污泥浓缩池设计综述.pdf
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1、1 1 绪论 污泥浓缩的主要目的是降低污泥含水率、减少污泥体积。 浓缩减少的是污泥 所含的间隙水, 同时能改变其物理状态, 减少池容积和处理所需的投药量,缩小 用于输送污泥的管道和泵类的尺寸,以便进一步处置利用。 污泥浓缩的技术界限 大致为:活性污泥含水率可降至97%98%,初次沉淀污泥可降至85%90%。浓 缩方法分为重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩,其中重力浓缩应用最广 1 。 1.1 重力浓缩 重力浓缩是一种重力沉降过程, 属于分层沉降, 依靠污泥中的固体物质的重 力作用进行沉降与压密。 污泥浓缩过程中顺次存在着自由沉降、絮凝沉降、 区域 沉降和压缩沉降等过程。 重力浓缩的构筑物称为重力浓缩
2、池, 按其运转方式可以分为连续式和间歇式 两种。连续式主要用于大、 中型污水处理厂, 间歇式主要用于小型污水处理厂或 工业企业的污水处理厂, 也包括湿污泥地。 连续式重力浓缩池的进泥与出水都是 连续的,排泥可以是连续的, 也可以是间歇的。 当池子较大时采用辐流式浓缩池, 当池子较小时采用竖流式浓缩池。竖流式浓缩池采用重力排泥, 辐流式浓缩池多 采用刮泥机排泥, 有时也可以采用重力排泥, 但池底应做成多斗。 重力浓缩池一 般采用水密性钢筋混凝土建设,设有进泥管、 排泥管和上清液排出管, 平面形式 有圆形和矩形两种,一般多采用圆形 2 。 重力浓缩法的优点为贮泥能力强,动力消耗小,运行费用低,操作
3、简便,但 重力浓缩池占地面积较大, 浓缩效果较差, 浓缩后污泥含水率高, 易发酵产生臭 气。此方法主要用于浓缩初沉污泥、初沉污泥和剩余活性污泥的混合污泥。 1.2 重力浓缩池的结构特点 间歇式重力浓缩池是间歇进泥, 因此,在投入污泥前必须先排除浓缩池已澄 清的上清液, 腾出池容, 故在浓缩池不同高度上应设多个上清液排出管。间歇式 操作管理麻烦,且单位处理污泥所需的池体积比连续式的大。 连续式重力浓缩池可采用辐流式、竖流式沉淀池的型式,一般都是直径 520m圆形或矩形钢筋混凝土构筑物。 采用辐流式沉淀池的形式, 可分为有刮泥 机与污泥搅动装置的浓缩池、不带刮泥机的浓缩池,以及多层浓缩池等三种。
4、有刮泥机与污泥搅动装置的浓缩池其池底面倾斜度很小,为圆锥形沉淀池。 池底坡度为 0.010.1。进泥口设在池中心,周围有溢流堰。为提高浓缩效果和减 少浓缩时间,可在刮泥机上安装搅拌装置,刮泥机与搅拌装置旋转速度应很慢, 不至于使污泥受到搅动,其旋转周速度一般为0.020.20m/s。搅拌作用可使浓缩 2 时间缩短 45小时。有些刮泥机上设置有垂直的搅拌栅,当栅条随刮泥机缓慢移 动时(其线速度一般为220m/s) ,每条栅条后面可形成小涡流,有助于颗粒间 的凝聚,并可造成空穴, 可以破坏污泥网状结构和胶着状态,使其中的水分及气 泡容易分离,促进固体沉降,可提高浓缩效率20%。 如不用刮泥机, 可
5、采用多斗连续式浓缩池, 采用重力排泥, 污泥斗锥角大于 55,并设置可根据上清液液面位置任意调动的上清液排除管,排泥管将污泥从 泥斗底部排除。中小型池多用重力排泥,一般不设搅拌栅条。 对于土地紧缺的地区,可考虑采用多层辐射式浓缩池。 当浓缩池较小时, 可采用竖流式浓缩池。 污泥由中心进泥管连续进泥,浓缩 污泥通过橡皮刮板刮到污泥斗中,并从池底排泥管排出。澄清水由溢流堰溢出。 浓缩池沿高程可大致分为三个区域:顶部为澄清区, 中部为进泥区, 底部为压缩 区。进泥区的污泥固体浓度与进泥浓度大致相同;压缩区的浓度则愈往下愈浓, 到排泥口达到要求的浓度; 澄清区与进泥区之间有一污泥面,其高度由排泥量调
6、节,可调节压缩污泥的压缩程度。 通常,重力浓缩池进泥可用离心泵,排泥则需要活塞式隔膜泵、 柱塞泵等压 力较高的泥浆泵 3 。 1.3 重力浓缩池的运行管理 选用重力浓缩池时要考虑污泥的种类、浓度和含水率等诸多因素条件, 经计 算设计好浓缩池后, 在运行过程中还要加以管理,以延长浓缩池的使用寿命, 保 持其高效运行。结合实践经验,认为以下方法有助于重力浓缩池的运行管理。 (1)重力浓缩池连续运行时浓缩效果好。运行初期或污泥量少时,可以间 歇运行。 (2)当连续排泥不能保证出泥的含水率要求时,采用间歇排泥法,其两次 排泥间隔在给水排水设计手册中规定为8h。如果排泥间隔大于8h,将造成 已浓缩了的污
7、泥团因集中大量排放而导致再次被分散,破坏浓缩效果。 此外,污 泥在池内停留时间过长,易引起厌氧发酵,造成污泥上浮,特别是夏季,温度较 高,这种情况会更加明显。故重力浓缩池排泥间隔时间定为68h。 (3)刮泥机长时间停转,不仅会延缓污泥的浓缩过程,而且使浓缩后的污 泥得不到及时排除,导致污泥腐败。另外,环境温度低于0时,还可能因为长 期停机使池内结冰, 造成刮泥机不能启动, 甚至冻坏池体。 如池内有大块异物阻 碍刮泥机的运行, 或有大批人员同时上机时, 易造成刮泥机的超负荷运行,将导 致设备的损坏。 (4)浓缩池池面及入口处的浮渣如不及时清除,不仅影响上清液的出流, 而且还影响大气的复氧作用,
8、容易产生厌氧情况。 另外,池走道上的杂物影响刮 泥机的正常运行,不利于操作人员巡视。 3 (5)由于长期停机,池内水分蒸发,污泥浓度增高,刮泥机再启动时,静 负荷过大,所以开机时先点动,可以降低静负荷,保护设备。 (6)重力浓缩池刮泥机的搅拌栅容易粘挂棉纱、塑料绳、袋等杂物,不及 时清理,缠在栅条上, 就起不到搅拌促进污泥浓缩的作用,使刮泥机不能继续运 行,污泥中的水分不能沿着搅拌栅导向上部,所以,操作人员应经常清理栅条上 的杂物 4 。 2 总体设计 2.1 设计的原始数据 由二沉池排放的剩余污泥量:1400m 3/d,含水率 99.4%;污泥浓度: 6g/L; 初沉池排放的污泥量350m3
9、/d,含水率96%,污泥浓度: 40g/L;浓缩后污泥浓 度为 40g/L,含水率: 96%。 2.2 重力浓缩池的设计 本设计采用带刮泥机的辐流式重力浓缩池。 2.2.1设计规定 (1)当进泥为初次污泥时,其含水率一般为95%-97%,浓缩后污泥含水率 为 92%-95%。 (2)当进泥为剩余污泥时, 其含水率一般为 99.2%-99.6%,浓缩后污泥含水 率为97%-98%。 (3)当进泥为混合污泥时,其含水率一般为98%-99%,浓缩后污泥含水率 为94%-96%。 (4)浓缩时间不宜小于 12h,但也不要超过 24h。 (5)浓缩池有效水深最低不小于3m,一般宜为 4m。 (6)污泥室
10、容积和排泥时间,应根据排泥方法和两次排泥间时间而定,当 采用定期排泥时,两次排泥间隔一般可采用8h。 (7)集泥设施:辐流式污泥浓缩池的集泥装置,当采用吸泥机时,池底坡 度可采用 0.003;当采用刮泥机时,不宜小于 0.01。不设刮泥设备时,池底一般设 有泥斗。泥斗与水平面的倾角,应不小于50度。刮泥机的回转速度为0.75-4r/h, 吸泥机的回转速度为 1r/h,其外缘线速度一般宜为1-2m/min。同时在刮泥机上可 安设栅条,以便提高浓缩效果,在水面设除浮渣装置。 (8)构造及附属设施: 一般采用水密性钢肋混凝土建造。内设污泥投入管、 排泥管、排上清液管,排泥管最小管径采用150mm,一
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