污泥处理系统计算

4.7.5 污泥浓缩池

污泥浓缩池的对象是颗粒间的孔隙水，浓缩的目的是在于缩小污泥的体积，便于后续污泥处理。常用污泥浓缩池分为竖流浓缩池和辐流浓缩池2种。剩余污泥含水率高，需要进行浓缩处理。设计中一般采用浓缩池处理剩余活性污泥。浓缩前污泥含水率99%，浓缩后污泥含水率97%。本设计作者选用竖流式浓缩池。进入浓缩池的剩余污泥量为0.00164m 3/s ，采用1个浓缩池，则浓缩池流量为：10.00164Q =m 3/s 。

（1）中心进泥管面积f

100.001640.0820.02

Q f v ===（m 2） 式中 0v ——中心进泥管流速（m/s ），一般采用≤0.03(m/s)，本设计取0.02(m/s)

00.323d =

==（m ） 取 00.35d =（m ）

浓缩池的进泥管采用DN150mm 管道，管内流速为

12

2440.001640.09293.140.15Q v D π⨯===⨯(m/s) (2)中心进泥管喇叭口与反射板之间的缝隙高度3h

13110.001640.05560.02 3.140.47

Q h v d π===⨯⨯（m ）取0.06（m ） 式中 1v ——污泥从中心管喇叭口与反射板间缝隙流出的速度，一般采用0.02~0.03 （m/s ）

1d ——喇叭口直径，一般采用

101.35 1.350.350.47d d ==⨯=（m ）

（3）浓缩后分离出的污水量q

01099970.001640.001110010097

P P q Q P --=⨯=⨯=--（m 3/s ） 式中 P ——浓缩前污泥含水率，一般采用99%

0P ——浓缩后污泥含水率，一般采用97%

（4）浓缩池水流部分面积F

0.0011220.00005

q F v ===（m 2） 式中 v ——污水在浓缩池内上升流速，一般0.00005~0.0001v =（m/s ），本设计中取0.00005（m/s ）

（5）浓缩池直径D

5.3038D =

==（m ）设计中取5.4（m ） （6）有效水深2h 20.00005123600 2.16h vt ==⨯⨯=（m ）

式中 t ——浓缩时间，一般采用10~16（h ），设计中取12（h ）

（7）浓缩后剩余污泥量1'Q

11010010099'0.001640.0005510010097

P Q Q P --==⨯=--（m 3/s ）47.52=（m 3/d ） (8)浓缩池污泥斗容积V

采用重力排泥方式，污泥斗设在浓缩池的底部，则污泥斗高5h 为

5()55(2.70.25) 3.5026h tg R r tg α=-=︒⨯-=（m ）取3.5(m)

式中 α——污泥斗倾角，圆型池体污泥斗倾角≥55°，本设计取55°

R ——浓缩池半径，

2.72

D R ==（m ） r ——污泥斗底部半径，本设计取0.5（m ）

则污泥斗容积V 为

22225 3.14() 3.5026(2.7 2.70.250..25)29.42933

V h R Rr r π

=++=⨯⨯+⨯+=（m 3），取29.43 (m 3)

（9）污泥在污泥斗中停留的时间T

129.4314.863600'36000.00055

V T Q =

==⨯（h ） （10）浓缩池总高度h 123450.3 2.160.05560.3 3.5026 6.3182h h h h h h =++++=++++=(m)

取6.32(m)

式中 1h ——超高，本设计取0.3（m ）

4h ——缓冲层高度，本设计取0.3（m ）

(11)溢流堰

浓缩池溢流出水经过溢流堰进入出水槽，然后汇入出水管排出。

出水槽流量

0.0011q =（m 3/s ）

设出水槽宽0.15b =（m ），水深0.05（m ），则水流速为0.147（m/s ）。

溢流堰周长

(2) 3.14(5.420.15)16.014c D b π=-=⨯-⨯=（m ）

其中

D ——浓缩池直径，

（m ） b ——出水槽宽，

（m ） 溢流堰采用双侧90°三角形出水堰，三角堰顶宽0.16m ，深0.08m ，每格沉淀池有88个三角堰。

三角堰流量0q 为

00.00110.00001258888

q q =

==（m 3/s ） 则三角堰堰水深'h 为 2

0.450'0.70.70.00001250.0077h q ==⨯=（m ）

三角堰后自由跌落0.10（m ），则出水堰水头损失为0.1077（m ）。

（12）溢流管

溢流水量——0.0011q =（m 3/s ）

设溢流管管径——DN150（mm ）

管内流速——v=0.156（m/s ）

（13）排泥管

浓缩后剩余污泥量1'0.00055Q =(m 3/s)，泥量很小，采用间歇排泥方式，污泥斗容积为29.43m 3，污泥管道选用DN150mm ，每次排泥0.5h ，每日排泥2次，间隔时间为12h 。竖流浓缩池计算简图见图6。

图6 竖流浓缩池计算简图

4.7.6污泥消化池

污泥消化分为好氧消化和厌氧消化两种方式。厌氧消化是传统的消化方法，其原理是通过厌氧微生物的作用将污泥中的有机物、贮存在微生物体内的有机物以及部分生物体转化为甲烷，从而达到污泥稳定；好氧消化则是通过供氧在好氧条件下对污泥进行稳定。从可持续发展的角度，本设计选用厌氧消化。

①消化池有效容积 V V=ηQ =47.525%

=950.4(m 3) 式中 Q ——污泥量，剩余污泥量经浓缩后为47.52（m 3/d ）

η——污泥投配率，取5%

采用2座消化池，则单池容积 V O =V/2=475.2(m 3)

②消化池尺寸[25]

本设计采用圆柱形消化池。

柱体部分直径取D 为10m ，集气罩直径d 1取4m ，池低下锥底直径d 2采用4m 。

集气罩高度h 1取1.5m ，上锥体高度h 2取2m ，消化池柱体高度h 3取5m （