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1、
污泥處理構筑物設計計算
一、回流污泥泵房
1.設計說明
二沉池活性污泥由吸泥管吸入,由池中心落泥管及排泥管排入池外套筒閥井中,然后由管道輸送至回流泵房,其他污泥由刮泥板刮入污泥井中,再由排泥管排入剩余污泥泵房集泥井中。
設計回流污泥量為QR=RQ,污泥回流比R=50%-100%。按最大考慮,即QR=
100%Q=231.5L/s=20000m3/d
2.回流污泥泵設計選型
(1)揚程:
二沉池水面相對地面標高為0.6m,套筒閥井泥面相對標高為0.2m,回流污泥泵房泥面相對標高為-0.2-0.2=-0.4m,氧化溝水面相對標高為1.5m,則污泥回流泵所需提升高度為:1
2、.5-(-0.4)=1.9m
(2)流量:
兩座氧化溝設一座回流污泥泵房,泵房回流污泥量為20000m3/d=833m3/h
(3)選泵:
選用LXB-900螺旋泵3臺(2用1備),單臺提升能力為480m3/h,提升高度為2.0m-2.5m,電動機轉速n=48r/min,功率N=55kW
(4)回流污泥泵房占地面積為9m×5.5m
二、剩余污泥泵房
1.設計說明
二沉池產生的剩余活性污泥及其它處理構筑物排出污泥由地下管道自流入集泥井,剩余污泥泵(地下式)將其提升至污泥濃縮池中。
處理廠設一座剩余污泥泵房(兩座二沉池共用)
污水處理系統(tǒng)每日排出污泥干重為2×1334.4kg/
3、d,即為按含水率為99%計的污泥流量2Qw=2×133.44m3/d=266.88m3/d=11.12m3/h
2.設計選型
(1)污泥泵揚程:
輻流式濃縮池最高泥位(相對地面為)-0.4m,剩余污泥泵房最低泥位為 -(5.34-0.3-0.6)-4.53m,則污泥泵靜揚程為H0=4.53-0.4=4.13m,污泥輸送管道壓力損失為4.0m,自由水頭為1.0m,則污泥泵所需揚程為H=H0+4+1=9.13m。
(2)污泥泵選型:
選兩臺,2用1備,單泵流量Q>2Qw/2=5.56m3/h。選用1PN污泥泵Q 7.2-16m3/h, H 14-12m, N 3kW
(3)剩余污泥
4、泵房:
占地面積L×B=4m×3m,集泥井占地面積
三、污泥濃縮池
采用兩座幅流式圓形重力連續(xù)式污泥濃縮池,用帶柵條的刮泥機刮泥,采用靜壓排泥,剩余污泥泵房將污泥送至濃縮池。
1.設計參數(shù)
進泥濃度:10g/L
污泥含水率P1=99.0%,每座污泥總流量:
Qω=1334.4kg/d=133.44m3/d=5.56m3/h
設計濃縮后含水率P2=96.0%
污泥固體負荷:qs=45kgSS/(m2.d)
污泥濃縮時間:T=13h
貯泥時間:t=4h
2.設計計算
(1)濃縮池池體計算:
每座濃縮池所需表面積
5、
m2
濃縮池直徑
取D=6.2m
水力負荷
有效水深
h1=uT=0.18413=2.39m 取h1=2.4m
濃縮池有效容積
V1=Ah1=29.652.4=71.16m3
(2)排泥量與存泥容積:
濃縮后排出含水率P2=96.0%的污泥,則
Q w′=
按4h貯泥時間計泥量,則貯泥區(qū)所需容積
V2=4Q w′=41.39=5.56m3
泥斗容積
6、
= m3
式中:
h4——泥斗的垂直高度,取1.2m
r1——泥斗的上口半徑,取1.1m
r2——泥斗的下口半徑,取0.6m
設池底坡度為0.08,池底坡降為:
h5=
故池底可貯泥容積:
=
因此,總貯泥容積為
(滿足要求)
(3)濃縮池總高度
7、:
濃縮池的超高h2取0.30m,緩沖層高度h3取0.30m,則濃縮池的總高度H為
=2.4+0.30+0.30+1.2+0.16=4.36m
(4)濃縮池排水量:
Q=Qw-Q w′=5.56-1.39=4.17m3/h
(5)濃縮池計算草圖:
四、貯泥池及污泥泵
1.設計參數(shù)
進泥量:經濃縮排出含水率P2=96%的污泥2Q w′=233.36=66.72m3/d,設貯泥池1座,貯泥時間T=0.5d=12h
2.設計計算
池容為
8、
V=2Q′wT=66.720.5=33.36m3
貯泥池尺寸(將貯泥池設計為正方形)
LBH=3.63.63.6m 有效容積V=46.66m3
濃縮污泥輸送至泵房
剩余污泥經濃縮處理后用泵輸送至處理廠南面的苗圃作肥料之用
污泥提升泵
泥量Q=66.72m3/d=2.78m3/h
揚程H=2.3-(-1.5)+4+1=7.8m
選用1PN污泥泵兩臺,一用一備,單臺流量Q7.2~16m3/h,揚程H14~12mH2O,功率N3kW
泵
9、房平面尺寸L×B=4m×3m
高程計算
一、水頭損失計算
計算廠區(qū)內污水在處理流程中的水頭損失,選最長的流程計算,結果見下表:
污水廠水頭損失計算表
名 稱
設 計
流 量
(L/s)
管 徑
(mm)
I
(‰)
V
(m/s)
管 長
(m)
IL
(m)
Σξ
Σξ(m)
Σh
(m)
出廠管
231.5
600
1.48
0.84
80
0.118
1.00
0.036
0.154
接觸池
0.3
出水控制井
10、
0.2
出水控制井至二沉池
115.8
400
3.08
0.92
100
0.308
6.18
0.267
0.575
二沉池
0.5
二沉池至流量計井
115.8
400
3.08
0.92
10
0.031
3.84
0.166
0.197
流量計井
0.2
氧化溝
0.5
氧化溝至厭氧池
115.8
400
3.08
0.
11、92
12
0.037
4.22
0.182
0.219
厭氧池
0.3
厭氧池至配水井
151
450
2.82
0.95
15
0.042
5.00
0.230
0.272
配水井
0.2
配水井至沉砂池
301
600
2.41
1.07
60
0.145
7.26
0.424
0.569
沉砂池
0.33
細格柵
12、
0.26
提升泵房
2.0
Σ=6.776
中格柵
0.1
進水井
0.2
Σ
Σ=7.076
二、高程確定
1. 計算污水廠處神仙溝的設計水面標高
根據式設計資料,神仙溝自本鎮(zhèn)西南方向流向東北方向,神仙溝溝底標高為-1.5m,河床水位控制在0.5-1.0m。
而污水廠廠址處的地坪標高基本上在2.25m左右(2.10-2.40),大于神仙溝最高水位1.0m(相對污水廠地面標高為-1.25)。污水經提升泵后自流排出,由于不設污水廠
13、終點泵站,從而布置高程時,確保接觸池的水面標高大于0.8m【即神仙溝最高水位(-1.25+0.154+0.3)=-0.796≈0.8m】,同時考慮挖土埋深。
2. 各處理構筑物的高程確定
設計氧化溝處的地坪標高為2.25m(并作為相對標高±0.00),按結構穩(wěn)定的原則確定池底埋深-2.0m,再計算出設計水面標高為3.5-2.0=1.5m,然后根據各處理構筑物的之間的水頭損失,推求其它構筑物的設計水面標高。經過計算各污水處理構筑物的設計水面標高見下表。再根據各處理構筑物的水面標高、結構穩(wěn)定的原理推求各構筑物地面標高及池底標高。具體結果見污水、污泥處理流程圖。
各污水處理構筑物的設計水面標高及池底標高
構筑物名稱
水面標高(m)
池底標高(m)
構筑物名稱
水面標高(m)
池底標高(m)
進水管
-3.93
-4.41
沉砂池
3.26
2.10
中格柵
-4.23
-4.70
厭氧池
2.02
-1.98
泵房吸水井
-5.23
-7.00
氧化溝
1.5
-2.00
細格柵前
3.65
3.18
二沉池
0.60
-4.53
細格柵后
3.39
2.92
接觸池
-0.67
-2.97