2 設計計算書
2.1 設計基礎資料的確定
本設計中汙水處理廠的設計流量為8萬m3/d，即平均日流量。平均日流量一般用來表示汙水處理廠的規模，用來計算汙水廠的柵渣量、汙泥量、耗藥量及年抽公升電量；最大設計流量用於汙水處理廠中管渠計算及各處理構築物計算。
汙水的平均處理量為：
2-1）
汙水的最大處理量為:
2-2)
取=1.3;
0.9259×1.3=1.204m3/s；
2.2 粗格柵
格柵是格柵是由一組平行的金屬柵條或篩網製成，安裝在汙水渠道上、幫浦房集水井的進口處或汙水處理廠的端部，用以截留較大的懸浮物或漂浮物。本設計採用中細兩道格柵。本設計採用平面粗格柵。
2.2.1 設計引數
(1) 格柵
本設計單獨設定格柵井，採用機械除渣。
(2) 格柵寬度
格柵的總寬度不宜小於進水管渠寬度的2倍，格柵空隙總有效面積應大於進水管渠有效斷面積的1.2倍。
(3) 過柵流速
過柵流速一般採用0.6～1.0m/s。
雨水幫浦站格柵前進水管內的流速應控制在1.0～1.2m/s；當流速大於1.
2m/s時，應將臨近段的入流管渠斷面放大或改建成雙管渠進水。汙水幫浦站格柵前進水管內的流速一般為0.6～0.
9m/s。
(4) 格柵傾角
本設計採用機械除渣，所以傾角應該在60°～90°之間，由於90°的傾角不利於渣的懸掛，可採用60°傾角，格柵上端應設定乙個平台，便於放清渣機械，格柵下端應低於進水管底部0.5m，距池壁0.5～0.
7m。(5) 格柵工作平台
工作平台應等於或稍高於格柵井的地面標高。平台寬度到汙水幫浦站不應小於2m；雨水幫浦站不應小於2m。兩側過道寬度採用1.
0m，安置除渣機減速箱，皮帶輸送機等輔助設施的位置。格柵平台臨水側應設欄杆，平台上應裝置給水閥門，流速監測儀，進入進水渠的梯子，並設定具有活動蓋板的檢修孔；平台靠牆面應設掛安全帶的掛鉤；平台上方應設定起重量為1t的工字梁和電動葫蘆。
(6) 格柵井通風
由於阜新位於東北，冬天比較冷，格柵必須設定在室內，必須設定永訣的機械通風，而且要有必要的採暖裝置，防治冬天結冰。
2.2.2 設計計算
汙水處理廠由阜新市區直接進入格柵間，格柵設為兩個，一用一備。
設格柵前水深為1.0m，流速為0.8m/s，格柵間隔為b=40mm，則：
（1） 柵條間隙數柵條間隙數用以下公式計算：
n2-3)
式中： ——汙水廠設計流量（m3/s）；
——格柵傾角（o），取α=60o；
h——柵前水深（m），h=1.0m；
v——過柵流速（m/s），取v=0.8m/s；
b——格柵間隙寬度（m），取b=0.040m。
（2） 柵槽寬度
=0.01×（35-1）+0.04×35=1.74m2-4)
式中 b——格柵槽寬度（m）；
s——柵條寬度，取s=0.010m；
n——格柵間隙數。
（3） 進水渠道漸寬部分長度
設進水渠道漸寬部分展開角a=25o，渠寬：
b2-5)
2-6)
（4） 柵槽與出水渠連線處漸窄部分長度
出水渠漸窄部分長度為進水渠漸寬長度的一半，即：
l2==0.13m2-7)
（5） 通過格柵的水頭損失
設柵條斷面為銳邊矩形斷面，水頭損失可用下式計算：
2-8)
2-9)
2-10)
2-11)
式中 k——係數，格柵受汙物堵塞時水頭損失增大倍數，一般k=3；
——形狀係數，本設計中柵條採用銳邊矩形斷面， =1.67；
——阻力係數；
——計算水頭損失；
——過柵水頭損失。
（6）柵後槽總高度
設柵前渠道超高2-12）
柵槽總高度：
柵槽總長度l=l+l+0.5+1.02-13)
0.26+0.13+0.5+1.0+=2.64
（7） 每日柵渣量
2-14)
式中 ——柵渣量（m3/103m3）,本設計取=0.04；
——汙水廠平均汙水量（m3/s）。
帶入上述數值，則每日柵渣量：
=1.6m3/d>0.2 m3/d。
故採用機械清渣。格柵採用鏈條迴轉式格柵，它由驅動機構、主傳動鏈輪軸、從動鏈輪軸、牽引鏈、齒耙、過力矩保護裝置和機架等組成。驅動機構布置在柵體上部的左側或右側，通過安全保護裝置將扭矩傳給主傳動鏈輪軸，主傳動鏈輪軸兩側主動鏈輪使兩條環形鏈條作迴轉運動，在環形鏈條上均布6～8塊齒耙，齒耙間距與格柵柵距配合並插入柵片間隙一定深度，執行時齒耙柵片上的汙物隨齒耙上行，當齒耙轉到格柵體頂部牽引鏈條換向時齒耙也隨之翻轉，格柵截留的柵渣脫落到工作平台上端的卸料處，由卸料裝置將汙物卸至輸送機或集汙容器中。
格柵清渣裝置起動由水位差控制開關控制，當格柵前後水位差大於0.08m時，開始工作。
(8)裝置選型；
通過參考相關材料，粗格柵選我gh-1800型鏈條迴轉式多耙格柵。則實際格柵寬度為1.8，過柵流速為。電動機功率為。
2.3細格柵
細格柵設為兩個，一用一備。
設柵前水深h=1.2 m，柵前流速v=0.9m/s，柵條間隙b=15mm，則：
（1）柵條間隙數柵條間隙數用以下公式計算：
2-15)
式中——汙水廠設計流量（m3/s）；
——格柵傾角（o），取=60o；
h——柵前水深（m），h=1.2m；
v——過柵流速（m/s），取v=0.9m/s；
b——格柵間隙寬度（m），取b=0.015m；
將上述數值代入上式，則柵條間隙數：
62個（2）柵槽寬度
設柵條寬度s=0.01m，則柵槽寬度
2-16)
（3）進水渠道漸寬部分長度
設進水渠道漸寬部分展開角a=25 o，渠寬b=m，取1.2m； (4）柵槽與出水渠連線處漸窄部分長度
出水渠漸窄部分長度為進水渠漸寬長度的一半，即：
0.34=0.17m2-18)
（5）通過格柵的水頭損失
設柵條斷面為兩邊為半圓的矩形柵條，水頭損失可用下式計算：
2-19)
2-20)
2-17)
式中 k——係數，格柵受汙物堵塞時水頭損失增大倍數，一般k=3；
——形狀係數，本設計中柵條採用兩邊為半圓的矩形柵條， =0.97；
g——重力加速度（m/s2）。
則通過格柵的水頭損失： 。
（6）柵後槽總高度
設柵前渠道超高，柵前槽高h= (2-21)
柵槽總高度：h=
柵槽總長： l=0.5+1.02-22)
0.34+0.17+0.5+1+
（7）每日柵渣量
2-23)
式中 ——柵渣量（m3/103m3）,本設計取=0.06；
——汙水廠平均汙水量（m3/s）。
帶入上述數值，則每日柵渣量：
==4.8m3/d>0.2 m3/d。
故採用機械清渣。格柵採用鏈條迴轉式格柵，它由驅動機構、主傳動鏈輪軸、從動鏈輪軸、牽引鏈、齒耙、過力矩保護裝置和機架等組成。驅動機構布置在柵體上部的左側或右側，通過安全保護裝置將扭矩傳給主傳動鏈輪軸，主傳動鏈輪軸兩側主動鏈輪使兩條環形鏈條作迴轉運動，在環形鏈條上均布6～8塊齒耙，齒耙間距與格柵柵距配合並插入柵片間隙一定深度，執行時齒耙柵片上的汙物隨齒耙上行，當齒耙轉到格柵體頂部牽引鏈條換向時齒耙也隨之翻轉，格柵截留的柵渣脫落到工作平台上端的卸料處，由卸料裝置將汙物卸至輸送機或集汙容器中。
格柵清渣裝置起動由水位差控制開關控制，當格柵前後水位差大於0.1m時，開始工作。
2.4沉砂池
沉砂池的功能是去除比較大的無機顆粒（如泥沙、煤渣等，它們的相對密度為2.65、粒徑0.2mm以上）。
沉砂池設於初次沉澱池前，以減輕沉澱池負荷及能使無機顆粒與有機顆粒分離便於分別處理和處置，改善汙泥處理構築物的處理條件。目前應用較多的沉砂池池型有平流沉砂池、曝氣沉砂池、豎流沉砂池和旋流沉砂池（又叫渦流沉砂池）。
本設計是採用平流式沉砂池。平流沉砂池是常用的形式，汙水在池內沿水平方向流動，具有構造簡單、截留無機顆粒效果較好、排沉砂較方便的優點；但平流沉砂池的主要缺點是沉砂中約夾雜有15%的有機物，是沉砂的後續處理增加難度，故常需配洗砂機，把排砂經清洗後，有機物含量低於10%，稱為清潔砂，再外運。
2.4.1設計引數
（1）流速為0.15—0.3m/s，取=0.20m/s；
（2）水力停留時間為30—60s，取=50s；
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