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污泥处理构筑物设计与计算过程案例综述
城市污水污泥处理厂主要使用的矿渣污泥主要可以分类为砂浆栅渣、沉砂池砂浆矿渣、初级深沉池矿渣污泥及二次处理沉淀池矿渣中的其他生物活性污泥。
1.1污泥浓缩池
1.1.1设计说明
对于污泥浓缩来说常见的有气浮式浓缩和重力式浓缩。如果通过厌氧的硝化方式来进行对污泥的稳定,则通常会使用重力浓缩;而当选用良好的臭氧硝化方式来进行水中的污泥稳定时。两种方法均可使用。重力污水浓缩的方式可以大致分为两种,即称为连续式重力浓缩和间歇式重力浓缩,通常来说,大中型工业污水处理厂都会选用连续式重力浓缩法[18]。
本项目工程设计中所选择的水池是一个连续型的重力浓缩池。重力污泥浓缩池通常来说是采用一种高强度、低温、防水的密凝土结构中的钢筋混凝土材料来进行建造的,设有深入多层排泥管、深入多层排水污泥管和多层上清液排泥管,其中的平面结构形状主要为圆型和矩型两种[17]。
1.1.2设计参数
剩余污泥量为;污泥含水率设为=99.5%;
污泥浓缩后含水率设为=97%;
浓缩池的类型:圆形辐流式;(假设两座)
1.1.3工艺尺寸计算
(1)浓缩池的总面积A为
上式中:Q为污泥量
C为污泥浓缩池中的污水固体的浓度,
它与固体含水率的关系为
G为固体流动通量,对于剩余的污泥来说,G通常为30~60。
则
(2)浓缩池直径的D为
单个池子的面积
则可算出直径为
则取
(3)浓缩池工作部分的高度为
上式中:T为污泥浓缩所需时间,设;
(4)浓缩池的有效水深H为
H=h1+h2
上式中:为缓冲层的高度,取
则
(5)浓缩池的总高度H总
上式中为超高,取
为圆锥体高度,
为池底坡度.取;
为污泥斗的上底直径,取
则
为污泥斗高度
为污泥斗的下底直径,取
则
(6)浓缩池中的污泥体积
上式中:Q为所需浓缩的污泥量;
,则分别为进泥和浓缩后的污泥的含水率。
(7)澄清液所占的体积量
1.1.4设备选型
选用NG-C型浓缩池刮泥机,主要参数见下表1.1:
表1.1单边式传动提耙式刮泥机的主要参数
1.2污泥消化池
1.2.1设计说明
污泥的生物消化主要可以细分为碱性厌氧化物消化、良好的酸性坏氧化物消化。厌酸缺氧肉类食品中的消化主要处理指的就这是一种比较传统的肉类食品厌氧消化处理技术。其工作的主要化学原理是与厌酸和氧酸性微生物相互作用,将污泥污水中的厌氧有机物、贮藏在厌氧微生物体内的厌酸和氧酸性有机物以及一些与微生物体的相互反应作用产生三氯甲烷,从而可以使淤土污泥污水质量稳定;而良好氧气的消化则主要含义是用于指人们通过污泥给予好氧在良好的氧化环境下对污泥与污水质量来进行稳定[19]。
此次设计中所选择的方法为厌氧硝化剂。厌氧污泥硝化池在全部无氧环境中,借助于兼性菌及其他专性细菌可以降解有机污染物,分解后可以产生以甲烷和乙炔为主的废气,基于这一工艺的原理来进行污水处理,而不是再利用废弃物[20]。
1.2.2设计参数
污泥的排放总量:
初沉池的的污泥排放量为,
剩余的污泥排放量经浓缩后为,
总计污泥排放量为
新鲜污泥年的平均温度为;全年平均气温为;硝化温度设为;冬季室外寒冷,采用历年平均的最低温度;消化时间(停留时间);消化池的各个主要部位的平均传热系数:池盖=0.81w/(m2k);位于池壁以及位于表层地面以上部分=0.7w/(m2k)。污泥的投配率设为5%;
1.2.3设计计算
(1)污泥消化池的有效容积V
上式中:V为污泥量;n为污泥投配率,取5%.
选用两座消化池,则单个池的容积
(2)污泥消化池的尺寸
本设计选用的是圆柱型的消化池,设消化池直径,集气罩的直径,池低下部的锥底直径。集气罩的高度,消化池的柱体高度
而
∴设计的消化池的总高度H为
(3)污泥消化池的容积
①集气罩容积V
②上下锥体的容积为
③圆柱的容积
④消化池容积
(4)消化池表面积
①集气罩的表面积
②消化池池盖部分的表面积
③消化池下部锥体的表面积
④消化池柱体部分的表面积
⑤则污泥消化池的总面积为
1.3贮泥池
1.1.1设计说明
贮泥池的主要作用是自动调节污水消化池的排泥与脱水污泥池的脱水这