污水处理设计计算

第三章 污水处理厂工艺设计及计算

第一节 格栅

。

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：ω1=0.05m 3栅渣/103m 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221ν

B Q =计算得：

m Q

B 66.07.0153

.0221=⨯=

=

ν

m B h 33.02

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 αsin max =

=)(306

.03.0025.060sin 153.0条=⨯⨯︒

⨯

栅槽有效宽度（B ）

设计采用ø10圆钢为栅条，即S =0.01m 。

30025.0)130(01.0)1(⨯+-⨯=+-=bn n S B =1.04(m) 通过格栅的水头损失h 2 02h K h ⨯=

ανξ

sin 22

0g

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

479.1⎪⎭

⎫ ⎝⎛⨯=b s ξ

)(025.060sin 81.926.0025.001

.079.1323

42m h =︒⨯⨯⨯

⎪⎭

⎫ ⎝⎛⨯⨯= 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 B B L 52.020tan *266

.004.1tan *2111=︒-=-=

α

m L L 26.021

2==

11h h H +=＝0.3+0.33＝0.63

m H L L L 64.260

tan 63

.05.00.126.052.0tan 5.00.1121=++++=+

+++=

α 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，； α1—进水渐宽部分的展开角，一般取20°。

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 3/103m 3

，每日栅渣量为

1000

64.18640005.0153.010********max ⨯⨯⨯=

⨯⨯=

z K W Q 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

35

4511126.010

5.1232103.1102m K TX Q 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 3/105m 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：

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：

m a h a d 1.15.060tan 5

.0260tan 21=+︒

⨯=+︒=

沉砂斗容积：

3222

11234.0)5.025.01.121.12(6

5.0)222(6m a aa a 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 a L L 65.22

1

.125.7222=⨯-=-=

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 B B L 43.120tan 94.024.220tan 211=︒

⨯-=︒-=

（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：