污泥濃縮池設(shè)計(jì)..

1、1 緒論污泥濃縮的主要目的是降低污泥含水率、減少污泥體積。濃縮減少的是污泥所含的間隙水，同時(shí)能改變其物理狀態(tài)，減少池容積和處理所需的投藥量，縮小用于輸送污泥的管道和泵類(lèi)的尺寸，以便進(jìn)一步處置利用。污泥濃縮的技術(shù)界限大致為：活性污泥含水率可降至97%98%，初次沉淀污泥可降至85%90%。濃縮方法分為重力濃縮、氣浮濃縮和離心濃縮，其中重力濃縮應(yīng)用最廣1。1.1 重力濃縮重力濃縮是一種重力沉降過(guò)程，屬于分層沉降，依靠污泥中的固體物質(zhì)的重力作用進(jìn)行沉降與壓密。污泥濃縮過(guò)程中順次存在著自由沉降、絮凝沉降、區(qū)域沉降和壓縮沉降等過(guò)程。重力濃縮的構(gòu)筑物稱(chēng)為重力濃縮池，按其運(yùn)轉(zhuǎn)方式可以分為連續(xù)式和間歇式兩種。

2、連續(xù)式主要用于大、中型污水處理廠，間歇式主要用于小型污水處理廠或工業(yè)企業(yè)的污水處理廠，也包括濕污泥地。連續(xù)式重力濃縮池的進(jìn)泥與出水都是連續(xù)的，排泥可以是連續(xù)的，也可以是間歇的。當(dāng)池子較大時(shí)采用輻流式濃縮池，當(dāng)池子較小時(shí)采用豎流式濃縮池。豎流式濃縮池采用重力排泥，輻流式濃縮池多采用刮泥機(jī)排泥，有時(shí)也可以采用重力排泥，但池底應(yīng)做成多斗。重力濃縮池一般采用水密性鋼筋混凝土建設(shè)，設(shè)有進(jìn)泥管、排泥管和上清液排出管，平面形式有圓形和矩形兩種，一般多采用圓形2。重力濃縮法的優(yōu)點(diǎn)為貯泥能力強(qiáng)，動(dòng)力消耗小，運(yùn)行費(fèi)用低，操作簡(jiǎn)便，但重力濃縮池占地面積較大，濃縮效果較差，濃縮后污泥含水率高，易發(fā)酵產(chǎn)生臭氣。此方法主

3、要用于濃縮初沉污泥、初沉污泥和剩余活性污泥的混合污泥。1.2 重力濃縮池的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)間歇式重力濃縮池是間歇進(jìn)泥，因此，在投入污泥前必須先排除濃縮池已澄清的上清液，騰出池容，故在濃縮池不同高度上應(yīng)設(shè)多個(gè)上清液排出管。間歇式操作管理麻煩，且單位處理污泥所需的池體積比連續(xù)式的大。連續(xù)式重力濃縮池可采用輻流式、豎流式沉淀池的型式，一般都是直徑520m圓形或矩形鋼筋混凝土構(gòu)筑物。采用輻流式沉淀池的形式，可分為有刮泥機(jī)與污泥攪動(dòng)裝置的濃縮池、不帶刮泥機(jī)的濃縮池，以及多層濃縮池等三種。 有刮泥機(jī)與污泥攪動(dòng)裝置的濃縮池其池底面傾斜度很小，為圓錐形沉淀池。池底坡度為0.010.1。進(jìn)泥口設(shè)在池中心，周?chē)幸缌餮摺?/p>

4、為提高濃縮效果和減少濃縮時(shí)間，可在刮泥機(jī)上安裝攪拌裝置，刮泥機(jī)與攪拌裝置旋轉(zhuǎn)速度應(yīng)很慢，不至于使污泥受到攪動(dòng)，其旋轉(zhuǎn)周速度一般為0.020.20m/s。攪拌作用可使?jié)饪s時(shí)間縮短45小時(shí)。有些刮泥機(jī)上設(shè)置有垂直的攪拌柵，當(dāng)柵條隨刮泥機(jī)緩慢移動(dòng)時(shí)其線速度一般為220m/s，每條柵條后面可形成小渦流，有助于顆粒間的凝聚，并可造成空穴，可以破壞污泥網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和膠著狀態(tài)，使其中的水分及氣泡容易別離，促進(jìn)固體沉降，可提高濃縮效率20%。如不用刮泥機(jī)，可采用多斗連續(xù)式濃縮池，采用重力排泥，污泥斗錐角大于55，并設(shè)置可根據(jù)上清液液面位置任意調(diào)動(dòng)的上清液排除管，排泥管將污泥從泥斗底部排除。中小型池多用重力排泥，一

5、般不設(shè)攪拌柵條。對(duì)于土地緊缺的地區(qū)，可考慮采用多層輻射式濃縮池。當(dāng)濃縮池較小時(shí)，可采用豎流式濃縮池。污泥由中心進(jìn)泥管連續(xù)進(jìn)泥，濃縮污泥通過(guò)橡皮刮板刮到污泥斗中，并從池底排泥管排出。澄清水由溢流堰溢出。濃縮池沿高程可大致分為三個(gè)區(qū)域：頂部為澄清區(qū)，中部為進(jìn)泥區(qū)，底部為壓縮區(qū)。進(jìn)泥區(qū)的污泥固體濃度與進(jìn)泥濃度大致相同；壓縮區(qū)的濃度那么愈往下愈濃，到排泥口到達(dá)要求的濃度；澄清區(qū)與進(jìn)泥區(qū)之間有一污泥面，其高度由排泥量調(diào)節(jié)，可調(diào)節(jié)壓縮污泥的壓縮程度。通常，重力濃縮池進(jìn)泥可用離心泵，排泥那么需要活塞式隔膜泵、柱塞泵等壓力較高的泥漿泵3。1.3 重力濃縮池的運(yùn)行管理選用重力濃縮池時(shí)要考慮污泥的種類(lèi)、濃度和含水

6、率等諸多因素條件，經(jīng)計(jì)算設(shè)計(jì)好濃縮池后，在運(yùn)行過(guò)程中還要加以管理，以延長(zhǎng)濃縮池的使用壽命，保持其高效運(yùn)行。結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為以下方法有助于重力濃縮池的運(yùn)行管理。（1） 重力濃縮池連續(xù)運(yùn)行時(shí)濃縮效果好。運(yùn)行初期或污泥量少時(shí)，可以間歇運(yùn)行。（2） 當(dāng)連續(xù)排泥不能保證出泥的含水率要求時(shí)，采用間歇排泥法，其兩次排泥間隔在?給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)?中規(guī)定為8h。如果排泥間隔大于8h，將造成已濃縮了的污泥團(tuán)因集中大量排放而導(dǎo)致再次被分散，破壞濃縮效果。此外，污泥在池內(nèi)停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，易引起厭氧發(fā)酵，造成污泥上浮，特別是夏季，溫度較高，這種情況會(huì)更加明顯。故重力濃縮池排泥間隔時(shí)間定為68h。（3） 刮泥機(jī)長(zhǎng)時(shí)間停轉(zhuǎn)

7、，不僅會(huì)延緩污泥的濃縮過(guò)程，而且使?jié)饪s后的污泥得不到及時(shí)排除，導(dǎo)致污泥腐敗。另外，環(huán)境溫度低于0時(shí)，還可能因?yàn)殚L(zhǎng)期停機(jī)使池內(nèi)結(jié)冰，造成刮泥機(jī)不能啟動(dòng)，甚至凍壞池體。如池內(nèi)有大塊異物阻礙刮泥機(jī)的運(yùn)行，或有大批人員同時(shí)上機(jī)時(shí)，易造成刮泥機(jī)的超負(fù)荷運(yùn)行，將導(dǎo)致設(shè)備的損壞。（4） 濃縮池池面及入口處的浮渣如不及時(shí)去除，不僅影響上清液的出流，而且還影響大氣的復(fù)氧作用，容易產(chǎn)生厭氧情況。另外，池走道上的雜物影響刮泥機(jī)的正常運(yùn)行，不利于操作人員巡視。（5） 由于長(zhǎng)期停機(jī)，池內(nèi)水分蒸發(fā)，污泥濃度增高，刮泥機(jī)再啟動(dòng)時(shí)，靜負(fù)荷過(guò)大，所以開(kāi)機(jī)時(shí)先點(diǎn)動(dòng)，可以降低靜負(fù)荷，保護(hù)設(shè)備。（6） 重力濃縮池刮泥機(jī)的攪拌柵容易粘

8、掛棉紗、塑料繩、袋等雜物，不及時(shí)清理，纏在柵條上，就起不到攪拌促進(jìn)污泥濃縮的作用，使刮泥機(jī)不能繼續(xù)運(yùn)行，污泥中的水分不能沿著攪拌柵導(dǎo)向上部，所以，操作人員應(yīng)經(jīng)常清理柵條上的雜物4。2總體設(shè)計(jì)2.1 設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)由二沉池排放的剩余污泥量：1400m3/d，含水率99.4%；污泥濃度：6g/L；初沉池排放的污泥量350m3/d，含水率96%，污泥濃度：40g/L；濃縮后污泥濃度為40g/L，含水率：96%。2.2重力濃縮池的設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用帶刮泥機(jī)的輻流式重力濃縮池。2.2.1設(shè)計(jì)規(guī)定1當(dāng)進(jìn)泥為初次污泥時(shí)，其含水率一般為95%-97%，濃縮后污泥含水率為92%-95%。2當(dāng)進(jìn)泥為剩余污泥時(shí)，其含水

9、率一般為99.2%-99.6%，濃縮后污泥含水率為97%-98%。3當(dāng)進(jìn)泥為混合污泥時(shí)，其含水率一般為98%-99%，濃縮后污泥含水率為94%-96%。4濃縮時(shí)間不宜小于12h，但也不要超過(guò)24h。5濃縮池有效水深最低不小于3m，一般宜為4m。6污泥室容積和排泥時(shí)間，應(yīng)根據(jù)排泥方法和兩次排泥間時(shí)間而定，當(dāng)采用定期排泥時(shí)，兩次排泥間隔一般可采用8h。7集泥設(shè)施：輻流式污泥濃縮池的集泥裝置，當(dāng)采用吸泥機(jī)時(shí)，池底坡度可采用0.003；當(dāng)采用刮泥機(jī)時(shí)，不宜小于0.01。不設(shè)刮泥設(shè)備時(shí)，池底一般設(shè)有泥斗。泥斗與水平面的傾角，應(yīng)不小于50度。刮泥機(jī)的回轉(zhuǎn)速度為0.75-4r/h，吸泥機(jī)的回轉(zhuǎn)速度為1r/h

10、，其外緣線速度一般宜為1-2m/min。同時(shí)在刮泥機(jī)上可安設(shè)柵條，以便提高濃縮效果，在水面設(shè)除浮渣裝置。8構(gòu)造及附屬設(shè)施：一般采用水密性鋼肋混凝土建造。內(nèi)設(shè)污泥投入管、排泥管、排上清液管，排泥管最小管徑采用150mm，一般采用鑄鐵管。10上清液：濃縮池的上清液，應(yīng)重新回到初沉池前進(jìn)行處理。其數(shù)量和有機(jī)物含量參與全廠的物料平衡計(jì)算。11二次污染：污泥濃縮池一般均散發(fā)臭氣，必要時(shí)應(yīng)考慮防臭或脫臭措施。臭氣控制可以從以下三方面著手，即封閉、吸收和掩蔽。所謂封閉，是指用蓋子或其它設(shè)備封住臭氣發(fā)生源；所謂吸收，是指用化學(xué)藥劑來(lái)氧化或凈化臭氣；所謂掩蔽，是指采用掩蔽劑使臭氣暫時(shí)不向外擴(kuò)散5。2.2.2 設(shè)

11、計(jì)參數(shù)在無(wú)試驗(yàn)資料時(shí)，重力濃縮池的設(shè)計(jì)參數(shù)可見(jiàn)表2.16。表2.1 重力濃縮池設(shè)計(jì)參數(shù)污泥種類(lèi)進(jìn)泥含水率%出泥含水率%水力負(fù)荷m3/(m2d)固體通量kg/(m2d)溢流TSS(mg/L)初沉池污泥959792952433801203001000生物膜969994982.06.035502001000剩余污泥99.299.697982.04.01035200100混合污泥989994964.010.025803008002.2.3 計(jì)算公式（1） 濃縮池的面積： 2-1式中：Q為污泥量(m3/d)；C為污泥固體濃度(kg/L)； M為污泥固體通量kg/(m2d)。（2） 濃縮池的直徑: 2-2

12、式中：A1 為單池面積，；n為池子個(gè)數(shù)。（3） 濃縮池的高度： 在缺少實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，把重力濃縮池的深度劃分為五局部，即： 濃縮池工作局部并有效水深高度h1: 2-3式中：T為濃縮時(shí)間12hT24h；Q為污泥量(m3/d)；A為濃縮池面積m2。濃縮池超高h(yuǎn)2,一般取0.3m。緩沖層高度h3,一般取0.3m。刮泥設(shè)備所需池底坡度造成的深度h4: 2-4式中：i為池底坡度，根據(jù)排泥設(shè)備取0.0030.01，常用0.05；D為池子直徑m。泥斗深度h5:根據(jù)排泥間隔計(jì)算泥斗容積后正圓臺(tái)確定高度： 2-5式中：D為圓臺(tái)上口直徑；d為圓臺(tái)下底直徑；為泥斗壁與水平面的傾角，不小于50。濃縮池有效深度： 2-6濃

13、縮池總深度： 2-72.3 具體設(shè)計(jì)計(jì)算（1） 計(jì)算進(jìn)泥量與污泥固體濃度二沉池排放的剩余污泥量，污泥濃度；初沉池排放的污泥量，污泥濃度。進(jìn)泥量Q:進(jìn)泥的污泥固體濃度C：（2） 濃縮池的面積進(jìn)泥為混合污泥，污泥固體通量根據(jù)表2.1取，那么由公式2-1得：采用兩個(gè)濃縮池，有（3） 濃縮池的直徑由公式2-2得：（4） 濃縮池的高度取濃縮時(shí)間，那么由公式2-3得： 超高：。緩沖層高度：。取池底坡度，那么池底坡度造成的深度h4由公式2-4得：污泥混合后濃度為12.8g/L，取進(jìn)泥密度為1000kg/m3,那么可以近似的認(rèn)為濃縮池進(jìn)泥的含水率為，濃縮后污泥的含水率，計(jì)算得濃縮后污泥體積為：,那么每池產(chǎn)生的

14、污泥量為：取泥斗儲(chǔ)泥時(shí)間，那么兩次排泥的間隔每池產(chǎn)生的污泥量為： ,采用的泥斗為圓臺(tái)形；泥斗斗底傾角采用60；泥斗斗底直徑為,泥斗上口直徑為兩個(gè)尺寸均為設(shè)定。由公式2-5得泥斗深度h5:由泥斗上、下底的面積： ， 得泥斗容積： 由公式2-6得濃縮池有效深度： 符合要求由公式2-7得濃縮池總深度：（5） 選用XG-14型懸掛式中心傳動(dòng)刮泥機(jī)。單邊式刮泥，適用于池徑為14m、池深為3.54m的濃縮池。它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、本錢(qián)低，適用于中小型的濃縮池。刮泥機(jī)的回轉(zhuǎn)速度為0.754r/h5。（6） 進(jìn)泥管管徑為300mm，出泥管管徑為200mm,出水管管徑為200mm，均為鑄鐵管。（7） 采用正三角形出水堰

15、，三角堰的角度為60,設(shè)計(jì)堰上水深H為8cm,可得水流過(guò)堰寬度 。 2.4 濃縮池簡(jiǎn)圖單位：mm 圖2-1輻流式重力濃縮池簡(jiǎn)圖結(jié)束語(yǔ)在此次課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我獲益良多。對(duì)水污染控制工程這門(mén)課的認(rèn)識(shí)一步步深刻起來(lái)，同時(shí)也穩(wěn)固了我在課堂上學(xué)到的污水處理的知識(shí)。學(xué)以致用，雖然課程設(shè)計(jì)不及實(shí)際工程來(lái)的全面完整，但卻為我們?nèi)蘸蟮膶?shí)際工作奠定了根底。在不斷提出問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程中，自身的知識(shí)面也在不斷擴(kuò)展，尤其是在繪制構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)圖的過(guò)程中，我對(duì)CAD的使用也越來(lái)越靈活，使得書(shū)本上平面的知識(shí)變得立體起來(lái)。同學(xué)之間的相互請(qǐng)教與共同探討加深了我對(duì)知識(shí)的理解與運(yùn)用，對(duì)各方面問(wèn)題的思考和解決也提高了我考慮問(wèn)題的全面性。此次課程設(shè)計(jì)使我自身得到了極大提高，同時(shí)也衷心感謝晉日亞老師與呂春玲老師對(duì)我的悉心指導(dǎo)。參考文獻(xiàn)1 晉日亞，胡雙啟.?水污染控制技術(shù)與工程?M.北京:兵器工業(yè)出版社,