正式工业污水处理厂平面型格栅设计.docx

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正式工业污水处理厂平面型格栅设计

中北大学

课程设计说明书

学生姓名：

敖晶晶学号：

*********2

学院：

化工与环境学院

专业：

环境工程

题目：

工业污水处理厂平面性格栅设计

指导教师：

晋日亚职称:

教授

2013年5月26日

中北大学

课程设计任务书

2012/2013学年第二学期

学院：

化工与环境学院

专业：

环境工程

学生姓名：

敖晶晶学号：

**********

课程设计题目：

工业污水处理厂平面性格栅设计

起迄日期：

5月20日～6月17日

课程设计地点：

中北大学

********

系主任：

王海芳

下达任务书日期:

2013年5月26

课程设计任务书

1．设计目的：

通过课程设计，进一步强化水污染控制工程课程的相关知识的学习，初步掌握污水处理中常见构筑物的设计方法、设计步骤。

学会用CAD软件绘制构筑物的基本设计图纸。

2．设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：

原始数据与基本参数：

最大设计流量：

2.5m3/s；日设计流量：

95000m3/d。

其它参数查阅相关文献自定。

设计内容和要求：

①计算平面型格栅的各部分尺寸；

②平面型格栅构筑物的图纸详细设计。

3．设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书（论文）、图纸、实物样品等〕：

（1）课程设计说明书一份；

（2）说明书内容包括：

①平面型格栅在水处理中的作用说明；

②根据给出参数对平面型格栅各部分尺寸的详细计算过程；

③设计图纸（CAD绘图）规范，图纸包括整体图和局部图的设计，计算尺寸要在图中相应的位置标明；

④单位要正确，参考文献必须在说明书中相应的位置标注，语言流畅、规范。

（3）工作量：

4周

课程设计任务书

4．主要参考文献：

[1]晋日亚、胡双启主编．水污染控制技术与工程．北京：

兵器工业出版社，2005。

[2]高廷耀主编．水污染控制工程．（下册）．北京：

高等教育出版社，1989

[3]王宝贞主编．水污染控制工程．北京：

高等教育出版社．1990

[4]孙彗修等主编．排水工程（上）．北京：

中国建筑工业出版社．2000

[5]张希衡主编．废水治理工程．北京：

冶金工业出版社，1984

[6]张自杰等主编．排水工程（下）．北京：

中国建筑工业出版社．2000

[7]尹士君、李亚峰编著．水处理构筑物设计与计算．北京：

化学工业出版社．2004

5．设计成果形式及要求：

设计说明书一份（含构筑物设计详图），设计说明书格式按中北大学课程设计的相关要求。

6．工作计划及进度：

2013年5月26日~6月1日：

领取课程设计任务书，明确课程设计的内容，查阅相关资料。

6月1日~6月23日：

设计计算、绘制相关图纸。

6月24日~6月26日：

打印装订设计说明书，答辩。

系主任审查意见：

签字：

年月日

工业污水处理厂平面型格栅设计

摘要：

工业污水未经处理直接排放,其中可能含有一些大粒度的悬浮物。

为了清除污水和雨水泵站以及污水处理厂进水中含有的较大悬浮物，保护后续处理设施的正常运行，以及降低其他处理设施的负荷，需要在污水处理厂的一级处理中设定一个筛滤设备—格栅。

格栅是由一组平行的金属栅条或筛网、格栅柜和清渣耙三部分组成，安装在污水处理厂的端部。

格栅主要作用是将污水中的大块污染物拦截出来，否则这些大块污染物将堵塞后续单元的机泵或工艺管线。

关键字：

平面格栅；机械除渣；工业污水

1前言

从一级处理构筑物池型选择上,国内外几乎采用相同池型，其差距突出表现在与之配套的机械设备上。

尽管国产一级处理机械设备从无到有引进、消化吸收国外先进技术，有少数产品已接近国际先进水平，但是国产设备普遍地存在材质差，加工精度低，能耗高，产品品种少，设备不配套，可靠性差，以及自动化水平低的问题。

在制造工艺水平和规模化生产等方面与国外相比，其差距更大。

因此，加速发展污水处理厂一级处理机械设备制造工业，赶超世界先进水平，这对我国控制水体污染，减少投资，降低能耗,提高污水处理厂自动化水平[1]。

在污水处理工艺中，要使排放的污水达到国家规定的排放标准，除了二级处理之外，以及处理的作用也是必不可少的。

一级处理的主要方法是物理法，一级处理的常用方法有：

筛滤法，沉淀法，上浮法，预曝气法。

筛滤法是用来分离污水中呈悬浮状态污染物。

常用设备是格栅和筛网。

格栅主要用于截留污水中大于栅条间隙的漂浮物，一般布置在污水处理厂或泵站的进水口，以防止管道、机械设备及其他装置的堵塞。

格栅的清渣，可采用人工或机械方法。

有的是用磨碎机将栅渣磨碎后，再投入格栅下游，以解决栅渣的处置问题。

城市污水处理就是利用各种设施设备和工艺技术，将污水中所含的污染物质从水中分离去除,使有害的物质转化为无害的物质,有用的物质,水得到净化，资源得到充分利用。

城市污水处理厂工艺目前仍在广泛应用的有一级处理、二级处理和深度处理,但无论哪种处理工艺,都是必须经过污水预处理。

预处理过程就去除污染物而言,可能不起关键作用，但预处理对于保证整个污水处理厂的正常运转则是至关重要的。

曾有数据统计，60％以上的污水处理厂由于预处理过程存在问题而严重影响了后续处理过程的运转，在这些污水处理厂中，30％以上的运转问题又直接与预处理过程有关。

因此，预处理过程的设备选型和维修应该引起足够的重视。

预处理过程由格栅、沉砂池和沉淀池等组成。

其中格栅的处理是一个非常重要的步骤。

格栅是安装在泵站集水井进口处或污水处理厂前端的一组平行栅条或网，主要去除污水中较大的悬浮物，漂浮物，纤维物质和固体颗粒物质，减轻后续处理设施的负荷，防止阻塞排泥管道，以保证水泵及后续污水处理设施的正常运行。

该设施在污水处理工艺中起做预处理或前处理的重要作用，其建设的完善程度将直接影响污水处理运行效率。

因此，格栅及配套设施的设计，安装应引起足够重视。

格栅除污机是通过格栅将固体与液体分离的一种除污机械。

按中华人民建设部标准的解释是：

用机械的方法，将格栅截留的栅渣清捞出水面的设备。

格栅除污机的目的在于提供一种运行平稳，动力消耗低，清除效果好的格栅除污机。

在城市给排水泵站或污水处理系统中，为了清除进水中的漂浮物，确保处理系统中其它机械设备的正常运行和水处理后续工序的正常进行，往往需要在进水口处设置用于拦截，清渣的机械格栅。

目前的污水处理厂在对污水进行处理时，一般首先需要对污水中的悬浮杂质及水体中的固体进行清除，才好做进一步的处理。

目前市场上清除固体杂质最常用的是格栅设备，但是现有的格栅设备结构比较复杂，杂质清除时带水较多，导致杂质常常会随水流下，从格栅中流出，影响格栅设备的清除效果。

格栅除污机是一种可以边连续自动拦截并清除流体中各种杂物的水处理专用设备，广泛的应用于城市污水处理、自来水行业、电厂进水口，同时也可以作为纺织、食品加工、造纸、皮革等行业生产工艺中必不可少的专用设备，是目前我国最先进的固液分离设备我国污水处理厂一般设置两道格栅。

一道设在提升泵房前面,另一道设在沉砂池前面。

小型污水处理厂一般采用人工捞渣的人工格栅。

大中型污水处理厂常采用机械格栅,栅距为16~25mm,最大不超过40mm。

格栅分垂直安装和倾斜安装两种。

我国常用的机械格栅有:

链条式格栅；移动式伸缩臂格栅；钢丝绳牵引式格栅；旋转式固液分离机；弧形格栅。

在城市污水处理厂里，污水提升泵房前应设置中格栅，在沉砂池前设置栅条间距细格栅。

大型污水处理厂格栅间一般为单独设置，以便于运行管理；中小型污水处理厂一般采取与泵房、沉砂池合建，以节省工程造价。

大型污水处理厂通常设置人工除渣的辅助性旁通格栅槽。

机械格栅一旦出现故障，旁通格栅能自动分流全部污水。

目前，我国大型污水处理厂，常采取与格栅同步运行的皮带运输机输送栅渣，栅渣送至城市垃圾场填埋[1]。

国外格栅的形式与我国大致相同，但有其特性。

其特性主要体现在下列方面:

（1）格栅的材质。

格栅多为不锈钢和工程塑料制造，防腐性能好，加工精度高，经久耐用。

（2）栅渣处理:

进行少量填埋。

大多采取压榨、打包、焚烧方式,或栅渣先经粉碎、研磨，然后返回至污水处理厂进行处理，或者与污泥一起处置。

（3）自动控制方式:

①格栅按工作时间自控运行;②栅渣输送、处理与格栅联动,延时停机;③格栅能在一定范围内反向运行;④具有高水位报警及格栅前后水位差控制运行装置;⑤各设备均有工况指示及事故报警,重要参数远传至中央控制室。

（4）臭气防治。

格栅间常采取密封式室内安装,防止臭气外逸,减少空气污染,改善污水处理厂操作环境。

为了提高一级处理的效果，在筛滤设备上我国应做好格栅设备的标准化系列化工作。

改变材质使用上的传统作法,通过使用不锈钢等优良材料，改善防腐性能。

提高设备制造精度，增加设备运行的可靠程度。

针对我国城市排水系统多为合流制，污水中含渣量大且成分复杂的特点，在引进消化国外先进技术的同时，开发适合我国水质特点的格栅。

重点放在与格栅配套的栅渣处理设备（栅渣输送机、压榨机、打包机、研磨机等）上[2]。

2污水处理构筑物设计——格栅设计

2.1待处理污水的各项指标及出水指标要求

待处理污水：

处理水量9.5×104m3/d；

CODCr450mg/L

BOD5200mg/L

SS250mg/L

处理后污水：

污水经二级处理后应符合以下具体要求：

CODcr≦70mg/L

BOD5≦20mg/L

SS≦30mg/L

2.2处理工艺流程

污水→格栅→污水泵房→沉砂池→初沉池→曝气池→二沉池→消毒池→出水

本次课程设计中将设计平面型的中格栅。

2.3格栅的基本资料

2.3.1格栅的分类

（1）按格栅条间距的大小分类：

细格栅、中格栅和粗格栅3类，其栅条间距分别为4～10mm，15～25mm和大于40mm。

（2）按清渣方式不同分类：

人工除渣格栅和机械除渣格栅两种。

人工清渣主要是粗格栅。

（3）按栅耙的位置不同分类：

前清渣式格栅和后清渣式格栅。

前清渣式格栅要顺水流清渣，后清渣式格栅要逆水流清渣。

（4）按形状不同分类：

平面格栅和曲面格栅。

平面格栅在实际工程中使用较多。

（5）按构造特点不同分类：

抓扒格栅、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

目前使用较多的粗格栅型式有回转式、高链式和三索式，细格栅有回转式、弧形和阶梯式。

上述3种粗格栅在国内污水处理厂中都有使用，以回转式粗格栅居多。

　阶梯式细格栅是近年来从国外引进的格栅类型，国内已有生产。

在国内污水处理厂中，上述3种细格栅中回转式和阶梯式使用较多，尤其是阶梯式细格栅以栅条间距小，使用效果。

表2.1各种机械格栅特点比较[3]

类型

优点

缺点

适用范围

链条式

构造简单，制造方便，容易操作

占地面积小

套筒滚子价格高，耐腐蚀性差

杂物在链条与链轮之间时容易卡住

适宜清楚长纤维，带状的污染物

适宜较浅的大、中、小型格栅

移动伸缩臂式

钢丝绳在水上，运行寿命长

不清渣时设备在水面上，维护检修方便

移动时耙齿与栅条间隙的对位比较困难

需三套电动机及减速器。

构造复杂

适用于中等深度的宽大格栅

钢丝绳牵引式

无水下固定部件，维护检修方便

钢丝绳干、湿交替工作易腐蚀，应采用不锈钢丝绳

固定式适用中、小型格栅，移动式适用于宽大型格栅

2.3.2格栅的工艺参数

影响格栅作用有栅距、过栅流速和水头损失三个工艺参数。

（1）栅距

栅距即在相邻两根栅条间的距离。

栅距大于40mm的为粗格栅，栅距在20～40mm之间的为中格栅，栅距小于20mm的为细格栅。