第6章 污泥处理构筑物计算

1、河北工程大学毕业设计第6章 污泥处理构筑物计算6.1 污泥处理流程的选择由于UASB属于厌氧反应器，所以污泥不需要进行消化，所以污泥的处理流程选择为污泥进入污泥浓缩池浓缩后直接脱水。6.2污泥浓缩6.2.1污泥浓缩的定义污泥浓缩是降低污泥含水率，减少污泥体积的有效方法。污泥浓缩主要减缩污泥的间隙水。经浓缩后的污泥近似糊状，仍保持流动性。减少水处理构筑物排岀的污泥含水率，以缩小其体积的一种污泥处理方法。适用于含水率较高的污泥。例如活性污泥，其含水率高达99%左右。当污泥含水率由99%降至96%时，污泥的体积可缩小到原来的3/4。为了对污泥有效地、经济地进一步处理，需先进行浓缩。浓缩后的污泥含水率

2、一般为95%97%。污泥浓缩中所排岀的污泥水含有大量有机物质，一般混入原污水一起处理，不能直接排放，一面污染环境。6.2.2 污泥浓缩的方法污泥浓缩的方法有沉降法、气浮法和离心法。在选择浓缩方法时，除了各种方法本身的特点外，还应考虑污泥的性质、来源、整个污泥处理流程及最终处置方式等。如沉降法用于浓缩初沉池污泥和剩余活性污泥的混合污泥时效果较好。单纯的剩余活性污泥一般用气浮法浓缩，近年发展到部分采用离心法浓缩。（1） 重力浓缩法采用污泥浓缩池，有连续式和间歇式两种。浓缩池的构造类似沉淀池，大多采用直径为520m的圆池，内设搅拌机械作缓慢搅拌。污泥在浓缩池中的停留时间，一般为32小时左右。浓缩池的

3、表面污泥固体负荷率，视污泥性质而不同，初次沉淀池污泥为300350公斤/（），活性污泥为2040公斤/（）。在浓缩池中，固体颗粒借重力下降，水分从泥中挤出，浓缩污泥从池底排岀，污泥水从池面堰口外溢（连续式）或从池侧出水口流出。（2） 气浮浓缩法气浮浓缩法和重力浓缩法相反，使污泥颗粒附上微细气泡而上浮至水面，然后用刮泥板将浓缩污泥刮入排泥槽，污泥水则从池底流出。对于颗粒比重仅略大于3的污泥，如活性污泥和需气消化法的污泥，本法尤为适用。气浮浓缩常用溶气气浮法，设备有气浮池、加压泵、溶气罐和减压释放器（阀）。溶气压力一般为0.30.5兆帕。每平方米气浮池每日处理的固体量，对一般污水污泥为300200

4、公斤，对活性污泥为25300公斤。为提高气浮浓缩效果，亦可投加絮凝剂。（3） 离心浓缩法在专门制造的离心浓缩器中进行。利用污泥中固、液比重不同，有不同离心倾向，以分离泥水，达到浓缩的目的。6.3 污泥浓缩池的设计计算 6.2 污泥浓缩池污泥浓缩的对象是颗粒间的孔隙水，浓缩的目的是在于缩小污泥的体积，便于后续污泥处理。浓缩前污泥含水率为99.2%，浓缩后污泥含水率97% 6.2.1 设计参数设两座浓缩池,单个浓缩池计算泥量27.92/2=13.96m3/h6.2.2 设计计算1.浓缩池几何尺寸的确定浓缩池计算草图如图6-2所示图6-2浓缩池计算草图1)已知污泥量为669.98m3/d，污泥的固体

5、浓度为8kg/m3(含水率为99.2%），取固体负荷为30kg/(m2/d),两座浓缩池所需面积为 A=(8×669.98)/30=178.66m2取有效水深4m，核算停留时间为 （89.33×4×24)/669.98=12.8 符合1016h2)浓缩池直径 取11m3)浓缩池的容积 V=QT=m34)沉淀部分有效水深 h1=取超高h3=0.3m5)采用中心驱动刮泥机，池底做成5%的坡度，刮泥机连续转动将污泥推入泥斗，池底高度h2=i=0.275m6)污泥斗容积 h4=m V1=(2+2+)=(1.52+1.5×0.5+0.52)=5.88m37)缓冲层

6、高h5=0.30m总高度H=h1+h2+h3+h4+h5=2+0.3+0.3+1.73+0.3=4.63m1. 排泥管采用污泥管道最小管径DN150mm，连续排泥至贮泥池则浓缩池锥体部分的体积 （4-3）浓缩池柱体部分的体积 V锥+V柱=1.74+218.47=220.21m3178.66m39）分离污水量 （4-5）式中：P1浓缩前污泥含水率，取99.2%；P2浓缩后污泥含水率，取97%；则：=20.47m3/h分离污水量为：Q水=qT=20.47×12=245.64m310）浓缩污泥量 （4-6）式中：P1浓缩前污泥含水率；取99.2%P2浓缩后污泥含水率；取97%11)溢流堰浓

7、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q=0.0057m3/s,设出水槽宽0.4m，水深0.05m，则水流速为0.29m/s溢流堰周长 C=(D-2b)式中 D浓缩池直径（m） b出水槽宽（m）C=3.14×（11-2×0.2）=33.284m溢流堰采用单侧90o三角堰出水，三角堰顶宽0.16m，深0.08m，每格浓缩池池有三角堰33.284/0.16=208个每个三角堰流量=0.0057/208=0.000027 m3/sh=0.7 qo2/5h为三角堰水深（m）h=0.7×0.0000272/5=0.0104m，三角堰后自由跌落0.1

8、0m，则出水堰水头损失为0.11m辐流浓缩池示意图见下： 5630 3600 3300 300 1730 10000 出泥管DN200出泥管DN200图6.1 辐流式浓缩池12）溢流管溢流水量0.0057m3/s,设溢流管管径DN300mm，管内流速v=0.081m/s第8章 污水厂总体布置8.1 平面布置污水处理厂的平面布置包括：处理构筑物的布置；办公、化验及其它辅助建筑物的布置以及以 及各种管道、道路、绿化等的布置。根据处理厂的规模采用1：2001：500比绘制总平面图。8.1.1 平面布置的一般原则a.处理构筑物的布置应紧凑，节约土地并便于管理；b.处理构筑物的布置应尽可能按流程顺序布置

9、，以避免管线迂回，同时应充分利用地形以减少土方量；c.经常有人工作的地方如办公、化验等用房应布置在夏季主导风的上风向，在北方地区也应考虑朝阳，设绿化带与工作区隔开；d.构筑物之间的距离应考虑敷设管渠的位置，运转管理的需要和施工的要求，一般采用510m；e.污泥处理构筑物应尽可能布置成单独的组合，以备安全，并方便管理；f.变电所的位置应设在耗电量大的构筑物附近，高压线应避免在厂内架空敷设；g.污水厂应设置超越管以便在发生事故时，使污水能超越一部分或全部构筑物，进入下一级构筑物或事故溢流管；h.污水和污泥管道应尽可能考虑重力自流；i.在布置总图时，应考虑安排充分的绿化地带，为污水处理厂的工作人员提

10、供一个优美舒适的环境；j.总图布置应考虑远近期结合，有条件时可按远景规划水量布置，将处理构筑物分为若干系列分期建设。8.1.2 厂区平面布置形式“一”字型布置：该种布置流程管线短、水头损失小，“L”型布置适宜出水方向生转的地形，水流转弯一般在曝气池处。本厂采用“L”字型布置。8.1.3 污水厂平面布置的具体内容a.处理构筑物的平面的布置；b.附属构筑物的平面的布置；c.管道、管路及绿化带的布置。8.2 污水厂的高程布置污水处理厂污水处理高程布置的主要任务是：确定各构筑物和泵房的标高，确定处理构筑物之间连接管(渠)的尺寸及其标高，通过计算确定各部位的水面标高，从而能够使污水沿处理流程在处理构筑物

11、之间通畅的流动，保证污水处理厂的正常运行。8.2.1 污水厂高程布置注意事项：a.选择一条最长、水头损失最大的流程进行水力计算，并应适当留有余地，以保证任何情况下，处理系统都能够运行正常；b.计算水头损失时一般以近期最大的流程作为构筑物和管渠的设计流量；计算涉及远期流量的管渠和设备时，应以远期最大流量为设计流量，并酌加扩建时的备用水头；c.在做高程布置时应注意污水流程与污泥流程的配合，尽量减少需抽升的污泥量。8.2.2 污水厂的高程布置为了降低运行费用和便于管理，污水在处理构筑物之间的流动按重力流考虑为宜（污泥流动不在此例）。为此，必须精确的计算污水流动中的水头损失，水头损失包括：a.污水经各

12、处理构筑物的内部水头损失；b.污水经连接前后两构筑物管渠的水头损失，包括沿程水头损失和局部水头损失。8.2.3高程计算由手册五查得各构筑物的内部水头损失，再由经过各构筑物的流量、流速范围定出连接管的管径及坡度，然后推得各构筑物的水位标高。泥路的高程计算方法与污水高程的计算方法基本相同。1.污水构筑物水头损失：表8-1 构筑物水头损失（包括集配水渠）表构筑物名称水头损失m构筑物名称水头损失m粗格栅0.10细格栅0.30沉砂池0.30生物反应池0.45二沉池0.50混合池0.28平流沉淀池0.48V型滤池2.30初沉池0.30计量槽0.40 2.污水管渠水力计算表8-2 污水管渠水力计算表名称流量

13、（L/s）D（mm）1000iV(m/s)L（m）水头损失（m）消毒池到V型滤池165916001.301.2210.00.03V型滤池至平流沉淀池165916001.301.229.00.03平流沉淀池至絮凝池165916001.301.22合建取0.01絮凝池至混合池165916001.301.225.00.03混合池至泵房165916001.301.221000.06集水井至二沉池414.75500（出水渠道）1.00.54130.04 续表8-2名称流量（L/s）D（mm）1000iV(m/s)L（m）水头损失（m）二沉池到配水井414.756002.601.1033.50.03配水井

14、到生物池165915001.001.0945.50.03生物池到初沉池165915001.30 1.09 8.50.03初沉池到沉砂池165915001.301.09 100.20沉砂池至细格栅165915001.301.09 合建0.033.污水高程表7-2 污水高程计算表序号管渠及构筑物水头损失(m)水面标高(m)管渠 构筑物(m)合计上游下游1 紫外线消毒池0.201320.021319.822消毒池到V型滤池0.030.031320.051320.023V型滤池2.302.301322.351320.054V型滤池到平流沉淀池0.030.031322.381322.355平流沉淀池0.

15、480.481322.861322.386平流沉淀池到反应池0.010.011322.871322.867反应池0.450.451323.321322.878反应池到混合池0.030.031323.351323.329混合池0.280.281323.631323.3510混合池到泵房0.060.061323.661323.6311二沉池集水井到二沉池0.030.031320.051320.0212二沉池0.500.501320.551320.0513二沉池到二沉池配水井0.030.031320.581320.5514二沉池配水井到生物池0.040.041320.621320.5815生物池0.

16、450.451321.071320.6216生物池到初沉池集水井0.030.031321.101321.0717初沉池集水井到初沉池0.030.031321.131321.1018初沉池0.300.301321.431321.1319初沉池到初沉池配水井0.030.031321.461321.4320初沉池配水井到沉砂池0.030.031321.491321.4621沉砂池0.300.301321.791321.4922沉砂池到细格栅0.030.031321.821321.79 第 9 章 供电仪表与供热系统设计9.1 变配电系统全厂变配电间采用 10 千伏双电源供电，380 伏变配电系统；污水泵、鼓风机、回流污泥泵房就地控制；变配电间、低压电瓶设有紧急按钮，污水泵可按水位自动停车；变配电间从邻近接出 220 伏作为照明电源。9.2 监测仪表的设计9.2.1 设计原则a.污水和污泥两部分分别集中设置显示记录仪，污水部分设置单独的仪表间，污泥及记录仪设在污泥泵房内；b.根据目前国内监测仪表情况，选定物力参量和化学参量均采用DDZ-型监测仪表；c.仪表自动控制设计，要掌握适当的设计标准，在工程实效的前提下，考虑技术先进。9.2.2 检测内容a.污水泵房：集水池液位应集中显示，并设上下限报警；b.沉砂池：水温指示记录，PH 指示记录；c.氧化沟：空气量指示记