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1、2 设计计算书2.1 设计基础数据的确定本设计中污水处理厂的设计流量为15万m3/d，即平均日流量。平均日流量一般用来表示污水处理厂的规模，用来计算污水厂的栅渣量、污泥量、耗药量及年抽升电量；最大设计流量用于污水处理厂中管渠计算及各处理构筑物计算。污水的平均处理量为；污水的最大处理量为Qmax=Kz*Q=150000*1.3=195000m3/d；总变化系数取为1.3。2.2 粗格栅的设计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。 设计参数(1) 格栅可单独设置格栅井或与泵房合建设置在集水
2、池内，一般大中型泵站或污水管埋深较大时，格栅可以设在泵房的集水池内。采用机械除渣是，一般采用单独的格栅井。 (2) 格栅宽度格栅的总宽度不宜小于进水管渠宽度的2倍，格栅空隙总有效面积应大于进水管渠有效断面积的1.2倍。(3) 栅条间隙栅条间隙可根据进水水质和水泵性质确定。一般卧式和立式离心泵其最大间隙宽度可按下表取值，轴流泵宜采用70mm。格栅间隙具体见表2-1。表2-1 格栅栅条最大间隙宽度 水泵型号14MN以上，12PWL螺旋泵、废水泵、潜水泵栅条间隙宽度（mm）20304050100/s。雨水泵站格栅前进水管内的流速应控制在/s；当流速大于/s时，应将临近段的入流管渠断面放大或改建成双管
3、渠进水。污水泵站格栅前进水管内的流速一般为/s。(5) 格栅倾角在人工清渣时，格栅倾角不应大于70；机械清渣时，宜为7090，格栅上端应设平台，格栅下端应低于进水管底部，距离池壁，或按机械除渣的安装和操作需要确定。(6) 格栅工作平台人工清除，工作平台应高出格栅前设计最高水位；机械清除，工作平台应等于或稍高于格栅井的地面标高。平台宽度到污水泵站不应小于；雨水泵站不应小于。两侧过道宽度采用，机械清除时，应有安置除渣机减速箱，皮带输送机等辅助设施的位置。常用的机械格栅有链条式格栅除污机钢丝牵引式格栅除污机。格栅平台临水侧应设栏杆，平台上应装置给水阀门，并设置具有活动盖板的检修孔；平台靠墙面应设挂安
4、全带的挂钩；平台上方应设置起重量为的工字梁和电动葫芦。(7) 格栅井通风格栅井内可能存在硫化氢、氢氰酸等有害气体。为了保护操作、检修、维修人员的健康和安全须考虑通风换气措施，在室外的格栅井，采用可移动的机械通风系统；在格栅室内，设置永久性的机械通风系统。室内通风换气次数为8次/h，格栅井内为12次/h；格栅井内的通风换气体积应包括格栅井的进水管和出水管空间。格栅井的进水管空间指格栅井至井前闸门之间的管段空间。出水管空间指格栅井至水泵集水池之间的管段空间，通风管应采用防腐阻燃材料制成。 设计计算污水厂的污水由一根1600钢筋混凝土管从城区直接接入格栅间。格栅设4个，则每台格栅设计流量为。栅前流速
5、：v1=0.7 m/s；过栅流速：v2=0.9m/s；栅条宽度：；格栅间隙宽度：b=0.04m；格栅倾角：a=75.(1) 栅前断面水力计算：根据最优水力断面公式 （1-1）栅前槽宽 （1-2）栅前槽宽B1栅前水深h=B1(2) 栅条间隙数：n=Q1gen(sin)/bhv2=26根 (3) 栅槽宽度：设栅条宽度S= B=s(n-1)+bn=0.02(21-1)+0.04*21=(4) 进水渠道渐宽部分长度：进水渠道宽B1=，渐宽部分展开角度 L1=（B-B1）/2tan4=(5) 栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度：L2=L1025m(6) 通过格栅的水头损失： （1-3）， （1-4）h0
6、 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； 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 = 2.42；m (7) 栅槽总高度：设栅前渠道超高 （1-5）(8) 栅槽总长度： （1-6） =(9) 每日栅渣量：格栅间隙情况下，每污水产。W=Qmax*W1*86 所以宜采用机械清渣。(10) 格栅选择选择XHG-1400回转格栅除污机，共4台。其技术参数见表2-2。 表2-2 GH-1800链式旋转除污机技术参数型号电机功率/kw设备宽度/mm设备总宽度/mm栅条间隙/mm安装角度HG-1800180020904060(11)
7、计算草图如下：图2-1 粗格栅计算草图 泵房 泵房形式选择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
8、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。 选泵(1)进水管管底高程为，管径，充满度。(2)出水管提升后的水面高程为。(3)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。 设计计算(1)污水流量 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2260/3=753L/S。(2)集水池容积：采用相当于一台泵的容量。 W=753*60*6/1000=2712(3)选泵前
9、扬程估算：经过格栅的水头损失取 集水池正常工作水位与所需提升经常高水位之间的高差： （集水池有效水深，正常按计）(4)水泵总扬程：总水力损失为，考虑安全水头 一台水泵的流量为 （2-1）根据总扬程和水量选用型潜污泵 表2-3 500WQ2700-16-185型潜污泵参数型号流量转速扬程功率效率%出水口直径27007251618582500 泵房草图泵房草图如下：图2-2 泵房草图 细格栅 设计参数最大流量： 栅前流速：（）过栅流速：（）栅条宽度：，格栅间隙宽度格栅倾角： 设计计算格栅设4个，则每台格栅设计流量为。(1) 栅前断面水力计算：根据最优水力断面公式栅前槽宽设栅前流速v1=/s则栅前槽
10、宽B1栅前水深h=B1(2) 栅条间隙数：n=Q1gen(sin)/bhv2=104根 (3) 栅槽宽度：设栅条宽度 B=S(n-1)+bn=0.01(104-1)+0.01*104= （4-1）(4) 进水渠道渐宽部分长度：设进水渠道宽B1，渐宽部分展开角度 L1 =（B-B1）/2tan1= （4-2）(5) 栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度：L2=L1(6) 通过格栅的水头损失： ，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；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 = 2.42； （4-3）(7) 栅槽总高度：
11、设栅前渠道超高 H=h1+h2+h3=0.56+0.26+0.3=(8) 栅槽总长度： (9) 每日栅渣量：格栅间隙情况下，每污水产。 W=Qmax*W1*86400/Kz/1000= （4-4） 所以宜采用机械清渣。(10) 格栅选择选择XHG-1400回转格栅除污机，共2台。其技术参数见下表：表2-4 XHG-1400回转格栅除污机技术参数型号电机功率kw设备宽度mm设备总宽度mm沟宽度mm沟深mm安装角度XHG-14001400175015004000 60(11) 计算草图同粗格栅 设计计算旋流式沉砂池1：设计参数：Q=150000m3/d=L/s=m3/s型号mm1750可选用两座型号为1750型旋流式沉砂池。流量L/S1750停留时间t=30s表面负荷=145m3/m2hA58002：设计计算：B1500（1）池容V：C1200V=Q*T=m3设有两座n1=2D2400每座池容V1=V/n1=m3E400(2)每座水流表面积A：F2500表面负荷=145m3/m2h=m/sG1300A=(Q/n1)/v1=2m2H750(3)沉砂池直径：J700D=m取实际直径D=53000mmK800实际水面面积A（实际）=m2L1950(4)实际表面负荷q=m/s=m3/m2h(5)进出水总管进水管设计流量Q=
