第3章 污水处理构筑物设计计算
3.1 粗格栅
3.1.1 设计说明
格栅是一种最简单的过滤设备，由一组平行的金属栅条制成的框架，斜置于废水流经的渠道上。格栅设于污水处理厂中所有的处理构筑物之前，或设在泵站前，用于截留废水中粗大的悬浮物或漂浮物，防止其后处理构筑物的管道阀门或水泵堵塞。
格栅的设计主要包括栅室、栅槽的设计与计算，格栅栅条断面、 栅条间隙以及栅渣清除方式的选择，同时要计算出过栅水头损失。
1. 污水处理系统前格栅栅条间隙应符合下列要求： （1）人工清除 25～40毫米 （2）机械清除 16～25毫米 （3）最大间隙 40毫米
2. 污水处理厂可设置中、细两道格栅。
3. 栅渣量与地区的特点、格栅的间隙大小、污水流量以及下水道系统的类型等因素有关，在无当地运行资料时，可采用：
（1）格栅间隙16～25毫米 0.10～0.05m栅渣/10?m污水 （2）格栅间隙30～50毫米 0.03～0.01m栅渣/10?m污水
4. 在大型污水处理厂或泵站前的大型格栅（每日栅渣量大于0.2m），一般应采用机械清渣。 5. 机械格栅不宜少于2台，如为1台时，应设人工清除格栅备用。 6. 过栅流速一般采用0.6～1.0m/s。
7. 格栅前渠道内的水流速度一般采用0.4～0.9m/s。
8. 格栅倾角一般采用45°～75°。人工清除的格栅倾角小时，较省力，但占地多。 3.1.2 设计参数
3
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设计流量Qave Qave?20000m/d=833.3m/h=0.23m/s；
333总变化系数kz kz=1.3；
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设计最大流量Qmax Qmax?QKZ?10000?1.3?0.3m3/s；
3600?24栅条宽度S S?10mm；
栅条间隙宽度b b?50mm（间隙宽度范围为：大于10~40mm）；
过栅流速v v?0.6m/s （过栅流速范围为：0.6~1.0m/s）；
栅前渠道流速v1 v1?0.4m/s（栅前渠道流速范围为：0.4~0.9m/s）；
栅前渠道水深h h?0.4m（栅前渠道水深范围为：0.4~0.9m）；
格栅倾角α ??60
栅渣量 栅渣量以每单位产渣量计0.07m/10m（0.1～0.01m/10m）粗格栅用最小值细格栅用最大值可根据实际情况调整该数值
数量 2座； 3.1.3 设计计算 1.格栅尺寸 栅条间隙数n
333333?n?栅槽宽度B
Qmaxsinα0.30?sin60???23.26?24，取n为24个；
bhv0.05?0.4?0.6B?S?n-1??bn?0.01??24?1??0.05?24?1.43m
设一座粗格栅，则B取1.5m 2.水头损失
本设计中采用格栅断面为锐边矩形
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格栅水头损失h1
2?S?vh1????sin??k
?b?2g43式中， ?——形状系数，?=2.42； k——系数，k=3；
0.62?S?v?0.01?h1????sin??k?2.42???sin60??3?0.014m ??b2g0.052?9.81????3.栅后槽总高度H
栅前渠道超高，一般采用h2?0.3m
43243H?h?h1?h2?0.4?0.014?0.3?0.714m
4.栅槽总长度 栅前渠道深H1
H1?h?h2?0.4?0.3?0.7m
5.进水渠道渐宽部分的长度 设进水渠宽B1
Qmax0.30??1.25 hv0.4?0.6渐宽部分展开角度?1=20?进水渠道的流速为0.8m/s
B1?渠道渐宽部分长度l1
l1??B?B1??1.43?1.252tg?12tg200?0.25m
栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度l2
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l2?栅槽总长度L
l10.25??0.125m 22H10.7?0.25?0.125?1.0?0.5??4.798m 0tg?tg60L?l1?l2?1.0?0.5?6.每日栅渣量
W?86400QmaxW186400?0.3?0.02??0.398m3/d?0.2m3/d
1000KZ1000?1.3采用机械清渣。 7.格栅选择
选择BLQ-1000G系列背爬式格栅除污机，共2台。其技术参数见表3-1
表BLQ-1000G系列背耙式格栅除污机性能参数表
型号 BLQ-1000G 8.计算草图 计算草图见图3-1
栅条工作平台格栅宽度 2000mm
耙齿有效长度
100mm
格栅间距 10mm
提升速度
2m/min
电动机功率 0.8KW
根据格栅尺寸确定格栅间面积为6m?6m.
进水图3-1格栅计算草图
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α
3.2 提升泵房
3.2.1 设计说明
提升泵房用以提高废水的水位，保证废水能在整个废水处理流程过程中流过，从而达到废水的净化。本废水处理系统工艺简单，对于新建废水处理系统，工艺管线可以充分优化，故废水只考虑一次提升。废水提升前流经粗格栅，然后经提升后自流通过细格栅、沉砂池、水解酸化池、生物接触氧化池、辐流式二沉池及消毒池，最后由出水管道排入河流。
3.2.2 设计参数
设计流量：Q=0.23m/s 进水水面高程为45.6m 出水管提升后的水面高度为55.6m（见水力计算及高程布置）
3.2.3 设计计算 1．水泵选择
选择集水池与机器间合建式方形泵站，考虑2台水泵（1台备用），每台水泵容量231.5L/S。所需的扬程为55.6-45.6=10m。为安全计取扬程为10.5m 。根据设计流量231.5L/S,设计中选择Flygt CP3300LT型潜水排污泵，泵的参数如表3-2所示。
表3-2 Flygt CP3300LT型泵参数
流量（L/S） 扬程（m） 出水口径（mm） 转速（r/min） 功率(kw) 效率
260
10.5
450
725
37
83.8%
额定电压(V)
380
3
（1）最大流量：
2．集水池的设计
采用相当于一台水泵9min的容量，则
W?(833.3/60)?9??????m3取125m3
有效水深H=4 m,则集水池面积
F?W125??31.25m2 H415