1、 广德爱众 砺能善医 毕 业 设 计 作 品 题 目： 污水处理中机械格栅的开发 姓 名： 专 业： 机电一体化 班 级： 学 号： 校内 指导老师： 校外 指导老师： 填表日期： 湘潭医卫职业技术学院教务处 制 湘 潭 医 卫 职 业 技 术 学 院 毕业设计 作品 二级学院 医电学院 专 业 机电一体化 班 级 机电 姓 名 学 号 校内指导老 师 毕业设计名称 污水处理系统中机械格栅的开发 校外指导老师 毕业设计时间 污水处理系统中机械 格栅 开发 【 摘要 】 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
2、 ,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
3、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
4、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。下面主要介绍格栅除污机的选型及其有关计算。 【关键词】 ： 污水处理；预处理格栅；除污机；选型 Sewage treatment system in machinery grille decontamination machine development 【 Abstract】 City sewage treatment is the use of a variety of facilities,equipment and technology, in the wastewater containing pollutan
5、ts from water separation to remove,so that harmful substances into harmless substances,useful substances,water purification, resources are fully utilized. City sewage treatment plant process is still widely used at present has the level of processing, two stage treatment and deep treatment, but no m
6、atter what kind of treatment technology, is must pass through the sewage pretreatment.There was statistical data, more than 60% of the sewage treatment plant as the pretreatment process problems and seriously affected the subsequent processing operation, the sewage treatment plant, more than30% of t
7、he operation problems directly with the pretreatment process. Therefore, the pretreatment process equipment selection and repair should cause enough attention. Pretreatment process by the grille, grit settling tank and sedimentation tank. The grid processing is a very important step. The grille is m
8、ounted in the pumping station inlet or sewage treatment plant in front of a group of parallel grid or network, mainly the removal of larger suspension, floating material, fiber material and a solid particulate material, reduce subsequent processing facilities of the load, prevent blocking the discha
9、rge pipeline, to ensure that the water pump and the follow-up of sewage treatment facilities normal operation. The facilities in the sewage treatment process in pretreatment or before processing the important role, its construction will directly affect the degree of perfection of sewage treatment op
10、eration efficiency. Therefore, grille and facilities design, installation should be caused enough take seriously. Grille decontamination machine through the grille to be solid and liquid separation of a decontamination machine.Grille decontamination machine aims to provide a smooth running, low powe
11、r consumption, good cleaning effect of the grille decontamination machine. In the city water supply and drainage pumping stations and sewage treatment system, in order to clear the water floater, ensure system in the processing of other mechanical equipment and the normal operation of water treatmen
12、t process normally,often require at the water inlet is provided for intercepting,slag cleaning machinery grille.This paper briefly introduces the grille decontamination machine selection and related calculation. 【 Keyword】 Sewage； pretreatment； grille； decontamination machine； Selection 目 录 摘要 . 错误
13、!未定义书签。 Abstract . 错误 !未定义书签。 第一章 绪 论 . 错误 !未定义书签。 1.1 设计背景及意义 . - 6 - 第二章 格栅选取和主要结构与工作原理 . - 7 - 2.1 格栅的分类及选取 . - 7 - 2.2 回转式格栅除污机的主要结构和特点 . 错误 !未定义书签。 2.3 回转式格栅除污机的工作原理 . - 10 - 2.4 格栅除污机的清渣措施 . - 11 - 第三章 机械格栅的基本参数及其计算 . 9 3.1 基本参数的设定 . 11 3.2 格栅的间隙数量 n 的确定及传动电机的选取 . 11 3.3 减速器结构选择及相关性能参数计算 . 13
14、3.4.1 结构形式 . 14 3.4.2 传动比分配和动力运动参数计算 . 15 3.5 轴的设计计算 . 15 3.5.1 轴几何尺寸的设计计算 . 15 3.5.2 计算轴各段长度 . 16 3.5 链传动的布置、张紧 . 16 第四章 格栅除污机的其它要求 . 17 4.1 主要零部件材质 . 17 4.2 电器控制系统 . 18 4.3 设备设计、制造、 检验所遵循的标准目录 . 19 4.4 设备的防腐 . 20 第五章 结论 . 21 致谢 . 22 参考文献 . 22 第一章 绪 论 1.1 设计背景及意义 随着我国经济社会的不断快速发展，人民生活水平的快速提高，生产生活用水急
15、剧增长。随之带来的问题就是生产生活污水的处理问题，又因为我国水资源分布 不均，人均占有量远低于世界平均水平，生产生活污水的处理再利用就变成了急需解决的问题。污水的一级处理需要除污机，因此除污机的开发生产是非常重要的问题。 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
16、、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 。 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。格栅除污机可以预先将污水中的杂物进行处理，为后续的污水处理做好准备。所以格栅的选取设计对污水的处理来说是很重要的一个步骤。 第二章 格栅选取和主要结构与工作原理 2.1 格栅的分类及选取 按格栅形式分 ： 1）弧形格栅除污机 ： 一种固定格栅除污机 ,其栅条为圆弧形（近视 1/4 圆周），齿耙在驱动装置驱动下 ，
17、沿圆弧形栅条将污物推至栅条上方 ， 实现污渣清除 。 弧形格栅除污机由弧形栅条、齿耙臂及其支座、机架、带过扭保护机构的驱动装置，具有缓冲作用的撇渣耙和导渣板、控制柜等组成。耙臂在驱动装置带动下绕弧形栅条中心回转，当齿耙进入栅条间隙后，即开始除污动作，将被栅条拦截的渣沿栅条上移，当齿耙触及撇渣耙后，渣在齿耙和撇渣板相对运动的作用下，撇出并经导渣板卸至输送器，完成一个除污动作，而齿耙在越过撇渣后，撇渣耙在缓冲器 的作用下缓慢复位。 这种格栅除污机适用于细格栅或较细的中格栅，其结构紧凑，动作简单规范，但是对栅渣的提升高度有限，不适于在较深的格栅井中使用。 2）垂直格栅除污机 ： 由清污机构、卸污机构
18、、传动机构、水下格栅、电气控制系统组成。特点是格栅与地面垂直，清污机构为固定的，在水道上方有一根横梁，横梁上有可转动的压轮，除污耙由耙斗和小车组成，耙斗靠自重和横梁上的压轮翻转。本实用新型的耙斗不容易卡死，整机占地面积小，结构简单，运行可靠性高，容易实现自动控制。 按齿耙垂直向动作的形式分： 1） 臂式格栅除污机 ： 臂式格栅除污机，可在固定的轨道上移动清捞污物，主要适用于大、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。其优点是 维护方便、寿命长 ，缺点是 构造较复杂、耙齿与栅条对位较难 。 2） 链式格栅除污机 ： 链式格栅除污机 是由一种独特的耙齿厂装配成一组回转格栅
19、链。在电机减速器的驱动下，耙齿链进行逆水流方向回转运动。 该设备的最大优点是自动化程度高、分离效率高、动力消耗小、无噪音、耐腐蚀性能好 ， 在无人看管的情况下可保证连续稳定工作 ， 设置了过载安全保护装置，在设备发生故障时，会自动 停机，可以避免设备超负荷工作。本设备可以根据用户需要任意调节设备运行间隔，实现周期性运转；可以根据格栅前后液位差自动控制；并且有手动控制功能，以方便检修。用户可根据不同的工作需要任意选用 。 由于该设备结构设计合理， 在设备工作时，自身具有很强的自净能力，不会发生堵塞现象 ， 所以日常维修工作量很少。 3）钢索牵引式格栅除污机 ： 固定式适用于深度范围大的中小型格栅
20、，移动式适用于宽大格栅 。其优点是 适用范围广 ， 检修方便 缺点是 防腐要求高 ， 检修时需停水 。 4）旋转格栅除污机 ： 也叫回转式格栅除污机。回转式格栅 除污机是由一种独特的耙齿厂装配成一组回转格栅链。在电机减速器的驱动下，耙齿链进行逆水流方向回转运动 。 耙齿链运转到设备的上部时，由于槽轮和弯轨的导向，使每组耙齿之间产生相对自清运动，绝大部分固体物质靠重力落下。另一部分则依靠清扫器的反向运动把粘在耙齿上的杂物清扫干净 。 按水流方向耙齿链类同于格栅，在耙齿链轴上装配的耙齿间隙可以根据使用条件进行选择。当耙齿把流体中的固态悬浮物分离后可以保证水流畅通流过。整个工作过程是连续的，也可以是
21、间歇的。 该设备的最大优点是自动化程度高、分离效率高、动力消耗小、无噪音 ，耙齿材料 为 ABS 工程塑料，耐腐蚀，设备自身具有较强的自净能力，不产生堵塞，适宜用作细格栅。 按安装的形式分： 1）固定式格栅除污机 ： 固定式格栅除污机是一种可以连续自动拦截并清除流体中各种形状杂物的水处理专用设备，可广泛地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、皮革等行业废水处理工艺中的前级筛分设备，是目前我国最先进的固液筛分设备之一，填补了国内空白。固定式格栅除污机是由一种独特的耙齿装配成一组回转格栅链。在电机减速器的驱动下，耙齿链进行逆水流方向回转运动，将漂浮在水 面
22、上的浮渣打捞，耙齿链运转到设备的上部时，由于槽轮和弯轨的导向，使每组耙齿之间产生相对自清运动，绝大部分固体物质靠重力落下。另一部分则依靠清扫器的反向运动把粘在耙齿上的杂物清扫干净。按水流方向耙齿链类同于格栅，在耙齿链轴上装配的耙齿间隙可以根据使用条件进行选择。当耙齿把流体中的固态悬浮物分离后可以 保证水流畅通流过。整个工作过程是连续的，也可以是间歇的。 固定式格栅除污机最大优点是自动化程度高 ， 分离效率高 ， 动力消耗小、无噪音、耐腐蚀性能好，在无人看管的情况下可保证连续稳定工作，及其本身设置了机械过 载安全保护装置，在设备发生故障时，剪切销剪断，可以避免设备超负荷工作，损坏设备部件 。 设
23、备可以根据用户需要任意调节设备运行间隔，实现周期性运转；可以根据格栅前后液位差自动控制设备的启停；并且有手动控制功能，以方便检修。 2）移动式格栅除污机 ： 移动式自动格栅除污机的工作原理是通过设置于载重小车上方的驱动装置，带动小车沿轨道作平面移动，并通过变频技术和光电数字模块感应控制技术确保载重小车在格栅栅面范围内移动的位置准确度。当到达预定格栅除渣位置后，利用卷扬机工作原理，载重小车内的减速机构按照指令启动，带动两组钢丝绳 卷筒，使除渣齿耙在钢丝绳牵引下实现上下运动；同时采用同步齿轮传动机构实现液压软管与钢丝绳卷筒同步运动。当除渣齿耙抵达格栅底部时，预设高程控制系统发出停机，并提供液压系统
24、电机工作指令，使除渣齿耙按照预定的闭合角度关闭弧形齿耙捞渣，同时指令提升电机提升除渣齿耙；齿耙到达预设提升高度后，控制系统指令载重小车移动，将污物送入垃圾储物仓，由此完成一个格栅清污的过程。 但这种除污机相对来说比较复杂，成本也较高，比较少采用。 按动力传动分： 1）电机 -机械格栅除污机； 2）油泵 -液压格栅除污机； 按格栅间隙分 ： 1） 粗格栅除污机 ：栅条间距为 10050mm，是设于泵前的第一道格栅，以拦截粗大的漂浮物，使水泵不受损害。 2）细格栅除污机 ：栅条间距为 103mm，在处理来水中存在的大量的小型漂浮物，相对来说能够将污水中的杂物处理得更干净。 通过以上对设计背景和各个
25、格栅的介绍及此次设计的要求，回转式格栅除污机 自动化程度高 ， 分离效率高 ， 动力消耗小、无噪音、耐腐蚀性能好 且自身具有较强的自净能力，不产生堵塞，适宜用作细格栅等优点。所以选择 耙齿式回转式格栅除污机 作为此次设计的格栅除污机，格栅采用链传动，由于 齿形链由多排链片 铰接而成，比滚子链工作平稳、噪声小，承受冲击载荷能力强，但结构较复杂，成本较高 所以传动时采用 滚子链 。 2.2 回转式格栅除污机的主要结构和特点 回转式格栅除污机由架体、牵引链、传动系统、齿耙组合 ， 水下导轮组合、水下副栅、栅条 ， 该设备由传动装置、链轮 ， 齿耙 等部件组成 ，齿耙材质为 ABS工程塑料、尼龙或不锈
26、钢制成，机架材质一般由碳钢或不锈钢制成。 主要结构特点 : 1除污动作连续，分离效率高； 2 结构紧凑，电气控制简单，自动化程度高； 3耐腐蚀性好，能耗低，无噪音。 4. 在设备工作时， 自身具有很强的自净能力 ， 不会发生堵塞现象 ， 所以日常维修工作量很少。 2.3 回转式格栅除污机的工作原理 回转式格栅除污机是由一种独特的耙齿装配成一组回转格栅链。在电机减速器的驱动下，耙齿链进行逆水流方向回转运动，将漂浮在水面上的浮渣打捞，耙齿链运转到设备的上部时，由于槽轮和弯轨的导向，使每组耙齿之间产生相对自清运动，绝大部分固体物质靠重力落下。另一部分则依靠清扫器的反向运动把粘在耙齿上的杂物清扫干净。按水流方向耙齿链类同于格栅，在耙齿链轴上装配的耙齿间隙可以根据使用条件进行选择。当耙齿把流体 中的固态悬浮物分离后可以
