第三章 污水处理厂工艺设计及计算

第一节 格栅

进水中格栅是污水处理厂第一道预处理设施，可去除大尺寸的漂浮物或悬浮物，以保护进水泵的正常运转，并尽量去掉那些不利于后续处理过程的杂物。

拟用回转式固液分离机。回转式固液分离机运转效果好，该设备由动力装置，机架，清洗机构及电控箱组成，动力装置采用悬挂式涡轮减速机，结构紧凑，调整维修方便，适用于生活污水预处理。

1.1 设计说明

栅条的断面主要根据过栅流速确定，过栅流速一般为0.6～1.0m/s，槽内流速0.5m/s左右。如果流速过大，不仅过栅水头损失增加，还可能将已截留在栅上的栅渣冲过格栅，如果流速过小，栅槽内将发生沉淀。此外，在选择格栅断面尺寸时，应注意设计过流能力只为格栅生产厂商提供的最大过流能力的80%，以留有余地。格栅栅条间隙拟定为25.00mm。

1.2 设计流量：

a.日平均流量

Qd=45000m3/d≈1875m3/h=0.52m3/s=520L/s Kz取1.4 b. 最大日流量

Qmax=Kz·Qd=1.4×1875m3/h=2625m3/h=0.73m3/s

1.3 设计参数：

栅条净间隙为b=25.0mm 栅前流速ν1=0.7m/s 过栅流速0.6m/s 栅前部分长度：0.5m

格栅倾角δ=60° 单位栅渣量：ω1=0.05m3栅渣/103m3污水

1.4 设计计算：

1.4.1 确定栅前水深

B12?根据最优水力断面公式Q?计算得：

2B1?2Q??B2?0.153?0.66m h?1?0.33m 0.72所以栅前槽宽约0.66m。栅前水深h≈0.33m 1.4.2 格栅计算

说明： Qmax—最大设计流量，m3/s； α—格栅倾角，度（°）；

h—栅前水深，m； ν—污水的过栅流速，m/s。

栅条间隙数（n）为

n?Qmaxsin?0.153?sin60??30(条) =

0.025?0.3?0.6ehv栅槽有效宽度（B）

设计采用?10圆钢为栅条，即S=0.01m。

B?S(n?1)?bn?0.01?(30?1)?0.025?30=1.04(m)

通过格栅的水头损失h2 h2?K?h0

h0???22gsin?

h0—计算水头损失； g—重力加速度；

K—格栅受污物堵塞使水头损失增大的倍数，一般取3；

ξ—阻力系数，其数值与格栅栅条的断面几何形状有关，对于圆形断面，

??1.79???

0.62?0.01h2?3?1.79???sin60??0.025(m) ??0.0252?9.81??所以：栅后槽总高度H

H=h+h1+h2=0.33+0.3+0.025=0.655(m) （h1—栅前渠超高，一般取0.3m） 栅槽总长度L

4?3?s?b?4?3B?B11.04?0.66??0.52m

2*tan?12*tan20? L1L2??0.26m

2L1?H1?h?h1＝0.3+0.33＝0.63

L?L1?L2?1.0?0.5?H10.63?0.52?0.26?1.0?0.5??2.64m tan?tan60?L1—进水渠长，m； L2—栅槽与出水渠连接处渐窄部分长度，m； B1—进水渠宽，； α1—进水渐宽部分的展开角，一般取20°。

图一 格栅简图

1.4.3 栅渣量计算

对于栅条间距b=25.0mm的中格栅，对于城市污水，每单位体积污水烂截污物为W1=0.05m3/103m3，每日栅渣量为

W?QmaxW1?864000.153?0.05?86400?=0.4m3/d

Kz?10001.64?1000拦截污物量大于0.3m3/d，宜采用机械清渣。

二、沉砂池

采用平流式沉砂池 1. 设计参数

设计流量：Q=301L/s（按2010年算，设计1组，分为2格） 设计流速：v=0.25m/s 水力停留时间：t=30s 2. 设计计算 （1）沉砂池长度：

L=vt=0.25×30=7.5m

（2）水流断面积：

A=Q/v=0.301/0.25=1.204m2

（3）池总宽度：

设计n=2格，每格宽取b=1.2m>0.6m，池总宽B=2b=2.4m

（4）有效水深：

h2=A/B=1.204/2.4=0.5m （介于0.25～1m之间）

（5）贮泥区所需容积：设计T=2d，即考虑排泥间隔天数为2天，则每个沉砂斗容积

Q1TX11.3?104?2?3V1???0.26m3 552K102?1.5?10（每格沉砂池设两个沉砂斗，两格共有四个沉砂斗） 其中X1：城市污水沉砂量3m3/105m3，

K：污水流量总变化系数1.5

（6）沉砂斗各部分尺寸及容积：

设计斗底宽a1=0.5m，斗壁与水平面的倾角为60°，斗高hd=0.5m， 则沉砂斗上口宽：

a?2hd2?0.5?a1??0.5?1.1m

tan60?tan60?沉砂斗容积：

V?hd0.52(2a2?2aa1?2a1)?(2?1.12?2?1.1?0.5?2?0.52)?0.34m3 66 （略大于V1=0.26m3，符合要求）

（7）沉砂池高度：采用重力排砂，设计池底坡度为0.06，坡向沉砂斗长度为

L2?L?2a7.5?2?1.1??2.65m 22 则沉泥区高度为

h3=hd+0.06L2 =0.5+0.06×2.65=0.659m

池总高度H ：设超高h1=0.3m，

H=h1+h2+h3=0.3+0.5+0.66=1.46m

（8）进水渐宽部分长度:

L1?B?2B12.4?2?0.94??1.43m

tan20?tan20?（9）出水渐窄部分长度:

L3=L1=1.43m

（10）校核最小流量时的流速：

最小流量即平均日流量

Q平均日=Q/K=301/1.5=200.7L/s

则vmin=Q平均日/A=0.2007/1.204=0.17>0.15m/s，符合要求

（11）计算草图如下：