环境工程专业本科生毕业设计（论文）
（1）取进水管流速为v?1.10m/s，由《给水排水设计手册（第二版）》第1册查知，取管径为D?1250mm，设计坡度i?0.009；
（2）已知最大日污水量Qmax?1.219m/s；
（3）初定充满度 h/D=0.85，则有效水深h?1250?0.85?1062.5mm； （4）已知管内底标高为392.38m，则水面标高为：393.44 （5）管顶标高为：392.38?1.25?393.63m；
（6）进水管水面距地面距离398.88?393.44?5.44m。 4.1.2 进水闸井工艺设计
进水闸井的作用是汇集各种来水以改变进水方向，保证进水稳定性。进水闸井前设跨越管，跨越管的作用是当污水厂发生故障或维修时，可使污水直接排入水体，跨越管的管径比进水管略大，取为1400mm，进水闸井的设计要求如下[2]：
（1）设在进水闸、格栅、集水池前； （2）形式为圆形、矩形或梯形；
（3）井底高程不得高于最低来水管管底，水面不得淹没来水管管顶。 考虑施工方便以及水力条件，进水闸井尺寸取6×4.5m，井深 6.5m，井内水深1.2m，闸井井底标高为392.19m，进水闸井水面标高为 393.39m，超越管位于进水管顶1.0m处，即超越管管底标高为 394.63m。由《水处理工程师手册》第566页表6.1.3选用HZJ5—I型闸门，其安装尺寸参数如下表2所示：
表2 HZJ5—I型闸门安装参数
D?H0 2500×2000 A 2780 Q 1250 E 1125 F(F1) 285G(G1) 390 H 3320 H1 1180 d2 P S ?38 180 12 （265） （370） （4）启闭机的选择
由《水处理工程师手册》第566页表6.1.3查得选用 LOD型电手动两用启闭机。 4.2格栅
4.2.1格栅的作用及种类
格栅由一组或数组平行的金属栅条、塑料齿钩或金属网、框架及相关装置组
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成，倾斜安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的前端，用来截留污水中较粗大漂浮物和悬浮物，如纤维、碎皮、毛发、果皮、蔬菜、木片、布条、塑料制品等，防止堵塞和缠绕水泵机组、曝气器、管道阀门、处理构筑物配水设施、进出水口，减少后续处理产生的浮渣，保证污水处理设施的正常运行[3]。
按照格栅形状，可分为平面格栅和曲面格栅；按照格栅净间距，可分为粗格栅（50-100mm）、中格栅（10-40mm）、细格栅（1.5-10mm）三种，平面格栅和曲面格栅都可以做成粗、中、细三种[3]。
本工艺采用矩形断面中格栅和细格栅各一道，采用机械清渣，中格栅设在污水提升泵房之前，细格栅设在提升泵房之后。 4.2.2格栅的设计原则
本设计中格栅的设计原则主要有[1]：
（1）格栅的清渣方式有人工清渣和机械清渣，一般采用机械清渣； （2）机械格栅一般不宜少于两台； （3）过栅流速一般采用0.6-1.0m/s；
（4）格栅前渠道内的水流速度一般采用0.4-0.9m/s； （5）格栅倾角一般采用45?-75?；
（6）通过格栅的水头损失一般采用0.08-0.15m；
（7）格栅间必须设置工作台，台面应高出栅前最高设计水位0.5m，工作台上应有安全和冲洗设施；
（8）格栅间工作台两侧过道宽度不应小于0.7m，工作台正面过道宽度：人工清除不应小于1.2m，机械清除不应小于1.5m；
（9）机械格栅的动力装置一般宜设在室内，或采取其他保护设施； （10）格栅间内应安装吊运设备，以利于进行格栅及其他设备的检修、栅渣的日常清理。 4.2.3格栅的设计计算 1．中格栅的计算
本设计中格栅的设计计算如下[1]：
前面计算可知：Qmax=1.219m3/s，计算草图8
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图2 格栅示意图
（1）格栅间隙数
1?Qmaxsina2 n?b?h?v式中：
n—栅条间隙
Qmax—最大设计流量，m3/s； b—栅条间隙，m； h—栅前水深，m；
v—污水流经格栅的速度，一般取0.6—1.0m/s； a—格栅安装倾角，（°）
取中格栅栅前水深为h=1m，格栅栅条间隙b=20mm，过栅流速v=0.9m/s，格栅安装倾角a=60°，设置两台机械格栅，则每台格栅间隙数为：
11?Qmaxsina?1.219?sin60n?2?2?31.5；则n=32
b?h?v0.02?1?0.9（2）栅槽宽度
B?S(n-1）?bn 式中：
B—栅槽宽度，m；
S—栅条宽度，取S=0.01m；
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b—栅条间隙，取n=0.02m
n—栅条间隙数，n=32个；
B?S(n-1）?bn=0.01?（32?1）?0.02?32?0.95m
（3）进水渠道渐部分长度
l1?B?B1
2tana1式中：
l1—进水渠道渐宽部分长度，m；
B1—进水渠道宽度，取B1=0.60m a1—渐宽部分展开角度，取a1?20?； l1?B?B10.95?0.60??0.48m
2tana12?tan20（4）出水渠道渐窄部分长度l2
l2?11?l1??0.48?0.24m 22（5）过栅水头损失
通过格栅的水头损失h1可以按下式计算： h1?k?h0
v2?sina h0???2g式中：
h1—设计水头损失，m； h0—计算水头损失，m；
g—重力加速度，m/s2；
k—系数，格栅受污堵塞时水头损失增大倍数，一般采用3；
?—阻力系数，其值与栅条锻炼形状有关。 设格栅断面形状为锐边矩形，则
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s0.013???（)3?2.42?()?0.96
b0.02v20.92 h0????sina?0.96??sin60??0.034m
g2?9.8?0.102m h1?k?h0?3?0.03444（6）栅后槽总高度H
设栅前渠道超高h2?0.3m，栅前水深h?1.0m，则 H?h?h1?h2?1.0?0.102?0.3?1.402m，取1.4m （7）栅前槽高度H1
H1?h?h2?1?0.3?1.3m （8）栅槽总长度L
L?l1?l2?0.5?1.0?（9）每日产生的栅渣量 W?式中：
W—每日栅渣量，m3/d
m3/(103污水），中格栅间隙为20mm，取W=0.05 W1—单位体积污水栅渣量，m3/(103污水）
H11.3?0.48?0.24?0.5?1.0??2.97m ??tan60tan6086400?Qmax?W1
Kz?1000Kz—生活污水总变化系数，Kz=1.3
W?86400?1.219?0.05?4.05m3/d
1.3?1000W?4.05m3/d﹥0.02m3/d，宜采用机械清渣
每台格栅每日栅渣量W??(10)中格栅及格栅除污机选型
W?2.03m3/d 215