1、1緒論污泥濃縮的主要目的是降低污泥含水率、減少污泥體積。濃縮減少的是污泥所含的間隙水，同時能改變其物理狀態，減少池容積和處理所需的投藥量，縮小用于輸送污泥的管道和泵類的尺寸，以便進一步處置利用。污泥濃縮的技術界限大致為：活性污泥含水率可降至97%98%，初次沉淀污泥可降至85%90%。濃縮方法分為重力濃縮、氣浮濃縮和離心濃縮，其中重力濃縮應用最廣1。重力濃縮重力濃縮是一種重力沉降過程，屆于分層沉降，依靠污泥中的固體物質的重力作用進行沉降與壓密。污泥濃縮過程中順次存在著自由沉降、絮凝沉降、區域沉降和壓縮沉降等過程。重力濃縮的構筑物稱為重力濃縮池，按其運轉方式可以分為連續式和間歇式兩種。連續式主要

2、用于大、中型污水處理廠，間歇式主要用于小型污水處理廠或工業企業的污水處理廠，也包括濕污泥地。連續式重力濃縮池的進泥與出水都是連續的，排泥可以是連續的，也可以是間歇的。當池子較大時采用輻流式濃縮池，當池子較小時采用豎流式濃縮池。豎流式濃縮池采用重力排泥，輻流式濃縮池多采用刮泥機排泥，有時也可以采用重力排泥，但池底應做成多斗。重力濃縮池一股采用水密性鋼筋混凝土建設，設有進泥管、排泥管和上活液排出管，平面形式有圓形和矩形兩種，一般多采用圓形2。重力濃縮法的優點為貯泥能力強，動力消耗小，運行費用低，操作簡便，但重力濃縮池占地面積較大，濃縮效果較差，濃縮后污泥含水率高，易發酵產生臭氣。此方法主要用于濃縮

3、初沉污泥、初沉污泥和剩余活性污泥的混合污泥。1.2重力濃縮池的結構特點間歇式重力濃縮池是間歇進泥，因此，在投入污泥前必須先排除濃縮池已澄活的上活液，騰出池容，故在濃縮池不同高度上應設多個上活液排出管。間歇式操作管理麻煩，且單位處理污泥所需的池體積比連續式的大。連續式重力濃縮池可采用輻流式、豎流式沉淀池的型式，一般都是直徑520m圓形或矩形鋼筋混凝土構筑物。采用輻流式沉淀池的形式，可分為有刮泥機與污泥攪動裝置的濃縮池、不帶刮泥機的濃縮池，以及多層濃縮池等三種。有刮泥機與污泥攪動裝置的濃縮池其池底面傾斜度很小，為圓錐形沉淀池。池底坡度為。進泥口設在池中心，周圍有溢流堰。為提高濃縮效果和減少濃縮時間

4、，可在刮泥機上安裝攪拌裝置，刮泥機與攪拌裝置旋轉速度應很慢，不至于使污泥受到攪動，其旋轉周速度一般為。攪拌作用可使濃縮時間縮短45小時。有些刮泥機上設置有垂直的攪拌柵，當柵條隨刮泥機緩慢移動時其線速度一般為220m/s，每條柵條后面可形成小渦流，有助于顆粒間的凝聚，并可造成空穴，可以破壞污泥網狀結構和膠著狀態，使其中的水分及氣泡容易別離，促進固體沉降，可提高濃縮效率20%。如不用刮泥機，可采用多斗連續式濃縮池，采用重力排泥，污泥斗錐角大于550,并設置可根據上活液液面位置任意調動的上活液排除管，排泥管將污泥從泥斗底部排除。中小型池多用重力排泥，一般不設攪拌柵條。對于土地緊缺的地區，可考慮采用多

5、層輻射式濃縮池。當濃縮池較小時，可采用豎流式濃縮池。污泥由中心進泥管連續進泥，濃縮污泥通過橡皮刮板刮到污泥斗中，并從池底排泥管排出。澄活水由溢流堰溢出。濃縮池沿高程可大致分為三個區域：頂部為澄活區，中部為進泥區，底部為壓縮區。進泥區的污泥固體濃度與進泥濃度大致相同；壓縮區的濃度則愈往下愈濃，到排泥口到達要求的濃度；澄活區與進泥區之間有一污泥面，其高度由排泥量調節，可調節壓縮污泥的壓縮程度。通常，重力濃縮池進泥可用離心泵，排泥則需要活塞式隔膜泵、柱塞泵等壓力較高的泥漿泵3。1.3重力濃縮池的運行管理選用重力濃縮池時要考慮污泥的種類、濃度和含水率等諸多因素條件，經計算設計好濃縮池后，在運行過程中還

6、要加以管理，以延長濃縮池的使用壽命，保持其高效運行。結合實踐經驗，認為以下方法有助于重力濃縮池的運行管理。(1) 重力濃縮池連續運行時濃縮效果好。運行初期或污泥量少時，可以問歇運行。當連續排泥不能保證出泥的含水率要求時，采用間歇排泥法，其兩次排泥間隔在給水排水設計手冊中規定為8h。如果排泥間隔大于8h,將造成已濃縮了的污泥團因集中大量排放而導致再次被分散，破壞濃縮效果。此外，污泥在池內停留時間過長，易引起厭氧發酵，造成污泥上浮，特別是夏季，溫度較高，這種情況會更加明顯。故重力濃縮池排泥間隔時間定為68h0刮泥機長時間停轉，不僅會延緩污泥的濃縮過程，而且使濃縮后的污泥得不到及時排除，導致污泥腐敗

7、。另外，環境溫度低于0C時，還可能因為長期停機使池內結冰，造成刮泥機不能啟動，甚至凍壞池體。如池內有大塊異物阻礙刮泥機的運行，或有大批人員同時上機時，易造成刮泥機的超負荷運行，將導致設備的損壞。濃縮池池面及入口處的浮渣如不及時活除，不僅影響上活液的出流，而且還影響大氣的復氧作用，容易產生厭氧情況。另外，池走道上的雜物影響刮泥機的正常運行，不利于操作人員巡視(2) 由于長期停機，池內水分蒸發，污泥濃度增高，刮泥機再啟動時，靜負荷過大，所以開機時先點動，可以降低靜負荷，保護設備。重力濃縮池刮泥機的攪拌柵容易粘掛棉紗、塑料繩、袋等雜物，不及時活理，纏在柵條上，就起不到攪拌促進污泥濃縮的作用，使刮泥機

8、不能繼續運行，污泥中的水分不能沿著攪拌柵導向上部，所以，操作人員應經常活理柵條上的雜物4。2總體設計2.1設計的原始數據由二沉池排放的剩余污泥量：1400m3/d，含水率;污泥濃度：6g/L;初沉池排放的污泥量350m3/d，含水率96%，污泥濃度：40g/L;濃縮后污泥濃度為40g/L,含水率：96%。重力濃縮池的設計本設計采用帶刮泥機的輻流式重力濃縮池。95%-97%,濃縮后污泥含水率9%-9%,濃縮后污泥含水率為98%-99%,濃縮后污泥含水率1當進泥為初次污泥時，其含水率一般為為92%-95%。2當進泥為剩余污泥時，其含水率一般為97%-98%。3當進泥為混合污泥時，其含水率一般為為9

9、4%-96%。4濃縮時間不宜小于12h,但也不要超過24h。5濃縮池有效水深最低不小于3m,一股宜為4m。6污泥室容積和排泥時間，應根據排泥方法和兩次排泥間時間而定，當采用定期排泥時，兩次排泥間隔一般可采用8h07集泥設施：輻流式污泥濃縮池的集泥裝置，當采用吸泥機時，池底坡度可采用；當采用刮泥機時，不宜小于。不設刮泥設備時，池底一般設有泥斗。泥斗與水平面的傾角，應不小于50度。刮泥機的回轉速度為，吸泥機的回轉速度為1r/h,其外緣線速度一般宜為1-2m/min。同時在刮泥機上可安設柵條，以便提高濃縮效果，在水面設除浮渣裝置。8構造及附屆設施：一般采用水密性鋼肋混凝土建造。內設污泥投入管、排泥管

10、、排上活液管，排泥管最小管徑采用150mm,一股采用鑄鐵管。10上活液：濃縮池的上活液，應重新回到初沉池前進行處理。其數量和有機物含量參與全廠的物料平衡計算。11二次污染：污泥濃縮池一般均散發臭氣，必要時應考慮防臭或脫臭措施。臭氣控制可以從以下三方面著手，即封閉、吸收和掩蔽。所謂封閉，是指用蓋子或其它設備封住臭氣發生源；所謂吸收，是指用化學藥劑來氧化或凈化臭氣;所謂掩蔽，是指采用掩蔽劑使臭氣暫時不向外擴散5。2.2.2設計參數在無試驗資料時，重力濃縮池的設計參數可見表6。表2.1重力濃縮池設計參數污泥種類進泥含水率出泥含水率水力負荷m3/(m2d)固體通量kg/(m2d)溢流TSS(mg/L)

11、初沉池污泥959792952433801203001000生物膜9699949835502001000剩余污泥97981035200100混合污泥989994962580300800(1) 2.2.3計算公式濃縮池的面積：A匹(m2)2-1M式中：Q為污泥量(m3/d);C為污泥固體濃度(kg/L);M為污泥固體通量kg/(m2d)。(2) 濃縮池的直徑：Dj竺1(m)2-2A式中：A1為單池面積，A-；n為池子個數。(3) n濃縮池的高度：在缺少實驗數據時，把重力濃縮池的深度劃分為五部分，即：濃縮池工作部分并有效水深高度h1:h1(m)2-324A式中：T為濃縮時間12h<T<2

12、4h；Q為污泥量(m3/d);A為濃縮池面積m2。濃縮池超高h2,一般取。緩沖層高度h3,一般取。刮泥設備所需池底坡度造成的深度h4：h4?i(m)2-4式中：i為池底坡度，根據排泥設備取，常用0.05;D為池子直徑m。泥斗深度h5:根據排泥間隔計算泥斗容積后正圓臺確定高度：h5Dtan(m)2-52式中：D為圓臺上口直徑；d為圓臺下底直徑；為泥斗壁與水平面的傾角，不小丁50Oo濃縮池有效深度：Hnh2h3(m)2-6濃縮池總深度：Hh1h2hsh4h5(m)2-72.3具體設計計算計算進泥量與污泥固體濃度二沉池排放的剩余污泥量Q11400m3/d,污泥濃度Ci6g/L;初沉池排放的污泥量Q2

13、350m3/d，污泥濃度C240g/L。進泥量Q:QQ1Q214003501750m3/d進泥的污泥固體濃度C:Q1C1Q2C2Q1Q21400610335040103c八12.8g/L3(1400350)10(2) 濃縮池的面積-2M65kg/(md),則由公式2-1得:aQC皿也344.6m265采用兩個濃縮池(n2),有aAA1n竺空172.3m22(3) 濃縮池的直徑由公式2-2得:4172.33.1414.8m(4)濃縮池的高度取濃縮時間T15h,則由公式TQ24Ahi2-3得63.2m超高：h20.3m0緩沖層高度：h30.3m0h4由公式2-4得:取池底

14、坡度i0.05,則池底坡度造成的深度D14.8h4i-0.050.37m22污泥混合后濃度為12.8g/L,取進泥密度為1000kg/m3,則可以近似的認為濃縮池進泥的含水率為Pi98.72%，濃縮后污泥的含水率P296%,計算得濃縮后污泥體積為:VV110098.7231750560m,10096則每池產生的污泥量為:5603280m2取泥斗儲泥時間t2h,則兩次排泥的間隔每池產生的污泥量為：Vt28023V23.3m,2424采用的泥斗為圓臺形；泥斗斗底傾角采用60o;泥斗斗底直徑為d1.8m,泥斗上口直徑為D5.04m兩個尺寸均為設定由公式2-5得泥斗深度h5：Dd+tan2h5由泥斗上

15、、下底的面積：cc23.14S1-D244得泥斗容積：5.041.80xtan602.8m25.0422一23.142219.94m2,S2d21.822.54m2,44V斗1h5(SS2.S1S2)12.8(19.942.5419.942.54)27.6m323.3m333由公式2-6得濃縮池有效深度：Hh1h2h33.20.30.33.8m3m符合要求由公式2-7得濃縮池總深度：Hh1底Rh4h53.80.372.86.97m(5) 選用XG-14型懸掛式中心傳動刮泥機。單邊式刮泥，適用丁池徑為14m、池深為4m的濃縮池。它的結構簡單、成本低，適用丁中小型的濃縮池。刮泥機的回轉速度為4r/

16、h5。(6) 進泥管管徑為300mm，出泥管管徑為200mm,出水管管徑為200mm,均為鑄鐵管。采用正三角形出水堰，三角堰的角度為60°,設計堰上水深H為8cm,可得水流過堰寬度B2Htan9.24cm。22.4濃縮池簡圖單位：mm圖2-1輻流式重力濃縮池簡圖結束語在此次課程設計的過程中，我獲益良多。對水污染控制工程這門課的認識一步步深刻起來，同時也穩固了我在課堂上學到的污水處理的知識。學以致用，雖然課程設計不及實際工程來的全面完整，但卻為我們日后的實際工作奠定了基礎。在不斷提出問題、解決問題的過程中，自身的知識面也在不斷擴展，尤其是在繪制構筑物結構圖的過程中，我對CAD的使用也越來越靈活，使得書本上平面的知識變得立體起來。同學之間的相互請教與共同探討加深了我對知識的理解與運用，對各方面問題的思考和解決也提高了我考慮問題的全面性。此次課程設計使我自身得到了極大提高，同時也衷心感謝晉日業老師與呂春玲老師對我的悉心指導