第 3 章 污水处理构筑物的设计计算

3.1中格栅及泵房

格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道上、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物。本设计采用中细两道格栅。

3.1.1 中格栅设计计算

1.设计参数：

最大流量：Qmax?Q?KZ?栅前水深：h?0.4m，

栅前流速：v1?0.9m/s（0.4m/s~0.9m/s） 过栅流速v2?0.9m/s（0.6m/s~1.0m/s） 栅条宽度S?0.01m，格栅间隙宽度b?0.04m 格栅倾角??600 2.设计计算：

Qmax?sin602.1?sin60??136根

bhv0.04?0.4?0.9136 设四座中格栅：n1??34根

4(2)栅槽宽度：设栅条宽度S?0.01m

B?S?n1?1??bn1?0.01??34?1??0.04?34?1.69m

150000?1.2?2.1m3/s

3600?24(1)栅条间隙数：n?(3)进水渠道渐宽部分长度：设进水渠道宽B1?1.46m，渐宽部分展开角度

??20o

B?B11.69?1.46??0.87m

2tan?12tan200Q2.1?1.46m 根据最优水力断面公式B1?max?4vh4?0.9?0.4 l1?5

(4)栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度：l2?(5)通过格栅的水头损失： h2?K?h0

l10.87??0.43m 222v2?s?h0??sin?，??????

2g?b?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，对于锐边矩形断面，形状系数β = 2.42； 430.92?0.01?h2?3?2.42???sin60o?0.041m ??2?9.81?0.04?(6)栅槽总高度：设栅前渠道超高h2?0.3m

H?h?h1?h2?0.4?0.041?0.3?0.741m

(7)栅槽总长度：

H1 tan?0.4?0.3 ?0.87?0.43?0.5?1.0?tan60o ?3m

(8)每日栅渣量：格栅间隙40mm情况下，每1000m3污水产0.03m3。

86400QmaxW186400?2.1?0.03??4.54m3/d?0.2m3/d W?1000KZ1000?1.2L?L1?L2?0.5?1.0?43 所以宜采用机械清渣。

(9)格栅选择

选择XHG-1400回转格栅除污机，共4台。其技术参数见下表。

表3-1-1 GH-1800链式旋转除污机技术参数

型号 电机功 设备宽度设备总宽度栅条间隙安装角

率/kw /mm /mm /mm 度

HG-1800 1.5 1800 2090 40 60°

6

3.1.2 污水提升泵房

泵房形式取决于泵站性质，建设规模、选用的泵型与台数、进出水管渠的深度与方位、出水压力与接纳泵站出水的条件、施工方法、管理水平，以及地形、水文地质情况等诸多因素。 泵房形式选择的条件：

(1)由于污水泵站一般为常年运转，大型泵站多为连续开泵，故选用自灌式

泵房。

(2)流量小于2m3/s时，常选用下圆上方形泵房。 (3)大流量的永久性污水泵站，选用矩形泵房。 (4)一般自灌启动时应采用合建式泵房。 综上本设计采用半地下自灌式合建泵房。

自灌式泵房的优点是不需要设置引水的辅助设备，操作简便，启动及时，便于自控。自灌式泵房在排水泵站应用广泛，特别是在要求开启频繁的污水泵站、要求及时启动的立交泵站，应尽量采用自灌式泵房，并按集水池的液位变化自动控制运行。

集水池：集水池与进水闸井、格栅井合建时，宜采用半封闭式。闸门及格栅处敞开，其余部分尽量加顶板封闭，以减少污染，敞开部分设栏杆及活盖板，确保安全。

1.选泵

(1)城市人口为1000000人，生活污水量定额为135L/?人gd?。 (2)进水管管底高程为5m，管径DN500，充满度0.75。 (3)出水管提升后的水面高程为12.80m。

(4)泵房选定位置不受附近河道洪水淹没和冲刷，原地面高程为10.0m。 2.设计计算

(1)污水平均秒流量：

135?1000000 Q??1562.5L/s

86400(2)污水最大秒流量：

Q?1562.5?1.2?1875L/s Q1?KZg 选择集水池与机器间合建式泵站，考虑4台水泵（1台备用）每台水泵的容量为1875?625L/s。

3(3)集水池容积：采用相当于一台泵6min的容量。

7

625?60?6?225m3

1000有效水深采用H?2m，则集水池面积为F?112.5m2 (4)选泵前扬程估算：经过格栅的水头损失取0.1m

集水池正常工作水位与所需提升经常高水位之间的高差：

12.8??5?0.5?0.75?0.1?1??8.53m（集水池有效水深2m，正常按1m计）

W?(5)水泵总扬程：总水力损失为2.80m，考虑安全水头0.5m H?2.8?8.53?0.5?11.83m 一台水泵的流量为

QgKZ150000?1.2Q1???2500m3/h

3?243?24根据总扬程和水量选用500WQ2700?16?185型潜污泵

表3-1-2 500WQ2700-16-185型潜污泵参数 流量 转速 扬程 功率 效率 出水口 型号 % 直径mm m m3/h r/min kW 500WQ2700?16?185 2700 725 16 185 82 500 3.2 细格栅 3.2.1 细格栅设计计算

1.设计参数：

最大流量：Qmax?QgKZ?栅前水深：h?0.4m，

栅前流速：v1?0.9m/s（0.4m/s~0.9m/s） 过栅流速：v2?0.9m/s（0.6m/s~1.0m/s） 栅条宽度：S?0.01m，格栅间隙宽度b?0.01m

8

120000?1.2?1.67m3/s

3600?24