中取S =0.015m

()m B 80.104.176.05202.0152015.0=+=⨯+-⨯=

4、进水渠道渐宽部分的长度计算 1

1

1tan 2αB B l -=

式中 1l 进水渠道渐宽部分长度，m ； 1α

渐宽处角度，º。

设计中取 1α=︒20 m l 93.020tan 212

.180.11=︒

-=

5、进水渠道渐窄部分的长度计算

m l l 46.02

93.0212===

6、通过格栅的水头损失

αβsin 2)(2

34

1g v b S k h =

式中 1h 水头损失，m ；

β 格栅条的阻力系数，查表知 β=2.42；

k

格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，一般取 k =3。

则 m g h 14.060sin 28.0)02.0015.0(42.232

34

1=︒⨯⨯=

7、栅后槽总高度

设栅前渠道超高m h 3.02=

则 栅后槽总高度：m h h h H 00.13.014.056.021=++=++=

8、栅槽总长度

m

h h

l l L 38.360tan 3

.060tan 56.00.15.046.093.0tan tan 0.15.02

21=︒

+

︒++++=++

+++=α

α 中格栅示意图如图3—1

图3—1 中格栅示意草图

9、每日栅渣量 1000

1000864001

1max W Q K W Q W Z =

⨯⨯= 式中 W

每日栅渣量，m 3；

1W 每日每10003m 污水的栅渣量，33310m m 污水。

设计中取 1W =0.0533310m m 污水

43310100.05

50.21000

W m d m d ⨯⨯=

=> 应采用机械除渣及皮带输送机或无轴输送机输送栅渣，采用机械栅渣打包机