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h——栅前水深(m),h=0.7m; v——过栅流速(m/s),取v=0.9m/s;
b——格栅间隙宽度(m),取b=0.020m;
n——格栅组数,取n=2。
将上述数值代入上式,则栅条间隙数:
N=
Q设计sin?bhvn= 33个
(2) 栅槽宽度
设栅条宽度S=0.01m,则栅槽宽度
B=S(n-1)+bn =0.01×(31-1)+0.02×31=0.92m
(3) 进水渠道渐宽部分长度
设进水渠道渐宽部分展开角a1=20 o,渠宽B1=0.75m, l=
B?B12tga1=
0.92?0.752tg20?=0.23
(4) 栅槽与出水渠连接处渐窄部分长度
出水渠渐窄部分长度为进水渠渐宽长度的一半,即:
l2=?l1=0.12m
21(5) 通过格栅的水头损失
设栅条断面为锐边矩形断面,水头损失可用下式计算:
h1=k?()bS43v22gsin?
式中 k——系数,格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数,一般k=3; β——形状系数,本设计中栅条采用锐边矩形断面,β=2.42; S——栅条宽度(m);g——重力加速度(m/s)。 则通过格栅的水头损失:h1=0.097m ; 取0.10m (6)栅后槽总高度
设栅前渠道超高h2=0.3m,栅前槽高H1=h+ h2=1.0m 栅槽总高度:H=h+h1+h2=0.7+0.1+0.3=1.1m
2
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栅槽总长度:L=l1+l2+0.5+1.0+(7) 每日栅渣量 W=
Q平均W1?864001000H 1tg60?=0.23+0.12+0.5+1.0+
1.0tg60?=2.43m
式中 W1——栅渣量(m3/103m3),本设计取W1=0.05; Q平均——污水厂平均污水量(m3/s)。 带入上述数值,则每日栅渣量: W=
0.9?0.05?864001.31?1000=2.98m3/d>0.2 m3/d
故采用机械清渣。格栅采用链条回转式格栅,它由驱动机构、主传动链轮轴、从动链轮轴、牵引链、齿耙、过力矩保护装置和机架等组成。驱动机构布置在栅体上部的左侧或右侧,通过安全保护装置将扭矩传给主传动链轮轴,主传动链轮轴两侧主动链轮使两条环形链条作回转运动,在环形链条上均布6~8块齿耙,齿耙间距与格栅栅距配合并插入栅片间隙一定深度,运行时齿耙栅片上的污物随齿耙上行,当齿耙转到格栅体顶部牵引链条换向时齿耙也随之翻转,格栅截留的栅渣脱落到工作平台上端的卸料处,由卸料装置将污物卸至输送机或集污容器中。
格栅清渣装置起动由水位差控制开关控制,当格栅前后水位差大于0.1m时,开始工作。
(8) 选型
根据所计算格栅的宽度和长度,参考平面格栅的基本尺寸,选择格栅为: PGA—1400×3000—20;清渣采用固定式清渣机清渣。
2.3 泵房
2.3.1泵房形式选择
污水泵房位于污水处理厂的前端,是用于提升城市污水管网污水的构筑物,在整个污水处理过程中是主要构筑物之一,它的运行好坏会直接影响到污水处理厂的正常运转。
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污水泵房的重要性决定了它的工作形式,本泵站采用完全自灌式。其优点是不需设置引水的辅助设施,操作简便,启动及时,便于自控。为充分利用污水厂土地面积,采用合建式干式泵房。集水池位于泵站地下部分,机器间与集水池间用钢筋混凝土墙分隔开来。
2.3.2泵房设计
污水处理厂泵房设计参数如下: (1)设计流量:Q设计=903.9L/s;
(2)污水厂进水管:D=1300mm,H/D=0.748,I=0.75‰,流速v=0.88m/s,集水池管底标高=25.53 m;
(3)提升后水位标高:32.73m;
(4)泵房位置:选择在污水处理厂厂区内,厂区地面标高为30.000m; (5)水泵静扬程=出水井水面标高-集水池最低水位标高=325.53=7.20m;
水泵吸、压水管路(含至出水井管路)的压力损失估算为2.0m,自由水头损失为1.0m。
因此水泵扬程H=7.20+2.0+1.0=10.20m。
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2.3.3 设计计算
2.3.3.1水泵机组的选择
考虑来水的不均匀性,易选择两台及两台以上的机组工作,以适应流量的变化。
查水泵样本,选用KQL65/185型吸水泵4台,3用1备。单泵的性能参数如下:
流量Q=3.14 L/S,扬程H=10.4m,电机功率N=0.8kW 2.3.3.2集水池容积及其布置
集水池按一台泵5min出数量计算,即:
W=0.3013?5?60?90.39m3,取91m3
集水池面积为:
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F=
2.3.3.3吸水管路的布置
912=45.5m2
为了保证良好的吸水条件,每台水泵设单独的吸水管,每条吸水管的设计流量均为301.3L/s,吸水管管材采用钢管,D=450mm,流速v=1.90m/s,i=1.84‰。
在吸水管的起端设DN650×450进水喇叭口1个(ξ=0.1),吸水管路上设DN450闸阀1个(ξ=0.09),DN450×300偏心渐缩管1个(ξ=0.2)。吸水管水平段具有向水泵方向上升5‰的坡度,便于排除吸入管内的空气。 2.3.3.4压水管路的布置
由于出水井距泵房距离较小,每台水泵的压水管路直接接入出水井,这样可以节省压水水管上的阀门。压水管管材采用钢管,D=600mm,流速v=1.95m/s,i=9.76‰,压水管上设1个DN300×450的渐缩管1个(ξ=0.30),DN300的橡胶柔性接口1个(ξ=0.1),DN450的阀门1个(ξ=0.07),DN450的止回阀1个(ξ=1.9),DN450的弯头3个(ξ=0.64)。压水管水平段具有向出水井方向上升5‰的坡度,将管内的空气赶出。
机组布置及吸、压水管路布置详见城市污水处理厂总泵站工艺图。 2.3.3.5泵站辅助设施
为保证泵站的正常高效运行,还需设置以下辅助设施。 (1)水泵集水井反冲管
水泵运行时,集水井内可能淤积一些沉淀的污泥,影响水泵吸水管吸水性能。设计中选择每台水泵压水管道上引入集水井内一条反冲管道,用来反冲洗集水井内淤积的污泥,经反冲浮起的污泥与污水一同由水泵送走。
反冲管道采用钢管,管径DN50mm。反冲管出口采用DN50×40mm的渐缩管,用以增大出口流速。 (2)泵房内排水
水泵房内地面做成1%的坡度,坡向集水槽和集水坑。集水槽宽0.3m,深0.2m,坡向集水坑水坑。集水坑平面尺寸0.5×0.4m,深0.6m。选择一台潜污泵排水,将泵房内积水排至集水井内。 (3)泵房内通风
设计中选择机械通风,通风换气次数为5~10次/ h,通风换气体积按地面以
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下泵房体积计算,地面以上泵房体积不计入。选择二条通风管道,通风管道采用防阻燃塑料管,管径DN200mm。通风管道进风口设在泵房底部,排风口设在屋顶之上。
(4)管道支架布置
泵房内沿地面敷设的管道或阀门下设支墩,沿墙壁架空的管道设支架,管道接近屋顶敷设时设吊架,所有支墩、支架和吊架的间距小于2m,管道需固定牢固,不得震动。 (5)管墙套管
管道穿过泵房墙壁和集水井池壁时设穿墙防水套管,防水套管与墙壁垂直安装,水泵管道与防水套管间用止水材料堵塞,两端采用石棉水泥密封,防止渗水。
2.4 细格栅
栅条工作平台进水αα1α格栅计算草图
图2-2 细格栅计算草图
设栅前水深h=0.8 m,栅前流速v=1.0m/s,栅条间隙b=10mm,则: (1)栅条间隙数 栅条间隙数用以下公式计算:
N=
Q设计sin?bhvn
式中 Q设计——污水厂设计流量(m3/s);
α——格栅倾角(o),取α=60o; h——栅前水深(m),h=0.8m;
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