污泥重力浓缩池设计计算

第一节污泥浓缩池的设计计算一、设计要求：（一）连续式重力浓缩池可采用沉淀池形式，一般为竖流式或辐流式；（二）浓缩时间一般采用10~16h进行核算，不宜过长，活性污泥含水率一般为99.2%~99.6%；（三）污泥固体负荷采用20~30kg/𝑚3,浓缩后污泥含水率可达97%左右；（四）浓缩池的有效水深一般为4m左右；（五）浮渣挡板高出水面0.1~0.15m，淹没深度为0.3~0.4m二、设计参数采用连续式重力浓缩池，进入浓缩池的剩余污泥量为Q=2253.33𝑚3/𝑑=93.89𝑚3/ℎ，污泥初始含水率为𝑃1=99.5%(即固体浓度𝐶0=5𝑘𝑔/𝑚3)，浓缩后污泥含水率为𝑃2=97%，污泥固体通量采用30kg/(𝑚2.𝑑)。三、设计计算（一）浓缩池面积A=𝑄𝐶0𝐺=2253.33×530=375.56𝑚2式中：Q—污泥量，𝑚3/𝑑；𝐶0—污泥固体浓度，k𝑔/𝑚3；G—污泥固体通量，kg/(𝑚2.𝑑)（二）浓缩池之径D设计采用2座圆形辐流池，单池面积为：𝐴1=𝐴𝑛=375.562=187.78𝑚2浓缩池直径D:D=√4𝐴1𝜋=√4×187.783.14=15.47m，取D=16m。（三）浓缩池深度H有效水深ℎ2：ℎ2=𝑄𝑇24𝐴=2253.33×1424×375.56=3.5m式中：T—污泥浓缩时间，采用14h设超高ℎ1=0.3m，缓冲层高度ℎ3=0.3m，浓缩池设机械刮泥设备，池底坡度𝑖=1/20，污泥斗上底直径𝐷2=2.4𝑚，下底直径𝐷1=1𝑚，则池底坡度造成的深度ℎ4为：ℎ4=(𝐷2−𝐷22)𝑖=(162−2.42)×0.05=0.34m污泥斗高度ℎ5为：ℎ5=(𝐷22−𝐷12)tan55°=(2.42−12)×tan55°=1.0m则浓缩池深度为：H=ℎ1+ℎ2+ℎ3+ℎ4+ℎ5=0.3+3.5+0.3+0.34+1.0=5.44m（四）排泥管剩余污泥量为15.65𝑚3/ℎ=0.00435𝑚3/𝑠，泥量很小，采用最小管径DN200mm，连续地将污泥排入贮泥池里。图4.1污泥浓缩池计算图三、设备选型池径D=16m，水深为3.5m，选用SNZ型中心传动浓缩机，参数如下：表4.1污泥浓缩机参数表型号池径（m）池深（m）周边线速度（m/min）驱动功率（kw）SNZ16163.51.41.5四、浓缩后污泥量计算𝑄1=𝑄100−𝑃1100−𝑃2=93.89×100−99.5100−97=15.65𝑚3/ℎ=375.6𝑚3/𝑑式中：𝑄1—浓缩后污泥量；𝑃1—浓缩前污泥含水率；𝑃2—浓缩后污泥含水率五、上清液回流计算（一）浓缩后分离出的上清液为𝑄2=𝑄𝑃1−𝑃2100−𝑃2=93.89×99.5−97100−97=78.24𝑚3/ℎ式中：𝑄2—浓缩后分离出的污水量单个浓缩池浓缩后分离出的上清液量为：q=𝑄22=78.242=39.12𝑚3/ℎ=10.87𝐿/𝑠（二）出水堰计算浓缩池上清液采用三角堰单边出水，上清液经过出水堰进入出水槽，然后汇入出水管（上清液管）排出单个浓缩池出水槽上清液流量为q=0.01087𝑚3/𝑠，取出水槽宽0.2m，出水堰周长：C=π(D−2b)=3.14×(16−2×0.2)=48.98m式中：b—出水槽宽，m出水堰采用单侧90角形出水堰，三角形顶宽0.17m，堰顶之间的间距为0.10m，每个浓缩池有三角堰：n=𝐶0.17+0.1=48.980.17+0.1=181.42每个三角堰的流量为:𝑄𝑎=𝑞𝑛=0.01087181.42=6×10−5𝑚3/𝑠由𝑄𝑎=1.4𝐻𝑎2.5知：𝐻𝑎=(𝑄𝑎1.4)0.4=(6×10−51.4)0.4=0.018出水槽的高度为：𝐻𝑏=1.73×√q29.18𝑏23+0.2=1.73×√0.0108729.18×0.223+0.2=0.32m式中：q—出水堰的流量；0.2—出水槽的超高（三）上清液管上清液管用DN200mm的钢管，流速为0.31m/s。上清液管接入厂区污水管。