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1、工业污水处理厂平面型格栅设计摘要：工业污水未经处理直接排放，其中可能含有一些大粒度的悬浮物。为了清 除污水和雨水泵站以及污水处理厂进水中含有的较大悬浮物，保护后续处理设施 的正常运行，以及降低其他处理设施的负荷，需要在污水处理厂的一级处理中设 定一个筛滤设备一格栅。格栅是由一组平行的金属栅条或筛网、格栅柜和清渣耙 三部分组成，安装在污水处理厂的端部。格栅主要作用是将污水中的大块污染物 拦截出来，否则这些大块污染物将堵塞后续单元的机泵或工艺管线。关键字：平面格栅；机械除渣；工业污水目录1前言12污水处理构筑物设计一格栅设计42.1待处理污水的各项指标及出水指标要求42.2处理工艺流程42.3格栅
2、的基本资料42.3.1格栅的分类42.3.2格栅的工艺参数52.4格栅设计要点62.5格栅设备的选用72.5.1回转式格栅清污机的结构特点72.5.2 XHG-I型回转式格栅清污机参数72.6格栅设计计算82.6.1已知条件82.6.2设计计算83结论12参考文献错误！未定义书签。1刖言1.1污水处理设备研究背景我国污水处理行业突飞猛进，整体发展处于快速成长期，主要表现在污水处 理能力迅速扩张、污水处理率稳步提高、污水处理量快速增长等方面。2010年 城市污水处理厂日处理能力达10262万立方米，比2009年末增长13.4%，城市 污水处理率达到76.9%。截至2011年9月底，全国设市城市、
3、县累计建成城镇 污水处理厂3077座，处理能力达到1.36亿立方米/日。城镇污水垃圾处理设施 建设推动了环保产业发展，到2020年城市污水处理率将不低于90%，我国污水 处理业务市场空间广阔。此外，国家鼓励利用再生水的政策，也将对污水深度处 理业务提供广阔的市场空间。我国污水处理建设的严峻形势，县城和建制镇污水 处理率较低的现状，为污水处理市场的建设、运营投资均带来巨大投资空间。在污水处理设备方面，尽管国产一级处理机械设备从无到有引进、消化吸收 国外先进技术，有少数产品已接近国际先进水平，但是国产设备普遍地存在材质 差，加工精度低，能耗高，产品品种少，设备不配套，可靠性差，以及自动化水 平低的
4、问题。在制造工艺水平和规模化生产等方面与国外相比，其差距更大。因 此，加速发展污水处理厂一级处理机械设备制造工业，赶超世界先进水平，这对 我国控制水体污染，减少投资，降低能耗，提高污水处理厂自动化水平。在污水处理工艺中，要使排放的污水达到国家规定的排放标准，除了二级 处理之外，以及处理的作用也是必不可少的。一级处理的主要方法是物理法，一 级处理的常用方法有：筛滤法，沉淀法，上浮法，预曝气法。筛滤法是用来分离 污水中呈悬浮状态污染物。常用设备是格栅和筛网。格栅主要用于截留污水中大 于栅条间隙的漂浮物，一般布置在污水处理厂或泵站的进水口，以防止管道、机 械设备及其他装置的堵塞。格栅的清渣，可采用人
5、工或机械方法。有的是用磨碎 机将栅渣磨碎后，再投入格栅下游，以解决栅渣的处置问题。1.2污水处理格栅的工作原理介绍污水处理格栅是一种可以连续自动拦截并清除流体中各种形状杂物的水处 理专用设备，可广泛地应用于城市污水处理。自来水行业、电厂进水口，同时也可以作为纺织、食品加工、造纸、皮革等行业废水处理工艺中的前级筛分设备,是目前我国最先进的固液筛分设备之一。图1污水处理格栅格栅是安装在泵站集水井进口处或污水处理厂前端的一组平行栅条或网，主 要去除污水中较大的悬浮物，漂浮物，纤维物质和固体颗粒物质，减轻后续处理 设施的负荷，防止阻塞排泥管道，以保证水泵及后续污水处理设施的正常运行。 该设施在污水处理
6、工艺中起做预处理或前处理的重要作用，其建设的完善程度将 直接影响污水处理运行效率。因此，格栅及配套设施的设计，安装应引起足够重 视。格栅除污机是通过格栅将固体与液体分离的一种除污机械。格栅除污机的目 的在于提供一种运行平稳，动力消耗低，清除效果好的格栅除污机。在城市给排 水泵站或污水处理系统中，为了清除进水中的漂浮物，确保处理系统中其它机械 设备的正常运行和水处理后续工序的正常进行，往往需要在进水口处设置用于拦 截，清渣的机械格栅。目前的污水处理厂在对污水进行处理时，一般首先需要对污水中的悬浮杂质 及水体中的固体进行清除，才好做进一步的处理。目前市场上清除固体杂质最常 用的是格栅设备，但是现有
7、的格栅设备结构比较复杂，杂质清除时带水较多，导 致杂质常常会随水流下，从格栅中流出，影响格栅设备的清除效果。格栅除污机是一种可以边连续自动拦截并清除流体中各种杂物的水处理专 用设备，广泛的应用于城市污水处理、自来水行业、电厂进水口，同时也可以作 为纺织、食品加工、造纸、皮革等行业生产工艺中必不可少的专用设备，是目前 我国最先进的固液分离设备 我国污水处理厂一般设置两道格栅。一道设在提升 泵房前面，另一道设在沉砂池前面。小型污水处理厂一般采用人工捞渣的人工格 栅。大中型污水处理厂常采用机械格栅，栅距为1625mm,最大不超过40mm。格栅 分垂直安装和倾斜安装两种。1.3国内外机械格栅的特性介绍
8、我国常用的机械格栅有:链条式格栅；移动式伸缩臂格栅；钢丝绳牵引式格 栅；旋转式固液分离机；弧形格栅。在城市污水处理厂里，污水提升泵房前应设 置中格栅，在沉砂池前设置栅条间距细格栅。大型污水处理厂格栅间一般为单独 设置，以便于运行管理；中小型污水处理厂一般采取与泵房、沉砂池合建，以节 省工程造价。大型污水处理厂通常设置人工除渣的辅助性旁通格栅槽。机械格栅 一旦出现故障，旁通格栅能自动分流全部污水。目前，我国大型污水处理厂，常 采取与格栅同步运行的皮带运输机输送栅渣，栅渣送至城市垃圾场填埋。国外格栅的形式与我国大致相同，但有其特性。其特性主要体现在下列方面：(1) 格栅的材质。格栅多为不锈钢和工程
9、塑料制造，防腐性能好，加工精度 高，经久耐用。(2) 栅渣处理:进行少量填埋。大多采取压榨、打包、焚烧方式，或栅渣先经 粉碎、研磨，然后返回至污水处理厂进行处理，或者与污泥一起处置。(3) 自动控制方式：格栅按工作时间自控运行；栅渣输送、处理与格栅 联动，延时停机；格栅能在一定范围内反向运行；具有高水位报警及格栅前 后水位差控制运行装置;各设备均有工况指示及事故报警，重要参数远传至中央 控制室。(4) 臭气防治。格栅间常采取密封式室内安装，防止臭气外逸，减少空气污 染，改善污水处理厂操作环境。为了提高一级处理的效果，在筛滤设备上我国应做好格栅设备的标准化系 列化工作。改变材质使用上的传统作法,
10、通过使用不锈钢等优良材料，改善防腐 性能。提高设备制造精度，增加设备运行的可靠程度。针对我国城市排水系统多 为合流制，污水中含渣量大且成分复杂的特点，在引进消化国外先进技术的同时， 开发适合我国水质特点的格栅。重点放在与格栅配套的栅渣处理设备(栅渣输送 机、压榨机、打包机、研磨机等)上。2污水处理格栅的设计与计算2.1待处理污水的各项指标及出水指标要求待处理污水：处理水量9.5X104m3/d；CODC.450 mg/LBOD5200 mg/LSS250 mg/L处理后污水：污水经二级处理后应符合以下具体要求：CODcrW70mg/LBOD5=20 mg/LSS W30 mg/L2.2处理工艺
11、流程污水一格栅-污水泵房-沉砂池-初沉池-曝气池-二沉池-消毒池-出水 本次课程设计中将设计平面型的中格栅。2.3格栅的基本资料2.3.1格栅的结构与分类（1）按格栅条间域距的大小分类：细格栅、中格栅和粗格栅3类，其栅条间距 分别为410mm, 1525mm和大于40mm。（2）按清渣方式不同分类：人工除渣格栅和机械除渣格栅两种。人工清渣主要 是粗格栅。（3）按栅耙的位置不同分类：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。（4）按形状不同分类：平面格栅和曲面格栅。平面格栅在实际工程中使用较多。（5）按构造特点不同分类：抓扒格栅、循环式格栅、弧形格栅、回转
12、式格栅、 转鼓式格栅和阶梯式格栅。目前使用较多的粗格栅型式有回转式、高链式和三索式，细格栅有回转式、 弧形和阶梯式。上述3种粗格栅在国内污水处理厂中都有使用，以回转式粗格栅 居多。 阶梯式细格栅是近年来从国外引进的格栅类型，国内已有生产。在国内 污水处理厂中，上述3种细格栅中回转式和阶梯式使用较多，尤其是阶梯式细格 栅以栅条间距小，使用效果。表2.1各种机械格栅特点比较类型优点缺点适用范围套筒滚子价格高，耐适宜清楚长纤维，带构造简单，制造腐蚀性差状的污染物1链条式方便，容易操作杂物在链条与链轮之适宜较浅的大、中、占地面积小间时容易卡住小型格栅钢丝绳在水上，运移动时耙齿与栅条间行寿命长隙的对位比
13、较困难2移动伸缩臂式不清渣时设备在需三套电动机及减速适用于中等深度的水面上，维护检修器。构造复杂宽大格栅方便固定式适用中、小型3钢丝绳牵引式无水下固定部件，钢丝绳干、湿交替工作格栅,移动式适用于维护检修方便易腐蚀，应米用不锈钢宽大型格栅丝绳2.3.2格栅的工艺参数影响格栅作用有栅距、过栅流速和水头损失三个工艺参数。栅距栅距即在相邻两根栅条间的距离。栅距大于40mm的为粗格栅,栅距在20 40mm之间的为中格栅，栅距小于20mm的为细格栅。一般情况下，粗格栅拦截的栅渣并不太多，只有一些非常大的污染物，但它 能有效地保护中格栅的正常运行。中格栅对栅渣的拦截发挥主要作用，绝大部分 栅渣将在中格栅被拦
14、截下来，细格栅将进一步拦截剩余的栅渣。(2)过栅流速污水在栅前渠道内的流速一般控制在0.40.8m/s，经过格栅的流速一般控 制在0.6一1.0m/s。过栅流速不能太大，否则将把本该拦截下来的软性栅渣冲走。 同时，过栅流速也不能太小。如果过栅流速低于0.6m/s,栅前渠道内的流速将有 可能低于0.4m/s,污水中粒径较大的砂粒将有可能在栅前渠道内沉积。(3)水头损失污水过栅水头损失与过栅流速有关，一般在0.20.5m之间。如果过栅水头 损失即格栅前后水位差增大。此时，有可能是过栅水量增加，更有可能是格栅局 部被堵死。如过栅水头损失减小，说明国展流速降低，此时要注意砂在栅前渠道 内的沉积。2.4
15、格栅设计要点(1) 格栅的栅条间隙，应根据水泵允许通过污物的能力来确定。(2) 污水处理系统设计中，设两道格栅，一般在泵房前设一道中格栅，在泵 房后设一道细格栅，同时格栅栅条间隙应符合下列要求：人工清除的为 25一 40mm，机械清除的为16一25mm，最大间隙40mmo(3) 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。(4) 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：栅条间隙1625mm，0.10.05m3/103m3/d (栅渣/污水)。栅条间隙3050mm，0.030.01 m3/103m3/d (栅渣/污水)。 栅渣的含水率为80%，密度约为960kg/ m3。(5) 在大型污水处理厂或泵站前的大型格栅(每日栅渣量大于0.2m3)，一 般应采用机械清渣。(6) 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。(7) 过渣流速一般采用0.61.0m/s。(8) 格栅前渠道内的水流速度一般采用0.4
