辽宁工程技术大学毕业设计
3 废水处理构筑物的设计
3.1 格栅
3.1.1 格栅作用与分类
在排水工程中，格栅是由一组（或多组）相平行的金属栅条与框架组成。倾斜安装在进水的渠道，或进水泵站集水井的进口处，以拦截污水中粗大的悬浮物及杂质。
(1)格栅的作用
格栅的主要作用是将污水中的大块污物拦截，以免其对后续处理单元的机泵或工艺管线造成损害。
格栅的拦截物成为栅渣，其中包括数十种杂物，大至腐木，小到树杈、木塞、塑料袋、破布条、石块、瓶盖等。
(2)格栅的分类
格栅一般由相互平行的格栅条、格栅框和清渣耙3部分组成。格栅按不同的方法可分为不同的类型。
按格栅条间距3的大小不同，格栅分为粗格栅、中格栅、和细格栅三类，其栅条间距分别为4~10mm、15~25mm和大于40mm。
按清渣方式不同，格栅分为人工清渣格栅和机械清渣格栅两种。人工清渣格栅主要是粗格栅。
按栅耙的位置不同格栅分为前清渣式格栅和后清渣式格栅。前清渣式格栅要顺水流清
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渣，后清渣式格栅要逆水流清渣。
按形状不同，格栅分为平面格栅和曲面格栅。平面格栅在实际工程中使用较多。 按构造特点不同，格栅分为抓扒式格栅、循环式格栅、弧形格栅、回转式格栅、转鼓式格栅和阶梯式格栅。
3.1.2 格栅设计参数
(1) 清渣方式：在栅渣量不大于0.2m3/d时采用人工清渣； 当栅渣量大于0.2m3/d时采用机械清渣。
(2) 栅条间隙要求：当人工清渣时格栅间隙以25~40mm为宜； 当机械清渣时格栅间隙以10~25mm为宜。 (3).当泵前的格栅间隙不大于25mm时，水泵后可不再设置格栅。 (4) 栅渣量：栅渣量以每单位水量产渣量计。
格栅间隙：16~25mm时，0.1~0.05m3/10m3污水； 格栅间隙：30~50mm时，0.03~.0.01 m3/10m3污水。
(5) 栅前流速：污水在栅前渠道内的流速一般控制在0.4~0.8m/s，可保证污水粒径较大的颗粒不会在栅前渠道内沉积。
(6) 过栅流速：即污水通过格栅的流速，一般控制在0.6~1.0m/s，过大则会使拦截在格栅上的软性栅渣冲走，若小于0.6m/s会造成栅前渠道的流速小于0.4m/s，使栅前渠道发生淤积。
(7) 过栅水头损失：污水的过栅水头损失与污水的过栅流速有关，一般在0.2~0.5m之间。
(8) 格栅的倾角宜采用60°~70°，有时为90°。 (9) 栅渣的容重：一般为960kg/m3，含水率一般为80%。 格栅断面形状参数可按表3-1选用
表3-1栅条断面形状及一般尺寸和局部阻力系数 Tablet.3-1 The gate of this form and the usual
size and partial resistance coefficients 栅条断面形一般采用尺
公式 说明
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状 正方形 圆形
寸（mm）
边长20 直径20
? 取0.64 β=1.79 β=2.42 β=1.83 β=1.67
锐边矩形 宽10 厚50 迎水面为半宽10 厚50 圆形的矩形 宽10 厚50 迎水面、背水面均匀
3.1.3 格栅的设计计算
格栅计算简图如图3-1所示。
图3-1格栅计算简图 Fig.3-1 Grid computing
1) 设计说明
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格栅安装在废水渠道，集水井的进口处，用于拦截较大的悬浮物或漂浮物，防止堵塞水泵机组及管道阀门。同时，还可以减轻后续构筑物的处理负荷。由于处理水量不是很大，采用人工清渣，结构为地下钢混结构。 2) 设计参数选择
设计流量Qmax?KZQ?4000m3/d=166.7m3/h=0.046m3/s，KZ?1；格栅间隙d=10mm；过栅流速u =0.6m/s；安装倾角?=60°；栅前渠道超高h2=0.3m
栅前水深
。
h=，根据最优水利断面公式Q=
B12B12?u2 2式中 Q-------设计流量，m3/s；
B1------进水渠宽，m；
u-------过栅流速，m/s，取u =0.6m/s； 则
B1
=
2Qu=
12?0.0460.6=0.40(m) 则栅前水深
h=B=0.20(m)。
23) 设计计算 (1)格栅的间隙数n：
n?Qsin?duh (3-1)
式中 n-------格栅间隙数；
Q------设计流量，m3/s； u-------过栅流速，m/s； h-------栅前水深，m； d-------格栅间隙，mm。
?------格栅倾角，(°)，取?=60°。
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则 n?Qsin?duh.046?sin60?=00=35.7 取 n=36个
.01?0.2?0.6(2)栅槽的有效深度B：
设计采用?20圆钢为栅条；即s=0.02m
B?S(n?1)?dn
(3-2)
式中 B-------栅条有效宽度，m；
S-------栅条宽度，m； n-------格栅间隙数； d-------格栅间隙，mm。
则
B?S(n?1)?dn=0.02×（36－1）
+0.01×36=1.06(m) 取1.1m
(3)进水渠道渐宽部分长度L1；取渐宽部分展开角?1=20°；
L
1?B?B12tg?1
(3-3)式中 L1------进水渠道渐宽部分长度，m；
B-- ----栅条有效宽度，m；
B1------进水渠宽，m；
?1-----渐宽部分展开角，（°），取?1=20°。 则
L1?B?B11.1?0.4??0.96（m） 2tg?12tg20?(4)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2 L2(3-4)式中 L1------进水渠道渐宽部分长度，m；
=
L12
L2------栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度，m。
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