tg60?(2.5?1.5)h3??1.73m
21V1?2.52?2.1??1.73?(2.52?2.5?1.5?1.52)?18.75m3?15.46m3
33、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:
V?Sv(31?15.37)?(1?97%)?1.01?1000?0.67??896.53(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:
H?h1?h2?h3?h4?2.0?1.2?4.0?1.2?8.4m
总高度和圆柱直径的比例为:
H8.4??0.933,介于0.8~1之间,符合要求。 D9消化池各部分容积: 集气罩容积
3.14?1.52V1?h1??2?3.533(m3)
44?d12上椎体容积
1?D13.14?92V2??h2???1.2?25.43(m3)
3434圆柱体容积
23.14?92V3?h3??4.0?254.34(m3)
44下椎体容积等于上椎体容积,V4 = V2 = 25.43m3。 消化池有效容积为:
符合要求。 V0?V2?V3?V4?25.43?254.34?25.43?305.2(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,消化前后污泥含水量不变,有下式成立:
?D2V2P2?V1P1
V2(1?P2)?V1(1?P1?P1)(VRdm)
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:
V2?46.34(m3/d);P2?97.76%
一级消化池单池排泥量为46.34/2 = 23.17 m3/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%降至二级消化池后的95%,每日二级消化池排出污泥:
V3?100?P1V1(1?PV?Rd)
100?P3式中,V1——生污泥量(m3/d); V3——二级消化后污泥量(m3/d);
P1——生污泥含水率(%);
P3——二级消化后污泥含水率(%)。
设计中取P1=97%,P3=95%,V1=11.654m3/d,则二级消化后污泥量为:
100?97V3??46.34?(1?0.65?0.50)?18.77(m3/d)
100?95二级消化池采用1座,所以其排泥量为18.77 m3/d。 污泥脱水
污水处理厂污泥二级消化后从二级消化池排出污泥的含水率约95%左右,体积很大。因此为了便于综合利用和最终处置,需对污泥做脱水处理,使其含水率降至60%~80%,从而大大缩小污泥的体积。
(1)脱水污泥量计算 脱水后污泥量:
Q?Q0100?P1
100?P2M?Q(1?P2)?1000
式中,Q——脱水后污泥量(m3/d); Q0——脱水前污泥量(m3/d);
P1——脱水前污泥含水率(%);
P2——脱水后污泥含水率(%); M——脱水后干污泥重量(㎏/d)。
设计中取Q0 = 18.77m3/d,P1=95%,P2=75%
Q?Q0100?P1100?95?18.77??3.754(m3/d)?0.156(m3/h)
100?P2100?75M?3.754?(1?0.75)?1000?938.5(kg/d)?39.11(kg/h)
污泥脱水后形成泥饼用小车运走,分离液返回处理系统前端进行处理。 (2)脱水机的选择
机械脱水方法有真空吸虑法、压滤法和离心法。常用的脱水机械主要有:真空转鼓过滤机、板框压滤机、带式压滤机、离心机。各种脱水机的主要特点如下:
表8:各种脱水机特点及适用
名称 真空压滤机 特点 能够连续生产,可以自动控制,构造复杂,附属设备多,运行费用高 板框压滤机 构造简单,劳动强度大,不能连续工作 可以连续工作,脱水效率带式压滤机 高、噪音小、能耗低、操作管理方便 离心机 动力消耗大、噪声较大 适用范围 应用较少,适用于工业企业 适合小型污泥处理装置 应用广泛,适用大中小型污泥处理装置 构造简单、脱水效果好、应用广泛,适用大中小型污泥处理装置 设计中选用DYB-600型带式压滤机,其主要技术指标为,污泥泵流量为2~5 m3/h,冲洗泵流量为4~6 m3/h,输送机输送量为800kg/h,泥饼含水率75%。设计中共采用2台带式压滤机,其中一用一备。工作周期为每天8小时,则处理污泥量为:
m?2?8?16(m3/d),可以满足要求。
3.4.5 污泥最终处置
污泥最终处置方法有弃置法和回收利用法。
弃置法包括卫生填埋和污泥焚烧处置;回收利用法包括污泥的土地利用、污泥堆肥和工业利用等。本设计中采用卫生填埋、土地利用及污泥堆肥等方法相结合的方式综合合理处置污泥。 高程计算
此设计中河岸标高为52m,洪水位为47m,排水管道管底标高与洪水位相平,平均流速为0.6~1.0m/s,取0.8m/s,反应池到二沉池之间的管道流速为防指止活性污泥沉淀和破坏,应取0.6m/s。