污泥重力浓缩池设计以及设计计算.docx

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3.1.8污泥浓缩池

（1）设计说明

采用两座幅流式圆形重力连续式污泥浓缩池，用带栅条的刮泥机刮泥，采用静压排泥，剩余污泥泵房将污泥送至浓缩池。

两座轮流使用（一座备用）。

（2）设计参数

①进泥含水率：

当为初次沉淀池污泥时，其含水率一般为95%～97%；当为二次沉淀池进入污泥浓缩池的污泥时，其含水率一般为99.2%～99.6%；当为混合污泥时，其含水率一般为98%～99.5%。

由于本设计进入污泥浓缩池的污泥为初沉池和二沉池的混合污泥，因此进泥含水率P1取99.0%。

②浓缩后污泥含水率：

浓缩后污泥含水率宜为97%～98%，本设计P2取97%。

③污泥固体负荷：

当为混合污泥时，污泥固体负荷为25～80kgSS/（m2·d），本设计取=

25kgSS/（m2·d）。

④污泥浓缩时间：

浓缩时间不宜小于12h，但也不要超过24h，以防止污泥厌氧腐化，本设计取浓缩时间T=17h。

⑤贮泥时间：

定期排泥时，贮泥时间t=4h。

⑥集泥设施，辐流式污泥浓缩池的集泥装置，当采用吸泥机时，池底坡度可采用0.003，当采用刮泥机时，不宜小于0.01，不设刮泥设备时，池底一般有污泥斗，其污泥斗与水平面的倾角应不小于55ο。

本设计采用刮泥机，池底坡度取i=0.06。

⑦进泥浓度取c=10g/L。

⑧浓缩池固体通量M为0.5～10kg/（m2·h），本设计取1.0kg/（m2·h），即24kg/（m2·d）[14]。

（3）设计计算

①浓缩池池体计算

浓缩池污泥量为混凝沉淀池和二沉池的污泥量之和，由前面计算可知，混凝沉淀池的产泥量为=64m3/d，二沉池的产泥量为=12.5m3/d，则浓缩池污泥总流量为：

m3/d=3.19m3/h

②浓缩池总面积

m2

③单池面积m2

④浓缩池直径

m取D=4.6m

⑤浓缩池工作部分高度

m

⑥排泥量与存泥容积

浓缩后排出含水率P2＝97.0％的污泥,则

=m3/d=1.06m3/h

按4h贮泥时间计泥量，则贮泥区所需容积

=4＝41.06＝4.24m3

泥斗容积

=m3

式中：

h4——泥斗的垂直高度，取1.2m

r1——泥斗的上口半径，取1.1m

r2——泥斗的下口半径，取0.6m[14]

设池底坡度为0.06，池底坡降

m

故池底可贮泥容积

=m3

因此，总贮泥容积

m3m3（满足要求）

⑦浓缩池总高度

浓缩池的超高h2取0.30m，缓冲层高度h3取0.30m，则浓缩池的总高度H为

⑧浓缩池排水量

⑨浓缩池计算草图如图12所示。

图12浓缩池计算草图

3.2辅助构筑物的设计计算及说明

（1）污水提升泵站

①设计说明

采用生物接触氧化工艺方案，污水处理系统简单，对于新建污水处理厂，工艺管线可以充分优化，故污水只考虑一次提升。

污水经提升后入混凝沉淀池。

然后自流通过生物接触氧化池、二沉池及氧化脱色池。

设计流量m3/h。

②设计选型

污水经消毒池处理后排入市政污水管道。

采用污水提升泵，其设计提升高度为H=2.0m。

设计流量m3/h，采用2台污水泵，选ESP150-500D型污水泵2台（一用一备），该泵提升流量为290m3/h，扬程22m，电机功率30kW[16]。

（3）鼓风机房

污水通过格栅机后，进入调节池，在调节池内进行水质水量调节，在调节池内采用罗茨鼓风机通入空气，鼓风机总供气量为27.2m3/min。

选用TSO—150罗茨鼓风机两台，一用一备，单台m3/min，kPa，kW[16]。

鼓风机房的平面尺寸为：

6m×4.4m。

（4）污泥提升泵

流量m3/d=3.19m3/h

选用1PN污泥泵两台，一用一备，扬程为12m，流量7.2m3/h，电压效率为21%，轴功率1.3kW[16]。

（5）污泥脱水机房

①污泥脱水机

选用ZWL-350型离心脱水机两台，一用一备，电机功率14kW[16]。

②脱水机房的平面尺寸为：

6m×4.4m。

3.3附属构筑物设计说明　

（1）混凝剂和助凝剂加药间

在混凝剂和助凝剂加药间内，进行混凝剂、助凝剂的调制和投加。

药剂的调制设备有多种，对于大中型处理厂，一般采用钢筋混凝土溶解池，并配置搅拌设备。

大型处理厂多用压缩空气搅拌，但只要有气源，中小型处理厂也适用。

溶解池、搅拌设备和管配件应进行相应的防腐处理。

混凝剂的投加一般采用泵或水射器投加[18]。

加药间的平面尺寸为：

6m×4.4m。

（2）ClO2加药间

氯氧化法的处理设备是投氯装置和接触反应池，采用液氯或ClO2时，投氯装置与氯瓶和加氯机组成。

接触反应池是氯氧化剂和废水中有机物接触反应的场所，接触反应时间一般为0.5～1.5h。

加药间的平面尺寸为：

6m×4.4m。

（3）维修、配电间

维修、配电间的平面尺寸为：

6m×4.4m。

（4）值班室、电控间

值班室、电控间的平面尺寸为：

6m×4.4m。

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-D22i

=162-2.42×0.05

=0.34m

污泥斗高度h5为：

h5=D22-D12tan55°

=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）

SNZ16

16

3.5

1.4

1.5

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=1.73×3q29.18b2+0.2

=1.73×30.0108729.18×0.22+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。