3--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

Q=2ℎ2ℎ1

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。

h=√

ℎ

2ℎ1=√

0.0289

2×0.6=0.16(m)

（2）细格栅的栅条间隙数

n=ℎ√ℎℎℎℎℎℎℎ

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

n=0.0289×√ℎℎℎ60ℎ

0.01×0.16×0.7=24(个)，取为25个。

（3）格栅槽有效宽度（B）

B=S(n−1)+bn

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

B=0.01×(25−1)+0.01×25=0.49(m)，取为0.5m。

（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ℎ1=20o，此时进水渠道内的流速为：

ℎ1=

ℎ

ℎ1ℎ=

0.0289

0.25×0.16

=0.72(ℎ/ℎ)，在0.4～0.9m/s范围之内，符合要求。

则，进水渠道渐宽部分长度：

ℎ1=

ℎ−ℎ1

2ℎℎℎℎ1=

0.5−0.25

2×ℎℎℎ20ℎ

=0.34(m)

（5）出水渠道的渐窄部分的长度

ℎ2=ℎ1

2=

0.34

2=0.17(m)

（6）过栅水头损失

ℎ1=kβ(ℎ

ℎ)

4

3ℎ2

2ℎℎℎℎℎ

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。

ℎ1=3×2.42×(0.01

0.01)

4

3

×

0.72

2×9.8×ℎℎℎ60

ℎ=0.16(m)

（7）槽后明渠的总高度

H=h+ℎ1+ℎ2

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。

H=0.16+0.16+0.3=0.62(m)（8）格栅槽总长度

L=ℎ1+ℎ2+0.5+1.0+

ℎ1ℎℎℎℎ

式中，L——格栅槽总长度，m；

H1——格栅明渠的深度，m，H1=h+h2。

L=0.34+0.17+0.5+1.0+0.16+0.3

ℎℎℎ60ℎ

=2.28(ℎ)

（9）每日栅渣量

W=86400ℎℎ1 1000

式中，W——每日栅渣量，m3/d;

ω1——栅渣量，取ω1=0.1m3/103m3污水。

W=86400×0.0289×0.1

1000=0.25(ℎ

3/d)>0.2(ℎ3/d)

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

A=ℎ

ℎ=

833

5=166.6(ℎ

2)

池长取16m，池宽取12m，则实际有效水深为

ℎ′=

ℎ

16×12=4.3(m)

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