【《某城区污水处理厂污泥处理构筑物设计计算过程案例分析》3500字】

某城区污水处理厂污泥处理构筑物设计计算过程案例分析目录TOC\o"1-3"\h\u32552某城区污水处理厂污泥处理构筑物设计计算过程案例分析 18102第1章污泥处理构筑物设计计算 1260121.1污泥处理方案 151521.2污泥浓缩脱水方案 2217551.3污泥脱水工艺确定 33434第2章平面及高程布置 7235972.1平面布置 7255042.2高程布置 7第1章污泥处理构筑物设计计算1.1污泥处理方案通常，城市污水处理厂完善的污泥处理工艺为:剩余污泥→污泥浓缩→污泥脱水→泥饼。该方案可大大降低--期建设资金及运行费用，同时简化操作管理工作量。随着环保要求提高，经济实力增强，可以通过进--步延长污泥泥龄或增加厌氧消化装置来完成污泥稳定化，无害化处理。1.2污泥浓缩脱水方案污泥浓缩一般采用重力浓缩，设置污泥浓缩池，一般停留时间为12h以上，浓缩池设置污泥浓缩机，以提高浓缩效果，经过浓缩以后的污泥，含水率在97%左右。通过浓缩方法的比较选择适合本工程的方法，主要是从投资成本，维护管理，是否高效，对适用范围进行全面分析。表4-2浓缩方法比较浓缩方法优点缺点适用范围重力浓缩1、贮泥能力强；2、动力消耗小1、占地面积大；2、浓缩效果差3、缩后污泥含水率高:易发醇产生臭气浓缩初沉池污泥和剩余污泥的混合污气浮浓缩1、占地面积小；2、浓缩效果好1、污泥贮存能力小于重力污泥，能耗和操作高于重力浓缩浓缩过程中易产生污泥膨胀，易发酵的剩余污泥离心浓缩1、占地面积小，处理能力号，浓缩后含水率低1、离心机价格高；操作管理难难以浓缩的污泥和场地小，卫生要求高，含水率要求低的情况本着运行简单，方便管理，贮泥能力强，本次采用重力浓缩，设置污泥浓缩池，一般般停留时间为12h以上，浓缩池设置污泥浓缩机，以提高浓缩效果，经过浓缩以后的污泥，含水率在97%左右。1.3污泥脱水工艺确定剩余污泥→重力浓缩池→贮泥间→污泥脱水间→泥饼外运1.3.1污泥浓缩池1、功能：污泥浓缩的目的在于去除污泥颗粒间的空隙水，以减少污泥体积，为污泥的后续处理提供便利条件。2、设计计算（1）设计剩余污泥量，剩余污泥体积。（2）按《室外排水设计规范》(GB50014-2006)7.2.1条浓缩活性污泥时，重力式污泥浓缩池的设计，污泥固体负荷宜采用30kg/(m2.d)~60kg(m2.d)，取污泥固体负荷L=（3）污泥浓缩池面积F设计取300（4）污泥浓缩池直径D取直径D=20m，则污泥浓缩池的实际面积采用中心传动浓缩机，根据给排水设计手册第11册常用设备中3.4.5节中有关污泥浓缩机的资料。表5-1中心传动浓缩机各部分尺寸基本参数基本尺寸有效水深H（m）池底坡度（i）功率（kw）外缘线速度（m/min）Dh1.5-2.95180004.744.50.83（5）污泥浓缩池有效体积V（6）校核污泥停留时间T符合《室外排水设计规范》7.2.1条中要求的浓缩时间不宜小于12h。（7）校核污泥表面负荷q（8）浓缩后污泥体积V,浓缩脱水后，浓缩污泥的含水率为98%。则浓缩后污泥体积为（9）放空管管径D当污泥浓缩池需要进行检修时，需要将池中的水放空，因此要设置放空管。①反应池单池有效体积:V=821.35②放空时间:T=3min③放空管管径:D=600mm④校核放空管流速:根据《室外排水设计规范》第4.2.5条非金属排水管道的最大设流速为5m/s,第4.2.7条中排水管道在设计充满度下最小设计流速为0.6m/s。因此，放空管流速v=3.23m/s是合理的。（10）排泥管计算①排泥管采用Q235A材料的管道，输泥管粗糙系数n=0.01②管道数量N=1③管道流量q,④根据《室外排水设计规范》第4.2.8条中，污水厂压力输泥管的最小设计流速取值，污泥浓缩池浓缩后污泥含水率为98%，则取设计流速v=0.7m/s。⑤校核设计管径d则污泥管径取d=400mm。3、主要设备：污泥浓缩池共一座，分两口，钢筋砼结构，两池轮流使用。浓缩池结构尺寸池径中20000mm，有效池深4.3m。中心传动悬挂式浓缩机2套，包括工作桥、小刮板、稳流筒、刮泥桁架、溢流装置等。接入CASS池排泥管时应设置电磁流量计，进泥管上设有电动闸阀，参与自控操作，出泥管接往脱水机房污泥螺杆泵，也应设有电动闸阀，方便自控操作。4、运行方式：剩余污泥泵将CASS生化反应池中的剩余污泥通过管道输送至污泥浓缩池，中心传动污泥浓缩机采用涡轮涡杆传动，该机刮臂上装有垂直栅条，除满足刮泥外，还起到缓速搅拌的作用，可提高浓缩效果，加速活性污泥下沉。1.3.2贮泥池设计1、贮泥池设计进泥量Q——浓缩反应池后的污泥量，m3/d，本设计取820m3/d；贮泥池计算能容纳物体的体积V=式中：V——贮泥池能容纳物体的体积，m3；𝑡——贮泥时间，h，通常取，取8h；n——贮泥池个数，取2个；V=2、贮泥池实际能容纳物体的体积本设计贮泥池尺寸为L×B×H=7m×2m×3.5m，超高0.5m。每个贮泥池安装一根DN200mm的吸泥管，两个贮泥池用DN200mm的管道连接。同时安装两条DN200mm进泥管，分别接收来自CASS池以及污泥浓缩池的污泥。贮泥时间一般为一天3次。1.3.3污泥脱水机房1、设计参数剩余污泥干重。进泥含水率p,=98%;需浓缩脱水污泥量出泥含水率p,≤60%;脱水后污泥体积Vt3、脱水间房设计计算污泥脱水是为了将污泥中的水含量降低到方便后续操作的措施，一般使含水率为85%左右。本设计计划选择带式压滤机进行污泥脱水，脱水前必须对污泥进行改善，以便最后的处理。1.3.4设计规范1、机械脱水设计，按照下面的要求进行设计：（1）选择污泥脱水机械种类时，要考虑污泥的性质、要求和经济条件，充分比较。（2）污泥在进入脱水机里的水分含量必须小于98%。（3）硝化后的污泥，通常会考虑污水的化学性质，选择在脱水之前进行处理。（4）丧失水分后的污泥通常运送到污泥堆场储存，污泥堆场容积应根据污泥排出时间等规划。（5）脱水间应安装通风系统，一般最少每10分钟换气一次。（6）污泥在去除水分，需要加化学物质调解性质。一般按下列要求加药：=1\*GB3①化学物质种类必须按照污泥的成分和组成去选择，剂量需要根据资料和实际经验计算。=2\*GB3②污泥投加化学物质，混合反应后要及时送入机械脱水。（7）压滤机一般选择带式压滤机，其泥饼的实际产量与理论产量的比值和泥饼水分含量需要自行计算。（8）泥饼中水分含量一般为75%~80%。（9）空气压缩机在是每一个带式压滤机必须的胚胎设施，并且需要1台准备着供使用。2、脱水机选择本设计选择DY-3000型带式压滤机，选择2台（一用一备），工作周期为一天二次。每天污泥处理量为m=500×12=6000kg/d>4500kg/d，满足要求。DY-3000带式压滤机参数见表5-2表5-2DY-3000型带式压滤机技术参数表滤带宽度/mm泥饼含水率/%电动机功率/kW300070~802.23、除臭系统因为污泥会生成不净气体，所以本设计选择生物炭的方式对空气进行除臭除味。每台带式压滤机上设置空气集中装置，采用两组空气净化器，由通风系统将气体送至净化器中。第2章平面及高程布置2.1平面布置污水处理厂处理工艺系统内有许多处理构筑物和衔接各构筑物的管道以及各种辅助设施，所以为了更便捷的操控和管理，需要对污水处理厂进行合理的平面布置。污水处理厂的平面规划应契合下列基本原则：1、各处理构筑物和日常、工作设施需要集中布置，功能分区清晰；2、尽可能运用原有地势情况，满足土石方量在数量上相等，管线布置最短使污水依靠重力自流；3、电缆和压力管线按照管线敷设要求，便于维护和维修；4、应设置仓库和污泥堆场；5、生活办公区域要应布置在上风向，远离处理构筑物；6、道路要合理，方便车辆的进入和材料的运输；7、绿化所占空间的大小要大于全厂总空间的三成；8、在满足近期情况布置时，还要考虑远期布置。2.2高程布置2.2.1高程布置规定为了使污水能够在管线内顺利流通尽可能选择重力流，不仅能降低能量的消耗，还方便操控和管理；在进行水力计算的时候，通常计算水量最大、管线最长、机械能损失最大的工艺流程；污水处理厂的出水管道高度，避免水位相遇产生抬高的现象；精确计算各构筑物和进出水管道的在运动过程中单位质量液体的机械能的损失；2.2.2构筑物水头损失各处理构筑物水头损失，见表6-1。表6-1各处理构筑物水头损失处理构筑物名称水头损失/cm处理构筑物名称水头损失/cm粗格栅10CASS生化池180细格栅26紫外线消毒20旋流式沉砂池10巴氏计量槽10构筑物水头损失计算，见表6-2。表6-2各构筑物水力损失计算表构筑物流量L/s管径mm1000i‰Vm/sLmiLmV2/2gmm粗格栅至提升泵房86512002.281.5340.0030.3010.304提升泵房至细格栅8654002.501.13110.01800.018细格栅至沉砂池4049001.080.958.60.0760.0110.087沉砂池至CASS432.56002.241.041430.0100.0070.017CASS至消毒池27.78002.011.131500.1420.0080.150消毒池至计量槽8654001.221.13100.0680.0080.076旋流沉砂池-CASS池备注1、细格栅损失取0.2m2、沉砂池取0.1m3、流量计井取0.1m4、沉砂池出水堰损失取0.4m5、局部水头损失取0.4m6、沿程水头损失取0.3m合计0.2+0.1+0.1+0.4+0.4+0.3=1.5mCASS池-消毒池1、CASS池水位差取1.8m2、穿墙孔取0.2m3、局部水头损失取0.8m4、沿程水头损失取0.2m合计1.8+0.2+0.8+0.2=3m消毒池-巴士计量槽消毒模块取0.2m出水堰损失取0.2m沿程阻力损失取0.5m合计