第一章 污水处理构筑物设计计算
第一章 污水处理构筑物设计计算
1.1泵前中格栅 1.1.1设计参数：
设计流量Qmax=2.4×104m3/d=278L/s 栅前流速v1=0.8m/s，过栅流速v2=0.9m/s 栅条宽度s=0.01m，格栅间隙e=25mm 栅前部分长度0.5m，格栅倾角α=60°
1.1.2设计计算:
栅条工作平台进水αα1α
图1-1 中格栅计算草图
取两台相同的格栅，则Q=0.5Qmax=139L/s
B12v1(1) 格栅前水深h，根据最优水力端面公式Q=计算可得：栅前槽宽B1
2=
2?0.278B12Qmax==0.83m，则栅前水深h==0.42m
0.8v12Qsin?0.139?sin60?（2）栅条间隙数n===12.7(取15个)
0.025?0.42?0.9ehv2（3）栅槽宽度B'=s（n-1）+en=0.01?(15-1)+0.025?15=0.515m，考虑墙厚0. 2m，所以总槽宽B=0.515?2+0.2=1.23m
B-B11.23-0.83（4）进水渠道渐宽部分长度l1===0.55m
2tan?12tan20? （其中α1为进水渠展开角）
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l1（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度l2==0.28m
2（6）过栅水头损失h1
设栅条断面为锐边矩形断面，取k=3，则
4?s? h1=kh0=k????e?3v2?0.01?sinα=3?2.42???0.0252g??2430.92??sin60?=0.09m 2?0.98 h0：计算水头损失
k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3 β:阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时β=2.42 (7)栅后槽总高度H
取栅前渠道超高h2=0.3m，则栅前槽总高度H1=h+h2=0.42+0.3=0.72m 栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.42+0.09+0.3=0.81m (8)格栅总长度L L=l1+l2+0.5+1.0+ (9)每日栅渣量
在格栅间隙25mm的情况下，设栅渣量为每1000m3污水的产量为0.05m3，
Q?w12.4?104?0.05 w?==0.8m3/d>0.2m3/d
Kz?10001.5?10000.72H1=0.55+0.28+0.5+1.0+=2.75m ?tan60tan? 所以宜采用机械格栅清渣。
1.2污水提升泵房 1.2.1设计参数
设计流量：Q=278L/s，泵房工程结构按远期流量设计
采用氧化沟工艺方案，污水处理系统简单，对于新建污水处理厂，工艺管线可以充分优化，故污水只考虑一次提升。污水经提升后入平流沉砂池，然后自流通过厌氧池、氧化沟、二沉池及接触池，最后由出水管道排入神仙沟。
各构筑物的水面标高和池底埋深见第三章的高程计算。
污水提升前水位-5.00m（既泵站吸水池最底水位），提升后水位2.974m（即细格栅前水面标高）。
所以，提升净扬程Z=2.974（-5.00）=7.974m 水泵水头损失取1.5m，安全水头0.5m。 从而需水泵扬程H=Z+h1+h2=9.974m
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再根据设计近期设计流量185L/s=666m3/h，采用2台MF系列污水泵，单台 提升流量333m3/h。采用200QW400-10-30台，二用一备。该泵扬程400m3/h，扬程10m，功率30kw，重量900kg，ｌ＝６４０。
水泵机组的布置是泵房布置的重要内容，他决定泵房建筑面积的大小。机组的间距以不能妨碍操作和维修的需要为原则。
污水提升泵房有3台水泵及1台远期预留泵的空间，电机容量小于55kw，相邻机组间距应不小于0.8m，故取间距1m，泵房面积9.7m?11.3m，高12m。
1.3泵后细格栅 1.3.1设计参数
设栅前流速v1=0.8m/s，过栅流速v2=0.9m/s 栅条宽度s=0.01m，格栅间隙e=10mm
栅前部分长度0.5m，格栅倾角α=60°计流量Q=2.4?104m3/d
1.3.2设计计算
栅条工作平台进水细格栅计算草图图1-2 细格栅计算草图
取两台相同的格栅，则Q=0.5Qmax=139L/s
B12v1(1) 格栅前水深h，根据最优水力端面公式Q=计算可得：栅前槽宽B1=
22?0.278B12Qmax==0.83m，则栅前水深h==0.42m
0.8v12αα
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Qsin?0.139?sin60?(2) 栅条间隙数n===34.2(取35个)
0.01?0.42?0.9ehv2
设计两组格栅，每组格栅间隙数35条。
(3)栅槽宽度B'=s（n-1）+en=0.01?(35-1)+0.01?35=0.69m 所以总槽宽B=0.69?2+0.2=1.58m
B-B11.58-0.83 （4）进水渠道渐宽部分长度l1===1.03m
?2tan?12tan20 （其中α1为进水渠展开角）
l1 （5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度l2==0.52m
2 （6）过栅水头损失h1
设栅条断面为锐边矩形断面，取k=3，则
4?s? h1=kh0=k????e?3v2?0.01?sinα=3?2.42???2g0.01??2430.92??sin60?=0.26m 2?0.98 h0：计算水头损失
k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3 β:阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时β=2.42 (7)栅后槽总高度H
取栅前渠道超高h2=0.3m，则栅前槽总高度H1=h+h2=0.42+0.3=0.72m 栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.42+0.26+0.3=0.98m (8)格栅总长度L L=l1+l2+0.5+1.0+ (9)每日栅渣量
在格栅间隙10mm的情况下，设栅渣量为每1000m3污水的产量为0.1m3，
H10.72=1.03+0.52+0.5+1.0+=3.47m tan?tan60?Q?w12.4?104?0.1 w?==1.6m3/d>0.2m3/d
Kz?10001.5?10001.4沉砂池
采用平流式沉砂池
1.4.1 设计参数
设计流量：Qmax=278L/s，按远期计算，设计一组，分两格； 设计流速：v=0.20m/s 水力停留时间：t=40s
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1.4.2设计计算
图1-3 平流式沉砂池计算草图
（1）沉砂池长度： L=vt=0.20?40=8m （2）水流断面面积：
Qmax0.278 A???1.39m2
v0.20（3） 池总宽度：
设有效水深h2=0.6m
A1.39 B?==2.32m，设计n=2，则每格宽b=1.2m
h20.6（4）沉砂斗所需容积：设T=2d，即考虑排泥间隔天数2d，则：
QXT?864000.278?30?2?86400 V===0.96m3
66Kz?101.50?10（5）每个沉砂斗容积：设每格有两个沉砂斗，则：
0.96 VO==0.24m3
2?2 （6）沉砂斗各部分尺寸：设斗底宽a1=0.5m，斗壁与水平面的倾角为55o，斗 高h3'=0.4m。 沉砂斗上口宽：
2h3'2?0.4?a1??0.5?1.1m a=??tan55tan55
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