格栅的设计与计算

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1、污水物理处理法 格栅的设计,2011-8-5,1,目录,2011-8-5,2,格栅的概念,污水物理处理法的对象是漂浮物、悬浮物质。 采用的处理方法与设备主要有： 筛滤截留法筛网、格栅、滤池与微滤机等。 重力离心法沉砂池、沉淀池、隔油池与气浮池等。 离心分离法离心机与旋流分离器等。 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、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，以截留较大的悬浮物或漂浮物，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常运行。被截留的物质称为栅渣。栅渣含水率一般约为70%-80%，容重约为750kg/m3 -960kg/m3。,2011-8-5,3,目录,2011-8-5

2、,4,格栅的构造与分类,格栅一般由相互平行的格栅条、格栅框和清渣耙3部分组成。 按格栅条间距的大小不同，分为粗格栅、中格栅和细格栅3类，其栅条间距分别为4-10mm、15-25mm和大于40mm。 按清渣方式不同，分为人工清渣格栅和机械清渣格栅。人工清渣格栅主要是粗格栅。 按栅耙的位置不同，格栅分为前清渣式格栅和后清渣式格栅。前清渣式格栅要顺水流清渣，后清渣式格栅要逆水流清渣。 按形状不同，格栅分为平面格栅和曲面格栅。平面格栅在实际工程中使用较多。 按构造特点不同，格栅分为抓扒式格栅、循环式格栅、弧形格栅、回转式格栅、转鼓式格栅和阶梯式格栅。,2011-8-5,5,目录,2011-8-5,6,

3、格栅的选择栅条的断面形状,选择格栅的主要考虑因素：格栅栅条的断面形状、栅条间距和栅渣清除方式。 断面形状：圆形、正方形、矩形、半圆形等。 圆形断面水利条件好，但刚度较差。 矩形断面刚度好、但水利条件不如圆形。 半圆形断面水力条件和刚度都较好，但形状相对复杂。 一般多采用矩形断面。,2011-8-5,7,格栅的选择栅条间距,栅条间距与格栅的用途有关。 设置在水泵前的格栅栅条间距应满足水泵的要求； 设置在污水处理系统前的格栅栅条间距最大不能超过40mm，其中人工清除为25-40mm，机械清除为16-25mm； 污水处理厂也可设置两道格栅，总提升泵站前设置粗格栅（50-100mm）或中格栅（10-4

4、0mm），处理系统前设置中格栅或细格栅（3-10mm）。若泵站前格栅栅条间距不大于25mm，污水处理系统前可不再设置格栅。,2011-8-5,8,格栅的选择栅渣清除方式,栅渣的清除方式与格栅拦截的栅渣量有关。 当格栅拦截的栅渣量大于0.2m3/d时，一般采用机械清渣方式；栅渣量小于0.2m3/d时，可采用人工清渣方式，也可采用机械清渣方式。 机械清渣不仅可改善劳动条件，而且利于提高自动化水平。,2011-8-5,9,格栅的设计与计算栅槽宽度,式中 B栅槽宽度，m； s栅条宽度，m； e栅条间距，粗格栅e=50-100mm，中格栅e=10-40mm，细格栅e=3-10mm； n格栅间隙数； Qm

5、ax最大设计流量，m3/s； 格栅倾角，机械清渣格栅：60-90，人工清渣格栅：30-60； h栅前水深，m； v过栅流速，m/s，一般为0.6-1.0m/s，最大设计流量时为0.8-1.0m/s，平均设计流量时为0.3m/s.,2011-8-5,10,格栅的设计与计算过栅水头损失,式中 h2过栅水头损失，m； h0计算水头损失， m； g重力加速度，9.81m/s2； k系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增大的倍数，一般取k=3； 阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时，=2.42。,2011-8-5,11,格栅的设计与计算栅槽总高度,式中 H栅槽总高度，m； h栅前水深，m； h2栅前

6、渠道超高，m，一般用0.3m。 栅前水深的确定：可先假设一个值，再根据设计流量、流速及沟渠宽度进行核算。,2011-8-5,12,格栅的设计与计算栅槽总长度,式中 L栅槽总长度，m； H1栅前槽高，m； l1进水渠道渐宽部分长度，m； B1进水渠道宽度，m； 1进水渠展开角，一般用20； l2栅槽与出水渠连接渠的渐缩长度，m。,2011-8-5,13,格栅的设计与计算每日栅渣量,式中 W每日栅渣量，m3/d； W1栅渣量（m3/103m3污水），取0.1-0.01，粗格栅用小值，细格栅用大值，中格栅用中值； K总生活污水流量总变化系数。,2011-8-5,14,格栅的设计与计算计算草图,201

7、1-8-5,15,目录,2011-8-5,16,常用类别及适用范围1,机械格栅主要适用于较高悬浮物浓度污水。常用格栅机类型有：臂式格栅机、链式格栅机、钢绳式格栅机、回转式格栅机等。其适用范围与特点见下表。,2011-8-5,17,常用类别及适用范围2,2011-8-5,18,选用主要技术指标,选用设备时需要控制的主要技术指标有有效深度（沟深）、有效宽度（栅宽）、栅条间隙、安装角度、进水水质、水温等。 格栅的选择主要包括如下几点： 进水水质、过栅流量、格栅位置。 格栅井深度、宽度、过栅流速。 安装角度、排渣高度 根据进水水质、水深可以确定格栅的材质、种类。根据流量及过栅流速、安装角度可以计算出格

8、栅的宽度。根据格栅使用位置确定栅条间隙。,2011-8-5,19,臂式格栅机,臂式格栅除污机，可在固定的轨道上移动清捞污物，主要适用于大、中型雨、污水泵站及城市防汛防洪泵站，可适合于池深在10m左右。格栅用扁钢加工制作，栅条净间隙一般为50-100，总宽度可在5-30m范围内根据进水流量选择。,2011-8-5,20,高链式格栅除污机,由传动装置、框架、除污耙、撇渣机构、同步链条、栅条等组成。机内两侧各有一圈链条作同步运转，当链条由除污机上部的驱动装置带动后，耙架受链条铰结点和导轨的约束作平面运动，当耙板运动到除渣口部位时，除渣装置在重力作用下，把耙板上的污物铲刮到除渣口。 该机适用于污水或雨

9、水等水深不超过2米的泵站，以及污水处理厂，以去除污水中粗大漂浮物，对后续工序起保护作用和减轻负荷作用。 该除污机为链传动固定式结构，所有传动件全部在水上，防腐性好，便于维护保养。,2011-8-5,21,绳式格栅除污机,此类格栅适用于雨水及污水处理站或污水处理厂内，用于去除水中粗大悬浮物或漂浮物，最适合于较深的除污井。,2011-8-5,22,回转式格栅除污机,此类格栅是目前污水处理行业试用最普遍的一种格栅。其性能特点如下： 回转式机械格栅是集拦污栅和清污机于一体的连续清污装置。以拦污栅为基础，通过绕栅回转链条将清污齿耙驱动，实现拦污及清清目的。 组成部份：拦污栅体，回转齿耙，驱动传动机机构，

10、过载保护机构和不锈钢牵引链条等。,2011-8-5,23,回转式格栅除污机,设计依据：回转式清污机机械格栅不同于常见的环保行业使用的清污机械，其设计水头、流速、机体强度、刚性、焊接技术条件、安全系数等参数大大高于环保行业清污机械标准。其拦污栅体设计参照电力部标准-DL/T5018-2004 水利水电工程钢闸门制造、安装验收规范中关于拦污栅的要求；其清污装置设计参照水利部标准- SL382-2007水利水电工程清污机形式、基本参数、技术条件中关于回转式清污机的要求；其栅体焊接要求按照水利部标准SL36-2006水工金属结构焊接通用技术条件执行；机体的防腐处理参照标准水力部标准SL105-2007

11、水工金属结构防腐蚀规范执行。,2011-8-5,24,回转式格栅除污机,性能特点：可实现连续清污，全过水断面清污。每2m一道齿耙，齿耙线速度6m/min，清污效率高。栅体过梁支撑于混凝土基础之上，使清污机整机运行平稳，工作可靠。齿耙插入栅条一定深度，把附着在栅条上的污物带到清污机顶部，完成翻转卸污动作，保持过水断面清洁无污物。牵引链条一般为全不锈钢材质保证水下工作无锈蚀，免维护。防腐方案为喷砂除锈环氧富锌底漆氯化橡胶中间漆+氯化橡胶面漆封闭，其保护能力一般要求在15年以上。,2011-8-5,25,栅渣的输送,机械格栅一般都配备皮带输送机或螺旋输送机以输送栅渣。 粗格栅宜配备皮带输送机，这是因

12、为粗格栅有时会捞上一些较大、较长、较硬的漂浮物，诸如木棍、大块的泡沫塑料或海绵等，如果使用螺旋输送机，由于螺旋的直径一般为300350mm，容易被这些东西卡住或堵塞。皮带输送机完全可以解决以上矛盾，但它的缺点是长时间的露天运行皮带容易老化。 细格栅配备螺旋输送机非常合适。螺旋输送机体积小，结构简单，经久耐用，也不会被细格栅的栅渣卡住或堵塞。,2011-8-5,26,各种格栅,自动机械格栅,钢丝绳牵引格栅,WG型机械格栅,2011-8-5,27,各种格栅除污机,弧形格栅除污机,进水泵房格栅除污机,2011-8-5,28,XG型旋转式格栅除污机,2011-8-5,29,回转式固液分离机,2011-

13、8-5,30,螺旋压榨细格栅,2011-8-5,31,螺旋压榨细格栅,2011-8-5,32,回转式格栅除砂机及栅渣皮带输送机,2011-8-5,33,GL型格栅除污机,齿耙式格栅除污机,2011-8-5,34,2011-8-5,35,阶梯式细格栅,2011-8-5,36,曝气沉砂池前细格栅,2011-8-5,37,皮带输送机,2011-8-5,38,螺旋输送机,2011-8-5,39,格栅的安装设计转链式格栅,2011-8-5,40,格栅的安装设计转鼓式格栅1,2011-8-5,41,格栅的安装设计转鼓式格栅2,2011-8-5,42,目录,2011-8-5,43,总结1,设计参数及其规定：

14、 水泵前格栅栅条间隙，应根据水泵要求确定。 污水处理系统前格栅栅条间隙，应符合： (a)人工清除2540mm；(b)机械清除1625mm；(c)最大间隙40mm。 污水处理厂亦可设置粗细两道格栅，粗格栅栅条间隙50150mm。 如水泵前格栅间隙不大于25mm，污水处理系统前可不再设置格栅。,2011-8-5,44,总结2,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： (a)格栅间隙1625mm，0.100.05m3103m3(栅渣污水)； (b)格栅间隙3050mm，0.030.01 m3103m3(栅渣污水) 栅渣的含水率一般为80

15、，容重约为750-960kgm3。 大型污水处理厂或泵站前的大型格栅(每日栅渣量大于0.2m3)，机械清渣。,2011-8-5,45,总结3,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。 过栅流速一般采用0.61.0ms。 格栅前渠道内水流速度一般采用0.40.9ms。 格栅倾角一般采用4575。国内一般采用60 70 。 通过格栅水头损失一般采用0.080.15m。 格栅间须设置工作台，高出栅前最高设计水位0.5m。并设安全、冲洗设施。,2011-8-5,46,总结4,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： (a)人工清除不应小于1.2m；(b)机械清除不应小于1.5m。 机械格栅的动力装置一般宜设在室内，或采取其他保护设备的措施。 设置格栅装置的构筑物，必须考虑设有良好的通风设施。 格栅间内应安设吊运设备，以进行格栅及其他设备的检修和栅渣的日常清除。 污水处理中粗格栅宜选用回转式粗格栅，细格栅宜采用阶梯式细格栅。,2011-8-5,47,问题,格栅的栅前水深的设定是否为0.4m-1.0m？ 机械格栅槽的设计？,2011-8-5,48,The end！,2011- 8-5,49,