污泥工藝計(jì)算

第三章污泥處理設(shè)計(jì)計(jì)算5.1污泥處理(sludgetreatment)的目的與處理方法污泥處理的目的污水廠在處理污水的同時(shí)，每日要產(chǎn)生產(chǎn)生大量的污泥，這些污泥含有大量的易分解的有機(jī)物質(zhì)，對環(huán)境具有潛在的污染能力，假設(shè)不進(jìn)行有效處理，必然要對環(huán)境造成二次污染。同時(shí)，污泥含水率高，體積龐大，處理和運(yùn)輸均很困難。因此，在最終處置前必須處理，以降低污泥中的有機(jī)物含量，并減少其水分。使之在最終處置時(shí)對環(huán)境的危害減少之限度。1、減量：降低污泥含水率，減小污泥體積；2、穩(wěn)定(satabilization)：去除污泥中的有機(jī)物，使之穩(wěn)定；3、害化：殺滅寄生蟲卵和病原菌；4、污泥綜合利用。剩余污泥來自氧化溝，活性污泥微生物在降解有機(jī)物的同時(shí)，自身污泥量也在不斷增長，為保持曝氣池內(nèi)污泥量的平衡，每日增加的污泥量必須排除處理系統(tǒng)，這一局部污泥被稱作剩余污泥。剩余污泥含水率較高，需要進(jìn)行濃縮處理，然后進(jìn)行脫水處理。污泥處理的原那么1、城鎮(zhèn)污水污泥，應(yīng)根據(jù)地區(qū)經(jīng)濟(jì)條件和環(huán)境條件進(jìn)行減量化、穩(wěn)定化和無害化處理，并逐步提高資源化程度。2、污泥的處置方式包括用作肥料、作建材、作燃料和填埋等，污泥的處理流程應(yīng)根據(jù)污泥的最終處置方式選定。3、污泥作肥料時(shí)，其有害物質(zhì)含量應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。4、污泥處理構(gòu)筑物個(gè)數(shù)不宜少于2個(gè)，按同時(shí)工作設(shè)計(jì)。污泥脫水機(jī)械可考慮一臺(tái)備用。5、污泥處理過程中產(chǎn)生的污泥水應(yīng)返回污水處理構(gòu)筑物進(jìn)行處理。污泥處理過程中產(chǎn)生的臭氣，宜收集后進(jìn)行處理。污泥處理方法的選擇污泥處理的一般方法與流程的選擇、當(dāng)?shù)貤l件、環(huán)境保護(hù)要求、投資情況、運(yùn)行費(fèi)用及維護(hù)管理等多種因素有關(guān)。5.2污泥泵房設(shè)計(jì)污泥泵房的設(shè)計(jì)包括回流污泥泵的選擇和剩余污泥泵的選擇計(jì)算。集泥池計(jì)算回流污泥量為：剩余污泥量為：總污泥量為：設(shè)計(jì)中選用5臺(tái)〔4用1備〕回流污泥泵，2臺(tái)〔1用1備〕剩余污泥泵。那么每臺(tái)回流泵的流量為：泵房集泥池有效容積按不小于最大一臺(tái)泵〔回流泵〕5分鐘出水量計(jì)算，那么有效水深設(shè)為集泥池的面積為：集泥池尺寸為：回流污泥泵的選擇二沉池水面相對地面標(biāo)高為0.513m,厭氧池前的集配水井水面相對標(biāo)高為2.538m，那么污泥回流泵所需提升最小高度為：2.538-〔-7.507〕＝10.045m選用350QW1200-18-90型的潛水排污泵，單臺(tái)提升能力為1200m3/h，提升高度為18m,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n=990r/min,功率N=90kW，效率為82.5%，出口直徑為350mm，重量為2000kg剩余污泥泵的選擇豎流式濃縮池最高泥位〔相對地面為〕4.96m，剩余污泥泵房最低泥位為-7.057-2=-9.057m,那么污泥泵靜揚(yáng)程為H0=4.96+9.057＝14.017m，污泥輸送管道壓力損失為2.0m，自由水頭為1.0m，那么污泥泵所需揚(yáng)程為H=H0+2+1=17.017m選用50QW24-20-4型的潛水排污泵，單臺(tái)提升能力為24m3/h，提升高度為20m,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n=1440r/min,功率N=4kW，效率為69.2%，出口直徑為50mm，重量為121kg5.3污泥濃縮池污泥處理的主要目的是去除污泥顆粒中的空隙水，減少污泥體積，從而降低后續(xù)處理構(gòu)筑物和設(shè)備的負(fù)荷，減少處理費(fèi)用。常用的污泥濃縮有重力濃縮法、氣浮濃縮法和離心濃縮法。本設(shè)計(jì)中采用間歇式重力濃縮池中的豎流濃縮池。設(shè)計(jì)參數(shù)及原那么1、濃縮活性污泥時(shí)，重力式污泥濃縮池的設(shè)計(jì)，應(yīng)符合以下要求：1〕污泥固體負(fù)荷宜采用30～60kg/(m2·d)；2〕濃縮時(shí)間不宜小于12h；3〕由生物反響池后二次沉淀池進(jìn)入污泥濃縮池的污泥含水率，為99.2%～99.6%時(shí)，濃縮后污泥含水率可為97%～98%；4〕有效水深宜為4m采用柵條濃縮機(jī)時(shí)，其外緣線速度一般宜為1～2m/min，池底坡向泥斗的坡度不宜小于0.05。2、污泥濃縮池一般宜設(shè)置去除浮渣的裝置。3、當(dāng)采用生物除磷工藝進(jìn)行污水處理時(shí)，不應(yīng)采用重力濃縮。4、當(dāng)采用機(jī)械濃縮設(shè)備進(jìn)行污泥濃縮時(shí)，宜根據(jù)試驗(yàn)資料或類似運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)確設(shè)計(jì)參數(shù)。5、污泥濃縮脫水可采用一體化機(jī)械。6、間歇式污泥濃縮池應(yīng)設(shè)置可排出深度不同的污泥水的設(shè)施。豎流濃縮池進(jìn)入豎流濃縮池的剩余污泥量為524.76，設(shè)計(jì)中選用2座濃縮池，單池流量為：。設(shè)計(jì)中濃縮前污泥含水率為，濃縮后污泥含水率為。豎流濃縮池的設(shè)計(jì)計(jì)算1、中心進(jìn)泥管面積式中——濃縮池中心進(jìn)泥管面積，；——中心進(jìn)泥管流速，一般小于0.03；——中心進(jìn)泥管直徑，。設(shè)計(jì)中取，取管內(nèi)的實(shí)際流速為：2、中心進(jìn)泥管喇叭口與反射板之間的縫隙高度式中——中心進(jìn)泥管喇叭口與反射板之間的縫隙高度，；——污泥從中心進(jìn)泥管喇叭口與反射板之間縫隙流出速度，一般采用；——喇叭口直徑，一般采用。設(shè)計(jì)中取3、濃縮后別離出來的污水量4、濃縮池有效面積式中——濃縮池水流面積，；——污水在濃縮池內(nèi)上升流速，一般采用。5、濃縮池直徑有效水深：式中——濃縮池有效水深，；——濃縮時(shí)間，不小于12h。設(shè)計(jì)中取6、濃縮后剩余污泥量7、濃縮池污泥斗容積污泥斗設(shè)在濃縮池底部，采用重力排泥式中——污泥斗高度，；——濃縮池半徑，；——污泥斗底部半徑，一般用；——污泥斗傾角，圓形池污泥斗傾角。設(shè)計(jì)中取污泥斗傾角，，污泥斗容積為：8、污泥在泥斗中的停留時(shí)間介于10～16之間，符合要求。9、濃縮池總高度式中——超高，；——緩沖層高度，。設(shè)計(jì)中取超高m，緩沖層高度10、濃縮池溢流出水經(jīng)過溢流堰進(jìn)入出水槽，然后匯入出水管排出。出水槽流量，設(shè)出水槽寬，水深為，那么水流速為。溢流堰周長：溢流堰采用單側(cè)三角形出水堰，堰寬，深。每格沉淀池有個(gè)三角堰。三角堰的流量為：三角堰堰水深為：三角堰后自由跌落，那么出水堰水頭損失為。11、排泥管濃縮剩余污泥量為，泥量小，采用間歇排泥方式，污泥斗容積，污泥管道選用鋼筋混凝土管，管徑為，每次排泥時(shí)間為，每日排泥2次，間隔時(shí)間為。每次排泥量：管內(nèi)流速：當(dāng)為非滿流時(shí)，查《給水排水設(shè)計(jì)手冊》常用資料得流速為：，坡度為：‰。濃縮池示意圖見以下圖5—1圖5-1豎流濃縮池示意草圖5.4貯泥池貯泥池的作用剩余污泥經(jīng)濃縮后進(jìn)入貯泥池，主要作用為：調(diào)節(jié)污泥量；藥劑投加池；預(yù)加熱池。貯泥池的計(jì)算貯泥池用來貯存來自濃縮池的污泥，。由于污泥量不大，本設(shè)計(jì)采用1座貯泥池，貯泥池采用豎流沉淀池構(gòu)造。貯泥池的容積式中——貯泥時(shí)間，一般采用。設(shè)計(jì)中取貯泥池設(shè)計(jì)容積：式中——貯泥池設(shè)計(jì)容積，；——污泥貯池邊長，；——污泥斗底邊長，；——貯泥池有效水深，；——污泥斗高度，；——污泥斗傾角，一般采用。設(shè)計(jì)中取，，，污泥斗底為正方形，邊長為2、貯泥池高度計(jì)算式中——貯泥池超高，。設(shè)計(jì)中取貯泥池示意圖如以下圖5—2圖5-2貯泥池示意草圖3、管道局部設(shè)計(jì)貯泥池中設(shè)的吸泥管兩根。5.5污泥脫水污水處理過程中所產(chǎn)生的污泥，一般是帶水的顆?；蛐鯛钍杷山Y(jié)構(gòu)。污泥經(jīng)濃縮后，尚有97%的含水率，體積仍然龐大。因此，為了綜合利用和最終處置，需要對污泥進(jìn)行干化和脫水處理，使污泥含水率降到以下，以縮減污泥體積。在污泥脫水前要對污泥進(jìn)行調(diào)整，改善污泥的脫水性能。工程上調(diào)整的主要方法為投加絮凝劑，一般采用高分子絮凝劑。污泥脫水的方法很多，一般有：真空過濾、板框壓濾、帶式壓濾和離心過濾等。各種脫水機(jī)各有其優(yōu)缺點(diǎn)如表5-1表5-1一些脫水機(jī)的主要特點(diǎn)類型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)主要設(shè)計(jì)和選擇參數(shù)適用條件污泥干化場設(shè)備簡單，操作方便，耗電少占地面積大，受季節(jié)和氣候影響較大，勞動(dòng)強(qiáng)度大年蒸發(fā)量-年降雨量=污泥脫水量氣候枯燥、用地不緊張地區(qū)的小型污水處理廠機(jī)械脫水板框壓濾機(jī)泥餅含水率低，構(gòu)造簡單，體積小，節(jié)省后續(xù)處理的費(fèi)用，污泥調(diào)節(jié)藥劑的投量少間歇式操作，生產(chǎn)效率低，設(shè)備投資大，勞動(dòng)強(qiáng)度大，不能連續(xù)工作壓力：產(chǎn)泥率：適用于采用枯燥、燃燒、填埋處理的污泥，適用小型污水處理帶式壓濾機(jī)連續(xù)生產(chǎn)，效率高，設(shè)備少，投資較少，勞動(dòng)強(qiáng)度少，能耗維護(hù)費(fèi)用低污泥調(diào)節(jié)藥劑費(fèi)用大，運(yùn)行費(fèi)用高，泥餅含水率較高產(chǎn)泥率：初沉污泥+剩余污泥=初沉污泥=適用于大、中、小型、污水處理廠真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)連續(xù)生產(chǎn)，工作效率高，運(yùn)行穩(wěn)定，可自動(dòng)控制附屬設(shè)備多，工序復(fù)雜，運(yùn)行費(fèi)用高產(chǎn)泥率：初沉污泥=初沉污泥+腐殖=剩余：大、中、小型污水均可用，目前使用較少離心脫水機(jī)效率高，基建費(fèi)用少，占地少，環(huán)境好，自動(dòng)化程度高，運(yùn)行費(fèi)用低機(jī)械設(shè)備復(fù)雜，電耗大，噪聲大根據(jù)離心機(jī)轉(zhuǎn)速和泥餅含水率等參數(shù)計(jì)算興旺國家使用較多，使用于大、中、小型污水處理廠本設(shè)計(jì)中選用帶式壓濾機(jī)。設(shè)計(jì)參數(shù)及原那么1、污泥機(jī)械脫水的設(shè)計(jì)，應(yīng)符合以下規(guī)定：1〕污泥脫水機(jī)械的類型，應(yīng)按污泥的脫水性質(zhì)和脫水要求，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比擬后選用；2〕污泥進(jìn)入脫水機(jī)前的含水率一般不應(yīng)大于98%；3〕消化后的污泥，可根據(jù)污水性質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益，考慮在脫水前淘洗。4〕機(jī)械脫水間的布置，應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)第5章泵房中的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，并應(yīng)考慮泥餅運(yùn)輸設(shè)施和通道；5〕脫水后的污泥應(yīng)設(shè)置污泥堆場或污泥料倉貯存，污泥堆場或污泥料倉的容量應(yīng)根據(jù)污泥出路和運(yùn)輸條件等確定；6〕污泥機(jī)械脫水間應(yīng)設(shè)置通風(fēng)設(shè)施。每小時(shí)換氣次數(shù)不應(yīng)小于6次。2、污泥在脫水前，應(yīng)加藥調(diào)理。污泥加藥應(yīng)符合以下要求：1〕藥劑種類應(yīng)根據(jù)污泥的性質(zhì)和出路等選用，投加量宜根據(jù)試驗(yàn)資料或類似運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)確定；2〕污泥加藥后，應(yīng)立即混合反響，并進(jìn)入脫水機(jī)。3、泥餅含水率一般可為75～80%。4、壓濾機(jī)的設(shè)計(jì)，應(yīng)符合以下要求：1〕污泥脫水負(fù)荷應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)資料或類似運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)確定，污水污泥可按本標(biāo)準(zhǔn)表5-2取值表5-2泥脫水負(fù)荷污泥類別污泥脫水負(fù)荷kg/(m·h)2503001502002〕應(yīng)按帶式壓濾機(jī)的要求配置空氣壓縮機(jī)，并至少應(yīng)有1臺(tái)備用；3〕應(yīng)配置沖洗泵，其壓力宜采用0.4~0.6MPa，其流量可按5.5—11m3/[m〔帶寬〕·污泥設(shè)計(jì)計(jì)算1、脫水后污泥量式中——脫水后污泥含水率。設(shè)計(jì)中脫水后干污泥重量為：加藥量計(jì)算本設(shè)計(jì)中用帶式壓濾機(jī)脫水的污泥，采用聚丙烯酰胺絮凝劑，對于混合污水污泥投加量按干污泥重的計(jì)算，設(shè)計(jì)中取計(jì)算。那么3、脫水機(jī)型號(hào)的選擇設(shè)計(jì)中選用3臺(tái)DY—3000型帶式壓濾機(jī)，2用1備，帶式壓濾機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)為，泥餅含水率。工作周期定為12小時(shí)。那么每次處理的泥量為：附屬設(shè)施計(jì)算1、污泥貯池式中——污泥貯池容積，；——排泥時(shí)間，。設(shè)計(jì)中采用間歇排泥，排泥時(shí)間，帶式壓濾機(jī)工作周期，脫水污泥量：污泥貯池所需容積：設(shè)計(jì)中取2座污泥貯池，每座污泥貯池所需的容積為：污泥貯池采用圓形池體，體積計(jì)算如下：式中——污泥貯池的容積，；——污泥貯池的直徑，；——污泥斗的直徑，；——污泥貯池有效水深，；——污泥斗高度，；——污泥斗傾角，一般采用。設(shè)計(jì)中污泥貯池高度：設(shè)計(jì)中取超高為污泥貯池示意圖如圖5—3圖5—3污泥貯池平剖示意圖溶藥系統(tǒng)1〕溶藥罐容積式中——溶藥罐容積，；——每天配藥次數(shù)；——溶藥罐個(gè)數(shù)；——溶液池藥劑濃度，一般采用。設(shè)計(jì)中取次，個(gè)，采用JYB型玻璃鋼溶藥罐，外形尺寸，有效容積。溶解池容積：設(shè)計(jì)中取