格栅的计算

第一章工艺设计和计算一.格栅的计算设计说明格栅是一组（或多组）相互平行的金属栅条与框架组成，倾斜安装在进水渠道，以控制水中粗大悬浮物及杂质，对下面的微滤机和水泵其保护作用，拟采用细格姗，格栅间距取16mm.设计流量：最大流量smdmQ/092.0/800033max设计参数：栅条间距d=16.00mm,栅前水深h=0.3m,过栅流速v=0.6m/s，安装倾角α=6001.栅条的间隙数n2.栅槽的有效宽度b.取￠10圆钢为栅条，即s=0.01m,栅槽宽度一般要比格姗宽0.2-0.3m,这里取0.2m.3.通过格栅的水头损失h2，m设栅条断面为锐边圆形断面,取阻力系数=1.83,k=3.36v-1.32=3.36*0.6-1.32=0.7，则4.栅后槽总高度H，m设栅前渠道超高h1=0.3m.，有H=h+h1+h2=0.3+0.3+0.02=0.62m，5.格姗的总建设长度L1l----进水渠道渐宽部分的长度(m),设进水渠宽b1=0.23m，其渐宽部分展开角度α=200)(306.03.0016.060sin092.0sin0max个bhvQn)(97.02.030016.0)130(01.02.0)1(mdnnsb)(02.060sin7.08.926.083.1sin20221mkgvhtgHllL1215.00.1)(5.020223.097.02011mtgtgbbll2----栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度(m),一般l2=0.5l1则6.每日的栅渣量w设栅渣量w1为0.10（m3/103m3污水）,变化系数kz=1.6则所以采用机械清渣7.选型与决定根据拦截污泥量,采用机械清渣,选用WGS-50高链式格栅除污机一台,该格栅水槽高0.62m,有效宽0.97m,长度2.42m,占地面积L*b=2.42*0.59=1.43㎡二.沉砂池沉砂池的作用是去除废水中比重较大的无机颗粒(如泥沙,煤渣等),一般设在水泵和沉淀池前,以减轻水泵和管道的磨损,防止后续处理的构筑物管道的堵塞,提高污泥有机成分的含量.本研究采用平流沉砂池⑴长度L，m设污水在池内流速v=0.3m/s,停留时间t=30s，L=vt=0.3×30=9m⑵水流断面积A，m2⑶池总长度B，m设n=2格，每格宽b=0.6m，则：⑷有效水深h2，m)(42.2603.03.05.00.125.05.05.00.10121mtgtgHllL)/(2.0)/(50.06.1100010.0092.086400100086400331maxdmdmkwQwz)(31.03.0092.02maxmvQA)(2.16.02mnbB)(26.02.131.02mBAh⑸沉砂斗所需容积V，m3设排砂时间间隔T=2d，城市污水的沉砂量X=30（m3/106m3污水）则：⑹每个沉砂斗容积V0，m3设每个分格有2个沉砂斗，即共有4个沉砂斗，则：⑺沉砂斗各部分尺寸设斗底宽a1=0.5m，斗壁与水平面的倾角600，斗高h3′=0.3m，则：砂斗上口宽a，m沉砂斗容积V0，m3⑻沉砂室高度h3，m设采用重力排砂，设池底坡度为i=0.06，坡向砂斗，沉砂室含两部分：一部分为沉砂斗，另一部分为沉砂池坡向沉砂斗的过渡部分。设两沉砂斗之间隔壁厚a′=0.2m，沉砂室的宽度为[2（l2+a）+a′]，故:maaLl65.222.085.02922'2，则：)(46.065.206.03.006.02'33mlhh⑼沉砂总高度H，m设超高h1=0.3m，则：)(02.146.026.03.0321mhhhH＝⑽验算最小流速vmin，m/s)(30.0106.186400230092.01086400366maxmkTXQVz)(1.0075.02230.030mV)(85.05.0603.02602010'3mtgatgha)222(62112'30aaaahV)5.025.08.0285.02(63.022)1.0(14.033mm在最小流量时，只用一格工作（n1=1）则：smsmAnQv/15.0/37.026.06.0160.1092.0min1minmin符合大颗粒悬浮物与废水的分离条件.⑾砂水分离器的选择沉砂池的沉砂经排砂装置排除的同时，往往是砂水混合体，为进一步分离出砂和水，需配套砂水分离器。清除沉砂的时间间隔为2d，根据该工程的排砂量，选用一台某公司生产的螺旋砂水分离器。三．曝气调节池设计说明调节池的主要作用是调节水量，水质。废水自进入调节池，进水管应该等于或高于最高水位，在池底曝气对废水进行强制混合均化。废水的平均流量Q=Q/24=8000/24=333.33m3/h池子容积计算（设计有两个池子）W=qtt取一小时W=333.33/2=166.67m3池深取6m,则L=B=5.3m池子的设计为B×L×H=5.3m×5.3m×6m四.二段式生物接触氧化池设计说明二段法流程污水经初沉砂池进入第一接触氧化池，出水经中间沉淀池进行泥水分离，上清液进入第二接触氧化池，最后经二沉池再次泥水分离后排放，该流程第一段为高负荷段，第二段为低负荷段，这样就更能适应原水的水质变化，趋于稳定。1.接触氧化池设计计算采用二段式接触氧化，分两组并列进行，填料选用炉渣。一氧池填料高h1-3取3m,二氧池填料高h2-3取2.5m。⑴填料容积负荷根据太原市政工程设计研究院编制的《生物接触氧化法设规程CECS128：2001》当BOD进水小于180mg/L时，并采用炉渣作为填料的，可应用此公式：7246.02881.0SeNvSe-----出水BOD值（mg/L）则)./(39.3302881.02881.0.37246.07246.0dmkgSeNv⑵污水与填料的接触时间thSvSot57.037.310008024100024S0---进水BOD值（mg/L）一氧池的接触氧化时间t1占总时间的60%t1=0.6t=0.34（h）二氧池的接触氧化时间占总时间的40%t2=0.4t=0.23（h）⑶接触氧化池的尺寸计算（单组）一氧池的填料体积V1317.5524234.080002/mQtV一氧池的面积231116.18/mhVA。宽取3m，则L1=A1/B=18.6/3=6.2m一氧池超高h1-1=0.5m稳水层高h1-2取0.5m底部构造层高h1-5取0.8m则一氧池总高mhhhhH8.48.035.05.041312111一氧池的尺寸L1×B1×H1=6.2m×3.0m×4.8m同理（单组）二氧池的体积V2=38.3m3二氧池的面积A2=15.3m2宽取3m，长L2=5.1m二氧池总高H=h2-1+h2-2+h2-3+h2-4=0.5+0.5+2.5+0.8=4.3m二氧池尺寸为L2×B2×H2=5.1m×3.0m×4.3m⑷需氧量计算接触氧化池才用填料下方穿孔管鼓风曝气方式,设气水比为5:1.总需氧量Q气=5×Q=5×8000=40000m3/d=27.8m3/min一氧池的总需氧量Q’1-气=2/3Q气=2/3×27.8=18.5m3/min单组一氧池的需氧量Q1-气=0.5Q’1-气=9.3m3/min二氧池的总需氧量Q’2-气=1/3Q气=1/3×27.8=9.3m3/min单组二氧池的需氧量Q2-气=0.5Q’2-气=4.6m3/min接触氧化池曝气管采用钢管,干管流速为10m/s,支管流速为5m/s,干管管径DN=200-100mm,这里取150mm,支管管径选用32mm,支管间距为20cm,支管上小孔孔径5mm,小孔间距6cm,小孔向下45o开孔,交错分布.2.接触沉淀池的计算接触氧化后应用沉淀池，为提高沉淀效果并与接触氧化池更好匹配，减少施工量，节省费用，常采用接触沉淀池。接触沉淀池的水力负荷为5-7m3/m2.h停留时间20-30min，有效水深1.8-2.5m设第一接触沉淀池表面水力负荷Nq-1=5.5m3/m2.h，有效水深h1-2为2m，第二接触沉淀池表面水力负荷Nq-2=5m3/m2.h，有效水深h2-2为1.8m，二池滤料均选用炉渣，滤料层高0.5m单组第一接触沉淀池面积A12113.305.5242/80002mNQAq单组第二接触沉淀池面积A22223.335242/80002mNQAq一沉池水力停留时间t1min6.2136.02*24/800023.302/2111hQhAt一沉池水力停留时间t2min6.2136.02*24/80008.13.332/2222hQhAt符合规程要求。⑵接触沉淀池的尺寸设计一沉池宽取6mL1=A1/B1=30.3/6=5.1m一沉池超高h1-1=0.5m,泥斗斜壁与水面倾角为60o,清水层高取0.4m.缓冲层高0.5m包入泥斗中,泥斗下边长0.2m,则泥斗高:mho9.460tan.22.02631一沉池总高H1=h1-2+h1-1+h1-3=0.5+2+4.9=7.4m一沉池尺寸L1×B1×H1=5.1m×6m×7.4m单组二沉池有效水深1.8m,其他相同L2=A2/B2=33.3/6=5.6m二沉池总高H2=h2-2+h2-1+h2-3=0.5+1.8+4.9=7.2m二沉池尺寸L2×B2×H2=5.6m×6m×7.2m⑶污泥量Qs根据生物接触氧化法设计规程污泥产率为0.3-0.4kgDS/kgBOD,含水率96%-98%,设污泥产率Y取0.4,含水率为97%.则干泥量WDS:WDS=YQ(So-Se)+(Xo+Xh+Xe)QWDS---污泥干重kg/dQ------污水量m3/dSo----进水BOD值Se----出水BOD值kg/m3Xo---进水总SS浓度Xh---进水SS活性部分量kg/m3Xe---出水SS浓度kg/m3其中Xh=70%XeWDS=YQ(So-Se)+(Xo+Xh+Xe)Q=0.4*8000*(0.08-0.03)+8000（0.43-0.7*0.43-0.03）=160kg/d污泥体积QsdmWQsDs/3.5%9711000/160%9713泥斗容积Vs)''''''(31AAAAhVs单组一沉池泥斗容积36.58)04.03.3004.0'3.30(9.431mVs单组二沉池泥斗容积38.54)04.03.3304.0'3.33(9.431mVs则共有污泥沉淀池4座,可容纳24h排污量.⑷接触沉淀池需氧量计算Q气=q气×A1取q气为30m3/m2.hQ1-气=30×30.3=15.2m3/minQ2-气=30×33.3=16.7m3/min3.鼓风机的选择单组接触氧化池共需氧量13.9m3/min,单组接触氧化沉淀池共需氧32m3/min可考虑一组工作,一组冲洗.所以可根据所需的压力和空气量采用下列规格的鼓风机：RE-150型罗茨鼓风机三台，口径均为150Amm，风压为39.2KPa。其中两台进口流量QS=28.0m3/min，转速为31.0r/min，电机功率P0=30KW，轴功率La=26.5KW。一台进口流量QS=35.4m3/min，转速为38.4r/min，电机功率P0=37KW，轴功率La=32KW。三台鼓风机，其中一台备用，高负荷时三台工作，低负荷时一台或两台工作。五.污泥浓缩池的设计和计算设计说明沉砂池和生物接触沉淀池产生污泥经过自流流入污泥浓缩池,由于二沉池的排泥石间歇的,且污泥降解良好,所以决定用间歇污泥浓缩池.设计参数Px=160kg/d=6.7kg/L(每日排出污泥的干重),含水率97%污泥密度1.02kg/h,Vx=5.3m3/d=0.22m