發(fā)布日期：2024-10-29 
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1. 設計流量
格柵的設計應采用最大流量。根據(jù)《室外排水設計標準》（GB50014-2021），處理構(gòu)筑物的個（格）數(shù)不少于2個（格），便于檢修維護；同時按并聯(lián)設計，可使污水的運行更為可靠、靈活和合理。如果設計兩個格柵并聯(lián)，每個格柵應按照1/2*Qmax設計。（Qmax指污水處理廠的最大流量，下同。）
順便提一下粗格柵后提升泵站水泵的選型。提升泵站的水泵也是按照最大流量進行選型，一般選擇潛污泵，水泵臺數(shù)不應小于2臺，且應設備用泵。臺數(shù)小于等于四臺時，設一臺備用泵：也就是兩用一備、三用一備、四用一備（中型污水處理廠一般就是3-5臺）。臺數(shù)大于等于五臺時，應設2臺備用泵，就是五用兩備（潛水泵可現(xiàn)場備用1臺，庫存?zhèn)溆?臺）。最多不宜大于8臺（大型污水處理廠才可能用到這么多臺）。
相關(guān)閱讀：水課丨污水系統(tǒng)的設計流量
2. 格柵柵條間隙寬度
根據(jù)《設計標準》，粗格柵柵條間隙寬度：機械清除時宜為16mm~25mm，人工清除時宜為25mm~40mm，特殊情況最大柵條間隙可采用100mm；細格柵柵條間隙寬度宜為1.5mm~10mm。
水泵前，格柵除污機柵條間隙寬度應根據(jù)水泵進口口徑按下表選用。對于階梯式格柵除污機、回轉(zhuǎn)式固液分離機和轉(zhuǎn)鼓式格柵除污機的柵條間隙或柵孔可按需要確定。
如泵站較深，泵前格柵機械清除或人工清除比較復雜，可在泵前設置僅為保護水泵正常運轉(zhuǎn)的、空隙寬度較大的粗格柵（寬度根據(jù)水泵要求，國外資料認為可大到100mm）以減少柵渣量，并在處理構(gòu)筑物前設置間隙寬度較小的細格柵，保證后續(xù)工序的順利進行。這樣既便于維修養(yǎng)護，也不會增加投資。
膜處理工藝和曝氣生物濾池工藝需要將細小物質(zhì)安全可靠地分離出去，例如頭發(fā)和細小纖維物質(zhì)等，避免引起膜組件或濾池填料堵塞而無法正常工作，因此膜處理工藝和曝氣生物濾池工藝前一般需要設置超細格柵作為預處理工藝。根據(jù)國內(nèi)外工程實際應用情況，超細格柵柵條間隙宜小于或等于1mm。
3. 進水渠寬度B1
進水渠寬度B1不是隨意取值的。格柵前渠道內(nèi)的水流速度一般采用0.4m/s~0.9m/s，參見崔玉川設計書P24設計參數(shù)第7條?？梢韵阮A設一個進水渠寬度B1，然后計算進水渠道內(nèi)的流速，在0.4m/s~0.9m/s范圍內(nèi)就可以。注意柵前進水渠道流速按照明渠計算（v=Q/B1/h），和過柵流速（通過格柵的流速）不是一回事（見下圖）。
4. 格柵安裝角度
根據(jù)《設計標準》，除轉(zhuǎn)鼓式格柵除污機外，機械清除格柵的安裝角度宜為60°~90°。人工清除格柵的安裝角度宜為30°~60°（現(xiàn)在城市污水處理廠一般都采用機械清除格柵）。下表展示了國內(nèi)外采用的格柵傾角數(shù)據(jù)。
5. 柵條寬度
如果發(fā)現(xiàn)設計的格柵水頭損失很大，大概率是設計的柵條寬度取得太寬了。柵條寬度太寬，柵條的阻力很大，會造成很大的水頭損失，還會浪費鋼材，降低過水流量?？梢圆檎乙恍└駯诺膱D片或者技術(shù)參數(shù)，發(fā)現(xiàn)不論是粗格柵還是細格柵，柵條寬度一般都是0.01m，也就是1cm。
*要注意有的參數(shù)是可以在合理范圍內(nèi)自行調(diào)整的，有的參數(shù)是不宜變動的。怎樣知道哪些參數(shù)能變動，哪些不能變動呢——認真的思考+經(jīng)驗的積累。
6. 格柵寬度與柵前水深
按照經(jīng)驗，中型污水處理廠粗格柵寬度大概一米左右，細格柵兩米左右。如果按照例題算出來的格柵很寬，大概率是柵前水深取值取小了。
格柵槽斷面盡量采用矩形的水力最優(yōu)斷面，即矩形斷面的底寬為水深的兩倍。假如格柵槽的凈寬是1m，那么水深在0.5m左右比較好。這樣設計的好處是：在過水斷面面積、水力坡降和渠道粗糙系數(shù)一定的條件下，可通過最大的流量。
7. 格柵設備選型
格柵設備選型可以從《給水排水設計手冊》第11冊常用設備中選，但是這個設計手冊有點老舊了。還可以在網(wǎng)上搜索，查找生產(chǎn)格柵設備的廠家。通常廠家都會在網(wǎng)站上公開產(chǎn)品信息。按照例題根據(jù)設計計算結(jié)果（可以根據(jù)設計流量，或者根據(jù)計算的柵條間隙和格柵寬度），選擇一個合適的格柵型號。當然現(xiàn)在有很多廠家也可以根據(jù)客戶需求進行“個性化定制”。
需要注意參考的設計公式可能有不同。有的公式計算的寬度是“柵槽寬度”，例如算出來是1.1m寬的柵槽，設計的柵槽一般比格柵機的寬度多0.2m（這0.2m的縫隙由格柵機兩邊的橡膠皮阻擋，如下圖所示），那么就應該選一個0.9m寬的格柵機。有的公式計算的是格柵機的“設備寬度”，例如算出來是1.1m的格柵機寬度，就應選一個1.1m寬的格柵機。如果格柵機選大了，安裝不進去；如果選小了，格柵側(cè)邊有空隙就會跑水。
再例如設計兩組格柵，對于城市污水處理廠選2個格柵機就足夠了（即一個柵槽安裝一臺），沒必要在每個槽里面安裝多臺。
8. 流量校核和過柵流速校核
格柵設備選型后，需要進行流量校核和過柵流速校核。流量校核就是校核僅有一臺格柵運行時是不是能通過0.75*Qmax，且此時過柵流速符合標準要求（0.6m/s~1m/s），以滿足設備檢修等特殊情況的要求。此外，還需要校核每臺格柵1/2*Qmax時的過柵流速是否符合標準要求（0.6m/s~1m/s）（按照設計計算結(jié)果選型通常是會符合的）。
過柵流速是經(jīng)過柵條間隙的流速。校核過柵流速時需要注意采用的公式是包括柵條間隙的公式（如下）。
校核時，柵條間隙數(shù)量n等參數(shù)應根據(jù)選型的設備來校核，例如設計計算的粗格柵設備1100寬，但設備選型選了1200，那么應該校核的是選的這個1200寬的粗格柵是否滿足要求。
還需要注意的是，采用0.75*Qmax校核過柵流速時，如果還用之前設定的水深來代入計算，過柵流速肯定是會變大的?？梢韵胂螽斄髁吭黾訒r，如果要維持一定的流速范圍，水深也是要隨之增加的。所以此時可采用更深的水深來計算過柵流速，但需要注意超高是否能滿足要求（從高程布置來看，對粗格柵來說，要保證污水不會回灌到入場污水干管中；對細格柵來說，超高要保證污水不會外溢）。
*歐盟標準BS EN 12255-3:2000《污水處理廠第3部分：預處理》規(guī)定過柵流速在最大流量下不超過1.2m/s；《日本指南》為0.45m/s；美國《污水處理廠設計手冊》（1998年）為0.6m/s~1.2m/s；法國《水處理手冊》（1978年）為0.6m/s~1.0m/s。
9. 超高
格柵計算的例題中，格柵進水槽的超高取值為0.3m。細格柵在提升泵站后，通常設置在地面以上，超高0.3m一般不會有問題。粗格柵超高0.3m有沒有問題呢，大概率有很大的問題。
由于粗格柵的格柵井前連接入場污水干管，那就要考慮入場污水干管的實際埋深。回憶一下排水管網(wǎng)的設計，最后進污水處理廠的污水干管是不是都深埋在地下？因此，城市污水處理廠第一道格柵的進水槽超高肯定不止0.3m，粗格柵柵槽的總高度通常也是很高的（此時設備大多需要定制）。
所以，需要首先根據(jù)入場污水干管管徑、管內(nèi)底標高（任務書告訴了）以及設計標準中關(guān)于排水管渠設計流速和設計充滿度的要求，計算污水干管管內(nèi)水面標高，從而估算柵前水面標高（重力流允許進水井水面和格柵水面之間小有落差），然后再高出地坪標高0.2~0.3m定出格柵槽的頂標高（如果沒有高出地面，在暴雨季節(jié)，大量的雨水夾帶著泥沙等進入處理系統(tǒng)，除了給后續(xù)處理增加負擔外，沙粒的增加會導致污水提升泵磨損加重）。所以，粗格柵槽的頂至柵前水面的距離才是格柵槽的實際超高，如下圖所示。后期在畫高程布置圖時，也要注意這一點（粗格柵的柵槽是通到地面的，而不是埋了厚厚的土）。
10. 柵渣量
被格柵截留的物質(zhì)叫做柵渣（不是冰糖葫蘆那個山楂）。每日柵渣量是計算單個格柵每天產(chǎn)生的柵渣量，用來確定單個格柵采用怎樣的清渣方式。所以如果是兩組格柵，那么計算單個格柵每日柵渣量時應采用1/2*Qmax。而為了改善勞動和衛(wèi)生條件，現(xiàn)在的城市污水處理廠基本都是要采用機械清渣方式的。
粗格柵和細格柵的柵條間隙不同，W1（每1000m3污水產(chǎn)生0.1m3~0.01m3的柵渣量）取值不同。細格柵的柵條間隙小，相對粗格柵來說應取更高的值，表示能夠截留更多的柵渣。因此對于相同的進水水質(zhì)來說，細格柵的每日柵渣量應該比粗格柵更高。但城市污水處理廠實際運行可能未必是這么回事，因為細格柵通常設置在粗格柵之后，污水到細格柵時已經(jīng)被去除了一部分較大的漂浮物和懸浮物了。
另外，計算柵渣量時所采用的污水流量變化系數(shù)K，應按照《設計標準》（GB50014-2021）來取值。教材中的變化系數(shù)已是老黃歷了。
*現(xiàn)有的教材或者設計書中有的參數(shù)或設計理念還未根據(jù)新版《設計標準》更新。當教材或設計書與《設計標準》不一致時，以《設計標準》為準。
11. 計算草圖
單體構(gòu)筑物的計算草圖是得分點。不畫就成為了扣分點。
參考文獻：
[1]《室外排水設計標準》（GB50014-2021）
[2]《城市污水廠處理設施設計計算》，崔玉川，化學工業(yè)出版社
[3]《給排水設計手冊》（第五冊、第十一冊），中國建筑工業(yè)出版社
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