【正文】 hilic anaerobic digestion)。其原理是：污泥 在無氧條件下，由兼性菌和專性厭氧菌講解污泥中的有機物，使之產生 CO2 和CH4，是污泥得到穩(wěn)定，鼓污泥厭氧消化又稱為污泥生物穩(wěn)定。 （ 1）一般規(guī)定及參數取值如下： ① 溫度 中溫厭氧消化，消化溫度為 33～ 35℃，有機物負荷 ～ (m3/d)，產氣量 ～ (m3d)，消化時間約為 20 天。本設計為消化溫度為 35℃的二級消化。 ② 投配率 中溫消化投配率以 5%～ 8%為宜，相應消化時間為 20～ ，有機物降解率大于 40%。 一級消化池污泥投配率為 5%，二級消化池污泥投配率為 10%。 ③ 混合與攪拌 目的在于使消化菌與有機物從分接觸。實踐證明，有攪拌比無攪拌產氣量增加 30%。因此，一級消化進行加溫攪拌。 ④ 污泥濃度 污泥固體含量一般采用 3%～ 4%，最大可行范圍為 10%～ 12%。兩極消化后， 31 污泥的含水率一般達到 92%左右。 ⑤ PH 值與堿度 消化系統(tǒng)中，應保持堿度在 2021mg/L(以 CaCO3 計 )以上，使其具有足夠的緩沖能力，可有效防止 PH 下降。 ⑥ C/N 比以（ 10～ 20）： 1 為宜。 ⑦ 污泥的投配方式 污泥投配方式分為間歇 性投配和連續(xù)性投配，本設計選用連續(xù)性投配，它能夠為污泥消化創(chuàng)造一個良好的消化環(huán)境，運行良好，但管理水平要求較高。 （ 2）污泥厭氧消化的工藝選擇 二級消化工藝為兩個消化池串聯(lián)運行，生污泥首先進入一級消化池中，接受攪拌與加 熱，消化溫度達到 35℃，并設有集氣設備，不排除上清液。污泥中的有機物分解主要在一級消化池中進行，產氣量占總產氣量的 80%。經一級消化池消化的污泥重力排入二級消化池，二級消化池內污泥不加熱、不攪拌，利用一級消化的余溫進行消化。二級消化池的溫度保持在 20～ 26℃。二級消化池應設有集氣設備并撇除上 清液，產氣量占總產氣量的 20%。同時，二級消化池還起著污泥濃縮池的作用。 （ 3）消化池個部分結構設計與參數 池頂結構為固定蓋式，截圓錐形。池頂中部設集氣罩，通過管道與沼氣柜直接連通，防止產生負壓。消化池結構示意圖如圖 419所示。 ① 消化池污泥量 初沉池污泥量為： Q 初 ＝ 84m3/d 濃縮后的泥量： Q 農 ＝ 總消化池污泥量為： Q= Q 初 + Q 農 =84+=② 一級消化池 總容積： 31005 mV ?? 采 用 2 座一級消化池，則每座池子的有效容積為 30 62 3 mV ?? 取2700m3。 消化池直徑 D 采用 20m； 集氣罩直徑 d1采用 2m； 池底下錐直徑 d2采用 2m； 集氣罩高度 h1采用 2m；上錐高度 h2采用 3m。 消化池的柱體高度 h3應大于 mD 102 ? ，采用 12m； 下錐體高度 h4采用 1m。 則消化池總高度為： H＝ h1＋ h2＋ h3＋ h4＝ 2＋ 3＋ 12＋ 1＝ 18m 集氣罩容積： 32 弓形部分容積： 32222222 )34203(324 )43(24 mhDhV ??????????? 圓柱部 分的容積為： 32323 376812)220()2( mhDV ??????? 下錐體部分的容積為： V0=V3+V4=3768+=3884m32700m3 ③ 二級消化池 采用一座二級消化池，總容積 取 V0=2697m3 其余各部分尺寸同一級消化池。 ④ 消化池各部分的表面積計算 集氣罩表面積為： 2221211 mdddF ??????????? 池頂表面積為： 22221 )2034()4( mDhF ????????? 則池蓋表面積為： F1+F2=+= 池壁表面積為： F3= D h5＝ 20 ＝ （地上部分） F4= D h6＝ 20 ＝ （地下部分） 池底表面積為： 321221 )22()2( mhdV ???????322222244])22(22220)220[(])2(22)2[(mddDDhV????????????? 9610 010 9 ?225 )110()22( mddlF ?????????22226 mdF ????? 33 （ 4） 產氣量及儲氣柜 沼氣柜內部的體積應按需要的最大調節(jié)容量決定，無資料可按平均日產量的25%40% 即 610h 的平均產氣量計算。采用的沼氣柜為低壓浮蓋式濕式沼氣柜，浮動罩直徑與高度之比一般為 ： 1。沼氣系統(tǒng)的壓力一般為： 11761960Pa。 沼氣柜內部必須進行防腐處理，外部應涂反射性色彩。浮動罩下部的 小室，在冬季應有防凍措施。 產沼氣量按 8 倍的泥量計算： V 沼 ＝ 8＝ 沼氣柜的容積： V= 30%=648m3 采用單級濕式沼氣柜 1 個，設 D=10m, H=9m，則 上加一個球冠， R=5m，容積忽略不計。 （ 5）攪拌（ agitation） ① 若采用沼氣攪拌設單位用氣量采用 6m3/min103，則用氣量 q 為 ② 曝氣立管管徑計算 曝氣立管的流速采用 10～ 15m/s，取 12m/s。則所需立管面積為 0 ??? vqF m2 選 用立管的直徑為 Dg=80mm時，每根管的斷面 ?A m2，所需立管的總數則為，采用 10 根。 核算立管的實際流速為 介于 10～ 15m/s 之間 ,符合要求。 （ 6）消化池管道設計 ①投泥管。一般進泥口布置在泥位上層，進泥點及進泥口的形式應有利于攪拌均勻，破碎浮渣。 污泥投配管最小管徑為 150mm，本設計選用 200mm。為使投泥均勻且防止污泥結殼，投泥管在泥面以上中部投泥。 ②出泥管。為防止消化池中產生正負壓變化，及時排泥，應在投泥同時進行排泥。設排泥管徑 200?D mm，出泥口布置在池底中央，依靠消化池內靜水壓力將熟污泥排至污泥的后續(xù)處理裝置。用閘閥控制使投配泥與排泥時間相等。除泥口的位置應考慮有利與混合均勻。 ③溢流管。消化池投配過量、投泥不及時或沼氣產量與用量不平衡等情況發(fā)生時，沼氣室內的沼氣受到壓縮，氣壓增加甚至可能壓破池頂蓋。因此，消化池池頂下沿應設有溢流管，及時溢流，保持沼氣柜內壓力恒定。溢流管的溢流高265 ???? FFF ＝總322 70576484 mhDV ????? ?smmVqq / i n/39。 33 ????? ? ???? FQv 34 度必須考慮是在池內收押狀態(tài)下工作。在非溢流工作狀態(tài)時，溢流管仍需保持泥封狀態(tài)。 本設計取溢流管 200?D mm，設在池頂，使溢流管與最高泥面相同，能溢流，安全排泥。本設計采用倒虹管式消化池溢流裝置 ④ 取樣管。取樣管一般設在池頂，至少 2 根，其最小管徑為 100mm，取樣管的長度最少應伸入最低泥位以下 。本設計設 3 根取樣管，分設在池頂 1根，池邊 2 根， 150?D mm。 ⑤ 沼氣管。用以排放沼氣至沼氣柜，管徑取最小管徑，即 100?D mm。 （ 7）沼氣混合攪拌計算 消化池的混合攪拌采用多路曝氣管式沼氣攪拌。此種方法的優(yōu)點是：設有機械磨損 ，攪拌充分，還可促進厭氧分解，縮短消化時間。 ① 攪拌用氣量 單位用氣量采用 6m3空氣 /min 1000m3，則用氣量為 ???q m3/min ? m3/s ② 曝氣立管管徑 采用管內沼氣流速為 ?v 12m/s，則所需立管總面積為 ??? vqF m2 選用立管直徑 DN60mm，每根斷面面積為 2 ???? DA ? m2 所需立管根數為 ??? AFn 根 取 10 根。 核算立管實際流速 39。 ???? nAqv 符合要求。 (sludge dewatering) （ 1）概述 污水處理過程中所產生的污泥，一般是帶水的顆?；蛐鯛钍杷山Y構。污泥經濃縮、消化后，尚有 92%～ 97%的含水率，體積仍然龐大。因此，為了綜合利用和最終處置，需要對污泥進行干化和脫水處理，以降低含水率，縮減污泥體積。污泥脫水的方法很多，一般有：自然干化 (sludge drying)、機械脫水、污泥烘干、焚燒 (sludge incineration)等方法。 （ 2）污泥量 污泥消化過程中由于分解而使體積減小，按消化污泥中有機物含量占 60%，分解率為 50%，污泥含水率為 95%計算： 2101 100100 PP ???? 35 95100 ?????m3/d 分解污泥容積 ? ? %60%50%95111 ????? QV ? ? %60%50% ?????? m3 故每日污泥量為： ????? VQV m3 （ 3）污泥脫水設備的選擇 污泥機械脫水是以過濾介質形成濾液，而固體顆粒倍截流在介質上，形成泥餅（ sludge cake） ，從而達到脫水目的。污泥機械脫水設備的選擇應根據處理規(guī)模、運行費用、運行經驗、污泥出路等方面的實際情況進行選擇。 本設計選用雙網帶式壓濾機 3臺， 2 備 1 用。濾帶可以回旋，脫水效率高，噪音小，能源消耗低，附屬設備少，操作管理維修方便。但必須正確地使用有機高分子混凝劑。其特點如下： ① 脫水泥餅含水率： 70%～ 80%； ② 投資費用較低； ③ 自控、連續(xù)型 運行方式； ④ 脫水前無需預處理； ⑤ 適用于大中型污水處理廠。 每臺處理污泥能力 ，工作周期 20h，可處理污泥量： 3 2 39。 ????V m3 308?V m3 脫水后污泥含水率為 75%，污水體積為： ? ? ? ? %75%95308320 ?????? PPVV m3 脫水后的污泥用車外運處理。 污水處理廠平面及高程布置 水場平面布置包括：處理構筑物的布置，辦公、化驗及其它輔助建筑物的布置，以及各種管道、道路、綠化等的 布置。根據處理廠的規(guī)模大小，采用 1： 200～1： 500 的比例尺的地形圖繪制總平面圖。管道布置可單獨繪制。 平面布置的一般原則如下： （ 1）處理構筑物的布置應緊湊，節(jié)約用地，便于管理。 （ 2）處理構筑物應盡可能地按流程順序布置，以避免管線迂回，同時應充分利用地形，減少土方量。 （ 3）經常有人工作的辦公、化驗等建筑物應布置在夏季主導風向的上風向，北方地區(qū)應考慮朝陽。 （ 4）在布置總圖應考慮安排充分的綠化帶，為污水處理廠的工作人員提供一個優(yōu)美舒適的環(huán)境。 （ 5）考慮遠近期結合，有條件時可按遠景規(guī)劃水量布置，將處理 構筑物分為 36 若干系列，分期建設。 （ 6）構筑物之間距離應考慮敷設灌區(qū)的位置，遠轉管理的需要和施工要求，一般采用 5～ 10m。 （ 7）污泥消化池應距初沉池較近，以縮短污泥管線，且與其它處理構筑物間距不小于 20m。 （ 8）變電所設在耗電大的構筑物附近，高壓線應避免在廠內架空敷設，以策安全。 （ 9）污水廠內管線種類分多，應綜合考慮布置，以免發(fā)生矛盾。污水、污泥管道應盡可能考慮自流。 （ 10）如有條件，污水廠內的壓力管線和電纜可合并敷設在同一管廊或管溝內，以利于維護和檢修。 （ 11）污水廠內應設超越管，以便在發(fā)生事故時 ，使污水能超越該構筑物，進入下構筑物或事故溢流。 具體平面布置見城市污水總平面圖。 （ 1）概述 為使污水能在各處理構筑物之間通暢流動，以保證處理廠的正常運行，需進行高程布置，以確定各構筑物及連接管高程。 為降低運行費用和便于維護管理，污水在處理構筑物之間的流動已按重力流考慮為宜；污泥也最好利用重力流動，若需提升時，應盡量減少抽升次數。為保證污泥的順利自流，應精確計算處理構筑物之間的水頭損失，并考慮擴建時預留的儲備水頭。 （ 2）注意事項的考慮 在對污水處理廠污水處理流程的高程布置時，應考慮 下列事項： ① 選擇一條距離最長，水頭損失最大的流程進行水力計算。并適當留有余地，以保證在任何情況下，處理系統(tǒng)能夠正常運行。 ② 計算水頭損失時，一般以盡其最大流量作為構筑物和管渠的設計流量。 ③ 設置重點泵站的污水處理廠，水力計算從接受處理后污水水體的最高水位作為起點，逆污水處理流程向上倒推計算，以使處理水在洪水季節(jié)也能自流排放，二泵站需要的揚程較小，運行費用較低。但同時應考慮挖土深度不宜過大，以免土建投資過大和增加施工上的困難。 ④ 在作高程布置時，還應注意污水流程與污泥流程的配合，盡量減少需抽升的污泥 量。 本設計最高洪水位為 76m，由于曝氣池的體積大，考慮土方平衡，設計曝氣池為半地下式。高程計算取曝氣池高 31 ～ 21 位于地面以上。并以此為起點分別向格柵和巴氏計量槽出水口進行污水高程計算。 （ 3）各處理構筑物的水頭損失見附錄 8（略）。 在污水處