金肯学院毕业设计
v——过栅流速（m/s），取v=1.0m/s；
b——格栅间隙宽度（m），取b=0.010m；
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= 52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×（52-1）+0.01×52=1.03m
（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=0.82m， l=
B?B12tga1=
1.03?0.822tg20?=0.29
（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=0.15m
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/s2）。 则通过格栅的水头损失：h1=0.32m （6）栅后槽总高度
设栅前渠道超高h2=0.3m，栅前槽高H1=h+ h2=1.1m 栅槽总高度：H=h+ h1+ h2=0.8+0.32+0.3=1.42m 栅槽总长度：L=l1+l2+0.5+1.0+
H 1tg60?=0.29+0.15+0.5+1.0+
1.1tg60?=2.58m
- 31 -
金肯学院毕业设计
（7）每日栅渣量
W=
Q平均W1?864001000
式中 W1——栅渣量（m3/103m3）,本设计取W1=0.08； 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?0.08?864001.31?1000=4.77m3/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—1600×3200—10；清渣采用固定式清渣机清渣
2.5曝气沉砂池
沉砂池的功能是去除比较大的无机颗粒（如泥沙、煤渣等，它们的相对密度为2.65、粒径0.2mm以上）。沉砂池设于初次沉淀池前，以减轻沉淀池负荷及能使无机颗粒与有机颗粒分离便于分别处理和处置，改善污泥处理构筑物的处理条件。目前应用较多的沉砂池池型有平流沉砂池、曝气沉砂池、竖流沉砂池和旋流沉砂池（又叫涡流沉砂池）。
平流沉砂池是常用的形式，污水在池内沿水平方向流动，具有构造简单、截留无机颗粒效果较好、排沉砂较方便的优点；但平流沉砂池的主要缺点是沉砂中约夹杂有15%的有机物，是沉砂的后续处理增加难度，故常需配洗砂机，把排砂
- 32 -
金肯学院毕业设计
经清洗后，有机物含量低于10%，称为清洁砂，再外运。
曝气沉砂池能克服平流沉砂池的上述缺点，它通过调解曝气量，可以控制污水的旋流速度，使无机颗粒之间的相互碰撞与摩擦机会增加，把表面附着的有机物磨去。此外，由于旋流产生的离心力，把相对密度较大的无机颗粒甩向外层并下沉，相对密度较轻的有机物旋至水流的中心部位随水带走。除砂效率较稳定，受流量变化的影响小，沉砂中的有机物含量低于10%，同时还对污水起预曝气的作用。
竖流沉砂池是污水自下而上由中心管进入池内，无机物颗粒藉重力沉于池底，处理效果差。旋流沉砂池是利用机械力控制流态和流速，加速砂粒的沉淀，有机物则被留在污水中，具有沉砂效果好、占地省的优点。
本设计采用去除率高的曝气沉砂池。
2.5.1沉砂池主体设计
（1）池子总有效容积： V＝Qmaxt×60
式中 Qmax——最大设计流量，Qmax＝0.9039m3/s
t——最大设计流量时的流行时间（1～3分）取t＝2min V＝0.9039×2×60＝108.5m3
(2) 水流断面积：A＝Qmax/V1
式中 V1—水平流速 V1＝0.06～0.12 取V1＝0.08m/s
A＝0.9039/0.08＝11.29m3，取12m3
(3) 池总宽：B=Ah2?122=6 m
式中h2—设计有效水深（2～3 m）取h2=2 m (4) 每格池子宽度：b＝B/n＝6/2＝3m（n-格数，n＝2） 宽深比：b/h2＝3/2＝1.5在1～1.5之间，符合要求。 (5) 池长：L＝V/A＝108.5/12＝9.04m (6) 每小时所需空气量：
q＝d·Qmax×3600＝0.2×0.9039×3600＝650.8m/h d—单位耗气量 d=0.2 m3/ m3污水
3
- 33 -
金肯学院毕业设计
采用穿孔管曝气，孔口直径为3mm。 (7)沉砂室所需容积：
V?86400QmaxXT10KZ6?0.9039?30?0.5?864001.31?106?0.89m3d
式中 X—城市污水沉砂量 X=30m3/106m污水
T—清除沉砂的间隔时间 T=0.5d
每个沉砂斗容积：
设每格有1个沉砂斗，则：V0=V/2=0.89/2=0.45m3 (8)沉砂斗各部分尺寸：
设斗底宽a1=0.6m，斗壁与水平面成60°，斗高h3 =0.6m，则沉砂斗上口宽：
a=
2h3??3
?tg60?0.6?1.29
沉砂斗容积：V=
h36?(2a?2aa1?2a1)?220.66(2?1.292?2?1.29?0.6?2?0.6)=0.56m
23
>0.45m3
(9) 沉砂室高度：
设横向池底坡度为0.3,坡向集砂槽：h3= h3+0.3L2
其中L2=(B-2a)/2=(6-2×1.29)/2=1.71m；h3=0.6+0.3×1.71=1.11m (10) 池体总高度：
设超高h1=0.3,则沉砂池总高度H=h1+h2+h3=0.3+2.0+1.11＝3.41m
??2.6 普通辐流式初沉池
初次沉淀池
初次沉淀池是二级污水处理厂的预处理构筑物，在生物处理构筑物前面。处理的对象是悬浮物（英文缩写SS，约可去除40%～55%以上），同时可去除部分BOD5（约占总BOD5的20%～30%，主要是悬浮性BOD5），可改善生物处理构筑物的
- 34 -
金肯学院毕业设计
运行条件并降低其BOD5负荷。沉淀池按池内水流方向的不同，可分为平流式、 竖流式、幅流式。沉淀池各种池型优缺点和适用条件见表3-4。
表2-1 各种沉淀池优缺点和适用条件
池型
优点
（1）沉淀效果好
（1）配水不易均匀
（2）对冲击负荷和温度变化
（2）采用多斗排泥时每个泥适用于大、
的适应能力强
平流式
（3）施工简易
（3）采用机械排泥时，设备水处理厂
（4）平面布置紧凑
复杂，对施工质量要求高
（5）排泥设备已趋定型
（1）池子深度大，施工困难
（2）对冲击负荷和温度变化适用于小
（1）排泥方便，管理简单
竖流式
（2）占地面积小
（3）池径不宜过大，否则布理厂 水不匀
（1）多为机械排泥，运行可
机械排泥设备复杂，对施工
辐流式 靠，管理较简单
质量要求高
（2）排泥设备已定型化
处理厂 中型污水适用于大、
的适应能力较差
型污水处
斗需单独设排泥管，操作量大 中、小型污
缺点
适用条件
经上述比较，为取得良好的沉淀效果，初次沉淀池选用普通经上述比较，为取得良好的沉淀效果，初次沉淀池选用普通幅流式沉淀池。该池运行稳定，管理简单，排泥设备已定型，对大中型污水厂较经济；适用于地下水位较高的地区，适用于大中型污水厂。
2.6.1 设计计算
（1）池表面积
设表面负荷q=2m3/（m2·h），则单池表面积A为：
A=
Q设计nq=
0.9039?36002?2=831.51m2
- 35 -