构筑物设计与计算

构筑物设计与计算

格栅

设计说明

设置格栅的目的是用以去除可能堵塞水泵机组及管道阀门的较大悬浮物，如木片、皮毛、果皮等，保证后续处理设施能正常运行。这里设计2座粗格栅和2座细格栅。

设计参数

设计流量：

Q=40000m3/d=1667 m3/h=0.46m3/s

总变化系数k=1.47

最大设计流量：

Q max=1.47×0.46=1.84 m3/s

粗格栅：

过栅流速v= 0.9m/s；栅前水深h=0.4 m；栅条间隙宽度b = 0.02 mm；

格栅安装角度α= 60°；栅条宽度S=0.01m；

单位栅渣量W = 0.05 m3/103 m3废水。

粗格栅设计计算

格栅直接安置于排水渠道中。格栅如图所示：

bhv

Q n α

sin max =

式中：Q max —— 最大设计流量，m 3/s ；

α—— 格栅倾角，度； b —— 栅条间隙，m ； h —— 栅前水深，m ； v —— 过栅流速，m/s ；

αsin ——经验修正系数。

679

.04.020.060sin 0.68=⨯⨯⨯=οn ，取n=67条。

（2）格栅槽总宽度

m bn n S B 36720.0)167(01.0)1(=⨯+-⨯=+-=

（3）进水渠道渐宽部分的长度L 1

设进水渠道宽B 1=0.65 m ，其渐宽部分展开角度α1=20°

m

B B L 3.0720tan 20.79-320tan 211=⨯=-=︒︒ （4）格栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度L 2

m L L 1.53523.07

212===

（5）通过格栅水头损失(栅条断面为锐边矩形)

01kh h =

αζsin 220g

v h =

式中：h 1——过栅水头损失，m ； h 0——计算水头损失，m ； ζ——阻力系数；

3

4⎪

⎭

⎫ ⎝⎛=b s βζ

g ——重力加速度，取9.8 2m s ；

k ——系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增大数倍，一般采用k=3； β——系数，与断面形状有关； S —格条宽度，m ； d ——栅条净隙，mm ； v ——过栅流速，m/s ； α——格栅倾角，度。

αβsin 2

3

41g

v b s k h ⎪⎭⎫ ⎝⎛=

︒⨯⨯⨯

⎪⎭⎫

⎝⎛⨯⨯=60sin 1

8.929.0250.010.042.2323

4 =0.025m

（6）栅后槽总高度H 设栅前渠道超高h 2=0.3 m ，则

H=h+h 1+h 2=0.4+0.025+0.3=0.725 H 1=h+h 2=0.7(栅前渠道深)

（7）格栅总长度L

︒

+

+++=60

tan 0.15.01

21H L L L =3.07+1.535+0.5+1.0+tan60

0.3

0.39+

=6.5 m

（8）每日栅渣量

栅渣量(m 3/103m 3污水)，取0.1～0.01,粗格栅用小值，细格栅用大值，粗格栅用小值取W 1=0.05 m 3/103m 3 K z =1.47 ，则：

1000

86400

1max ⨯⨯⨯=

z K W Q W

式中：max Q ——最大设计流量，m 3/s ；

W 1——栅渣量(m 3/103m 3污水)，取0.07m 3/103 m 3；

d m W /2.01.9981000

59.186400

50.00.683≥=⨯⨯⨯=

(采用机械清渣)

水泵的选择

设计水量40000m 3/d 选择4台潜污泵（3用1备） Q 平=

3

max

Q =618.67 所需扬尘6m 选择350QZ-100型轴流式潜水电泵

细格栅设计计算 （细格栅：

过栅流速v= 0.9 m/s ；栅前水深h=0.4 m ；栅条间隙宽度b = 0.01 mm ； 格栅安装角度α= 60°；栅条宽度S=0.01 m ； 单位栅渣量W = 0.07m 3/103 m 3 废水 。 1）栅条间隙数

1708

.04.001.060sin 68.0sin max =⨯⨯⨯==︒bhv Q n α ，取n=62条。

（2）栅槽宽度

m bn n S B 3.3917001.0)1170(01.0)1(=⨯+-⨯=+-=

（3）进水渠道渐宽部分的长度L 1

设进水渠道宽B 1=0.79 m ，其渐宽部分展开角度α1=20°

m

B B L 3.6120tan 297.03.3920tan 211=⨯-=-=︒

︒ （4）格栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度L 2

m L L 1.8052

3.61212===

（5）通过格栅水头损失(栅条断面为锐边矩形)

αβsin 23

4

1g v b s k h ⎪⎭

⎫ ⎝⎛=

︒⨯⨯⨯

⎪⎭⎫

⎝⎛⨯⨯=60sin 1

8.929.001.001.042.232

3

4 m 592.0=

（6）栅后槽总高度H 设栅前渠道超高h 2=0.3 m

H=h+h 1+h 2=0.4+0.259+0.3=0.949 m H 1=h+h 2=0.7 (栅前渠道深)

（7）格栅总长度L

︒

+

+++=60

tan 0.15.01

21H L L L =3.61+1.805+0.5+1.0+0.40 =7.31 m

（8）每日栅渣量

栅渣量(m 3/103m 3污水)，取0.1～0.01, 细格栅用大值取W 1 = 0.07m 3/103m 3，K z = 1.47 ，则：

d m K W Q W z /2.797100047.186400

70.068.010*********max =⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=

机械清渣

沉砂池

设计说明

设置沉砂池的目的就是去除污水中泥沙、煤渣等相对密度较大的无机颗粒，以防管道堵塞、设备磨损、降低活性污泥活性和影响后续处理构筑物的运行。设计2组沉砂池。

设计选型

按照池型，沉砂池可以分为平流式沉砂池、曝气沉砂池、竖流式沉砂池和旋流式沉砂池。平流式沉砂池具有不易控制流速，沉沙中有机物颗粒含量较高、排沙常需要洗砂处理等缺点；竖流式沉砂池除砂效果差，运行管理不便，国外污水处理厂极少采用；曝气沉砂池使得污水中含有大量氧气，影响后续脱氮除磷效果；旋流式沉砂池是利用机械力控制流态和流速，加速砂砾沉淀，沉淀效果好，占地