污泥重力浓缩池设计计算.docx
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污泥重力浓缩池设计计算
第一节污泥重力浓缩池设计计算
1.污水处理厂设计进水指标:
BOD5≤250mg/l
COD≤300mg/l
SS≤300mg/l
PH=6.5~7.5
2.污水处理厂设计出水指标:
BOD5≤25mg/l
PH=6.5~7.5
①初沉池污泥量:
Qp
100C0Q
103(100p)
10030050%6200
106(10097)
31m3/d
1.29m3/h
——初沉池SS去除率,%,一般为40%~60%,取50%
C0——进水SS浓度,g/L;由題目取300mg/l;
——沉淀污泥浓度,以1000kg/m3计。
②二沉池污泥量
XYSaSeQKdVXv
式中:
△X——每日增长的污泥量,kg/d;
f——即MLVSS/MLSS,生活污约为0.75;Y——产率系数,取0.5;Sa——经过预先处理,污水含有的有机物(
BOD)量,18.6mg/L;
Se——经过活性系统处理,污水含有的有机物(
Kd——衰减系数,取0.09;V——曝汽池的容积,1177.38m3;Xv——MLVSS,Xv=2.5kg/m3;P——污泥含水率;
Xr——回流污泥浓度。
代入各值可得:
XYSaSeQKdVXv
0.50.18750.018662000.091177.382.5523.59246.91276.68kg/d
则每日从曝气池中排除的剩余污泥量:
QsX276.6846.11m3/d1.92m3/h
sfXr0.758
所以,排泥量Qw31.046.1177.11m3/d3.21m3/h
第二节污泥泵房设计计算
1.污泥泵房设计说明
二沉池活性污泥由吸泥管吸入,由池中心落泥管及排泥管排入池外套筒阀井中,然后由管道输送至回污泥泵房。
1.2.回流污泥泵设计选型
(1)扬程:
二沉池水面相对地面标高为0.7m,套筒阀井泥面相对标高为0.2m,回流污
泥泵房泥面相对标高为-0.2-0.2=-0.4m,曝气池水面相对标高为1.8m,则污
泥回流泵所需提升高度为:
1.8-(-0.4)=2.2m
(2)流量:
设计回流污泥量为QR=RQ,污泥回流比R=50%,即
QR=50%Q=2000m3/d=84m3/h=23L/s
本设计2座曝气池设2台回流污泥泵。
(3)选泵:
选用NL76-9型立式离心泵3台(2用1备),单台提升能力为50m3/h,
提升高度为9m-10m,电动机转速n=1450r/min,功率N=3kW
1.3.剩余污泥泵设计选型
选用LXB-700螺旋泵3台(2用1备),单台提升能力为300m3/h,提升
高度为2.0m-3.0m,电动机转速n=63r/min,功率N=30kW
侧污泥泵房占地面积设计为10m×8m
采用带有竖向栅条污泥浓缩机的辐流式重力浓缩池,用带有栅条的刮泥机刮
泥,采用静压排泥。
计算草图如图10所示:
图10浓缩池计算草图
1.设计参数
污泥总量计算及污泥浓度计算
二沉池排放的剩余污泥量:
Qs46.11m3/d1.92m3/h,本设计含水P率取为99%,浓缩后污泥含水率97%,污泥浓度C为8kg/m3,二沉池污泥固体通量M采用1kg/(m2·h)。
采用中温二级消化处理,消化池停留天数为30d,其中一级消化20d,二级消化10d。
消化池控制温度为33~35oC,计算温度为35oC。
超磁分离为例:
超磁分离污泥排放量为Qs=35m3/d=1.46m3/d,含水率97%,污泥浓度C为7000mg/L即7kg/m3,污泥固体能量M采用1kg/(m2·h)。
停留时间T取16h。
2.浓缩池面积
A=QsC/M=1.46*7/1=10.22m2
式中:
C——流入浓缩池的剩余污泥浓度(kg/s),本设计取8kg/m3Q——二沉池流入剩余污泥流量(m3/h),
M——固体通量kg/(m2h),一般采用1-2kg/(m2h);取1.0.本设计采用两个污泥浓缩池,1用1备。
3.浓缩池的直径
4.浓缩池的容积
3
VQsT1.921630.72m3
式中:
T——浓缩池浓缩时间
V=QsT=1.46*16=23.36m3
h),一般采用10-16h,本设计取16h
5.沉淀池有效水深
h2=TQs/A=16*1.46/10.22=2.29m
6.浓缩后剩余污泥量
Qs(1P1)46.11(10.99)3
Q115.37m/d
1n(1P2)(10.97)
P1——进入浓缩池时的污泥含水率;
P2——流出浓缩池的污泥含水率;n——浓缩池个数。
7.池底高度
辐流沉淀池采用中心驱动刮泥机,池底需做成1%的坡度,刮泥机连续转动将污泥推入泥斗。
池底高度:
8.污泥斗容积
h5tg(ab)tg55(1.50.5)1.43
式中:
—泥斗倾角,为保证排泥顺畅,圆形污泥斗倾角本设计取550
a—污泥斗上口半径(m);本设计取1.5m;
b—污泥斗底部半径(m),本设计取0.5m
污泥斗的容积:
V11h5(a2abb2)13.141.43(1.521.50.50.52)4.9m333
9.浓缩池总高度
本设计取浓缩池超高
Hh1h2h3h4
h1=0.30m,缓冲层高度h3=0.30m
h50.32.00.30.02251.434.0525m
10.排泥管
第三节贮泥池设计计算
经过浓缩后的污泥进入贮泥池,然后经投泥泵进入消化池处理系统,其主要作用有调解污泥量、药剂投加池和预加热池。
由于污水处理过程中产生的污泥量不大,本设计采用一个贮泥池,贮泥池采用竖流式沉淀池构造。
1、贮泥池设计进泥量
Q=Q1+Q2
式中,Q——每日产生污泥量(m3/d);
Q1——初沉池污泥量(m3/d);
Q2——浓缩后剩余污泥量(m3/d)。
由前面算得结果可知,Q1=31m3/d,Q2=15.37m3/d,则每日产生污泥量为:
Q=31+15.37=46.37m3/d
2、贮泥池的计算容积
VQt
24n
式中,V——贮泥池计算容积(m3);
Q——每日产泥量(m3/d);
n——贮泥池个数。
设计中取t=8h,n=1
贮泥池的设计容积
h3——污泥斗高度(m);
a——污泥贮池边长(m);
b——污泥斗底边长(m);
n——污泥贮池个数,一般采用1个;
α——污泥斗倾角,一般采用60°。
设计中取a=2.5m,h2=2.1m,污泥斗底为正方形,边长b=1.5m
h3tg60(2.51.5)1.73m
212233
V12.522.11.73(2.522.51.51.52)18.75m315.46m313
3、贮泥池高度
h=h1+h2+h3
式中,h——污泥贮池高度(m);
h1——超高(m),一般采用0.3m;
h2——污泥贮池有效水深(m);h3——污泥斗高(m)。
h=0.3+2.1+1.73=4.13(m)
4、管道部分
贮泥池中设置DN200mm的吸泥管一根。
厌氧消化池
污泥消化可采用厌氧消化或好氧消化两种方法。
污泥厌氧消化系统由于投资和运行费用相对较省、工艺条件(污泥温度)稳定、可回收能源(污泥气综合利用)、占地较小等原因,采用比较广泛;但工艺过程的危险性较大。
污泥好氧消化系统由于投资和运行费用相对较高、占地面积较大、工艺条件(污泥温度)随气温变化波动较大、冬季运行效果较差、能耗高等原因,采用较少;但好氧消化工艺具有有机物去除率较高、处理后污泥品质好、处理场地环境状况较好、工艺过程没有危险性等优点。
考虑到处理构筑物的占地问题,并且当前好氧消化池的设计经验比较缺乏,故本设计中采用厌氧消化池作为消化设施。
1、设计要点
每座消化池的大小,可根据运转方式、要求的机动性、结构和基础的考虑而决定。
一般每座消化池的容积:
小型的消化池为2500m3以下;中型消化池为
5000m3左右;大型消化池为100003以上。
当为圆柱形消化池时,其直径一般为6~35m,柱体部分的高度约为直径的1/2,总高与直径之比约为0.8~1.0。
池子的直径很少大于35m。
池底坡度一般采用8%。
2、设计计算
(1)消化池容积计算
根据剩余活性污泥量较多,采用有机负荷法进行设计,挥发性有机负荷选用1.05kg/(m3·d),初沉污泥量为31m3·d,浓缩后剩余污泥量为15.37m3·d,含水率为97%,干污泥相对密度为1.01,挥发性有机物占67%,则消化池总容积为:
VSv(3115.37)(197%)1.0110000.67896.53(m3)
S1.05
容积比为一级:
二级=2:
1,一级消化池为2座,二级消化池为1座,则单池容积为298.85m3。
(2)消化池高度计算
一级消化池结构尺寸为:
消化池直径D=9m;集气罩直径d1=1.5m,高度h1=2.0m;池底椎体圆台直径d2=1.5m,椎体倾角为15°;计算得到上椎体及下椎体高度h2=h4=1.20m;取消化池主体高度h3=4.0m。
则消化池总高度为:
Hh1h2h3h42.01.24.01.28.4m
总高度和圆柱直径的比例为:
消化池各部分容积:
集气罩容积
消化池有效容积为:
符合要求。
消化前后
V0V2V3V425.43254.3425.43305.2(m3)298.85m3,
二级消化池结构尺寸同一级消化池。
(3)消化后污泥量计算
A、一级消化后污泥量:
一级消化降解了部分可消化有机物,同时一级消化不排出上清液,污泥含水量不变,有下式成立:
V2P2V1P1
V2(1P2)V1(1P1)(1PVRdm)
式中,V1——一级消化前生污泥量(m3/d);
V2——一级消化后污泥量(m3/d);
P1——生污泥含水率(%);
P2——一级消化污泥含水率(%);
Pv——生物泥中有机物含量(%),一般采用65%;
Rd——污泥可消化程度(%),一般采用50%;
m——一级消化占可消化程度的比例(%),一般采用70%~80%。
V1=46.34m3/d,P1=97%,m=80%,则一级消化后污泥量及污泥含水率为:
V246.34(m3/d);P297.76%一级消化池单池排泥量为46.34/2=23.17m3/d
B、二级消化后污泥量消化浓缩后污泥含水率由一级消化前的97%降至二级消化
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