构筑物设计与计算

构筑物设计与计算格栅设计说明设置格栅的目的是用以去除可能堵塞水泵机组及管道阀门的较大悬浮物，如木片、皮毛、果皮等，保证后续处理设施能正常运行。

这里设计2座粗格栅和2座细格栅。

设计参数设计流量：Q=40000m3/d=1667 m3/h=0.46m3/s总变化系数k=1.47最大设计流量：Q max=1.47×0.46=1.84 m3/s粗格栅：过栅流速v= 0.9m/s；栅前水深h=0.4 m；栅条间隙宽度b = 0.02 mm；格栅安装角度α= 60°；栅条宽度S=0.01m；单位栅渣量W = 0.05 m3/103 m3废水。

粗格栅设计计算格栅直接安置于排水渠道中。

格栅如图所示：bhvQ n αsin max =式中：Q max —— 最大设计流量，m 3/s ；α—— 格栅倾角，度； b —— 栅条间隙，m ； h —— 栅前水深，m ； v —— 过栅流速，m/s ；αsin ——经验修正系数。

679.04.020.060sin 0.68=⨯⨯⨯=οn ，取n=67条。

（2）格栅槽总宽度m bn n S B 36720.0)167(01.0)1(=⨯+-⨯=+-=（3）进水渠道渐宽部分的长度L 1设进水渠道宽B 1=0.65 m ，其渐宽部分展开角度α1=20°mB B L 3.0720tan 20.79-320tan 211=⨯=-=︒︒ （4）格栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度L 2m L L 1.53523.07212===（5）通过格栅水头损失(栅条断面为锐边矩形)01kh h =αζsin 220gv h =式中：h 1——过栅水头损失，m ； h 0——计算水头损失，m ； ζ——阻力系数；34⎪⎭⎫ ⎝⎛=b s βζg ——重力加速度，取9.8 2m s ；k ——系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增大数倍，一般采用k=3； β——系数，与断面形状有关； S —格条宽度，m ； d ——栅条净隙，mm ； v ——过栅流速，m/s ； α——格栅倾角，度。

αβsin 2341gv b s k h ⎪⎭⎫ ⎝⎛=︒⨯⨯⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯=60sin 18.929.0250.010.042.23234 =0.025m（6）栅后槽总高度H 设栅前渠道超高h 2=0.3 m ，则H=h+h 1+h 2=0.4+0.025+0.3=0.725 H 1=h+h 2=0.7(栅前渠道深)（7）格栅总长度L︒++++=60tan 0.15.0121H L L L =3.07+1.535+0.5+1.0+tan600.30.39+=6.5 m（8）每日栅渣量栅渣量(m 3/103m 3污水)，取0.1～0.01,粗格栅用小值，细格栅用大值，粗格栅用小值取W 1=0.05 m 3/103m 3 K z =1.47 ，则：1000864001max ⨯⨯⨯=z K W Q W式中：max Q ——最大设计流量，m 3/s ；W 1——栅渣量(m 3/103m 3污水)，取0.07m 3/103 m 3；d m W /2.01.998100059.18640050.00.683≥=⨯⨯⨯=(采用机械清渣)水泵的选择设计水量40000m 3/d 选择4台潜污泵（3用1备） Q 平=3maxQ =618.67 所需扬尘6m 选择350QZ-100型轴流式潜水电泵细格栅设计计算 （细格栅：过栅流速v= 0.9 m/s ；栅前水深h=0.4 m ；栅条间隙宽度b = 0.01 mm ； 格栅安装角度α= 60°；栅条宽度S=0.01 m ； 单位栅渣量W = 0.07m 3/103 m 3 废水 。

1）栅条间隙数1708.04.001.060sin 68.0sin max =⨯⨯⨯==︒bhv Q n α ，取n=62条。

（2）栅槽宽度m bn n S B 3.3917001.0)1170(01.0)1(=⨯+-⨯=+-=（3）进水渠道渐宽部分的长度L 1设进水渠道宽B 1=0.79 m ，其渐宽部分展开角度α1=20°mB B L 3.6120tan 297.03.3920tan 211=⨯-=-=︒︒ （4）格栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度L 2m L L 1.80523.61212===（5）通过格栅水头损失(栅条断面为锐边矩形)αβsin 2341g v b s k h ⎪⎭⎫ ⎝⎛=︒⨯⨯⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯=60sin 18.929.001.001.042.23234 m 592.0=（6）栅后槽总高度H 设栅前渠道超高h 2=0.3 mH=h+h 1+h 2=0.4+0.259+0.3=0.949 m H 1=h+h 2=0.7 (栅前渠道深)（7）格栅总长度L︒++++=60tan 0.15.0121H L L L =3.61+1.805+0.5+1.0+0.40 =7.31 m（8）每日栅渣量栅渣量(m 3/103m 3污水)，取0.1～0.01, 细格栅用大值取W 1 = 0.07m 3/103m 3，K z = 1.47 ，则：d m K W Q W z /2.797100047.18640070.068.010*********max =⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=机械清渣沉砂池设计说明设置沉砂池的目的就是去除污水中泥沙、煤渣等相对密度较大的无机颗粒，以防管道堵塞、设备磨损、降低活性污泥活性和影响后续处理构筑物的运行。

设计2组沉砂池。

设计选型按照池型，沉砂池可以分为平流式沉砂池、曝气沉砂池、竖流式沉砂池和旋流式沉砂池。

平流式沉砂池具有不易控制流速，沉沙中有机物颗粒含量较高、排沙常需要洗砂处理等缺点；竖流式沉砂池除砂效果差，运行管理不便，国外污水处理厂极少采用；曝气沉砂池使得污水中含有大量氧气，影响后续脱氮除磷效果；旋流式沉砂池是利用机械力控制流态和流速，加速砂砾沉淀，沉淀效果好，占地省。

因此，选用旋流式沉砂池。

旋流式沉砂池——钟式沉砂池废水应用广泛，其原理是污水由流入口切线方向流入沉砂区，利用电动机及传动装置带动转盘和斜坡式叶片，由于所受离心力的不同，把砂粒甩向池壁，掉入砂斗，有机物则被送回废水中。

调整转速，可达到最佳沉砂效果。

沉砂用压缩空气经砂提升管、排砂管清洗后排出，清洗水回流至沉砂区。

图3.2 钟式沉砂池各部分尺寸根据废水处理量的不同，钟式沉砂池可分为不同的型号，其产品型号与主要尺寸如下表所示：表3.1 产品规格型号及主要尺寸（钢结构）型号流量m3/h 功率(kw) A B C D E F G H L XSC1.8 0.55 1830 1000 305 610 300 1400 300 500 1100 XSC3.6 360 0.55 2130 1000 380 760 300 1400 300 500 1100 XSC6.0 600 0.55 2430 1000 450 900 300 1350 400 500 1150XSC10 1000 0.75 3050 1000 6101200 300 1550450 500 1350XSC18 1800 0.75 3650 1500 750150400 1700 600 500 1450 最大设计流量Q=1531.25 m3/h，单组设计流量Q max=765.63 m3/h，因此选择两组型号为XSC10的钟式沉砂池，其相关尺寸为A=3.05m，B=1.0m，C=0.61m，D=1.2m，E=0.3m，F=1.55m，G=0.45，H=0.50，L=1.35。

沉砂池计算沉砂池设计原则沉砂池的作用是从污水中分t 相对密度较大的无机颗粒在颗粒物质的表曲还MA 一些粘性有机物，这些猫性有机物是极Fla 败的污泥，因此。

这些颗粒物质都应在沉砂 池中被去除沉砂池有三种形式:平流式、曝气式，竖流式，祸流式。

本设计采用平流沉砂池口 旋流沉砂池的设计要求本设计选用旋流沉砂池(钟式沉砂池)共原理是利用水力润流使泥沙和有机物分开， 加速砂粒的沉淀，以达到除砂的目的口 旋流沉砂池的设计，应符合下列姜求; (1)g 高时流量的停留时间不应小于3o5: (2)设计水力表面负荷宜为150-200/ (m2 .h);(3)有效水深宜为1.0^2.0m.池径与池深比宜为2.0^2.5: (4)池中应设立式桨叶分离机口(5)污水的沉砂量，可按每立方米污水。

03L 计算;合流制污水的沉砂 星应根据实际隋况确定 (的砂斗容积不应火」-Zd 的沉砂景.采用重力排砂时，砂斗斗壁与水 平面的倾角不应小于55口。

(7)沉砂池除砂宜采用机械方法。

并经砂水分离后贮存或外运。

采用人工排砂时 排砂管直径不应小于200-排砂昔应考虑防堵寨措施旋流沉砂池的设计计算平均流量Q=40000m 3/d=0.46m 3/s沉砂池的直径D=3.22m式中：Q----设计流量/sq----表面负荷m3/(·h)，取200 /(·h)则D=4.16（m ） 设计中去4.2m2沉砂池有效水深 h2=DQ 2t4式中：t-------水力停留时间，s 设计中取35s h 2=1.3m D/h2=2.46,符合条件3沉砂室所需体积 V=106d86400QTX式中：Q d-----平均流量/sX------城市污水沉砂量 /污水,一般采用30/污水 T----清除沉砂的间隔，d ， 设计中去T=1d V=1.1573086400/=1.94() 4沉砂斗容积 V ’=()r d h h d 22342dr 12141++⨯⨯+⨯⨯⨯ππ式中 ：d-----沉砂斗上口直径，m,设计中去 1.4m---沉砂斗圆柱体的高度，m,设计中取1.2m ----沉砂斗圆台体的高度，m,r------沉砂斗下底直径，一般采用0.4~0.6m,设计中取0.5mh5=α2tan r-d =0.32mV ’=2.04(m3)符合要求 5沉砂室总高H=h1+h2+h3+h4+h5式中：h1----沉砂池超高，m,一般采用0.3~0.5m,设计中取0.4m ----沉砂池缓冲层高度，m()2tan d h 3α-=D =1.56mH=0.4+1.3+1.56+1.2+0.26=4.72m6进水渠道进水渠与涡流沉砂池呈切线方向进水，以提供涡流的初速度 渠宽HV Q B 11d 1⨯=式中：----进水渠道宽度，mV1-----进水流速，一般采用0.6~0.9m/s,设计中取0.9m/s )---进水渠道水深，m,设计中取0.7mB 1=0.47校核 V=1.03 进水渠道长度=7B 1⨯=3.29m7出水渠道出水渠道和进水渠道建在一起，中建设闸板，以便在沉砂池检修时超越沉砂池，两渠道夹角360，最大限度的延长沉砂池的水力停留时间。