格栅的设计与计算

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  1、格栅的设计与计算第1页，共49页，2022年，5月20日，23点11分，星期四目录格栅的概念1格栅的构造与分类2格栅的设计3机械格栅4总结及问题52011-8-52第2页，共49页，2022年，5月20日，23点11分，星期四格栅的概念污水物理处理法的对象是漂浮物、悬浮物质。采用的处理方法与设备主要有：筛滤截留法筛网、格栅、滤池与微滤机等。重力离心法沉砂池、沉淀池、隔油池与气浮池等。离心分离法离心机与旋流分离器等。格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，以截留较大的悬浮物或漂浮物，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常运行。被截留的物质

  2、称为栅渣。栅渣含水率一般约为70%-80%，容重约为750kg/m3 -960kg/m3。2011-8-53第3页，共49页，2022年，5月20日，23点11分，星期四目录格栅的概念1格栅的构造与分类2格栅的设计3机械格栅4总结及问题52011-8-54第4页，共49页，2022年，5月20日，23点11分，星期四格栅的构造与分类格栅一般由相互平行的格栅条、格栅框和清渣耙3部分所组成。按格栅条间距的大小不同，分为粗格栅、中格栅和细格栅3类，其栅条间距分别为4-10mm、15-25mm和大于40mm。按清渣方法不一样，分为人工清渣格栅和机械清渣格栅。人工清渣格栅主要是粗格栅。按栅耙的位置不同，格栅

  3、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渣，后清渣式格栅要逆水流清渣。按形状不相同，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。2011-8-55第5页，共49页，2022年，5月20日，23点11分，星期四目录格栅的概念1格栅的构造与分类2格栅的设计3机械格栅4总结及问题52011-8-56第6页，共49页，2022年，5月20日，23点11分，星期四格栅的选择栅条的断面形状选择格栅的主要考虑因素：格栅栅条的断面形状、栅条间距和栅渣清除方式。断面形状：圆形、正方形、矩形、半

  4、圆形等。圆形断面水利条件好，但刚度较差。矩形断面刚度好、但水利条件不如圆形。半圆形断面水力条件和刚度都较好，但形状相对复杂。一般多采用矩形断面。2011-8-57第7页，共49页，2022年，5月20日，23点11分，星期四格栅的选择栅条间距栅条间距与格栅的用途有关。设置在水泵前的格栅栅条间距应满足水泵的要求；设置在污水处理系统前的格栅栅条间距最大不能超过40mm，其中人工清除为25-40mm，机械清除为16-25mm；污水处理厂也可设置两道格栅，总提升泵站前设置粗格栅（50-100mm）或中格栅（10-40mm），处理系统前设置中格栅或细格栅（3-10mm）。若泵站前格栅栅条间距不大于25m

  5、m，污水处理系统前可不再设置格栅。2011-8-58第8页，共49页，2022年，5月20日，23点11分，星期四格栅的选择栅渣清除方式栅渣的清除方式与格栅拦截的栅渣量有关。当格栅拦截的栅渣量大于0.2m3/d时，一般都会采用机械清渣方式；栅渣量小于0.2m3/d时，可采用人工清渣方式，也可采用机械清渣方式。机械清渣不仅可改善劳动条件，而且利于提高自动化水平。2011-8-59第9页，共49页，2022年，5月20日，23点11分，星期四格栅的设计与计算栅槽宽度式中 B栅槽宽度，m； s栅条宽度，m； e栅条间距，粗格栅e=50-100mm，中格栅e=10-40mm，细格栅e=3-10mm； n格

  6、栅间隙数； Qmax最大设计流量，m3/s； 格栅倾角，机械清渣格栅：60-90，人工清渣格栅：30-60； h栅前水深，m； v过栅流速，m/s，一般为0.6-1.0m/s，最大设计流量时为0.8-1.0m/s，平均设计流量时为0.3m/s.2011-8-510第10页，共49页，2022年，5月20日，23点11分，星期四格栅的设计与计算过栅水头损失式中 h2过栅水头损失，m； h0计算水头损失， m； g重力加速度，9.81m/s2； k系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增大的倍数，一般取k=3； 阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时，=2.42。2011-8-511第11页，共4

  7、9页，2022年，5月20日，23点11分，星期四格栅的设计与计算栅槽总高度式中 H栅槽总高度，m； h栅前水深，m； h2栅前渠道超高，m，一般用0.3m。栅前水深的确定：可先假设一个值，再根据设计流量、流速及沟渠宽度做核算。 2011-8-512第12页，共49页，2022年，5月20日，23点11分，星期四格栅的设计与计算栅槽总长度式中 L栅槽总长度，m； H1栅前槽高，m； l1进水渠道渐宽部分长度，m； B1进水渠道宽度，m； 1进水渠展开角，一般用20； l2栅槽与出水渠连接渠的渐缩长度，m。2011-8-513第13页，共49页，2022年，5月20日，23点11分，星期四格栅

  8、的设计与计算每日栅渣量式中 W每日栅渣量，m3/d； W1栅渣量（m3/103m3污水），取0.1-0.01，粗格栅用小值，细格栅用大值，中格栅用中值； K总生活垃圾污水流量总变化系数。平均日流量(L/s)00K总2.32.22.12.01.891.801.691.591.511.401.301.202011-8-514第14页，共49页，2022年，5月20日，23点11分，星期四格栅的设计与计算计算草图2011-8-515第15页，共49页，2022年，5月20日，23点11分，星期四目录格栅的概念1格栅的构造与分类2格栅的设计3机械格栅4总

  9、结及问题52011-8-516第16页，共49页，2022年，5月20日，23点11分，星期四常用类别及适合使用的范围1机械格栅一般适用于较高悬浮物浓度污水。常用格栅机类型有：臂式格栅机、链式格栅机、钢绳式格栅机、回转式格栅机等。其适合使用的范围与特点见下表。2011-8-517第17页，共49页，2022年，5月20日，23点11分，星期四常用类别及适合使用的范围2类型适合使用的范围优点缺点臂式格栅机中等深度的宽大格栅维护方便、寿命长构造较复杂、耙齿与栅条对位较难链式格栅机深度不大的中小型格栅，主要清除长纤维、带状物构造简单、占地小杂物可能卡住链条和链轮钢绳式格栅机固定式适用于深度范围大的中小型格栅，移动式适用于宽

  10、大格栅适合使用的范围广、检修方便防腐要求高、检修时需停水回转式格栅机深度较小的中小型格栅结构相对比较简单、动作可靠、检修容易、重量轻。制造要求高、占地较大2011-8-518第18页，共49页，2022年，5月20日，23点11分，星期四选用主要技术指标选用设备时需要控制的主要技术指标有有效深度（沟深）、有效宽度（栅宽）、栅条间隙、安装角度、进水水质、水温等。格栅的选择最重要的包含如下几点：进水水质、过栅流量、格栅位置。格栅井深度、宽度、过栅流速。安装角度、排渣高度根据进水水质、水深能确定格栅的材质、种类。根据流量及过栅流速、安装角度可以计算出格栅的宽度。根据格栅使用位置确定栅条间隙。2011-8-519第1

  11、9页，共49页，2022年，5月20日，23点11分，星期四臂式格栅机臂式格栅除污机，可在固定的轨道上移动清捞污物，一般适用于大、中型雨、污水泵站及城市防汛防洪泵站，可适合于池深在10m左右。格栅用扁钢加工制作，栅条净间隙一般为50-100，总宽度可在5-30m范围内根据进水流量选择。2011-8-520第20页，共49页，2022年，5月20日，23点11分，星期四高链式格栅除污机由传动装置、框架、除污耙、撇渣机构、同步链条、栅条等组成。机内两侧各有一圈链条作同步运转，当链条由除污机上部的驱动装置带动后，耙架受链条铰结点和导轨的约束作平面运动，当耙板运动到除渣口部位时，除渣装置在重力作用下，

  12、把耙板上的污物铲刮到除渣口。该机适用于污水或雨水等水深不超过2米的泵站，以及污水处理厂，以去除污水中粗大漂浮物，对后续工序起保护作用和减轻负荷作用。该除污机为链传动固定式结构，所有传动件全部在水上，防腐性好，便于维护保养。2011-8-521第21页，共49页，2022年，5月20日，23点11分，星期四绳式格栅除污机此类格栅适用于雨水及污水处理站或污水处理厂内，用于去除水中粗大悬浮物或漂浮物，最适合于较深的除污井。2011-8-522第22页，共49页，2022年，5月20日，23点11分，星期四回转式格栅除污机此类格栅是目前污水处理行业试用最普遍的一种格栅。其性能特点如下：回转式机械格栅是

  13、集拦污栅和清污机于一体的连续清污装置。以拦污栅为基础，通过绕栅回转链条将清污齿耙驱动，实现拦污及清清目的。组成部份：拦污栅体，回转齿耙，驱动传动机机构，过载保护机构和不锈钢牵引链条等。2011-8-523第23页，共49页，2022年，5月20日，23点11分，星期四回转式格栅除污机设计按照：回转式清污机机械格栅不同于常见的环保行业使用的清污机械，其设计水头、流速、机体强度、刚性、焊接技术条件、安全系数等参数大大高于环保行业清污机械标准。其拦污栅体设计参照电力部标准-DL/T5018-2004 水利水电工程钢闸门制造、安装检验收取规范中关于拦污栅的要求；其清污装置设计参照水利部标准- SL382-

  14、2007水利水电工程清污机形式、基本信息参数、技术条件中关于回转式清污机的要求；其栅体焊接要求按照水利部标准SL36-2006水工金属结构焊接通用技术条件执行；机体的防腐处理参照标准水力部标准SL105-2007水工金属结构防腐蚀规范执行。2011-8-524第24页，共49页，2022年，5月20日，23点11分，星期四回转式格栅除污机性能特点：可实现连续清污，全过水断面清污。每2m一道齿耙，齿耙线m/min，清污效率高。栅体过梁支撑于混凝土基础之上，使清污机整机运行平稳，工作可靠。齿耙插入栅条一定深度，把附着在栅条上的污物带到清污机顶部，完成翻转卸污动作，保持过水断面清洁无污物。牵引链条

  15、一般为全不锈钢材料质地保证水下工作无锈蚀，免维护。防腐方案为喷砂除锈环氧富锌底漆氯化橡胶中间漆+氯化橡胶面漆封闭，其保护能力一般要求在15年以上。2011-8-525第25页，共49页，2022年，5月20日，23点11分，星期四栅渣的输送机械格栅一般都配备皮带输送机或螺旋输送机以输送栅渣。粗格栅宜配备皮带输送机，是因为粗格栅有时会捞上一些较大、较长、较硬的漂浮物，诸如木棍、大块的泡沫塑料或海绵等，若使用螺旋输送机，由于螺旋的直径一般为300350mm，容易被这么多东西卡住或堵塞。皮带输送机可完全解决以上矛盾，但它的缺点是长时间的露天运行皮带容易老化。细格栅配备螺旋输送机非常合适。螺旋输送机体

  16、积小，结构相对比较简单，经久耐用，也不会被细格栅的栅渣卡住或堵塞。2011-8-526第26页，共49页，2022年，5月20日，23点11分，星期四各种格栅自动机械格栅钢丝绳牵引格栅WG型机械格栅2011-8-527第27页，共49页，2022年，5月20日，23点11分，星期四各种格栅除污机弧形格栅除污机进水泵房格栅除污机2011-8-528第28页，共49页，2022年，5月20日，23点11分，星期四XG型旋转式格栅除污机2011-8-529第29页，共49页，2022年，5月20日，23点11分，星期四回转式固液分离机2011-8-530第30页，共49页，2022年，5月20日，23点11

  17、分，星期四螺旋压榨细格栅2011-8-531第31页，共49页，2022年，5月20日，23点11分，星期四螺旋压榨细格栅2011-8-532第32页，共49页，2022年，5月20日，23点11分，星期四回转式格栅除砂机及栅渣皮带输送机2011-8-533第33页，共49页，2022年，5月20日，23点11分，星期四GL型格栅除污机齿耙式格栅除污机2011-8-534第34页，共49页，2022年，5月20日，23点11分，星期四2011-8-535第35页，共49页，2022年，5月20日，23点11分，星期四阶梯式细格栅2011-8-536第36页，共49页，2022年，5月20日，2

  18、3点11分，星期四曝气沉砂池前细格栅2011-8-537第37页，共49页，2022年，5月20日，23点11分，星期四皮带输送机2011-8-538第38页，共49页，2022年，5月20日，23点11分，星期四螺旋输送机2011-8-539第39页，共49页，2022年，5月20日，23点11分，星期四格栅的安装设计转链式格栅2011-8-540第40页，共49页，2022年，5月20日，23点11分，星期四格栅的安装设计转鼓式格栅12011-8-541第41页，共49页，2022年，5月20日，23点11分，星期四格栅的安装设计转鼓式格栅22011-8-5 42第42页，共49页，202

  19、2年，5月20日，23点11分，星期四目录格栅的概念1格栅的构造与分类2格栅的设计3机械格栅4总结及问题52011-8-543第43页，共49页，2022年，5月20日，23点11分，星期四总结1设计参数及其规定： 水泵前格栅栅条间隙，应根据水泵要求确定。 污水处理系统前格栅栅条间隙，应符合： (a)人工清除2540mm；(b)机械清除1625mm；(c)最大间隙40mm。 污水处理厂亦可设置粗细两道格栅，粗格栅栅条间隙50150mm。 如水泵前格栅间隙不大于25mm，污水处理系统前可不再设置格栅。2011-8-544第44页，共49页，2022年，5月20日，23点11分，星期四总结2栅渣量

  20、与地区的特点、格栅的间隙大小、污水流量以及下水道系统的类型等因素相关。在无当地运行资料时，可采用： (a)格栅间隙1625mm，0.100.05m3103m3(栅渣污水)； (b)格栅间隙3050mm，0.030.01 m3103m3(栅渣污水) 栅渣的含水率一般为80，容重约为750-960kgm3。大型污水处理厂或泵站前的大型格栅(每日栅渣量大于0.2m3)，机械清渣。2011-8-545第45页，共49页，2022年，5月20日，23点11分，星期四总结3机械格栅不宜少于2台，如为1台时，应设人工清除格栅备用。过栅流速一般都会采用0.61.0ms。格栅前渠道内水流速度一般都会采用0.40.9ms

  21、。格栅倾角一般都会采用4575。国内一般都会采用60 70 。通过格栅水头损失一般都会采用0.080.15m。格栅间须设置工作台，高出栅前最高设计水位0.5m。并设安全、冲洗设施。2011-8-546第46页，共49页，2022年，5月20日，23点11分，星期四总结4格栅间工作台两侧过道宽度不应小于0.7m。工作台正面过道宽度： (a)人工清除不应小于1.2m；(b)机械清除不应小于1.5m。机械格栅的动力装置一般宜设在室内，或采取其他保护设备的措施。设置格栅装置的构筑物，一定要考虑设有良好的通风设施。格栅间内应安设吊运设备，以进行格栅及别的设备的检修和栅渣的日常清除。污水处理中粗格栅宜选用回转式粗格栅，细格栅宜采用阶梯式细格栅。2011-8-547第47页，共49页，2022年，5月20日，23点11分，星期四问题格栅的栅前水深的设定是否为0.4m-1.0m？机械格栅槽的设计？2011-8-548第48页，共49页，2022年，5月20日，23点11分，星期四The end！2011- 8-5 49第49页，共49页，2022年，5月20日，23点11分，星期四

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