洛阳理工学院毕业设计（论文）
2.1.2 粗格栅设计计算 (1)设计流量
Q=200000m3/d=8333m3/h=2.31m3/s
Qmax=Q·kz=200000×1.3m3/d=260000m3/d=10833m3/h=3.0m3/s (2)栅条的间隙数n：
n?Qmaxsin? bh?式中：Qmax——最大设计流量(m3/s)； b ——栅条间隙(m)，b=0.05m； h ——栅前水深(m)，
v ——过栅流速(m/s)，一般在0.6～1.0m/s，取0.9m/s。
n?Qmaxsin?3.0?sin60???34.5 取n=35（个）
bh?0.05?0.9?0.9?2(3)栅槽宽度B： 设栅条宽度S=0.01m，则
B=S(n-1)+bn=0.01×(35-1)+0.05×35=2.09m (4)通过格栅的水头损失h1：
h1?k?h0
h0????22g?sin?
式中：h1——过栅水头损失，m； h0——计算水头损失，m；
?S? ζ——阻力系数，设栅条断面为锐边矩形断面，则?????，
?b?43??2.42；
g——重力加速度，取9.81m/s2； k——系数，一般采用k=3； α——格栅倾角，本设计取60°。
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4343S??0.01????????2.42????0.28
?b??0.05?0.92h0????sin??0.28??sin60??0.01m
2g2?9.81?2 h1?k?h0?0.01?3?0.03m (5)栅后槽总高度H：
栅前渠道超高h1，一般取0.3m H=h+h1+h2=0.9+0.03+0.3=1.23m (6)栅槽总长度L：
L?l1?l2?1.0?0.5?l1?H1 tan?B?B1?2l2
2tan?1H1?h?h2
式中：l1——进水渠道渐宽部分的长度(m)；
l2——栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度(m)； H1——栅前渠道深(m)；
B1——进水渠宽(m)，本设计取1.7m；
α1——进水渠道渐宽部分的展开角度，一般可采用20°。
l1?B?B12.09?1.70.39???0.54m
2tan?12tan20?2?0.36 l2=l1/2-0.54/2=0.27m H1=h+h2=0.9+0.3=1.2m
L?l1?l2?1.0?0.5?H11.2?0.54?0.27?1.5??3.00m tan?tan60?(7)每日栅渣量W：
W?QmaxW1 1000Kz 式中：W1——1m3污水的栅渣量，格栅间隙为16～25mm时，W1=0.10～ 0.05m3/d；格栅间隙为16～25mm时，W1=0.10～0.05m3/d。 本设计采用0.07m3/d。
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W?QmaxW1260000?0.07??14m3d
1000Kz1000?1.3 W=14m3/d>0.2m3/d，采用机械清渣。 (8)校核： ???QQ2.31???0.58ms（在0.4～0.9m/s之间) A2kzhB12?1.3?0.9?1.7(9)选型
根据计算和资料，故选用JT2100型阶梯式格栅除污机，规格和性能参数见下表2-1：
表2-1 JT2100型阶梯式格栅除污机规格和性能参数
公称宽度/mm 2100 安装角度α 栅条间隙/mm 电机功率/kW 整机适量/kg 槽深H/m 60° 50 0.75～3 2000～4000 <3
2.1.3 细格栅设计计算
细格栅的设计计算与粗格栅的设计计算基本一样，数据如下所示： (1)栅条间隙数n：
栅条间隙b=0.02m，过栅流速v=0.9m/s，栅前水深h=0.8m n?Qmaxsin?3?sin60???64.6 取65个
b?h??3?0.02?0.8?0.9(2)栅槽宽度B：
栅条宽度S=0.01m，B=S(n-1)+bn=0.01×(64-1)+0.02×65=1.94m (3)通过格栅的水头损失h1:
?S??0.01? 栅条断面为锐边矩形 ??????2.42????0.96
b0.02????43430.92 h0??sin??0.96??sin60??0.034m
2g2?9.81 h1?h0k?0.034?3?0.102m (4)栅后槽总高度H：
H=h+h1+h2=0.8+0.102+0.3=1.202m (5)栅槽总长度L：
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进水渠宽B1取1.6m，l1?B?B11.94?1.6??0.47m
2tan?12?tan20? l2=l1/2=0.47/2=0.235m H1=h+h2=0.8+0.3=1.1m L?l1?l2?1.0?0.5?(6)校核： ???QQ2.31???0.46ms，在0.4～0.9m/s之间。 AkzhB13?1.3?0.8?1.6H11.1?0.47?0.235?1.5??2.84m tan?tan60?(7)选型
选用JT2000型阶梯式格栅除污机，规格和性能参数见下表2-2：
表2-2 JT2000型阶梯式格栅除污机规格和性能参数
公称宽度/mm 安装角度α 2000 60° 20 0.75～3 2000～4000 <3 栅条间隙/mm 电机功率/kW 整机适量/kg 槽深H/m
2.2 进水泵房
2.2.1 泵房的选择
选择集水池与机械间合建的半地下矩形自灌式泵房，这种泵房布置紧凑，占地少，机构省，操作方便。
2.2.2 泵的选择及集水池的计算
(1)使用3台水泵，每台水泵的容量为3/3=1m3/s。选用550 QW3500-7-110型潜水排污泵。性能见下表2-3：
表2-3 550 QW3500-7-110潜水排污泵性能参数
排出口径/mm 550 流量/(m/h) 3500 3扬程/m 7 转速/(r/min) 745 功率/kW 110 效率/％ 77.5 重量/kg 2300 (2)集水池的容积，采用相当于一台泵6分钟的容量W W=1×6×60=360m3
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(3)集水池面积F，集水井有效水深一般采用1.2～2.0m，本设计采用1.5m。则F=W/H=360/1.5=240m2。
2.2.3 扬程估算
集水池最低工作水位与所需提升最高水位之间的高差?h
?h?h0?(h1?D?h/D?h'?H)
式中：H——集水池有效水深，m，取1.5m；
h——出水管提升后的水面高程，m，取h?45m； h1——进水管管底高程，m，取h1?35m；
D——进水管管径mm，由设计任务书D=1600mm； hD——进水管充满度，由设计任务书h/D=0.65； h?——经过粗格栅的水头损失，m，取h'=0.03。
?h?45??35?1.6?0.65?0.03?1.5??10.49m
由于资料有限，出水管的水头损失只能估算，设总出水管管中心埋深0.9米，局部损失为沿线损失的30%，则泵房外管线水头损失为0.558m。
泵房内的管线水头损失假设为1.5m，考虑自由水头为1m，则水头总扬程： Hz=1.5+0.558+10.49+1=13.548m。
2.3 沉砂池
2.3.1 设计说明
沉砂池的形式有平流式、竖流式、辐流式沉砂池。其中，平流式矩形沉砂池是常用的形式，结构简单，处理效果好。不足的是沉砂中含有15%的有机物，使沉砂的后续处理难度加大。
竖流式沉砂池是污水自下而上由中心管进入池内，无机物颗粒借重力沉于池底，处理效果一般较差。
曝气沉砂池是在池体的一侧通入空气，使污水沿池旋转前进，从而产生与主流垂直的横向环流。其优点：通过调节曝气量，可以控制污水的旋流速度，使除砂效果较稳定；受流量变化的影响较小；同时还对污水起预曝气作用，而且能克服平流式沉砂池的缺点。
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