污泥工艺计算Word格式.docx
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污泥处理过程中产生的臭气,宜收集后进行处理。
5.1.3污泥处理方法的选择
污泥处理的一般方法与流程的选择、当地条件、环境保护要求、投资情况、运行费用及维护管理等多种因素有关。
5.2污泥泵房设计
污泥泵房的设计包括回流污泥泵的选择和剩余污泥泵的选择计算。
5.2.1集泥池计算
回流污泥量为:
剩余污泥量为:
总污泥量为:
设计中选用5台(4用1备)回流污泥泵,2台(1用1备)剩余污泥泵。
则每台回流泵的流量为:
泵房集泥池有效容积按不小于最大一台泵(回流泵)5分钟出水量计算,
则
有效水深设为
集泥池的面积为:
集泥池尺寸为:
5.2.2回流污泥泵的选择
二沉池水面相对地面标高为0.513m,厌氧池前的集配水井水面相对标高为2.538m,则污泥回流泵所需提升最小高度为:
2.538-(-7.507)=10.045m
选用350QW1200-18-90型的潜水排污泵,单台提升能力为1200m3/h,提升高度为18m,电动机转速n=990r/min,功率N=90kW,效率为82.5%,出口直径为350mm,重量为2000kg。
5.2.3剩余污泥泵的选择
竖流式浓缩池最高泥位(相对地面为)4.96m,剩余污泥泵房最低泥位为-7.057-2=-9.057m,则污泥泵静扬程为H0=4.96+9.057=14.017m,污泥输送管道压力损失为2.0m,自由水头为1.0m,则污泥泵所需扬程为H=H0+2+1=17.017m。
选用50QW24-20-4型的潜水排污泵,单台提升能力为24m3/h,提升高度为20m,电动机转速n=1440r/min,功率N=4kW,效率为69.2%,出口直径为50mm,重量为121kg。
5.3污泥浓缩池
污泥处理的主要目的是去除污泥颗粒中的空隙水,减少污泥体积,从而降低后续处理构筑物和设备的负荷,减少处理费用。
常用的污泥浓缩有重力浓缩法、气浮浓缩法和离心浓缩法。
本设计中采用间歇式重力浓缩池中的竖流浓缩池。
5.3.1设计参数及原则
1、浓缩活性污泥时,重力式污泥浓缩池的设计,应符合下列要求:
1)污泥固体负荷宜采用30~60kg/(m2·
d);
2)浓缩时间不宜小于12h;
3)由生物反应池后二次沉淀池进入污泥浓缩池的污泥含水率,为99.2%~99.6%时,浓缩后污泥含水率可为97%~98%;
4)有效水深宜为4m;
采用栅条浓缩机时,其外缘线速度一般宜为1~2m/min,池底坡向泥斗的坡度不宜小于0.05。
2、污泥浓缩池一般宜设置去除浮渣的装置。
3、当采用生物除磷工艺进行污水处理时,不应采用重力浓缩。
4、当采用机械浓缩设备进行污泥浓缩时,宜根据试验资料或类似运行经验确设计参数。
5、污泥浓缩脱水可采用一体化机械。
6、间歇式污泥浓缩池应设置可排出深度不同的污泥水的设施。
5.3.2竖流浓缩池
进入竖流浓缩池的剩余污泥量为524.76,设计中选用2座浓缩池,单池流量为:
。
设计中浓缩前污泥含水率为,浓缩后污泥含水率为。
5.3.3竖流浓缩池的设计计算
1、中心进泥管面积
式中——浓缩池中心进泥管面积,;
——中心进泥管流速,一般小于0.03;
——中心进泥管直径,。
设计中取
,取
管内的实际流速为:
2、中心进泥管喇叭口与反射板之间的缝隙高度
式中——中心进泥管喇叭口与反射板之间的缝隙高度,;
——污泥从中心进泥管喇叭口与反射板之间缝隙流出速度,一般采用;
——喇叭口直径,一般采用。
3、浓缩后分离出来的污水量
4、浓缩池有效面积
式中——浓缩池水流面积,;
——污水在浓缩池内上升流速,一般采用。
5、浓缩池直径
有效水深:
式中——浓缩池有效水深,;
——浓缩时间,不小于12h。
设计中取
6、浓缩后剩余污泥量
7、浓缩池污泥斗容积
污泥斗设在浓缩池底部,采用重力排泥
式中——污泥斗高度,;
——浓缩池半径,;
——污泥斗底部半径,一般用;
——污泥斗倾角,圆形池污泥斗倾角。
设计中取污泥斗倾角,,
污泥斗容积为:
8、污泥在泥斗中的停留时间
介于10~16之间,符合要求。
9、浓缩池总高度
式中——超高,;
——缓冲层高度,。
设计中取超高m,缓冲层高度
10、浓缩池溢流出水经过溢流堰进入出水槽,然后汇入出水管排出。
出水槽流量,设出水槽宽,水深为,则水流速为。
溢流堰周长:
溢流堰采用单侧三角形出水堰,堰宽,深。
每格沉淀池有个三角堰。
三角堰的流量为:
三角堰堰水深为:
三角堰后自由跌落,则出水堰水头损失为。
11、排泥管
浓缩剩余污泥量为,泥量小,采用间歇排泥方式,污泥斗容积,污泥管道选用钢筋混凝土管,管径为,每次排泥时间为,每日排泥2次,间隔时间为。
每次排泥量:
管内流速:
当为非满流时,查《给水排水设计手册》常用资料得流速为:
,坡度为:
‰。
浓缩池示意图见下图5—1
图5-1竖流浓缩池示意草图
5.4贮泥池
5.4.1贮泥池的作用
剩余污泥经浓缩后进入贮泥池,主要作用为:
1、调节污泥量;
2、药剂投加池;
3、预加热池。
5.4.2贮泥池的计算
贮泥池用来贮存来自浓缩池的污泥,。
由于污泥量不大,本设计采用1座贮泥池,贮泥池采用竖流沉淀池构造。
1、贮泥池的容积
式中——贮泥时间,一般采用。
设计中取
贮泥池设计容积:
式中——贮泥池设计容积,;
——污泥贮池边长,;
——污泥斗底边长,;
——贮泥池有效水深,;
——污泥斗高度,;
——污泥斗倾角,一般采用。
设计中取,,,污泥斗底为正方形,边长为
2、贮泥池高度计算
式中——贮泥池超高,。
贮泥池示意图如下图5—2
图5-2贮泥池示意草图
3、管道部分设计
贮泥池中设的吸泥管两根。
5.5污泥脱水
污水处理过程中所产生的污泥,一般是带水的颗粒或絮状疏松结构。
污泥经浓缩后,尚有97%的含水率,体积仍然庞大。
因此,为了综合利用和最终处置,需要对污泥进行干化和脱水处理,使污泥含水率降到以下,以缩减污泥体积。
在污泥脱水前要对污泥进行调整,改善污泥的脱水性能。
工程上调整的主要方法为投加絮凝剂,一般采用高分子絮凝剂。
污泥脱水的方法很多,一般有:
真空过滤、板框压滤、带式压滤和离心过滤等。
各种脱水机各有其优缺点如表5-1
表5-1一些脱水机的主要特点
类型
优点
缺点
主要设计和选择参数
适用条件
污泥干化场
设备简单,操作方便,耗电少
占地面积大,受季节和气候影响较大,劳动强度大
年蒸发量-年降雨量=污泥脱水量
气候干燥、用地不紧张地区的小型污水处理厂
机
械
脱
水
板框
压滤机
泥饼含水率低,构造简单,体积小,节省后续处理的费用,污泥调节药剂的投量少
间歇式操作,生产效率低,设备投资大,劳动强度大,不能连续工作
压力:
产泥率:
适用于采用干燥、焚烧、填埋处理的污泥,适用小型污水处理
带式
连续生产,效率高,设备少,投资较少,劳动强度少,能耗维护费用低
污泥调节药剂费用大,运行费用高,泥饼含水率较高
初沉污泥+剩余污泥=
初沉污泥=
适用于大、中、小型、污水处理厂
真空
转鼓
过滤机
连续生产,工作效率高,运行稳定,可自动控制
附属设备多,工序复杂,运行费用高
初沉污泥+腐殖=
剩余:
大、中、小型污水均可用,目前使用较少
离心
脱水机
效率高,基建费用少,占地少,环境好,自动化程度高,运行费用低
机械设备复杂,电耗大,噪声大
根据离心机转速和泥饼含水率等参数计算
发达国家使用较多,使用于大、中、小型污水处理厂
本设计中选用带式压滤机。
5.5.1设计参数及原则
1、污泥机械脱水的设计,应符合下列规定:
1)污泥脱水机械的类型,应按污泥的脱水性质和脱水要求,经技术经济比较后选用;
2)污泥进入脱水机前的含水率一般不应大于98%;
3)消化后的污泥,可根据污水性质和经济效益,考虑在脱水前淘洗。
4)机械脱水间的布置,应按本规范第5章泵房中的有关规定执行,并应考虑泥饼运输设施和通道;
5)脱水后的污泥应设置污泥堆场或污泥料仓贮存,污泥堆场或污泥料仓的容量应根据污泥出路和运输条件等确定;
6)污泥机械脱水间应设置通风设施。
每小时换气次数不应小于6次。
2、污泥在脱水前,应加药调理。
污泥加药应符合下列要求:
1)药剂种类应根据污泥的性质和出路等选用,投加量宜根据试验资料或类似运行经验确定;
2)污泥加药后,应立即混合反应,并进入脱水机。
3、泥饼含水率一般可为75~80%。
4、压滤机的设计,应符合下列要求:
1)污泥脱水负荷应根据试验资料或类似运行经验确定,污水污泥可按本规范表5-2取值
表5-2泥脱水负荷
污泥类别
初沉原污泥
初沉消化污泥
混合原污泥
混合消化污泥
污泥脱水负荷
kg/(m·
h)
250
300
150
200
2)应按带式压滤机的要求配置空气压缩机,并至少应有1台备用;
3)应配置冲洗泵,其压力宜采用0.4~0.6MPa,其流量可按
5.5—11m3/[m(带宽)·
h]计算,至少应有一台备用。
5.5.2污泥设计计算
1、脱水后污泥量
式中——脱水后污泥含水率。
设计中
脱水后干污泥重量为:
2、加药量计算
本设计中用带式压滤机脱水的污泥,采用聚丙烯酰胺絮凝剂,对于混合污水污泥投加量按干污泥重的计算,设计中取计算。
则
3、脱水机型号的选择
设计中选用3台DY—3000型带式压滤机,2用1备,带式压滤机的主要技术指标为,泥饼含水率。
工作周期定为12小时。
则每次处理的泥量为:
5.5.3