【正文】 第六章 污泥處理設(shè)計(jì)(sludge treatment)的目的與處理方法污水廠在處理污水的同時(shí)，每日要產(chǎn)生產(chǎn)生大量的污泥，這些污泥含有大量的易分解的有機(jī)物質(zhì)，對環(huán)境具有潛在的污染能力，若不進(jìn)行有效處理，必然要對環(huán)境造成二次污染。同時(shí)，污泥含水率高，體積龐大，處理和運(yùn)輸均很困難。因此，在最終處置前必須處理，以降低污泥中的有機(jī)物含量，并減少其水分。使之在最終處置時(shí)對環(huán)境的危害減少之限度。減量：降低污泥含水率，減小污泥體積。穩(wěn)定(satabilization)：去除污泥中的有機(jī)物，使之穩(wěn)定。害化：殺滅寄生蟲卵和病原菌。污泥綜合利用。剩余污泥來自曝氣池，活性污泥微生物在降解有機(jī)物的同時(shí)，自身污泥量也在不斷增長，為保持曝氣池內(nèi)污泥量的平衡，每日增加的污泥量必須排除處理系統(tǒng)，這一部分污泥被稱作剩余污泥。剩余污泥含水率較高，需要進(jìn)行濃縮處理，然后進(jìn)行消化、脫水處理。城鎮(zhèn)污水污泥，應(yīng)根據(jù)地區(qū)經(jīng)濟(jì)條件和環(huán)境條件進(jìn)行減量化、穩(wěn)定化和無害化處理，并逐步提高資源化程度。污泥的處置方式包括作肥料、作建材、作燃料和填埋等，污泥的處理流程應(yīng)根據(jù)污泥的最終處置方式選定。污泥作肥料時(shí)，其有害物質(zhì)含量應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。污泥處理構(gòu)筑物個(gè)數(shù)不宜少于2個(gè)，按同時(shí)工作設(shè)計(jì)。污泥脫水機(jī)械可考慮一臺(tái)備用。污泥處理過程中產(chǎn)生的污泥水應(yīng)返回污水處理構(gòu)筑物進(jìn)行處理。污泥處理過程中產(chǎn)生的臭氣，宜收集后進(jìn)行處理。 污泥處理方法的選擇污泥處理的一般方法與流程的選擇約定與當(dāng)?shù)貤l件、環(huán)境保護(hù)要求、投資情況、運(yùn)行費(fèi)用及維護(hù)管理等多種因素。本設(shè)計(jì)從節(jié)能和資源再利用兩方面考慮，選擇厭氧二級(jí)消化工藝。污泥在厭氧條件下有堿性菌核轉(zhuǎn)型厭氧菌降解污泥中的有機(jī)物，生成COCH4，使污泥得到穩(wěn)定。污泥泵房的設(shè)計(jì)包括回流污泥泵的選擇和剩余污泥泵的選擇計(jì)算。 集泥池計(jì)算回流污泥量為：剩余污泥量為：總污泥量為：設(shè)計(jì)中選用5臺(tái)（4用1備）回流污泥泵，2臺(tái)（1用1備）剩余污泥泵。則 每臺(tái)回流泵的流量為：泵房集泥池有效容積按不小于最大一臺(tái)泵（回流泵）5分鐘出水量計(jì)算，則 有效水深設(shè)為集泥池的面積為：集泥池尺寸為：,，則污泥回流泵所需提升最小高度為：（）＝選用350QW12001890型的潛水排污泵，單臺(tái)提升能力為1200m3/h，提升高度為18m,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n=990r/min,功率N=90kW，%，出口直徑為350mm，重量為2000kg。豎流式濃縮池最高泥位（相對地面為），=,則污泥泵靜揚(yáng)程為H0=+＝，，則污泥泵所需揚(yáng)程為H=H0+2+1=。選用50QW24204型的潛水排污泵，單臺(tái)提升能力為24m3/h，提升高度為20m,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n=1440r/min,功率N=4kW，%，出口直徑為50mm，重量為121kg。污泥處理的主要目的是去除污泥顆粒中的空隙水，減少污泥體積，從而降低后續(xù)處理構(gòu)筑物和設(shè)備的負(fù)荷，減少處理費(fèi)用。常用的污泥濃縮有重力濃縮法、氣浮濃縮法和離心濃縮法。 本設(shè)計(jì)中采用間歇式重力濃縮池，即豎流濃縮池。濃縮活性污泥時(shí)，重力式污泥濃縮池的設(shè)計(jì)，應(yīng)符合下列要求：1）污泥固體負(fù)荷宜采用30~60 kg/(m2d)；2）濃縮時(shí)間不宜小于12 h；3）由生物反應(yīng)池后二次沉淀池進(jìn)入污泥濃縮池的污泥含水率，為 %~%時(shí)，濃縮后污泥含水率可為97%~98%；4）有效水深宜為4 m；采用柵條濃縮機(jī)時(shí)，其外緣線速度一般宜為1~2 m/min，池底坡向泥斗 。污泥濃縮池一般宜設(shè)置去除浮渣的裝置。當(dāng)采用生物除磷工藝進(jìn)行污水處理時(shí)，不應(yīng)采用重力濃縮。當(dāng)采用機(jī)械濃縮設(shè)備進(jìn)行污泥濃縮時(shí)，宜根據(jù)試驗(yàn)資料或類似運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)確設(shè)計(jì)參數(shù)。污泥濃縮脫水可采用一體化機(jī)械。間歇式污泥濃縮池應(yīng)設(shè)置可排出深度不同的污泥水的設(shè)施。 ，設(shè)計(jì)中選用2個(gè)濃縮池，單池流量為：。設(shè)計(jì)中濃縮前污泥含水率為，濃縮后污泥含水率為。中心進(jìn)泥管面積 式中 ——濃縮池中心進(jìn)泥管面積 ——中心進(jìn)泥管流速， ——中心進(jìn)泥管直徑 設(shè)計(jì)中取 ，取， 管內(nèi)的實(shí)際流速為： 中心進(jìn)泥管喇叭口與反射板之間的縫隙高度 式中 ——中心進(jìn)泥管喇叭口與反射板之間的縫隙高度 ——污泥從中心進(jìn)泥管喇叭口與反射板之間縫隙流出速度，一般采用 ——喇叭口直徑，一般采用 設(shè)計(jì)中取 濃縮后分離出來的污水量 濃縮池有效面積m2式中 ——濃縮池水流面積 ——污水在濃縮池內(nèi)上升流速，一般采用 濃縮池直徑有效水深： 式中 ——濃縮池有效水深——濃縮時(shí)間，不小于12h 設(shè)計(jì)中取 濃縮后剩余污泥量 濃縮池污泥斗容積污泥斗設(shè)在濃縮池底部，采用重力排泥 式中 ——污泥斗高度 ——濃縮池半徑 ——污泥斗底部半徑，一般用 ——污泥斗傾角，圓形池污泥斗傾角設(shè)計(jì)中取污泥斗傾角， ， 污泥斗容積為：污泥在泥斗中的停留時(shí)間 介于10～16之間，符合要求。濃縮池總高度 式中 ——超高 ——緩沖層高度設(shè)計(jì)中取超高m，緩沖層高度濃縮池溢流出水經(jīng)過溢流堰進(jìn)入出水槽，然后匯入出水管排出。出水槽流量，設(shè)出水槽寬，水深為，則水流速為。溢流堰周長：溢流堰采用單側(cè)三角形出水堰，堰寬，深。每格沉淀池有個(gè)三角堰。三角堰的流量為： 三角堰堰水深為：三角堰后自由跌落，則出水堰水頭損失為。1排泥管濃縮剩余污泥量為，泥量小，采用間歇排泥方式，污泥斗容積，污泥管道選用鋼筋混凝土管，管徑為，每次排泥時(shí)間為，每日排泥2次，間隔時(shí)間為。每次排泥量：管內(nèi)流速：當(dāng)為非滿流時(shí)，查《給水排水設(shè)計(jì)手冊》常用資料得流速為：，坡度為：‰。濃縮池示意圖見下圖圖6—1 圖6—1 豎流濃縮池示意草圖剩余污泥經(jīng)濃縮后進(jìn)入貯泥池，主要作用為： 調(diào)節(jié)污泥量 藥劑投加池 預(yù)加熱池貯泥池用來貯存來自濃縮池的污泥。由于污泥量不大，本設(shè)計(jì)采用1座貯泥池，貯泥池采用豎流沉淀池構(gòu)造。 貯泥池的容積 式中 ——貯泥時(shí)間，一般采用設(shè)計(jì)中取 貯泥池設(shè)計(jì)容積： 式中 ——貯泥池設(shè)計(jì)容積 ——污泥貯池邊長 ——污泥斗底邊長 ——貯泥池有效水深——污泥斗高度——污泥斗傾角，一般采用 設(shè)計(jì)中取，，污泥斗底為正方形，邊長為 貯泥池高度計(jì)算 式中 ——貯泥池超高 設(shè)計(jì)中取 貯泥池示意圖如下圖6—2圖6—2 貯泥池示意草圖管道部分設(shè)計(jì)貯泥池中設(shè)的吸泥管兩根。污水處理過程中所產(chǎn)生的污泥，一般是帶水的顆?；蛐鯛钍杷山Y(jié)構(gòu)。污泥經(jīng)濃縮后，尚有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(jìn)行干化和脫水處理，使污泥含水率降到以下，以縮減污泥體積。 在污泥脫水前要對污泥進(jìn)行調(diào)整，改善污泥的脫水性能。工程上調(diào)整的主要方法為投加絮凝劑，一般采用高分子絮凝劑。污泥脫水的方法很多，一般有：真空過濾、板框壓濾、帶式壓濾和離心過濾等。各種脫水機(jī)各有其有缺點(diǎn)如表61表61 一些脫水機(jī)的主要特點(diǎn)類型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)主要設(shè)計(jì)和選擇參數(shù)適用條件污泥干化場設(shè)備簡單，操作方便，耗電少占地面積大，受季節(jié)和氣候影響較大，勞動(dòng)強(qiáng)度大年蒸發(fā)量年降雨量=污泥脫水量氣候干燥、用地不緊張地區(qū)的小型污水處理廠機(jī)械脫水板框壓濾機(jī)泥餅含水率低，構(gòu)造簡單，體積小，節(jié)省后續(xù)處理的費(fèi)用，污泥調(diào)節(jié)藥劑的投量少間歇式操作，生產(chǎn)效率低，設(shè)備投資大，勞動(dòng)強(qiáng)度大，不能連續(xù)工作壓力：產(chǎn)泥率：適用于采用干燥、焚燒、填埋處理的污泥，適用小型污水處理帶式壓濾機(jī)連續(xù)生產(chǎn)，效率高，設(shè)備少，投資較少，勞動(dòng)強(qiáng)度少，能耗維護(hù)費(fèi)用低污泥調(diào)節(jié)藥劑費(fèi)用大，運(yùn)行費(fèi)用高，泥餅含水率較高產(chǎn)泥率：初沉污泥+剩余污泥=初沉污泥=適用于大、中、小型、污水處理廠真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)連續(xù)生產(chǎn)，工作效率高，運(yùn)行穩(wěn)定，可自動(dòng)控制附屬設(shè)備多，工序復(fù)雜，運(yùn)行費(fèi)用高產(chǎn)泥率：初沉污泥=初沉污泥+腐殖=剩余：大、中、小型污水均可用，目前使用較少離心脫水機(jī)效率高，基建費(fèi)用少，占地少，環(huán)境好，自動(dòng)化程度高，運(yùn)行費(fèi)用低機(jī)械設(shè)備復(fù)雜，電耗大，噪聲大根據(jù)離心機(jī)轉(zhuǎn)速和泥餅含水率等參數(shù)計(jì)算發(fā)達(dá)國家使用較多，使用于大、中、小型污水處理廠本設(shè)計(jì)中選用帶式壓濾機(jī)。污泥機(jī)械脫水的設(shè)計(jì)，應(yīng)符合下列規(guī)定：1) 污泥脫水機(jī)械的類型，應(yīng)按污泥的脫水性質(zhì)和脫水要求，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后選用；2) 污泥進(jìn)入脫水機(jī)前的含水率一般不應(yīng)大于98%；3) 經(jīng)消化后的污泥，可根據(jù)污水性質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益，考慮在脫水前淘洗。4) 機(jī)械脫水間的布置，應(yīng)按本規(guī)范第5章泵房中的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，并應(yīng)考慮泥餅運(yùn)輸設(shè)施和通道；5) 脫水后的污泥應(yīng)設(shè)置污泥堆場或污泥料倉貯存，污泥堆場或污泥料倉的容量應(yīng)根據(jù)污泥出路和運(yùn)輸條件等確定；6) 污泥機(jī)械脫水間應(yīng)設(shè)置通風(fēng)設(shè)施。每小時(shí)換氣次數(shù)不應(yīng)小于6次。污泥在脫水前，應(yīng)加藥調(diào)理。污泥加藥應(yīng)符合下列要求：1) 藥劑種類應(yīng)根據(jù)污泥的性質(zhì)和出路等選用，投加量宜根據(jù)試驗(yàn)資料或類似運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)確定；2) 污泥加藥后，應(yīng)立即混合反應(yīng)，并進(jìn)入脫水機(jī)。泥餅含水率一般可為75～80%。壓濾機(jī)的設(shè)計(jì)，應(yīng)符合下列要求：1) 污泥脫水負(fù)荷應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)資料或類似運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)確定，污水污泥可按本規(guī)范表62取值表62 泥脫水負(fù)荷污泥類別初沉原污泥初沉消化污泥混合原污泥混合消化污泥污泥脫水負(fù)荷kg/(mh)2503001502002) 應(yīng)按帶式壓濾機(jī)的要求配置空氣壓縮機(jī)，并至少應(yīng)有1臺(tái)備用；3) 應(yīng)配置沖洗泵，~，其流量可按~11m3/[m（帶寬）h]計(jì)算，至少應(yīng)有一臺(tái)備用。脫水后污泥量 式中 ——脫水后污泥含水率設(shè)計(jì)中 脫水后干污泥重量為： 加藥量計(jì)算 本設(shè)計(jì)中用帶式壓濾機(jī)脫水的污泥，采用聚丙烯酰胺絮凝劑，對于混合污水污泥投加量按干污泥重的計(jì)算，設(shè)計(jì)中取計(jì)算。則 脫水機(jī)型號(hào)的選擇設(shè)計(jì)中選用3臺(tái)DY—3000型帶式壓濾機(jī)，2用1備，帶式壓濾機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)為，泥餅含水率。工作周期定為12小時(shí)。 則每次處理的泥量為：污泥貯池 式中 ——污泥貯池容積 ——排泥時(shí)間設(shè)計(jì)中采用間歇排泥，排泥時(shí)間，帶式壓濾機(jī)工作周期，脫水污泥量：污泥貯池所需容積：設(shè)計(jì)中取2座污泥貯池，每座污泥貯池所需的容積為： 污泥貯池采用圓形池體，體積計(jì)算如下： 式中 ——污泥貯池的容積 ——污泥貯池的直徑 ——污泥斗的直徑 ——污泥貯池有效水深 ——污泥斗高度 ——污泥斗傾角，一般采用 設(shè)計(jì)中 污泥貯池高度：設(shè)計(jì)中取超高為污泥貯池示意圖如圖6—3圖6—3 污泥貯池平剖示意圖 溶藥系統(tǒng)1）溶藥罐容積 式中 ——溶藥罐容積 ——每天配藥次數(shù) ——溶藥罐個(gè)數(shù) ——溶液池藥劑濃度，一般采用設(shè)計(jì)中取次 個(gè) 采用JYB型玻璃鋼溶藥罐，外形尺寸，有效容積。溶解池容積： 設(shè)計(jì)中取2個(gè)溶解池 凈尺寸為：。聚丙烯酰胺溶劑困難，水解時(shí)間較長，設(shè)計(jì)中以聚丙烯酰胺水解時(shí)間24h計(jì)。2）攪拌裝置按每立方米池容輸入功率計(jì)算，所需功率為： ，則攪拌軸所需電動(dòng)機(jī)功率為 3）加藥泵采用四臺(tái)耐腐蝕加藥泵，溶藥罐、溶解池各設(shè)2臺(tái)，型號(hào)為50PWF。4）空氣凈化裝置污泥脫水過程中有臭味產(chǎn)生，設(shè)計(jì)中采用木屑和生物炭濾床的方式對空氣進(jìn)行凈化。采用三組空氣凈化器，在每臺(tái)帶式壓濾機(jī)上部設(shè)集氣罩，有通風(fēng)機(jī)將臭氣送入凈化器。第七章 污水處理廠的布置在污水處理廠的廠區(qū)內(nèi)有各處理單元的構(gòu)筑物；連通各處理構(gòu)筑物之間的管、渠極其他管線；輔助性建筑物；道路以及綠地等。因此，要對污水處理廠廠區(qū)內(nèi)各種工程設(shè)施進(jìn)行合理的平面規(guī)劃。污水處理廠的平面布置包括：生產(chǎn)性的處理構(gòu)筑物和泵房、鼓風(fēng)機(jī)房、藥劑間、化驗(yàn)室等輔助性建筑物以及各種管線等的布置。在廠區(qū)內(nèi)還有道路系統(tǒng)、室外照明系統(tǒng)和美化的綠地設(shè)施。根據(jù)處理廠的規(guī)模大小，一般采用比例尺的地形圖繪制總平面圖，常用比例尺為。污水廠的廠區(qū)面積，應(yīng)按項(xiàng)目總規(guī)?？?