某城區(qū)污水處理廠污泥處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程案例分析目錄TOC\o"1-3"\h\u32552某城區(qū)污水處理廠污泥處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程案例分析 18102第1章污泥處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算 1260121.1污泥處理方案 151521.2污泥濃縮脫水方案 2217551.3污泥脫水工藝確定 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章污泥處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算1.1污泥處理方案通常，城市污水處理廠完善的污泥處理工藝為:剩余污泥→污泥濃縮→污泥脫水→泥餅。該方案可大大降低--期建設(shè)資金及運(yùn)行費(fèi)用，同時(shí)簡(jiǎn)化操作管理工作量。隨著環(huán)保要求提高，經(jīng)濟(jì)實(shí)力增強(qiáng)，可以通過(guò)進(jìn)--步延長(zhǎng)污泥泥齡或增加厭氧消化裝置來(lái)完成污泥穩(wěn)定化，無(wú)害化處理。1.2污泥濃縮脫水方案污泥濃縮一般采用重力濃縮，設(shè)置污泥濃縮池，一般停留時(shí)間為12h以上，濃縮池設(shè)置污泥濃縮機(jī)，以提高濃縮效果，經(jīng)過(guò)濃縮以后的污泥，含水率在97%左右。通過(guò)濃縮方法的比較選擇適合本工程的方法，主要是從投資成本，維護(hù)管理，是否高效，對(duì)適用范圍進(jìn)行全面分析。表4-2濃縮方法比較濃縮方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用范圍重力濃縮1、貯泥能力強(qiáng)；2、動(dòng)力消耗小1、占地面積大；2、濃縮效果差3、縮后污泥含水率高:易發(fā)醇產(chǎn)生臭氣濃縮初沉池污泥和剩余污泥的混合污氣浮濃縮1、占地面積??；2、濃縮效果好1、污泥貯存能力小于重力污泥，能耗和操作高于重力濃縮濃縮過(guò)程中易產(chǎn)生污泥膨脹，易發(fā)酵的剩余污泥離心濃縮1、占地面積小，處理能力號(hào)，濃縮后含水率低1、離心機(jī)價(jià)格高；操作管理難難以濃縮的污泥和場(chǎng)地小，衛(wèi)生要求高，含水率要求低的情況本著運(yùn)行簡(jiǎn)單，方便管理，貯泥能力強(qiáng)，本次采用重力濃縮，設(shè)置污泥濃縮池，一般般停留時(shí)間為12h以上，濃縮池設(shè)置污泥濃縮機(jī)，以提高濃縮效果，經(jīng)過(guò)濃縮以后的污泥，含水率在97%左右。1.3污泥脫水工藝確定剩余污泥→重力濃縮池→貯泥間→污泥脫水間→泥餅外運(yùn)1.3.1污泥濃縮池1、功能：污泥濃縮的目的在于去除污泥顆粒間的空隙水，以減少污泥體積，為污泥的后續(xù)處理提供便利條件。2、設(shè)計(jì)計(jì)算（1）設(shè)計(jì)剩余污泥量，剩余污泥體積。（2）按《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50014-2006)7.2.1條濃縮活性污泥時(shí)，重力式污泥濃縮池的設(shè)計(jì)，污泥固體負(fù)荷宜采用30kg/(m2.d)~60kg(m2.d)，取污泥固體負(fù)荷L=（3）污泥濃縮池面積F設(shè)計(jì)取300（4）污泥濃縮池直徑D取直徑D=20m，則污泥濃縮池的實(shí)際面積采用中心傳動(dòng)濃縮機(jī)，根據(jù)給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第11冊(cè)常用設(shè)備中3.4.5節(jié)中有關(guān)污泥濃縮機(jī)的資料。表5-1中心傳動(dòng)濃縮機(jī)各部分尺寸基本參數(shù)基本尺寸有效水深H（m）池底坡度（i）功率（kw）外緣線速度（m/min）Dh1.5-2.95180004.744.50.83（5）污泥濃縮池有效體積V（6）校核污泥停留時(shí)間T符合《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》7.2.1條中要求的濃縮時(shí)間不宜小于12h。（7）校核污泥表面負(fù)荷q（8）濃縮后污泥體積V,濃縮脫水后，濃縮污泥的含水率為98%。則濃縮后污泥體積為（9）放空管管徑D當(dāng)污泥濃縮池需要進(jìn)行檢修時(shí)，需要將池中的水放空，因此要設(shè)置放空管。①反應(yīng)池單池有效體積:V=821.35②放空時(shí)間:T=3min③放空管管徑:D=600mm④校核放空管流速:根據(jù)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》第4.2.5條非金屬排水管道的最大設(shè)流速為5m/s,第4.2.7條中排水管道在設(shè)計(jì)充滿度下最小設(shè)計(jì)流速為0.6m/s。因此，放空管流速v=3.23m/s是合理的。（10）排泥管計(jì)算①排泥管采用Q235A材料的管道，輸泥管粗糙系數(shù)n=0.01②管道數(shù)量N=1③管道流量q,④根據(jù)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》第4.2.8條中，污水廠壓力輸泥管的最小設(shè)計(jì)流速取值，污泥濃縮池濃縮后污泥含水率為98%，則取設(shè)計(jì)流速v=0.7m/s。⑤校核設(shè)計(jì)管徑d則污泥管徑取d=400mm。3、主要設(shè)備：污泥濃縮池共一座，分兩口，鋼筋砼結(jié)構(gòu)，兩池輪流使用。濃縮池結(jié)構(gòu)尺寸池徑中20000mm，有效池深4.3m。中心傳動(dòng)懸掛式濃縮機(jī)2套，包括工作橋、小刮板、穩(wěn)流筒、刮泥桁架、溢流裝置等。接入CASS池排泥管時(shí)應(yīng)設(shè)置電磁流量計(jì)，進(jìn)泥管上設(shè)有電動(dòng)閘閥，參與自控操作，出泥管接往脫水機(jī)房污泥螺桿泵，也應(yīng)設(shè)有電動(dòng)閘閥，方便自控操作。4、運(yùn)行方式：剩余污泥泵將CASS生化反應(yīng)池中的剩余污泥通過(guò)管道輸送至污泥濃縮池，中心傳動(dòng)污泥濃縮機(jī)采用渦輪渦桿傳動(dòng)，該機(jī)刮臂上裝有垂直柵條，除滿足刮泥外，還起到緩速攪拌的作用，可提高濃縮效果，加速活性污泥下沉。1.3.2貯泥池設(shè)計(jì)1、貯泥池設(shè)計(jì)進(jìn)泥量Q——濃縮反應(yīng)池后的污泥量，m3/d，本設(shè)計(jì)取820m3/d；貯泥池計(jì)算能容納物體的體積V=式中：V——貯泥池能容納物體的體積，m3；??——貯泥時(shí)間，h，通常取，取8h；n——貯泥池個(gè)數(shù)，取2個(gè)；V=2、貯泥池實(shí)際能容納物體的體積本設(shè)計(jì)貯泥池尺寸為L(zhǎng)×B×H=7m×2m×3.5m，超高0.5m。每個(gè)貯泥池安裝一根DN200mm的吸泥管，兩個(gè)貯泥池用DN200mm的管道連接。同時(shí)安裝兩條DN200mm進(jìn)泥管，分別接收來(lái)自CASS池以及污泥濃縮池的污泥。貯泥時(shí)間一般為一天3次。1.3.3污泥脫水機(jī)房1、設(shè)計(jì)參數(shù)剩余污泥干重。進(jìn)泥含水率p,=98%;需濃縮脫水污泥量出泥含水率p,≤60%;脫水后污泥體積Vt3、脫水間房設(shè)計(jì)計(jì)算污泥脫水是為了將污泥中的水含量降低到方便后續(xù)操作的措施，一般使含水率為85%左右。本設(shè)計(jì)計(jì)劃選擇帶式壓濾機(jī)進(jìn)行污泥脫水，脫水前必須對(duì)污泥進(jìn)行改善，以便最后的處理。1.3.4設(shè)計(jì)規(guī)范1、機(jī)械脫水設(shè)計(jì)，按照下面的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)：（1）選擇污泥脫水機(jī)械種類時(shí)，要考慮污泥的性質(zhì)、要求和經(jīng)濟(jì)條件，充分比較。（2）污泥在進(jìn)入脫水機(jī)里的水分含量必須小于98%。（3）硝化后的污泥，通常會(huì)考慮污水的化學(xué)性質(zhì)，選擇在脫水之前進(jìn)行處理。（4）喪失水分后的污泥通常運(yùn)送到污泥堆場(chǎng)儲(chǔ)存，污泥堆場(chǎng)容積應(yīng)根據(jù)污泥排出時(shí)間等規(guī)劃。（5）脫水間應(yīng)安裝通風(fēng)系統(tǒng)，一般最少每10分鐘換氣一次。（6）污泥在去除水分，需要加化學(xué)物質(zhì)調(diào)解性質(zhì)。一般按下列要求加藥：=1\*GB3①化學(xué)物質(zhì)種類必須按照污泥的成分和組成去選擇，劑量需要根據(jù)資料和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)計(jì)算。=2\*GB3②污泥投加化學(xué)物質(zhì)，混合反應(yīng)后要及時(shí)送入機(jī)械脫水。（7）壓濾機(jī)一般選擇帶式壓濾機(jī)，其泥餅的實(shí)際產(chǎn)量與理論產(chǎn)量的比值和泥餅水分含量需要自行計(jì)算。（8）泥餅中水分含量一般為75%~80%。（9）空氣壓縮機(jī)在是每一個(gè)帶式壓濾機(jī)必須的胚胎設(shè)施，并且需要1臺(tái)準(zhǔn)備著供使用。2、脫水機(jī)選擇本設(shè)計(jì)選擇DY-3000型帶式壓濾機(jī)，選擇2臺(tái)（一用一備），工作周期為一天二次。每天污泥處理量為m=500×12=6000kg/d>4500kg/d，滿足要求。DY-3000帶式壓濾機(jī)參數(shù)見表5-2表5-2DY-3000型帶式壓濾機(jī)技術(shù)參數(shù)表濾帶寬度/mm泥餅含水率/%電動(dòng)機(jī)功率/kW300070~802.23、除臭系統(tǒng)因?yàn)槲勰鄷?huì)生成不凈氣體，所以本設(shè)計(jì)選擇生物炭的方式對(duì)空氣進(jìn)行除臭除味。每臺(tái)帶式壓濾機(jī)上設(shè)置空氣集中裝置，采用兩組空氣凈化器，由通風(fēng)系統(tǒng)將氣體送至凈化器中。第2章平面及高程布置2.1平面布置污水處理廠處理工藝系統(tǒng)內(nèi)有許多處理構(gòu)筑物和銜接各構(gòu)筑物的管道以及各種輔助設(shè)施，所以為了更便捷的操控和管理，需要對(duì)污水處理廠進(jìn)行合理的平面布置。污水處理廠的平面規(guī)劃應(yīng)契合下列基本原則：1、各處理構(gòu)筑物和日常、工作設(shè)施需要集中布置，功能分區(qū)清晰；2、盡可能運(yùn)用原有地勢(shì)情況，滿足土石方量在數(shù)量上相等，管線布置最短使污水依靠重力自流；3、電纜和壓力管線按照管線敷設(shè)要求，便于維護(hù)和維修；4、應(yīng)設(shè)置倉(cāng)庫(kù)和污泥堆場(chǎng)；5、生活辦公區(qū)域要應(yīng)布置在上風(fēng)向，遠(yuǎn)離處理構(gòu)筑物；6、道路要合理，方便車輛的進(jìn)入和材料的運(yùn)輸；7、綠化所占空間的大小要大于全廠總空間的三成；8、在滿足近期情況布置時(shí)，還要考慮遠(yuǎn)期布置。2.2高程布置2.2.1高程布置規(guī)定為了使污水能夠在管線內(nèi)順利流通盡可能選擇重力流，不僅能降低能量的消耗，還方便操控和管理；在進(jìn)行水力計(jì)算的時(shí)候，通常計(jì)算水量最大、管線最長(zhǎng)、機(jī)械能損失最大的工藝流程；污水處理廠的出水管道高度，避免水位相遇產(chǎn)生抬高的現(xiàn)象；精確計(jì)算各構(gòu)筑物和進(jìn)出水管道的在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中單位質(zhì)量液體的機(jī)械能的損失；2.2.2構(gòu)筑物水頭損失各處理構(gòu)筑物水頭損失，見表6-1。表6-1各處理構(gòu)筑物水頭損失處理構(gòu)筑物名稱水頭損失/cm處理構(gòu)筑物名稱水頭損失/cm粗格柵10CASS生化池180細(xì)格柵26紫外線消毒20旋流式沉砂池10巴氏計(jì)量槽10構(gòu)筑物水頭損失計(jì)算，見表6-2。表6-2各構(gòu)筑物水力損失計(jì)算表構(gòu)筑物流量L/s管徑mm1000i‰Vm/sLmiLmV2/2gmm粗格柵至提升泵房86512002.281.5340.0030.3010.304提升泵房至細(xì)格柵8654002.501.13110.01800.018細(xì)格柵至沉砂池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消毒池至計(jì)量槽8654001.221.13100.0680.0080.076旋流沉砂池-CASS池備注1、細(xì)格柵損失取0.2m2、沉砂池取0.1m3、流量計(jì)井取0.1m4、沉砂池出水堰損失取0.4m5、局部水頭損失取0.4m6、沿程水頭損失取0.3m合計(jì)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、穿墻孔取0.2m3、局部水頭損失取0.8m4、沿程水頭損失取0.2m合計(jì)1.8+0.2+0.8+0.2=3m消毒池-巴士計(jì)量槽消毒模塊取0.2m出水堰損失取0.2m沿程阻力損失取0.5m合計(jì)