污泥处理系统计算.pdf

4.7.5 污泥浓缩池污泥浓缩池的对象是颗粒间的孔隙水，浓缩的目的是在于缩小污泥的体积，便于后续污泥处理。常用污泥浓缩池分为竖流浓缩池和辐流浓缩池2 种。剩余污泥含水率高，需要进行浓缩处理。设计中一般采用浓缩池处理剩余活性污泥。浓缩前污泥含水率99%，浓缩后污泥含水率97%。本设计作者选用竖流式浓缩池。进入浓缩池的剩余污泥量为0.00164m3/s，采用 1 个浓缩池，则浓缩池流量为：Q1 0.00164m3/s。（1）中心进泥管面积ff Q10.00164 0.082（m2）v00.02式中v0中心进泥管流速（m/s），一般采用0.03(m/s)，本设计取 0.02(m/s)d0取4 f40.082 0.323（m）3.14d0 0.35（m）浓缩池的进泥管采用 DN150mm 管道，管内流速为v 4Q140.00164 0.0929(m/s)D23.140.152(2)中心进泥管喇叭口与反射板之间的缝隙高度h3h3Q10.00164 0.0556（m）取 0.06（m）v1d10.023.140.47式中v1污泥从中心管喇叭口与反射板间缝隙流出的速度，一般采用 0.020.03（m/s）d1喇叭口直径，一般采用d11.35d01.350.35 0.47（m）（3）浓缩后分离出的污水量qq Q1P P09997 0.00164 0.0011（m3/s）100 P010097式中P浓缩前污泥含水率，一般采用99%P0浓缩后污泥含水率，一般采用97%（4）浓缩池水流部分面积Fq0.0011 22（m2）v0.00005式中v污水在浓缩池内上升流速，一般v 0.00005 0.0001（m/s），本设计中F 取 0.00005（m/s）（5）浓缩池直径DD（6）有效水深h24(F f)4(22 0.082)5.3038（m）设计中取 5.4（m）3.14h2 vt 0.00005123600 2.16（m）式中t浓缩时间，一般采用 1016（h），设计中取 12（h）（7）浓缩后剩余污泥量Q1Q1 Q1100 P10099 0.00164 0.00055（m3/s）47.52（m3/d）100 P010097(8)浓缩池污泥斗容积V采用重力排泥方式，污泥斗设在浓缩池的底部，则污泥斗高h5为h5 tg(R r)tg55(2.7 0.25)3.5026（m）取 3.5(m)式中污泥斗倾角，圆型池体污泥斗倾角55，本设计取 55R浓缩池半径，R D 2.7（m）2r污泥斗底部半径，本设计取0.5（m）则污泥斗容积V为V 3h5(R2 Rr r2)3.143.5026(2.722.70.250.252)29.4293（m3），取29.43(m3)（9）污泥在污泥斗中停留的时间TT（10）浓缩池总高度hV29.4314.86（h）3600Q136000.00055h h1h2h3h4h5 0.3 2.160.05560.33.5026 6.3182(m)取6.32(m)式中h1超高，本设计取0.3（m）h4缓冲层高度，本设计取0.3（m）(11)溢流堰浓缩池溢流出水经过溢流堰进入出水槽，然后汇入出水管排出。出水槽流量q 0.0011（m3/s）设出水槽宽b 0.15（m），水深0.05（m），则水流速为0.147（m/s）。溢流堰周长c(D2b)3.14(5.420.15)16.014（m）其中（m）D浓缩池直径，（m）b出水槽宽，溢流堰采用双侧 90三角形出水堰，三角堰顶宽0.16m，深0.08m，每格沉淀池有 88 个三角堰。三角堰流量q0为q0则三角堰堰水深h为q0.0011 0.0000125（m3/s）888825h 0.7q0 0.70.00001250.4 0.0077（m）三角堰后自由跌落 0.10（m），则出水堰水头损失为 0.1077（m）。（12）溢流管溢流水量q 0.0011（m3/s）设溢流管管径DN150（mm）管内流速v=0.156（m/s）（13）排泥管浓缩后剩余污泥量Q1 0.00055(m3/s)，泥量很小，采用间歇排泥方式，污泥斗容积为29.43m3，污泥管道选用 DN150mm，每次排泥 0.5h，每日排泥 2 次，间隔时间为 12h。竖流浓缩池计算简图见图 6。图 6竖流浓缩池计算简图4.7.6 污泥消化池污泥消化分为好氧消化和厌氧消化两种方式。厌氧消化是传统的消化方法，其原理是通过厌氧微生物的作用将污泥中的有机物、贮存在微生物体内的有机物以及部分生物体转化为甲烷，从而达到污泥稳定；好氧消化则是通过供氧在好氧条件下对污泥进行稳定。从可持续发展的角度，本设计选用厌氧消化。消化池有效容积 VV=Q47.52=950.4(m3)5%式中 Q污泥量，剩余污泥量经浓缩后为47.52（m3/d）污泥投配率，取 5%采用 2 座消化池，则单池容积 VO=V/2=475.2(m3)消化池尺寸25本设计采用圆柱形消化池。柱体部分直径取 D 为 10m，集气罩直径 d1取 4m，池低下锥底直径 d2采用 4m。集气罩高度 h1取 1.5m，上锥体高度 h2取 2m，消化池柱体高度 h3取 5m（D/2），下锥体高度 h4取 2m。则消化池总高度H=h1h2h3h4=1.5252=10.5(m)消化池容积集气罩容积3.1442V1=h1=1.5=18.84(m3)44弓形部分容积V2=圆柱部分容积d1224h2(3D 4h2)=223.1422(310 42)=41.34(m3)243.14102V3=h3=5=392.5(m3)44下锥体部分容积V4=D2d1DDd1h4()22(2)2=3.142(525222)=81.64(m3)223223则消化池有效容积V0=V3V4=392.581.64=474.14(m3)消化池表面积集气罩表面积F1=池顶表面积23.1424 3.1441.5=12.5618.84=31.4(m2)d1d1h1=44F2=42D)=(4h23.14(42210)=20.41(m2)4则池盖总表面积F=F1F2=51.81(m2)消化池全部在地面以上，则池壁表面积F3=3.14Dh3=3.14105=157(m2)池底表面积F5=L(其中L=(则F5=3.143.61(52)=79.35(m2)4.7.7 污泥脱水从污泥消化池排出的污泥含水率约95%左右，体积很大。因此，为了便于综合利用和最终处置，需对污泥作脱水处理，使其含水率降至60%80%，从而大大缩小污泥的体积。脱水污泥量计算脱水后污泥量Dd2)22D d22104222=()h4)2=3.61(m)22Q Q0100 P100971 47.52 5.7024(m3/d)100 P210075式中Q0脱水前污泥量，本设计中为47.52（m3/d）P1脱水前污泥含水率，本设计中为97%P2脱水后污泥含水率，本设计中取75%脱水后干污泥重量M Q(1 P2)1000 5.7024(175%)1000 1425.6(kg/d)污泥脱水后形成泥饼，用小车运走，分离液返回处理系统前端进行处理。脱水机的选择机械脱水方法有真空吸滤法、压滤法和离心法。目前常用的脱水机械主要有：真空转鼓过滤机、板框压滤机、带式压滤机、离心机。各种脱水机的主要特点是：真空转鼓过滤机：能够连续生产，可以自动控制，构造复杂，附属设备多，运行费用高，适用于工矿企业；板框压滤机：构造简单，劳动强度大，不能连续工作，适用于小型污泥处理装置；带式压滤机：可以连续工作，脱水效率高、噪音小、能耗低、操作管理方便，应用范围广，适合大中小型污泥处理装置；离心机：构造简单、脱水效果好，动力消耗大，噪声较大，应用广泛，适用大中小型污泥处理装置。过滤流量 47.52m3/d，设置 2 台压滤机，1 用 1 备，每台每天工作 8h。则每台压滤机处理量Q=加药量计算：47.52=5.94(m3/h)8设计流量 47.52（m3/d）絮凝剂(PAM)聚丙烯酰胺投加量以干固体的 0.4%计W=0.4%(47.523%1255%)60%=0.0184(t)设计中选取 DY-1000 型带式压滤机 2 台，1 用 1 备。滤带有效宽度为 1000mm，滤带运行速度为 0.89m/min，重力过滤面积为3.1m2，压榨过滤面积为4.6m2，清洗水压力为0.5MPa，电动机功率为 3kW，外形尺寸为 5750mm1856mm2683mm。