污泥重力浓缩池设计计算

第一节污泥重力浓缩池设计计算1．污水处理厂设计进水指标：BOD5≤250mg/lCOD≤300mg/lSS≤300mg/lPH=6.5～7.52．污水处理厂设计出水指标：BOD5≤25mg/lCOD≤100mg/lSS≤30mg/lPH=6.5～7.5①初沉池污泥量:hmdmpQCQ/29.1/31)97100(106200%50300100)100(1010033630p%50%60~%40%SS，取，一般为去除率，—初沉池—;/gSSC0L浓度，—进水—由題目取300mg/l；计。—沉淀污泥浓度，以—3/kg1000m②二沉池污泥量rsfXXQVXvKQSSYXdea式中：△X——每日增长的污泥量，kg/d；；生活污约为—即—0.75,MLVSS/MLSSfY——产率系数，取0.5；Sa——经过预先处理，污水含有的有机物（BOD）量，187.5mg/L；Se——经过活性系统处理，污水含有的有机物（BOD）量，18.6mg/L；Kd——衰减系数，取0.09；V——曝汽池的容积，1177.38m3；Xv——MLVSS，Xv＝2.5kg/m3；P——污泥含水率；Xr——回流污泥浓度。代入各值可得：dVXvKQSSYXdea/kg68.27691.24659.5235.238.117709.062000186.01875.05.0则每日从曝气池中排除的剩余污泥量：hmdmfXXQrs/92.1/11.46875.068.27633所以，排泥量hw/m21.3/d77.11m46.1131.0Q33第二节污泥泵房设计计算1.污泥泵房设计说明二沉池活性污泥由吸泥管吸入，由池中心落泥管及排泥管排入池外套筒阀井中，然后由管道输送至回污泥泵房。1.2.回流污泥泵设计选型（1）扬程：二沉池水面相对地面标高为0.7m,套筒阀井泥面相对标高为0.2m，回流污泥泵房泥面相对标高为－0.2-0.2＝-0.4m，曝气池水面相对标高为1.8m，则污泥回流泵所需提升高度为：1.8-（-0.4）＝2.2m（2）流量：设计回流污泥量为QR=RQ,污泥回流比R=50％，即QR=50%Q=2000m3/d=84m3/h=23L/s本设计2座曝气池设2台回流污泥泵。（3）选泵：选用NL76-9型立式离心泵3台（2用1备），单台提升能力为50m3/h，提升高度为9m－10m,电动机转速n=1450r/min,功率N=3kW1.3.剩余污泥泵设计选型选用LXB-700螺旋泵3台（2用1备），单台提升能力为300m3/h，提升高度为2.0m－3.0m,电动机转速n=63r/min,功率N=30kW侧污泥泵房占地面积设计为10m×8m采用带有竖向栅条污泥浓缩机的辐流式重力浓缩池，用带有栅条的刮泥机刮泥，采用静压排泥。计算草图如图10所示：d1图10浓缩池计算草图d2Hi=0.05Dh1.设计参数污泥总量计算及污泥浓度计算二沉池排放的剩余污泥量：hmdms/92.1/11.46Q33，本设计含水P率取为99%，浓缩后污泥含水率97%，污泥浓度C为8kg/3m，二沉池污泥固体通量M采用1kg/(m2·h)。采用中温二级消化处理，消化池停留天数为30d，其中一级消化20d，二级消化10d。消化池控制温度为33~35C，计算温度为35C。超磁分离为例：超磁分离污泥排放量为Qs=35m3/d=1.46m3/d，含水率97%，污泥浓度C为7000mg/L即7kg/m3，污泥固体能量M采用1kg/(m2·h)。停留时间T取16h。2.浓缩池面积236.1518*92.1mMCQAsA=QsC/M=1.46*7/1=10.22m2式中：C——流入浓缩池的剩余污泥浓度（kg/s），本设计取8kg/m3Q——二沉池流入剩余污泥流量（m3/h），M——固体通量2/()kgmh，一般采用1-22/()kgmh；取1.0.本设计采用两个污泥浓缩池，1用1备。3.浓缩池的直径mAD5.414.336.1544，取4.5m4.浓缩池的容积3s72.301692.1VmTQV=QsT=1.46*16=23.36m3式中：T——浓缩池浓缩时间（h），一般采用10-16h，本设计取16h。5.沉淀池有效水深mATQs0.236.1592.116h2h2=TQs/A=16*1.46/10.22=2.29m6.浓缩后剩余污泥量dmPnPQs/37.15)97.01()99.01(11.46)1()1(Q32111P——进入浓缩池时的污泥含水率；2P——流出浓缩池的污泥含水率；n——浓缩池个数。7.池底高度辐流沉淀池采用中心驱动刮泥机，池底需做成1%的坡度，刮泥机连续转动将污泥推入泥斗。池底高度：miD0225.001.025.42h48.污泥斗容积43.1)5.05.1(55)(5tgbatgh式中：—泥斗倾角，为保证排泥顺畅，圆形污泥斗倾角本设计取550a—污泥斗上口半径（m）；本设计取1.5m；b—污泥斗底部半径(m)，本设计取0.5m。污泥斗的容积：32222519.4)5.05.05.15.1(43.114.331)(31mbabahV9.浓缩池总高度本设计取浓缩池超高h1=0.30m，缓冲层高度3h=0.30mmhhhhh0525.443.10225.03.00.23.0H5432110.排泥管采用污泥管道最小管径DN150mm，间歇将污泥排出贮泥池。第三节贮泥池设计计算经过浓缩后的污泥进入贮泥池，然后经投泥泵进入消化池处理系统，其主要作用有调解污泥量、药剂投加池和预加热池。由于污水处理过程中产生的污泥量不大，本设计采用一个贮泥池，贮泥池采用竖流式沉淀池构造。1、贮泥池设计进泥量Q=Q1+Q2式中，Q——每日产生污泥量(m3/d)；Q1——初沉池污泥量(m3/d)；Q2——浓缩后剩余污泥量(m3/d)。由前面算得结果可知，Q1=31m3/d，Q2=15.37m3/d，则每日产生污泥量为：Q=31+15.37=46.37m3/d2、贮泥池的计算容积ntQV24式中，V——贮泥池计算容积(m3)；Q——每日产泥量(m3/d)；t——贮泥时间(h)，一般采用8~12h；n——贮泥池个数。设计中取t=8h，n=1346.15124837.46mV贮泥池的设计容积)(31223221babahhaV2)(3batgh式中，V1——贮泥池设计容积(m3)；h2——贮泥池有效深度(m)；h3——污泥斗高度(m)；a——污泥贮池边长(m)；b——污泥斗底边长(m)；n——污泥贮池个数，一般采用1个；α——污泥斗倾角，一般采用60°。设计中取a=2.5m，h2=2.1m，污泥斗底为正方形，边长b=1.5mmtgh73.12)5.15.2(60333222146.1575.18)5.15.15.25.2(73.1311.25.2mmV3、贮泥池高度h=h1+h2+h3式中，h——污泥贮池高度(m)；h1——超高(m)，一般采用0.3m；h2——污泥贮池有效水深(m)；h3——污泥斗高(m)。h=0.3+2.1+1.73=4.13(m)4、管道部分贮泥池中设置DN200mm的吸泥管一根。厌氧消化池污泥消化可采用厌氧消化或好氧消化两种方法。污泥厌氧消化系统由于投资和运行费用相对较省、工艺条件（污泥温度）稳定、可回收能源（污泥气综合利用）、占地较小等原因，采用比较广泛；但工艺过程的危险性较大。污泥好氧消化系统由于投资和运行费用相对较高、占地面积较大、工艺条件（污泥温度）随气温变化波动较大、冬季运行效果较差、能耗高等原因，采用较少；但好氧消化工艺具有有机物去除率较高、处理后污泥品质好、处理场地环境状况较好、工艺过程没有危险性等优点。考虑到处理构筑物的占地问题，并且当前好氧消化池的设计经验比较缺乏，故本设计中采用厌氧消化池作为消化设施。1、设计要点每座消化池的大小，可根据运转方式、要求的机动性、结构和基础的考虑而决定。一般每座消化池的容积：小型的消化池为2500m3以下；中型消化池为5000m3左右；大型消化池为100003以上。当为圆柱形消化池时，其直径一般为6~35m，柱体部分的高度约为直径的1/2，总高与直径之比约为0.8~1.0。池子的直径很少大于35m。池底坡度一般采用8%。2、设计计算(1)消化池容积计算根据剩余活性污泥量较多，采用有机负荷法进行设计，挥发性有机负荷选用1.05kg/(m3·d)，初沉污泥量为31m3·d，浓缩后剩余污泥量为15.37m3·d，含水率为97%，干污泥相对密度为1.01，挥发性有机物占67%，则消化池总容积为：)(53.89605.167.0100001.1%)971()37.1531(3mSSVv容积比为一级:二级=2:1，一级消化池为2座，二级消化池为1座，则单池容积为298.85m3。(2)消化池高度计算一级消化池结构尺寸为：消化池直径D=9m；集气罩直径d1=1.5m，高度h1=2.0m；池底椎体圆台直径d2=1.5m，椎体倾角为15°；计算得到上椎体及下椎体高度h2=h4=1.20m；取消化池主体高度h3=4.0m。则消化池总高度为：mhhhhH4.82.10.42.10.24321总高度和圆柱直径的比例为：933.094.8DH，介于0.8~1之间，符合要求。消化池各部分容积：集气罩容积)(533.3245.114.34321211mhdV上椎体容积)(43.252.14914.33143132222mhDV圆柱体容积)(34.2540.44914.3432323mhDV下椎体容积等于上椎体容积，V4=V2=25.43m3。消化池有效容积为：33432085.298)(2.30543.2534.25443.25mmVVVV，符合要求。二级消化池结构尺寸同一级消化池。(3)消化后污泥量计算A、一级消化后污泥量：一级消化降解了部分可消化有机物，同时一级消化不排出上清液，消化前后污泥含水量不变，有下式成立：1122PVPV)1)(1()1(1122mRPPVPVdV式中，V1——一级消化前生污泥量(m3/d)；V2——一级消化后污泥量(m3/d)；P1——生污泥含水率(%)；P2——一级消化污泥含水率(%)；Pv——生物泥中有机物含量(%)，一般采用65%；Rd——污泥可消化程度(%)，一般采用50%；m——一级消化占可消化程度的比例(%)，一般采用70%～80%。V1=46.34m3/d，P1=97%，m=80%，则一级消化后污泥量及污泥含水率为：)/(34.4632dmV；%76.972P一级消化池单池排泥量为46.34/2=23.17m3/dB、二级消化后污泥量消化浓缩后污泥含水率由一级消化前的97%降至二级消化池后的95%，每日二级消化池排出污泥：)1(1001001313dVRPVPPV式中，V1——生污泥量(m3/d)；V3——二级消化后污泥量(m3/d)；P1——生污泥含水率(%)；P3——二级消化后污泥含水率(%)。设计中取P1=97%，P3=95%，V1=11.654m3/d，则二级消化后污泥量为：)/(77.18)50.065.01(34.46951009710033dmV二级消化池采用1座，所以其排泥量为18.77m3/d。污泥脱水污水处理厂污泥二级消化后从二级消化池排出污泥的含水率约95%左右，体积很大。因此为了便于综合利用和最终处置，需对污泥做脱水处理，使其含水率降至60%～80%，从而大大缩小污泥的体积。(1)脱水污泥量计算脱水后污泥量：210100100PPQQ1000)1(2PQM式中，Q——脱水后污泥量(