职场文秘网

首页 > 条据书信 > 感谢信 / 正文

固废设计污水厂污泥站设计

2021-01-02 10:38:10

目录 一.总论……………………………………………………………………………(5) 1.1设计背景……………………………………………………………………(5) 1.2我国城镇污泥处理现状……………………………………………………(5) 1.2.1我国污泥处理处置现状…………………………………………………(5) 1.2.2我国污泥处理处置技术现状……………………………………………(6) 1.2.2.1污泥浓缩……………………………………………………………(6) 1.2.2.2污泥稳定……………………………………………………………(6) 1.2.2.3污泥脱水……………………………………………………………(6) 1.2.2.4污泥干化焚烧 ………………………………………………………(6) 1.2.2.5污泥卫生填埋 ………………………………………………………(7) 1.2.2.6土地利用……………………………………………………………(7) 1.2.2.7其他污泥处置方法 …………………………………………………(7) 1.3处理技术原理………………………………………………………………(7) 1.3.1污泥浓缩………………………………………………………………(7) 1.3.2污泥稳定………………………………………………………………(7) 1.3.3污泥脱水………………………………………………………………(8) 1.4设计任务和内容 …………………………………………………………(8) 1.4.1设计工作量:…………………………………………………………(8) 1.4.2设计要求:……………………………………………………………(8) 二.污泥处理工艺流程说明 ……………………………………………………(8) 2.1工程规模 …………………………………………………………………(8) 2.2处理方法的筛选 …………………………………………………………(9) 2.2.1处理工艺流程的筛选…………………………………………………(9) 2.2.2处理工艺的筛选………………………………………………………(10) 2.2.2.1污泥浓缩工艺的筛选 ………………………………………………(10) 2.2.2.2污泥化学调理剂的筛选……………………………………………(11) 2.2.2.3污泥脱水工艺的筛选 ………………………………………………(12) 2.3工艺的确定设计 …………………………………………………………(13) 三.处理构筑物及主要设备设计说明 …………………………………………(13) 3.1重力浓缩池………………………………………………………………(13) 3.1.1重力浓缩池构筑物设计说明…………………………………………(13) 3.1.1.1原始数据…………………………………………………………(13) 3.1.1.2设计参数…………………………………………………………(13) 3.1.1.3设计计算…………………………………………………………(14) 3.1.2重力浓缩池主要设备设计说明………………………………………(16) 3.2污泥泵机房………………………………………………………………(16) 3.2.1污泥泵机房构筑物设计说明…………………………………………(16) 3.2.2污泥泵机房主要设备设计说明………………………………………(16) 3.3加药设备间………………………………………………………………(16) 3.3.1加药设备间构筑物设计说明…………………………………………(16) 3.3.2加药设备间主要设备设计说明………………………………………(17) 3.4污泥脱水间………………………………………………………………(17) 3.4.1污泥脱水间构筑物设计说明…………………………………………(17) 3.4.2污泥脱水间主要设备设计说明………………………………………(17) 3.4.2.1设计参数…………………………………………………………(17) 3.5贮泥池……………………………………………………………………(18) 3.5.1贮泥池构筑物设计说明………………………………………………(18) 3.5.2贮泥池主要设备设计说明……………………………………………(18) 3.6补充设计说明……………………………………………………………(18) 四.工总概算(经济评估) ……………………………………………………(18) 4.1生产班次和人员安排……………………………………………………(18) 4.2投资估算…………………………………………………………………(18) 4.2.1投资建设费用…………………………………………………………(18) 4.2.1.1土建计算…………………………………………………………(18) 4.2.1.2主要设备费用 ……………………………………………………(20) 4.2.1.3总投资建设费用……………………………………………………(20) 4.2.2单位污泥处理成本估算………………………………………………(21) 五.结论与建议 …………………………………………………………………(22) 5.1结论………………………………………………………………………(22) 5.2建议………………………………………………………………………(22) 六.参考文献 ……………………………………………………………………(22) 七.附图 …………………………………………………………………………(23) 一.总论 1.1设计背景 城镇污水厂的污泥是污水处理过程中所产生的密度较大的固态、半固态以及也太的混合废弃物。它是由有机物、无机物、细菌等组成的极为复杂的非均质,若任意排放未经处理的污泥会对环境造成极为严重的污染。随着城市化的发展和环境质量标准的日益提高,污水处理率和处理程度也日益提高和深化,因此,污泥的产量也大大的提高。如何将产量大、含水率高,成分复杂的污泥进行妥善安全的处理,实现减量化、无害化、资源化,是目前城市环境改善的一个亟待解决的问题。

随着城市污水处理厂的新建和扩建,污水处理厂所产生的污泥量不断增加。现有污泥处理能力不能满足日益增长的污泥处理要求,尤其是新建污水处理厂建成投入使用后将面临污泥无法处置的出路问题。

1.2我国城镇污泥处理现状 1.2.1我国污泥处理处置现状 随着我国城镇化水平不断提高,污水处理设施建设高速发展,截至2010 年,城镇污水处理能力已达到1.22亿m³,城镇污水处理厂已达2600多座,“十二五”期间还将增加污水处理能力9000万m³,增建和在建城镇污水处理厂达1800多座,为实现国家减排目标和污染控制,做出了巨大贡献。

但是污水处理厂的建设投运伴随产生大量的剩余污泥,以含水率80%计,全国年污泥总产生量很快将突破3000万t。按照预测,到2020年污泥产量将突破年6000万t。

国外污泥处理处置的目标是实现污泥的减量化、稳定化、无害化、资源化。污泥处理处置从技术和操作层面上分为两个阶段:第一阶段是在污水处理厂区内对生污泥进行减量化、稳定化处理,其目的是为了降低污泥外运处置造成二次污染的风险;
第二阶段是对处理后的污泥进行合理的安全处置,实现污泥无害化和资源化的目的。

由于我国污水处理厂建设存在严重的“重水轻泥”现象,导致大量污泥“积压”,未得到合理安全的处理处置,我国污水处理厂在建设过程中,约80%的污水处理厂实现了污泥的浓缩脱水,达到了一定程度的减容,但由于处置目标的不确定、投资不足,污泥在污水处理厂内未实现稳定化处理,未稳定的污泥中含有易降解有机物,恶臭物质、病原体等,易使污泥在运输和处置环节过程中污染物进一步扩散,使得已经建成投运的大批污水处理设施的环境 效益大打折扣。其核心问题在于我国城镇污水处理厂内污泥处理环节上实现了污泥的初步减容,但未在厂内实现污泥的稳定化,后续的安全处置及监管不到位,形成全国关注的 “污泥问题”,存在二次污染的隐患。

1.2.2我国污泥处理处置技术现状 我国污泥处理处置技术路线基本采用了国外通用的技术路线,主要包括:
1.2.2.1污泥浓缩 常用的有带式浓缩机、滚筒式浓缩机、筒式螺旋浓缩机及离心机等。技术路线和设备性能已和国际接轨,由于我国污泥的性质特点,与国外污水处理厂相比,在浓缩效率及加药量方面还存在一定的差异。

1.2.2.2污泥稳定 由于“重水轻泥”等多方面因素,与国外相比我国污水处理厂污泥稳定化程度低,2600多座污水处理厂中只有近60座配有污泥厌氧消化设施,而其中正常运行的不到20座,采用污泥好氧堆肥工艺的也有应用。在设备方面,厌氧消化主要依靠国外进口设备,污泥好氧堆肥技术和设备为自主开发,已经实现了产业化。

1.2.2.3污泥脱水 常用的污泥脱水设备有带式脱水机、筒式螺旋脱水机、离心机和板框脱水机、浓缩脱水一体机等。技术路线和设备已和国际接轨,由于我国污泥的特性以及污泥没有得到稳定化处理的现状,与国外污水处理厂相比,在脱水效率和加药量方面还存在一定的差异。

针对我国目前污泥处置以填埋方式为主的需求,国内近年来开发了多种高干度污泥脱水/固化系统,并已得到了工程化应用。

1.2.2.4污泥干化焚烧 近年来污泥干化系统设备的国产化发展很快,但目前大型化投产的干化项目如北京、上海、重庆、深圳、苏州等地均采用进口设备。污泥单独干化焚烧工程案例不多,主要有国外进口的流化床工艺(如上海石洞口污水处理厂)以及国内自主开发的污泥喷雾干化焚烧。

污泥协同焚烧是污泥热处理的发展趋势之一,国内已在北京、嘉兴、广州等地的水泥厂和发电厂实现了规模化工程示范应用。

1.2.2.5污泥卫生填埋 污泥卫生填埋是目前我国普遍采用的处置方法,但由于脱水污泥的含水率较高及填埋场对污泥剪切力的要求,填埋场对污泥进场的要求越来越高,近年来很多处置污泥的填埋场增设了高干度脱水/固化或石灰稳定设施,来实现污泥有效卫生填埋。

1.2.2.6土地利用 由于我国关于污泥土地利用的政策法规还不明确,真正意义上的土地安全利用比例还十分有限。

1.2.2.7其他污泥处置方法 其他处置方法如污泥制砖、制陶粒等方式也有相应的应用案例。

1.3处理技术原理 1.3.1污泥浓缩 污泥浓缩是采用重力或气浮法降低污泥含水量,使污泥稠化的过程;
是降低污泥含水率、减少污泥体积的有效方法。污泥浓缩主要减缩污泥的间隙水。经浓缩后的污泥近似糊状,仍保持流动性。

减少水处理构筑物排出的污泥的含水量,以缩小其体积的一种污泥处理方法。适用于含水率较高的污泥。例如活性污泥,其含水率高达99%左右。当污泥含水率由99%降至96%时,污泥的体积可缩小到原来的1/4。为了对污泥有效地、经济地进一步处理,须先进行浓缩。浓缩后的污泥含水率一般为95~97%。污泥浓缩中所排出的污泥水含有大量有机物质,一般混入原污水一起处理;
不能直接排放,以免污染环境。

1.3.2污泥稳定 污泥稳定化处理就是降解污泥中的有机物质,进一步减少污泥含水量,杀灭污泥中的细菌、病原体等,打破细胞壁,消除臭味,这是污泥能否资源化有效利用的关键步骤。污泥稳定化的方法主要有堆肥化、干燥、碱稳定、厌氧消化等。

污泥稳定化处理的原则有四个:减量化;
稳定化;
无害化;
资源化 污泥稳定化处理的目的就是通过适当的技术措施,使污泥得到再利用或以某种不损害环境的形式重新返回到自然环境中,使污泥处理后安全、无臭味,不返泥性、实现重金属的稳定,可以用于多种循环再利用途径,如水泥熟料、建筑材料、园林土、土壤改良剂等等。

1.3.3污泥脱水 流态的原生、浓缩或消化污泥脱除水分,转化为半固态或固态泥块的一种污泥处理方法。经过脱水后,污泥含水率可降低到百分之五十五至百分之八十,视污泥和沉渣的性质和脱水设备的效能而定。污泥的进一步脱水则称污泥干化,干化污泥的含水率低于百分之十。脱水的方法,主要有自然干化法、机械脱水法和造粒法。自然干化法和机械脱水法适用于污水污泥。造粒法适用于混凝沉淀的污泥。

1.4设计任务和内容 设计污水厂的污泥处理站,该污水厂每天产生污泥200t(湿重),污泥的含水率未98%,需考虑其处理和处置。

1.4.1设计工作量:
①收集、查阅相关资料,了解污水厂污泥的成分、特点及特征、要求;

②通过论证分析和技术经济比较,确定较为合理的污泥处理工艺流程;

③处理设备选型,确定设计参数,确定主要设备的规格、型号、配置;

④处理工艺分析,进行平面布置和高程布置设计;

⑤提出日常监测项目、劳动定员等管理方面的要求;

⑥经济评估,对处理厂的投资和运行费用估算。

1.4.2设计要求:
①设计对象:城市污水处理厂污泥的处理处置 ②设计说明:不少于5000字,用小四号字,1.5倍行距 ③整个设计内容至少画图3张(用A3纸打印):
总平面布置、工艺设计、主体构筑物及设备设计 要求:详细标注 二.污泥处理工艺流程说明 2.1工程规模 本污泥处理站日处理含水率为98%的200t/d的城镇污水厂污泥。污泥处理后,含水率达到80%一下,向外运输,计划使用焚烧、灰分制砖的方式进行处置。

污水厂的污泥来源于各污水处理过程(格栅、沉砂池、初沉池、曝气池、二沉池、化学沉淀池等)中产生的泥状物质。

2.2处理方法的筛选 2.2.1处理工艺流程的筛选 污泥的处理主要目的是:(1)降低水分以减少体积,便于污泥的运输、贮存及各种处理和处置工艺的进行。(2)消除会散发恶臭、导致病害及污染环境的有机物和病原菌以及其他有毒有害物质,使污泥卫生化、稳定化。(3)改善污泥的成分和性质,以利于应用,或易于回收能源和资源。

从我国已建成运行的城市污水厂来看,污水污泥处理工艺中占比例较高的工艺流程有:
污泥处理流程 应用比例/% 浓缩池à最终处置 21.63 浓缩池à消化池à湿污泥池à最终处理 6.76 浓缩池à湿污泥池à最终处理 14.87 浓缩池à消化池à机械脱水à最终处置 9.46 浓缩池à二级消化池à机械脱水à最终处置 9.46 浓缩池à干化场à最终处置 4.05 浓缩池à机械脱水à最终处置 14.87 结合计划对污泥的处置方式、污泥处理的目的,我国已建成运行的城市污水厂污水污泥处理工艺所占的比例分析,以及成本分析。有:
(1)焚烧处理的影响因素中的一个关键因素是污泥含水率。它直接影响污泥焚烧设备和处理费用(当污泥挥发物含量高、含水率低时,通常能维持自燃)。因此降低污泥含水率对于降低污泥焚烧设备及处理费用是至关重要的。一般如将污泥函数率将至与挥发物含量之比小于3.5时,可形成自然,节约燃料。即,焚烧对含水率的要求较高,可以认为是越低越好。

(2)焚烧工艺可以迅速、有效地使污泥达到无菌化和减量化的目的,其产物为无菌、无臭的无机残渣,含水率为零,且在恶劣的天气条件下不许存储设备。能够即日对污泥进行处置,可不对污泥进行稳定化处理。

(3)占比例较高的工艺流程均有浓缩池,污泥浓缩目的是降低污泥的含水率,减少污泥体积,以利于后续处理。若污泥的含水率从98%降低到96%,则污泥的体积能够减少为原来的一半。即200t的污泥,以密度为1000kg/m³来计算,污泥体积由200m³减少到100m³,污泥的体积减小了,从而便于污泥的运输。

(4)为了提高污泥的脱水率(降低污泥的含水率),改善污泥的成分和性质,可对污泥进行调理。污泥的调理可以分为物理调理、化学调理和生物调理。其中化学调理最为方便直接。

综上分析,可知工程污泥处理后要求含水率较低,无需进行稳定化处理,在处理过程中可加入化学调理剂 因此,推荐本工程污泥处理工艺流程为:
污泥浓缩 污泥与调理剂混合 污泥脱水 2.2.2处理工艺的筛选 2.2.2.1污泥浓缩工艺的筛选 污泥浓缩的目的是降低污泥的含水率,减少污泥体积,以利于后续处理。选择污泥浓缩方法时,应综合考虑污泥本身的性质和最终处置方法。常用的污泥浓缩法有重力浓缩法、气浮浓缩法和机械浓缩法。

气浮浓缩法由于动力消耗大,操作管理要求高,通常适用于生物膜法产生的污泥,故本工程不考虑采用气浮浓缩法。重力浓缩法和机械浓缩法的比较见下表 浓缩方法 机械浓缩 重力浓缩 主要构筑物 贮泥池、浓缩机房 污泥浓缩池、污泥贮泥池 主要设备 污泥浓缩机、加药设备、搅拌机 浓缩池刮泥机、贮泥池搅拌机 占地面积 小 大 絮凝剂用量 有 无 对环境影响 无大的污泥敞开式构筑物、对周围环境影响小 污泥浓缩池露天布置,气味难闻,对周围环境影响大 总土建费用 小 大 总设备费用 较高 较低 电耗 电耗高 电耗低 浓缩后含水率 可到95% 一般为97% 从上表可看出,虽然重力浓缩土建费用较机械浓缩高,但其设备费用较低,电耗低。机械浓缩在污泥量较低时,其优势较为明显,但在污泥量较高时,其电耗较高,重力浓缩优势较为明显。本工程污水处理规模大,污泥量较大,采用重力浓缩更为稳定及节能。因此,本工程污泥浓缩处理工艺推荐采用重力浓缩方案。

重力浓缩可分为连续式重力浓缩和间歇式重力浓缩。根据《城镇污水处理厂污泥处理处置技术规范》——“8.2城镇污水处理厂间歇排泥时宜设置集泥池。污泥浓缩宜采用重力浓缩。大、中型污水处理厂宜采用连续式浓缩池,小型污水处理厂可采用间歇式浓缩池。”但是设置集泥池需要对污泥进行稳定化处理,而筛选的工艺流程没有设置污泥稳定化处理的工艺。因此,本工程宜采用污泥浓缩连续式浓缩池。

2.2.2.2污泥化学调理剂的筛选 化学调理是目前采用得较普遍的,其实质是向污泥中投加各种化学调理剂,使污泥形成颗粒大、孔隙多和结构强等的滤饼,即改变污泥的性质,使污泥颗粒絮凝以改善污泥脱水性能。

目前,用于污泥调理的絮凝剂可分为无机絮凝剂、有机高分子絮凝剂和天然生物高分子絮凝剂。

(1)无机絮凝剂 无机絮凝剂是一种电解质化合物,主要有铝系和铁系两大类。铝系化合物有硫酸铝、明矾及三氯化铝等。铁系化合物主要有三氯化铁、氯化绿矾、绿矾、硫酸铁等。近十年来,人们又研究开发了聚铁、聚铝等无机高分子絮凝剂。

无机盐类絮凝剂(如Al2SO3、AlCl3等),虽然历史悠久,但处理效果不理想,而聚合无机盐型絮凝剂(如聚合三氯化铝、聚合硫酸铁等)处理效果虽良好且价廉易得,但用量大,受pH影响大,易产生二次污染,且经无机调理剂处理污泥量增加,污泥中无机成分的比例提高,当用用焚烧法对污泥进行处置时,污泥的燃烧价值降低,而将其进行土地利用时,因有机成分比例降低使得肥力下降且形成二次污染,所以无机絮凝剂逐渐被有机高分子絮凝剂所取代。

(2)有机高分子絮凝剂 合成高分子絮凝剂主要有聚丙烯酰胺(PAM)及其阴离子型、阳离子型和两性型衍生物。它是一类应用性能优良的合成高分子系列絮凝剂,其产品约占整个高分子絮凝剂产销量的80%,除PAM系列外,有应用价值的还有聚乙烯亚胺、聚苯乙烯磺酸、聚乙烯吡啶等絮凝剂。

合成有机高分子絮凝剂如聚丙烯酰胺(PAM)虽然克服了无机絮凝剂的缺点(即其具有用量少,效率高,絮凝速度快等优点),但其残留物不易被生物降解,对微生物絮凝效果差,且它本身虽无毒,但其单体具有强烈的神经毒性和“三致”效应,造成对环境的二次污染,所以对其应用有所限制。因此,研究和开发絮凝效果好,适应范围广,易生物降解,对环境无二次污染的微生物絮凝剂,已越来越引起各国科研工作者的重视。

经综合比较,本工程污泥处理拟推荐使用PAM作为化学调理剂。

2.2.2.3污泥脱水工艺的筛选 污泥脱水的目的是进一步降低污泥的含水率,减少污泥体积,便于污泥运输和处置。  污泥脱水有机械脱水和自然干化两种方法。污泥干化场虽然基建费用低,设备投资少,操作简单,运行费用低,但占地面积大,卫生条件很差,且受污泥性质和气候的影响大,在降雨量充沛的地区不适用。

本工程污泥脱水处理工艺推荐采用机械脱水。

常见的机械脱水机有带式和离心式污泥脱水机两种,它们的技术经济比较列于下表中。

项目 带式脱水机 离心式脱水机 操作环境 较差 较好 噪声 小 较大 出泥干度 20~25% 20~25% 反冲洗水 大,需设加压泵连续冲洗 很小,只需开停机时清洗,无需加压 总装机容量 小 大 设备费 小 大 占用场地 稍大 较小 维护管理运行费用 低 高 从上表中看出:  1. 脱水污泥含水率带式污泥脱水机与离心脱水机相当。  2. 运行的可靠性:带式机具有成熟的运行经验,而离心机自动运转,维修量小,可实现无人管理,运转的可靠性相对较高。

3. 噪声:离心机高速旋转,噪声较大。  4. 环境卫生:离心机完全在全封闭状态下工作,环境卫生条件好。但带式机即使采用加盖型,卫生条件也较差。  5. 运行维护管理:带式机所需辅助设备较多,需要高压冲洗水泵和空压机等,需清洗、更换滤布及滤布纠编等,设备运行维护管理较麻烦。离心机自动运转,维修量小,可实现无人管理。  6. 设备投资及运行成本:离心机价格较高,电耗较大,但其药耗较低,维修及操作工作量较小,其综合运行成本与带式机相当。  经综合比较,本工程污泥处理拟推荐离心式脱水机设备。

2.3工艺的确定设计 含水率为98%的污泥 外运处置 连续式重力浓缩池 脱水机内混合 化学调理剂PAM 污泥泵 离心式脱水机脱水 加药装置 根据上述处理方法筛选的分析,最终确定的工艺流程为:
三.处理构筑物及主要设备设计说明 3.1重力浓缩池 3.1.1重力浓缩池构筑物设计说明 连续式重力浓缩池形同辐射式沉淀池,本工程采用带有刮泥机的浓缩池两座,一备一用。

3.1.1.1原始数据 进泥为混合污泥,其含水率为98%,进泥污泥量为200t/d。

3.1.1.2设计参数 (1)污泥浓度约为1200kg/m³;

(2)污泥浓缩时间:浓缩时间不宜小于12h,但也不要超过24h,以防止污泥厌氧腐化,本设计取浓缩时间T=18h;

(3)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,池底一般有污泥斗,其污泥斗与水平面的倾角应不小于55°。本设计采用刮泥机,池底坡度取i=0.06。

(4)采用的泥斗为圆台形;
泥斗斗底倾角采用60º;
泥斗斗底直径为d=1.5m,泥斗上口直径为D=3.0m (5)其余参数见下表:(在无试验资料时,重力浓缩池的设计参数可见下表) 污泥种类 进泥含水率(%) 出泥含水率(%) 水力负荷 [m³/(㎡·d)] 固体通量 [kg/(㎡·d)] 溢流 TSS(mg/L) 初沉池污泥 95~97 92~95 24~33 80~120 300~1000 生物膜 96~99 94~98 2.0~6.0 35~50 200~1000 剩余污泥 99.2~99.6 97~98 2.0~4.0 10~35 200~1000 混合污泥 98~99 94~96 4.0~10.0 25~80 300~800 取出泥含水率为96%,固体通量为50 kg/(㎡·d) 3.1.1.3设计计算 (1)污泥总量 Q=V÷ρ Q=V÷ρ=200t/d÷1000kg/m³=200m³/d (2)浓缩池面积 A=Q×CM 式中:Q为污泥量(m³/d);
C为污泥固体浓度(kg/L);

M为污泥固体通量kg/(㎡·d)。

A=Q×CM=200m³/d×12kg/L40 kg/(㎡·d)=60㎡ (3)单池面积 A1=An 式中:A1为单池面积(㎡);
n为浓缩池个数。

A1=An=601=60㎡ (4)浓缩池直径 D=4A1π 式中:π取3.14。

D=4A1π=4×603.14=8.74m (5)浓缩池工作部分高度 h1=TQ24A 式中:h1为浓缩池工作部分高度(m);
T为设计浓缩时间h。

h1=TQ24A=18×20024×60=2.5m (6)浓缩池高度 H=h1+h2+h3 式中:
h2为超高(m),h3为缓冲层高度(m)。(一般为0.3~0.5m) H=h1+h2+h3=2.5+0.3+0.3=3.1m (7)浓缩池总深度 H、=H+h4+h5 式中:h4为刮泥设备所需池底坡度造成的深度(m),h5为泥斗深度(m)。

h4=D2×i;
h5=D‘-d2tanθ 式中:i为池底坡度,D‘为圆台上口直径(m),d为圆台下底直径(m);
θ为泥斗壁与水平面的倾角,不小于50º。

h4=D2×i=8.742×0.06=0.262m h5=D‘-d2tanθ=3.0-1.52×tan68°=1.856m H、=H+h4+h5=3.1+0.262+1.856=5.218m (8)浓缩后污泥体积 V=Q(1-P1)1-P2 式中:V为浓缩后污泥体积(m³/d),P1为进泥含水率(%),P2为浓缩后污泥含水率(%)。

Q后=Q(1-P1)1-P2=200(1-98%)1-96%=100m³/d (9)浓缩池排水量 ∆Q=Q-Q后 ∆Q=Q-Q后=200-100=100m³/d 3.1.2重力浓缩池主要设备设计说明 重力浓缩池的主要设备为刮泥机。已知浓缩池的设计直径为6.18m,池体高度为3.10m,可选用XZG-6型悬挂式中心传动刮泥机或者ZXGX-6中心传动刮泥机。

ZXG系列刮泥机通过省级鉴定,为国家科委建设部机械部位技监局优先推荐产品。所以选用ZXG-6型悬挂式中心传动刮泥机作为本工程设备。

ZXG-6型悬挂式中心传动刮泥机具有结构简单,维护管理方便;
运行平稳,工作安全可靠;
刮集污泥效果好,排除污泥含水率低的特点。

ZXG-6型悬挂式中心传动刮泥机的主要技术参数如下:
型号规格 适用池径(m) 电机功率(KW) 刮臂数 两边荷载(N) ZXG-6 6 0.37~0.75 2 19620 3.2污泥泵机房 3.2.1污泥泵机房构筑物设计说明 污泥泵机房尺寸为:L×B=5×4=20㎡ 3.2.2污泥泵机房主要设备设计说明 设计说明:污泥泵房机房的主要设备室污泥泵。浓缩后的污泥通过污泥提升泵输送至污泥脱水车间进行进一步脱水。污泥泵设置2台,一用一备。

污泥流量:Q>Q后=100m³/d=4.17m3/h 所以选用1PN污泥泵,Q=7.2~16m³/h,功率N=3kw 3.3加药设备间 3.3.1加药设备间构筑物设计说明 加药设备间分为放置加药设备空间、药剂仓库和人行通道。

加药设备间的平面尺寸为:L×B=5×3=15㎡ 3.3.2加药设备间主要设备设计说明 加药设备间的主要设备为加药设备。

设计说明:加药设备配置好适当浓度的PAM,再采用泵投加的方式把化学调理剂加入,使得污泥和化学调理剂充分混合。设计参数:加药量为3kg/t(干污泥) 设计计算:
加药量 m=k×M M=Q×(1-P1) 式中:m为加药量(kg/d);
k为加药量和干污泥的比重(kg/t);
M为干污泥量(t/d);
Q为污泥一天进入浓缩池的进泥量(t/d);
P1为污泥进入浓缩池的含水率(%)。

M=Q×1-P1=200×1-98%=4t/d m=k×M=3×4=12kg/d 3.4污泥脱水间 3.4.1污泥脱水间构筑物设计说明 脱水机房的平面尺寸为:L×B=6m×5m=30㎡ 3.4.2污泥脱水间主要设备设计说明 污泥脱水车间的主要设备是离心式脱水机,共两台,一用一备。

3.4.2.1设计参数 (1)进泥含水率Pw=96% (2)污泥流量100m³/d (3)脱水后(最小)含水率80% (4)污泥脱水负荷V=150kg/m·h 可采用LWD-430W型卧螺离心式污泥脱水机组——转鼓直径130mm,转鼓速率≤3500rpm(可调),差转速2~16rpm,电机功率30kw,分离因数2590(max)。

处理含固率为2.4%的城市污水处理厂初沉池、二沉池混合污泥时,技术性能为:处理量10~18m³/h,脱水后泥饼含固率20%~24%,脱水后上清液含水率≥99.8%,污泥回收率95%~98%。

3.5贮泥池 3.5.1贮泥池构筑物设计说明 设计说明:根据《城镇污水处理厂污泥处理处置技术规范》——“脱水污泥宜贮存在隔离贮存池或地上储罐”,故设置贮泥池于脱水工序后,污泥收集一次后统一运输外界处置。

设计参数:贮泥时间:定期排泥时,贮泥时间tmax=8h。

Vmin=20m³/d×824d=6.67m³ 贮泥池的贮泥体积设计为9m³(3×3×1)。

3.5.2贮泥池主要设备设计说明 贮泥池的主要设备是污泥泵,它的目的是把贮泥池内的污泥输送至外运车辆,共两台。

3.6补充设计说明 污泥泵机房、加药设备、脱水车间和贮泥池设置在同一构筑物内。其中污泥泵机房和加药设备设置在地面,脱水车间设置在二楼,脱水车间下为贮泥池,贮泥池通过污泥泵把污泥输送至运输车辆中。加药设备通过泵投加的方式把化学调理剂加入污泥中同时混合,污泥通过污泥提升泵把污泥提升知脱水车间,脱水车间脱水后把污泥送至贮泥池。贮泥池定期排放处理污泥,通过车辆外运处置。

四.工总概算(经济评估) 4.1生产班次和人员安排 污水厂污泥处理站规模为200t/d,规模不大,可在原污水处理厂生产班次和人员安排的基础上,不增设人员。

4.2投资估算 4.2.1投资建设费用 4.2.1.1土建计算 (1)重力浓缩池 a.钢筋混凝土体积 V=2×8.742+0.1×2×3.14×3.1×0.2+0.2×3.14×8.742+0.1+32+0.1×8.742+0.12+32+0.12+0.2×3.14×1.52+0.1+32+0.1×1.52+0.12+32+0.12=2×(17.40+18.10+2.79)=76.58m³ B挖方量计算 V=2×8.74+0.2×224×3.14×3.1+13×3.14×8.742+0.12+8.742+0.1×32+0.1+32+0.12×0.262+13×3.14×32+0.12+32+0.1×1.52+0.1+1.52+0.12×1.856=2×(203.29+8.14+6.88)=436.62m³ (2)地底管道 a.钢筋混凝土体积 V=0 b.挖方量计算 V=0.2+0.2×4.8×34=65.28m³ 综合以上数据:
钢筋混凝土总体积:76.58m³ 土方开挖量总体积:501.9m³ 钢筋混凝土按每立方800元计,挖方按每立方50元计,则:
钢筋混凝土费用:A=76.58×800=61264元 土方开挖费用:B=501.9×50=25095元 (3)其他项目土建计算 地面建筑为砖混结构。其造价按每平方米500元计。

名称 建筑面积(㎡) 名称 建筑面积(㎡) 污泥泵机房 20 贮泥池 9 脱水机机房 30 加药设备间 15 建筑面积费用:C=20+9+30+15×500=37000元 (4)土地费用:D=0元 土建工程总费用:
A+B+C+D=61264+25095+37000+0=123359元≈12.33万元 4.2.1.2主要设备费用 序号 名称 型号 数量 单位 单价(万元) 总价(万元) 1 悬挂式中心传动刮泥机 ZXG-6 2 台 3.5 7 2 螺杆泵 G35-2 2 台 0.4688 0.9376 3 螺杆泵 G25-2 2 台 0.295 0.59 4 全自动加药设备 BPT10940 1 台 2.5 2.5 5 卧螺离心机 LW450 1 台 25 25 总功率(kw) 56.55(24.35) 总额(万元) 36.0276≈36.03 4.2.1.3总投资建设费用 还要计算安装费和污水渠道和管道总费用 设备安装费用取设备材料费的12%计。

则:F=36.03×12%=4.32万元 污水渠道和管道材料和施工等费用按构筑物和建筑费用的15%计。

则G=12.33×15%=1.85万元 总投资建设费用=A+B+C+D+E+F+G =12.33+36.03+4.32+1.85=54.53万元 4.2.2单位污泥处理成本估算 (1)动力费 设备年耗电量为:50.35×24×365=441066度 因为部分设备不是全天运行,而且运行不会用最大功率来运行,故调整后的年耗电量为:213306度 每度电以0.7元计:
耗电成本E1=213306×0.7=149314.2元≈14.93万元/年 药剂费:
PAM单价1.5万/t E2=12×3651000×1.5=6.57万元/年 (2)工人工资和福利 E3=0;
E4=0 (3)折旧费 E5=S×P(元/年) 式中:S为固定资产总值(基建总投资×固定资产形成率,86%);

P为综合折旧率,包括基本折旧率与大修费率,一般采用6.2%。

E5=S×P=48.36×86%×6.2%=2.58万元/年 (4)检修维护费 E6=S×1%=48.36×86%×1%=0.42万元/年 (5)其他费用 包括行政管理费、辅助材料费 E7=E1+E2+E3+E4+E5+E6×10%=14.93+6.57+0+0+2.58+0.42×10%=2.45万元/年 单位污泥处理成本 T=E1+E2+E3+E4+E5+E6+E7Q×t=14.93+6.57+0+0+2.58+0.42+2.45200×365=3.69元/吨 五.结论与建议 5.1结论 (1)该污泥处理站对污水厂处理工艺所产生的污泥即时并能够在短时间内外运处置,可减少细菌传播的危险。

(2)该污泥处理站对污泥进行减量化处理,可减少运输成本。

(3)离心式脱水机与其他脱水设备相比设备购置费用和运行费用较高,但是它的维护量小,设备维护简单且可在无人工看护的情况下运行,故选择它作为脱水设备可以接受。

(4)经过计算后单位污泥处理成本比较经济。

5.2建议 (1)为保证该工程在今后能够正常运行,建议有关部门对工业污水的排放加强监测和控制,严格执行国家有关标准,凡含有毒有害物质的工业废水必须在厂内进行必要的处理,达标后方可排放。

(2)离心式脱水机运行时的噪声量较大,有必要时需要设置减噪措施。

(3)需要定期监察设备运行师傅良好,定期对设备进行维护。

Tags: 设计   污泥   污水  

搜索
网站分类
标签列表