污水处理的中格栅设计计算
1.1工艺说明
污水处理系统或水泵前必须设置格栅。由于所选格栅之间的间隙宽度与污水的性质不同,格栅能截留的悬浮物和漂浮物(统称格栅渣)的数量差别很大。格栅之间的间隙宽度应满足以下要求:污水处理系统前,机械拆除时为16~25mm,人工拆除时为25~40mm;泵前应根据泵的要求确定。如果水泵的格栅之间的间隙宽度不大于20mm,则不得在污水处理系统前设置格栅。格栅渣量与格栅栅间间隙宽度有关:当格栅栅间间隙宽度为16~25mm时,格栅渣量为0.10~0.05m[1]
1.2设计计算
(1)变化系数Kz
Kz取1.26
(2)设计最大流量
最大流量:
Qmax=1.26×50000m3/d=63000m3/d=2625m3/h=0.73m3/s
(3)栅槽宽度计算:
1)栅条的间隙数n(个)按下式计算:
式中:Qmax-设计流程,m3/s;
α——栅格倾角,α=60;
b栅间隙m,且b=0.021m;
N——网格间隙的数量,每一个;
H——网格前水深,m,取H=0.40m;
V——过网速度,m/s,V=0.9m/s;
格栅设两组,按两组同时工作设计,一格停用,一格工作校核。则栅条间隙数n为:
2)计算网格槽宽度b:网格槽宽度一般比网格宽0.2~0.3m,取0.2m;设置网格条宽度S=10mm,则网格槽b的宽度为:
B=S(n-1)+bn
栅槽宽度取B=1.0m
(4)通过格栅的水头损失h1(m)计算:
式中:h1——设计水头损失,m;
h0——计算水头损失,m;
g——重力加速度,m/s2;
k——系数,格栅受污染物堵塞时水头损失增大系数,一般采用3;
ξ——阻力系数,与栅条断面形状有关,按设计手册表5-3计算;
栅条断面采用锐边矩形断面,根据设计手册表5-3,形状系数β=2.42,则:
?1=?0
(5)栅后槽总高度H(m)计算:设栅前渠道超高h2=0.30m,则
H=h+
取H=0.80m
(6)栅槽总长度L(m)计算:
1)计算进口通道加宽部分的长度L1:设进口通道B1宽度=0.85m,加宽部分膨胀角α1为20,进口通道内流速为0.77m/S。。
L
2)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2(m)计算:
L
栅槽总长度L按下式计算:
L=L
式中:H1——栅前渠道深,m,H1=h+h2;
则栅槽总长度L为:
L=2.95+1.48+0.5+1.0+
(7)每日栅渣量W(m3/d)按下式计算:
W=
式中:W1——栅渣量,m3/103m3污水,格栅间隙为16~25mm时,W1=0.10~0.05m3/103m3污水,本项目取W1=0.07m3/103m3污水。
Kz——总变化系数。如无测量数据,可按室外排水设计规范GB50014-2006(2016版)表1.3取值,本项目Kz=1.36,则每日栅渣量W为:
W=
1.3设备选型
格栅选用两台自清式格栅除污机,每台的过水流量为0.73/2=0.37m3/s=31500m3/d
选用型号HF1100自清式格栅除污机,规格性能如下表:
表3-1格栅除污机性能参数表
型号
安装角度(°)
电机功率(KW)
设备总宽度(mm)
沟宽(mm)
栅前水深(m)
过栅流速(m/s)
耙齿栅隙(mm)
过水流量(m3/d)
HF1100
60~80
1.1~2.2
1450
1180
1.0
0.5~1.0
20
25000~50000
1.4计算草图
图3-1中格栅计算草图