污泥處理工藝計算 2概要

1、第三章 污泥處理設(shè)計計算5.1污泥處理(sludge treatment)的目的與處理方法5.1.1污泥處理的目的污水廠在處理污水的同時，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物質(zhì)，對環(huán)境具有潛在的污染能力，若不進行有效處理，必然要對環(huán)境造成二次污染。同時，污泥含水率高，體積龐大，處理和運輸均很困難。因此，在最終處置前必須處理，以降低污泥中的有機物含量，并減少其水分。使之在最終處置時對環(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

2、自氧化溝，活性污泥微生物在降解有機物的同時，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)，這一部分污泥被稱作剩余污泥。剩余污泥含水率較高，需要進行濃縮處理，然后進行脫水處理。5.1.2污泥處理的原則1、城鎮(zhèn)污水污泥，應(yīng)根據(jù)地區(qū)經(jīng)濟條件和環(huán)境條件進行減量化、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，其有害物質(zhì)含量應(yīng)符合國家現(xiàn)行標準的規(guī)定。4、污泥處理構(gòu)筑物個數(shù)不宜少于2個，按同時工作設(shè)計。污泥脫水機械可考慮一臺備用。5、污泥處理過程中產(chǎn)生的

3、污泥水應(yīng)返回污水處理構(gòu)筑物進行處理。污泥處理過程中產(chǎn)生的臭氣，宜收集后進行處理。5.1.3 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?shù)貤l件、環(huán)境保護要求、投資情況、運行費用及維護管理等多種因素有關(guān)。5.2污泥泵房設(shè)計污泥泵房的設(shè)計包括回流污泥泵的選擇和剩余污泥泵的選擇計算。5.2.1 集泥池計算回流污泥量為：剩余污泥量為：總污泥量為：設(shè)計中選用5臺（4用1備）回流污泥泵，2臺（1用1備）剩余污泥泵。則 每臺回流泵的流量為：泵房集泥池有效容積按不小于最大一臺泵（回流泵）5分鐘出水量計算，則 有效水深設(shè)為集泥池的面積為：集泥池尺寸為：5.2.2回流污泥泵的選擇二沉池水面相對地面標高為0

4、.513m,厭氧池前的集配水井水面相對標高為2.538m，則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，單臺提升能力為1200m3/h，提升高度為18m,電動機轉(zhuǎn)速n=990r/min,功率N=90kW，效率為82.5%，出口直徑為350mm，重量為2000kg。5.2.3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,則污泥泵靜揚程為H0=4.96+9.05714.017m，污泥輸送管道壓力損失為2.0m，自由水頭為1.0m，則污泥泵所需揚程為H

5、=H0+2+1=17.017m。選用50QW24-20-4型的潛水排污泵，單臺提升能力為24m3/h，提升高度為20m,電動機轉(zhuǎn)速n=1440r/min,功率N=4kW，效率為69.2%，出口直徑為50mm，重量為121kg。5.3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)備的負荷，減少處理費用。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)計中采用間歇式重力濃縮池中的豎流濃縮池。5.3.1設(shè)計參數(shù)及原則1、濃縮活性污泥時，重力式污泥濃縮池的設(shè)計，應(yīng)符合下列要求：1）污泥固體負荷宜采用3060 kg/(m2d)；2）濃縮時間不宜小于

6、12h；3）由生物反應(yīng)池后二次沉淀池進入污泥濃縮池的污泥含水率，為 99.2%99.6%時，濃縮后污泥含水率可為97%98%；4）有效水深宜為4m；采用柵條濃縮機時，其外緣線速度一般宜為12 m/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、當采用生物除磷工藝進行污水處理時，不應(yīng)采用重力濃縮。4、當采用機械濃縮設(shè)備進行污泥濃縮時，宜根據(jù)試驗資料或類似運行經(jīng)驗確設(shè)計參數(shù)。5、污泥濃縮脫水可采用一體化機械。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。5.3.2豎流濃縮池 進入豎流濃縮池的剩余污泥量為524.76，設(shè)計中選用2座濃縮池，單池流量為

7、：。設(shè)計中濃縮前污泥含水率為，濃縮后污泥含水率為。5.3.3豎流濃縮池的設(shè)計計算1、中心進泥管面積 式中 濃縮池中心進泥管面積，； 中心進泥管流速，一般小于0.03； 中心進泥管直徑，。 設(shè)計中取 ，取 管內(nèi)的實際流速為： 2、中心進泥管喇叭口與反射板之間的縫隙高度 式中 中心進泥管喇叭口與反射板之間的縫隙高度，； 污泥從中心進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)計中取 3、濃縮后分離出來的污水量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，；濃縮時間，不小于12h。 設(shè)計中取

8、 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)計中取污泥斗傾角， 污泥斗容積為：8、污泥在泥斗中的停留時間 介于1016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，則水流速為。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，則出水堰水頭損失為。11、排泥管

9、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，每次排泥時間為，每日排泥2次，間隔時間為。每次排泥量：管內(nèi)流速：當為非滿流時，查給水排水設(shè)計手冊常用資料得流速為：，坡度為：。濃縮池示意圖見下圖51 圖5-1 豎流濃縮池示意草圖5.4貯泥池5.4.1貯泥池的作用剩余污泥經(jīng)濃縮后進入貯泥池，主要作用為：1、 調(diào)節(jié)污泥量；2、 藥劑投加池；3、 預(yù)加熱池。5.4.2貯泥池的計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)計采用1座貯泥池，貯泥池采用豎流沉淀池構(gòu)造。1、 貯泥池的容積 式中 貯泥時間，一般采用。設(shè)計中取 貯泥池設(shè)計容積： 式中 貯泥池

10、設(shè)計容積，； 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)計中取，污泥斗底為正方形，邊長為 2、貯泥池高度計算 式中 貯泥池超高，。設(shè)計中取 貯泥池示意圖如下圖52圖5-2 貯泥池示意草圖3、管道部分設(shè)計貯泥池中設(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，一般是帶水的顆粒或絮狀疏松結(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

11、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。各種脫水機各有其優(yōu)缺點如表5-1表5-1 一些脫水機的主要特點類型優(yōu)點缺點主要設(shè)計和選擇參數(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，勞動強度大年蒸發(fā)量-年降雨量=污泥脫水量氣候干燥、用地不緊張地區(qū)的小型污水處理廠機械脫水板框壓濾機泥餅含水率低，構(gòu)造簡單，體積小，節(jié)省后續(xù)處理的費用，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，勞動強度大，不能連續(xù)工作壓力：產(chǎn)泥率：適用于采用干燥、焚燒、填埋處理的污泥，適用小型污水處理帶式壓濾機連續(xù)生產(chǎn)，效率高，設(shè)備少，投資較少，勞動強度少

12、，能耗維護費用低污泥調(diào)節(jié)藥劑費用大，運行費用高，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)鼓過濾機連續(xù)生產(chǎn)，工作效率高，運行穩(wěn)定，可自動控制附屬設(shè)備多，工序復(fù)雜，運行費用高產(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效率高，基建費用少，占地少，環(huán)境好，自動化程度高，運行費用低機械設(shè)備復(fù)雜，電耗大，噪聲大根據(jù)離心機轉(zhuǎn)速和泥餅含水率等參數(shù)計算發(fā)達國家使用較多，使用于大、中、小型污水處理廠本設(shè)計中選用帶式壓濾機。5.5.1設(shè)計參數(shù)及原則1、污泥機械脫水的設(shè)計，應(yīng)符合下列規(guī)定：1）污泥脫水機械的類型，應(yīng)按污泥的脫水

13、性質(zhì)和脫水要求，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后選用；2）污泥進入脫水機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)濟效益，考慮在脫水前淘洗。4）機械脫水間的布置，應(yīng)按本規(guī)范第5章泵房中的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，并應(yīng)考慮泥餅運輸設(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)污泥出路和運輸條件等確定；6）污泥機械脫水間應(yīng)設(shè)置通風(fēng)設(shè)施。每小時換氣次數(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)符合下列要求：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)試驗資料或類似運行經(jīng)驗確定；2）污泥加藥后，應(yīng)立即混合反應(yīng)，并進入脫水機。3、泥餅含水率一般

14、可為7580%。4、壓濾機的設(shè)計，應(yīng)符合下列要求：1）污泥脫水負荷應(yīng)根據(jù)試驗資料或類似運行經(jīng)驗確定，污水污泥可按本規(guī)范表5-2取值表5-2 泥脫水負荷污泥類別初沉原污泥初沉消化污泥混合原污泥混合消化污泥污泥脫水負荷kg/(mh)2503001502002）應(yīng)按帶式壓濾機的要求配置空氣壓縮機，并至少應(yīng)有1臺備用；3）應(yīng)配置沖洗泵，其壓力宜采用0.40.6MPa，其流量可按5.511m3/m（帶寬）h計算，至少應(yīng)有一臺備用。5.5.2污泥設(shè)計計算1、脫水后污泥量 式中 脫水后污泥含水率。設(shè)計中 脫水后干污泥重量為：2、 加藥量計算 本設(shè)計中用帶式壓濾機脫水的污泥，采用聚丙烯酰胺絮凝劑，對于混合污水

15、污泥投加量按干污泥重的計算，設(shè)計中取計算。則 3、脫水機型號的選擇設(shè)計中選用3臺DY3000型帶式壓濾機，2用1備，帶式壓濾機的主要技術(shù)指標為，泥餅含水率。工作周期定為12小時。 則每次處理的泥量為：5.5.3附屬設(shè)施計算1、污泥貯池 式中 污泥貯池容積，； 排泥時間，。設(shè)計中采用間歇排泥，排泥時間，帶式壓濾機工作周期，脫水污泥量：污泥貯池所需容積：設(shè)計中取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)計中 污泥貯池高度：設(shè)計中取超高為污泥貯池示意圖如圖53圖53 污泥貯池平剖示意圖3、 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)； 溶藥罐個數(shù)； 溶液池藥劑濃度，一般采用。設(shè)計中取次，個， 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)計中取