消化池
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十一.污泥消化池本设计中选用4座一级消化池. 1. 设计参数污泥量由前面计算知d m Q /24.8103= 污泥投配率P 取5%,其取值范围5%-8%. 2. 尺寸计算 ⑴ 有效容积32.4051%5424.810m nP Q V =⨯==⑵ 消化池尺寸:柱体D 取20m,集气罩1d 取2m,池底下锥底直径2d 取2m,集气罩高度1h 取2m,上锥体高m tg tg d D h 3.320)2220()2(112=⨯-=-= α消化池柱体高度3h 取12m,下锥体高度 m tg tg d D h 6.110)2220()2(224=⨯-=-= α 则消化池总高为m h h h h H 9.186.1123.324321=+++=+++= 总高度和圆柱直径的比例H/D=18.9/20=0.945(符合0.8-1的要求)(3)各部分容积 集气罩的容积32121128.62214.34141m h d V =⨯⨯⨯==π弓形部分的容积322221222542)3.313103(3.314.361])2(3)2(3[61m h d D h V =+⨯+⨯⨯⨯⨯=++⨯=π圆柱部分容积323233768122014.34141m h D V =⨯⨯⨯==π下锥部分容积322222244186)111010(6.114.331])2(22)2[(31m d D d D h V =+⨯+⨯⨯⨯=+⨯+⨯=π则消化池有效容积334322.405144961863768542m m V V V V >=++=++= 满足要求.3. 二级消化池容积32.4051%10224.810m nP Q V =⨯==(设计两座二级消化池),由于二级消化池单池容积与一级消化池相同,因此二级消化池各部分尺寸同一级消化池. 计算草图如下:4.消化后的污泥量的计算:(1).一级消化后的污泥量:一级消化降解了部分可消化有机物,同时一级消化不排除上清液,消化前后污泥含水量不变,有下式成立V2P2=V1P1,V2(1-P2)=V1(1-P1)(1-P V R d m)式中:V1—一级消化前生污泥量(m3/d)V2—一级消化后的污泥量(m3/d)P1—生污泥含水率(%)P2—一级消化污泥含水率(%)P V—生污泥中有机物的含量(%),一般采用65%R d —污泥可消化程度(%),一般采用50%m —一级消化占可消化程度的比例(%),一般采用70%~80%. 设计中取V 1=810.24m 3/d,P 1=97%,m=80%,经计算 V 2=803.94m 3/d P 2=97.76%一级消化池单池排泥量为803.94/4=200.99m 3(2)二级消化后污泥量:消化浓缩后污泥含水率由一级消化前的97%降至二级消化后的95%,每日二级消化池排除污泥)1(1001001213d V R P V P P V ⨯---=式中:V 1—生污泥量(m 3/d )V 3—二级消化后的污泥量(m 3/d ) P 1—生污泥含水率(%) P 3—二级消化后含水率(%). 设计中P 1=97%,P 3=95%,V 1=810.24m 3/d 则15.328)5.065.01(24.81095100971003=⨯-⨯⨯--=V m 3/d.二级消化池是两座,单池排泥量为328.15/2=164.10 m 3/d.(1) 二级消化池上清液排放量:整个消化过程中产生的上清液由二级消化池排除V ‘=V 1P 1-V 3P 3代入数据得 V ‘=810.24×0.97-328.15×0.95=474.19 m 3/d.二级消化池是两座,则单池上清液排放量为474.19/2=237.10 m 3/d 。
污水处理中的消化池的设计和运行控制一、引言在城市化进程中,污水处理是一项至关重要的工作。
而其中一个核心环节便是消化池的设计和运行控制。
本文将针对这一话题展开深入探讨。
二、消化池的设计1. 污水特性分析在进行消化池的设计前,首先需要对进入池塘的污水进行详细的特性分析。
包括污水的水质、浓度、COD(化学需氧量)、BOD(生化需氧量)等指标。
通过对这些指标的分析,可以更好地确定消化池的设计参数。
2. 容积和深度的确定根据污水特性和处理要求,可以确定消化池的容积和深度。
合理的容积和深度将直接影响消化池的处理效果和运行成本。
3. 污泥的加入消化池中的污泥是促进有机物分解的关键因素之一。
因此,在设计中应考虑污泥的适当投加量和投加频率。
4. 污泥搅拌系统污泥搅拌系统的设计也是消化池设计的重要环节。
搅拌系统的运行情况将直接影响到消化池中有机物的分解和气体转移过程。
5. 消化池的进、出水口设计进、出水口的设计将直接影响消化池的进水和出水过程。
合理的设计应保证进水均匀分布,出水无残留,以达到高效的处理效果。
三、消化池的运行控制1. 适宜温度的维持消化池中的微生物活动需要适宜的温度环境。
因此,在运行控制中,应注意保持消化池的稳定温度,避免过热或过冷。
2. 污泥浓度的控制污泥浓度是消化池运行控制的重要参数之一。
应坚持适宜的污泥浓度范围,避免过高或过低带来的不良影响。
3. 进水量的控制控制消化池进水量的大小,能够更好地维持消化池中微生物的稳定环境,保证处理效果。
4. 反应时间的控制不同污水的消化时间存在差异,因此,合理控制消化池的反应时间,是提高处理效果的关键。
5. 污泥的定期处理和回流污泥在消化池中会产生,应定期对污泥进行处理和回流。
合理的污泥处理和回流,能够保证消化池的稳定性和处理效果。
四、结论通过对污水处理中消化池的设计和运行控制进行全面分析,可以实现高效、稳定的污水处理效果。
合理的设计和科学的运行控制是保证消化池正常运行的关键。
消化池结构及尺寸计算●池体部分埋地下,下锥体的位置需高于地下水位至少7m,防止地下水污染;●保温层要延伸到地下,一般在冻土层下;●需要确定和计算的尺寸:D、h1、h2、h3、h4、d1、d2、α1、α2、δ。
●由经验确定某些尺寸:d 1=2m左右,d2=1m左右,h1=1m左右,h3≧D/2,α1=200,α2=250~300。
1)消化池各部分直径消化池直径按经验值,采用插入法计算得D=9.896m,但由于投配率取7%较小,因此所设置的消化池直径应取较大值,因此取D=10m,集气罩直径d1=2.0m,下锥底直径d2=1.0m2)消化池部分的高度h1=1.0m,α1=20º,集气罩高度 h 2=20tan )22(1d D -º=20tan )20.2210(-º=1.5m锥体高度 h 3≥D/2=10/2=5m ,因此取h 3=5mα2=30º,下锥体高度 224)22(αtg d D h -==︒-30tan )20.1210(=2.5m消化池总高度 H=h 1+h 2+h 3+h 4=1.0+1.1+4.2+2.1=8.4m 检验 H/D=10/10=1 , 0.8<1.0≤1 符合要求 消化池外部尺寸:池体地上高=60%h 3=3m 池体地下高=40%h 3=2m集气罩容积2212114.34/0.10.2/4h d 1m V =⨯==ππ上锥体容积322211222m 48.673/)40.240.210410(1.53/)444(=+⨯+=++=ππd Dd D h V假设消化池内液面高度为上锥体高度的一半,即h 2'=h 2/2=1.5/2=0.75m 此时d 1'=(D+d 1)/2=(10+2.0)/2=6m 则上锥体有效容积 V 2'=πh 2'(D 22/4+Dd 1'/4+d 1'2/4) /3=π³0.75(102/4+10³6/4+62/4) /3=38.47 m 3柱体容积V3= h3³πD2/4= 5³102π/4=392.5m3下锥体容积V4=π²h4²(D2/4+Dd2/4+d2/4) /3=π³2.5³(102/4+10³1/4+12/4) /3 =72.61m3消化池有效容积V 0=V2'+V3+V4=38.47+392.5+72.61=503.58m3 V00〉447.6m3 符合要求;4.2消化池各部分表面积计算消化池总表面积 A=A1+A2+A3+V4A3= A3地表+A3地下一般,池体地上高=60%h3, 池体地下高=40%h3。
消化池的运行过程中的异常现象及对策是什么?
(1)产气量下降
①投加的污泥浓度太低,甲烷菌的底物不足,应设法提高投配污泥浓度。
②消化污泥排量过大,使消化池内甲烷菌减少,破坏甲烷菌与营养平衡。
应减少排泥量。
③消化池温度降低,可能是投配的污泥过多或加热设备发生故障。
减少投配量和排泥量,检查加温设备,保持消化浓度。
④消化池的容积减少,由于池内浮渣与沉砂增多,使消化池容积减少,应检查池内搅拌效果及沉砂池的沉砂效果,并及时排出浮渣与沉砂。
⑤有机酸累计,碱度不足。
减少投配量,继续加热,观察池内碱度变化,如不能改善,则应投加碱度,如石灰、碳酸钙等。
(2)上清液水质恶化
表现在 BOD5和SS浓度增加,可能是由于排泥量不够,固体负荷较大,消化程度不够,搅拌过度等。
可分析上述可能原因,分别加以解决。
(3)沼气的气泡异常
①连续地喷出,这是消化状态严重恶化的征兆。
可能由于排泥量
过大,池内污泥量不足,或有机物负荷较高,或搅拌不充分。
应减少或停止排泥,加强搅拌,减少污泥投配。
②大量气泡剧烈喷出,产气量正常。
池内由于浮渣层过厚,沼气在层下聚集,一旦沼气穿过浮渣层,就有大量沼气喷出,应破碎浮渣层充分搅拌。
③不起泡,可暂时减少或终止投配污泥。
消化池调试方案一、消化池工艺介绍1、泥路污水厂设中温消化池两座,每座容积1500m3,消化温度36-37度,污泥采用顶部进泥,底部溢流排泥,机械搅拌,污泥经泥水交换器加热。
每座消化池设污泥循环泵两台,一用一备,循环泵从消化池底部抽泥,来自浓缩池的生泥在循环泵出口的熟泥混合后进入热交换器加热,从顶部进入消化池,实现投泥和污泥循环。
底部的熟泥经底部排泥管溢流进入污泥二次浓缩池浓缩后脱水。
2、气路产生的沼气在顶部经消泡器、砾石过滤器、陶瓷过滤器、生物除硫塔和脱水器后进入沼气储罐储存。
沼气经增压器增压,经过活性炭过滤器供给沼气发电机和沼气锅炉使用,多余的由火炬消耗。
3、水路沼气发电机热回收产生的热水和锅炉产生的热水经过水水换热器、泥水换热器用于加热污泥。
使用自来水或中水消除消化池顶部产生的气泡,以防止污泥气泡随沼气进入沼气管线。
二、调试前的工具和物料准备1、人员本次调试需工艺工程师1名、电气自控工程师1名、机械工程师1名、化验员1名和运行工人3名。
其中电气工程师、机械工程师、化验员与其它工艺段公用。
预计从开始干运行设备至产出合格气体需3个月,工艺设备完善和维持平稳运行1个月,共计4个月。
2、材料碳酸钙粉1000公斤,置换用氮气600立方米。
3、设备和工具钳型电流表1台、绝缘表1台、4-20mA模拟器、便携式振动仪1台、沼气报警器(0-10%量程)1台、沼气探测器(0-100%量程)1台、红外测温仪1台、两通道便携式硫化氢报警器4台、全面罩自主呼吸器2台(如果当地不具备加气条件建议配加气泵站)、全面罩防毒面具8套、脂肪酸和碱度测试设备一套(滴定法,化验室用),污泥含固率快速测定仪1台。
各规格套筒和开口扳手一套、力矩扳手一只、水平尺、铅垂一套。
三、设备单体调试1、用电设备调试A消化池搅拌器按照设备手册检查设备安装的水平度、长轴的垂直度应在规定的偏差范围内,池内部分的设备连接螺栓全部用力矩扳手检查一遍,池外部分的设备抽检10%螺栓力矩。
消化池污泥的厌氧消化是为了使污泥中的有机物质,变为稳定的腐殖质,同时可以减少污泥体积,改善污泥的性质,使之易脱水,破坏和控制致病微生物,并获得有用的副产品,如沼气。
本设计采用固定盖式,两极消化,一级消化污泥投配率为5%,二级消化污泥投配率为10%,消化温度33~35℃,一级消化池进行加温搅拌,二级消化池不加热,不搅拌,利用一级消化池的余温。
已知条件:含水率为97%,污泥量391.11m 3/d ,挥发性固体含量为65%,采用中温消化,消化后VSS 去除50%。
1 容积计算⑴ 消化池的有效容积V =QC 0S v式中 V ——消化池容积,m 3;C 0——污泥挥发性固体浓度,kgVSS/(m 3.d); S v ——容积负荷,kgVSS/(m 3.d)。
污泥含水率为97%,则污泥固体浓度为3%,其中挥发性固体VSS 占65%,则:C 0=0.04×0.65×1000=26kg/m 3 取S v =1.3 kgVSS/(m 3.d)。
V =QC 0S v=391.11×261.3=7822.2m 3采用中温两级消化,容积比一级:二级=2:1,则一级消化池总容积为5220m 3,用两座池,单池容积为2610 m 3。
二级消化池容积为2610 m 3,用一座池。
⑵ 各部分尺寸的确定消化池直径D :设计中D 取17m 集气罩直径d 1:采用2m 池底下锥底直径d 2:采用2m 集气罩高度h 1:采用2m 上锥体高度h 2121()2D d h tg α-= 式中 α1——上椎体倾角,一般采用15°~30°设计中取α1=200217220() 2.732h tg m -==,设计中取2.7m消化池柱体高度h 3=10m 下锥体高度h 4242()2D d h tg α-= 式中α2——下椎体倾角,一般采用5°~15°。
设计中取α2=10°417210() 1.33 1.4m 2h tg m -==,设计中取则消化池总高度为H= h 1+h 2+h 3+h 4=2+2.7+10+1.4=16.1m总高度和圆柱直径的比例: 16.10.9517H D ==,符合要求⑶ 容积校核集气罩的容积V 1为:21114d V h π⨯=⨯=6.28m 3上盖部分容积V 2为:22134V h π=2211Dd d D (++)44=231.14m 3 圆柱部分容积V 3为:2334D V h π=⨯=2269.80m 3下锥体部分容积V 4为:2222441()3444Dd d D V h π=++=119.85m 3 则消化池的有效容积V 0为:V 0=V 2+V 3+V 4=231.14+2269.80+119.85=2620.79 m 3>2610m 3 符合要求2平面尺寸计算⑴ 消化池各部分表面积计算 集气罩表面积A 1为:211114A d d h ππ=⨯+⨯⨯221 3.142 3.142215.74A m =⨯+⨯⨯=上盖表面积A 2为: 2211()2sin h A D d πα=+⨯22 2.7(172)235.612sin 20A mπ=⨯+⨯=o 下锥体表面积A 3为: 243222()2sin 4h A D d d ππα=+⨯+222 1.4(172)2243.762sin104A m ππ=⨯+⨯+⨯=o消化池柱体表面积A 4为:43A Dh π=241710534.07A m π=⨯⨯= 故消化池总面积A= A 1 + A 2+ A 3+ A 4=1029.14m 23消化池热工计算消化系统总耗热量包括把生污泥加热到消化温度、消化池体热损失、输泥管道与交换器的热损失三部分。
厌氧消化池计算公式厌氧消化池是一种用于有机废水处理的重要设施,它通过微生物的作用将有机废水中的有机物质分解成沼气和有机肥料。
在设计和运行厌氧消化池时,需要根据废水的性质和处理要求来进行计算和设计。
本文将介绍厌氧消化池的计算公式和相关内容。
1. 厌氧消化池的基本原理。
厌氧消化池是一种没有氧气的环境,通过微生物的厌氧代谢作用将有机废水中的有机物质分解成沼气和有机肥料。
在厌氧消化池中,微生物通过厌氧呼吸将有机物质分解成沼气和有机肥料,同时产生热量。
这种处理方法可以有效地降解有机废水中的有机物质,减少废水的污染程度。
2. 厌氧消化池的计算公式。
在设计和运行厌氧消化池时,需要进行一系列的计算和设计工作。
其中,厌氧消化池的计算公式是非常重要的内容之一。
下面将介绍厌氧消化池的计算公式及其相关内容。
(1)厌氧消化池的处理能力计算公式。
厌氧消化池的处理能力是指单位时间内处理的废水量。
在设计厌氧消化池时,需要根据废水的性质和处理要求来计算厌氧消化池的处理能力。
厌氧消化池的处理能力计算公式如下:Q = V × HRT。
其中,Q表示厌氧消化池的处理能力,单位为m3/d;V表示厌氧消化池的有效容积,单位为m3;HRT表示厌氧消化池的水力停留时间,单位为d。
(2)厌氧消化池的沼气产量计算公式。
在厌氧消化池中,有机物质分解产生沼气。
沼气是一种重要的可再生能源,可以用于发电、供暖等用途。
因此,在设计厌氧消化池时,需要计算沼气的产量。
厌氧消化池的沼气产量计算公式如下:G = V × VS × R。
其中,G表示厌氧消化池的沼气产量,单位为m3/d;V表示厌氧消化池的有效容积,单位为m3;VS表示废水中的有机物质的容积浓度,单位为m3/m3;R表示沼气的产生率,单位为m3/kg。
3. 厌氧消化池的设计参数。
在设计厌氧消化池时,需要确定一系列的设计参数,包括厌氧消化池的容积、水力停留时间、沼气产生率等。
这些设计参数是根据废水的性质和处理要求来确定的。
污泥厌氧消化池设计
1设计参数:污泥经浓缩后,含水率为97%,污泥量264m³/d,采用中温消化。
2设计计算
(1)消化池有效容积计算
式中:Q——污泥量,m³/d;
v c——污泥龄,d,可通过实验求得或采用经验数据。
取v c =20d。
(2)池体设计
采用中温两级消化,容积比一级:二级=2:1,则一级消化池总容积为3520m³,用2座池,单池容积。
二级消化池容积为1760m³,用1座池。
设计采用圆柱形消化池几何尺寸。
一级、二级消化池采用相同池形,计算简图如下所示。
圆柱形消化池简图
消化池的直径D采用13m,集气罩直径d3=2m,高h4=2.0m,池底锥底直径d2=2m,锥角采用15°。
故:
消化池柱体高度h1=D=13m
消化池各部容积:
集气罩容积
上盖容积
下椎体容积等于上盖容积,即V2=V3=78.2m³
柱体容积
故消化池有效容积
消化池各部分表面积:集气罩表面积:
上盖表面积
下锥体表面积
消化池柱体表面积
故消化池总表面积。
消化池标准一、设计与建造1.1消化池应由经验丰富的工程师团队或专业机构设计,并充分考虑结构安全性、工艺性和环保要求。
1.2消化池的建造材料应符合国家有关标准和规范,保证其耐久性和稳定性。
1.3消化池应配备必要的附属设备,如进气系统、搅拌系统、排放系统等,以确保其正常运行。
二、结构与尺寸2.1消化池的结构应合理,能够满足各种工况下的使用要求。
2.2消化池的尺寸应根据设计处理能力、污水成分和处理效果要求等因素进行设计,并符合国家有关标准和规范。
2.3消化池应有足够的容积,以保证污水在池内得到充分消化和分解。
三、污水接纳标准3.1消化池接纳的污水应符合国家和地方的相关排放标准,不得含有有毒有害物质。
3.2对于含有高浓度有机废水的污水,应进行预处理或调节水质后方可进入消化池。
3.3消化池不得接纳未经处理的工业废水或其他特殊污水。
四、发酵过程控制4.1消化池的发酵过程应采用先进的控制策略,如温度、酸碱度、氧气浓度等参数的控制,以实现高效稳定的厌氧消化。
4.2消化池应配备必要的检测仪器和控制系统,以便实时监测和控制发酵过程。
4.3消化池的进料量应合理控制,避免过量或不足导致消化效果不佳。
五、污泥排放与处理5.1消化池产生的污泥应定期排放,并符合国家和地方的相关排放标准。
5.2消化池的污泥排放系统应独立设置,避免与其他排水系统混用。
5.3排放的污泥应进行进一步处理,如浓缩、脱水等,以便资源化利用或安全处置。
六、运行管理6.1消化池的运行管理应由专业人员进行,定期检查设备的运行状况,及时发现并解决问题。
6.2消化池应定期进行维护保养,确保设备的稳定性和使用寿命。
6.3对于特殊工况下的消化池,如寒冷地区或高温季节,应采取相应的措施保证其正常运行。
七、安全与环保7.1消化池的设计和建造应充分考虑安全因素,如防爆、防渗漏等,并配备必要的安全设施。
7.2消化池的运行和管理应符合国家和地方的安全和环保法规,避免事故的发生。
3.3 消化池容积计算3.3.1 一级消化池1、一级消化池容积因日处理污泥量较小,采用一座一级消化池V=Qt (3—3)式中: V—一级消化池容积,m3Q—污泥量,m3/dt-一级消化池停留时间,d中温消化时两级消化停留时间一般采用25~30d设计中取27d,其中一级消化停留时间为18d,Q=85 m3/d,则一级消化池的有效容积V=85×18=1530 m32、各部分尺寸的确定(1)消化池直径D设计中取16m(2).集气罩直径d1一般采用1~2m,设计中取2m(3)池底锥底直径d2一般采用0。
5~2m,设计中取2m(4)集气罩高度h1一般采用1~2m,设计中取2m(5)上锥体高度h2h2=tan1α(2d1-D) (3—4)式中1α—上锥体倾角,一般采用15 ~30 ,设计中取20h2=tan20(2216-)=2.3m,设计中取2。
5m(6)消化池高度h3=2D=8m(7)下锥体高度h4h4=tan2α (2d2-D) (3-5)式中2α—下锥体倾角,一般采用5 ~15 ,设计中取10h4=tan10(2216-)=1。
12m,设计中取1。
5m(8)消化池总高度H= h 1+ h 2+ h 3+ h 4=2+2.5+8+1.5=14m (3—6)总高度和圆柱直径的比例:D H =1614=0。
88 符合(0.8~1)的要求 3、各部分容积 集气罩容积V 1=41πd 21 h 1=41×3。
14×22×2=6.28 m 3(3-7) 弓形部分容积 V 2=6π h 2⎥⎦⎤⎢⎣⎡++22122d 323h D )()(=263.3 m 3 (3—8) 圆柱部分容积 V 3=41πD 2h 3=41×3。
14×162×8=1607.7 m 3(3-9) 下锥部分容积V 4=3π h 4⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⨯+2222)2(22)2(d d D D =114。
消化池污泥的厌氧消化是为了使污泥中的有机物质,变为稳定的腐殖质,同时可以减少污泥体积,改善污泥的性质,使之易脱水,破坏和控制致病微生物,并获得有用的副产品,如沼气。
本设计采用固定盖式,两极消化,一级消化污泥投配率为5%,二级消化污泥投配率为10%,消化温度33~35℃,一级消化池进行加温搅拌,二级消化池不加热,不搅拌,利用一级消化池的余温。
已知条件:含水率为97%,污泥量391.11m 3/d ,挥发性固体含量为65%,采用中温消化,消化后VSS 去除50%。
1 容积计算⑴ 消化池的有效容积V =QC 0S v式中 V ——消化池容积,m 3;C 0——污泥挥发性固体浓度,kgVSS/(m 3.d); S v ——容积负荷,kgVSS/(m 3.d)。
污泥含水率为97%,则污泥固体浓度为3%,其中挥发性固体VSS 占65%,则:C 0=0.04×0.65×1000=26kg/m 3 取S v =1.3 kgVSS/(m 3.d)。
V =QC 0S v=391.11×261.3=7822.2m 3采用中温两级消化,容积比一级:二级=2:1,则一级消化池总容积为5220m 3,用两座池,单池容积为2610 m 3。
二级消化池容积为2610 m 3,用一座池。
⑵ 各部分尺寸的确定消化池直径D :设计中D 取17m 集气罩直径d 1:采用2m 池底下锥底直径d 2:采用2m 集气罩高度h 1:采用2m 上锥体高度h 2121()2D d h tg α-= 式中 α1——上椎体倾角,一般采用15°~30°设计中取α1=200217220() 2.732h tg m -==,设计中取2.7m消化池柱体高度h 3=10m 下锥体高度h 4242()2D d h tg α-= 式中α2——下椎体倾角,一般采用5°~15°。
设计中取α2=10°417210() 1.33 1.4m 2h tg m -==,设计中取则消化池总高度为H= h 1+h 2+h 3+h 4=2+2.7+10+1.4=16.1m总高度和圆柱直径的比例: 16.10.9517H D ==,符合要求⑶ 容积校核集气罩的容积V 1为:21114d V h π⨯=⨯=6.28m 3上盖部分容积V 2为:22134V h π=2211Dd d D (++)44=231.14m 3 圆柱部分容积V 3为:2334D V h π=⨯=2269.80m 3下锥体部分容积V 4为:2222441()3444Dd d D V h π=++=119.85m 3 则消化池的有效容积V 0为:V 0=V 2+V 3+V 4=231.14+2269.80+119.85=2620.79 m 3>2610m 3 符合要求2平面尺寸计算⑴ 消化池各部分表面积计算 集气罩表面积A 1为:211114A d d h ππ=⨯+⨯⨯221 3.142 3.142215.74A m =⨯+⨯⨯=上盖表面积A 2为: 2211()2sin h A D d πα=+⨯22 2.7(172)235.612sin 20A mπ=⨯+⨯=o 下锥体表面积A 3为: 243222()2sin 4h A D d d ππα=+⨯+222 1.4(172)2243.762sin104A m ππ=⨯+⨯+⨯=o消化池柱体表面积A 4为:43A Dh π=241710534.07A m π=⨯⨯= 故消化池总面积A= A 1 + A 2+ A 3+ A 4=1029.14m 23消化池热工计算消化系统总耗热量包括把生污泥加热到消化温度、消化池体热损失、输泥管道与交换器的热损失三部分。
消化池损失估算摘要:一、引言二、消化池的概念与作用三、消化池损失的定义与分类四、消化池损失的估算方法五、消化池损失的实际应用案例六、总结正文:一、引言在环保领域,消化池是一种重要的污水处理设备,它能够有效地处理有机废水,提高水质。
然而,在消化池运行过程中,由于各种原因,可能会导致消化池的损失,这给污水处理带来了一定的困难。
因此,对消化池损失进行科学合理的估算,对于提高污水处理效果具有重要意义。
二、消化池的概念与作用消化池是一种利用微生物分解有机物质的装置,主要由池体、曝气装置和污泥消化系统组成。
消化池的作用是通过微生物分解有机废水,将其转化为可利用的资源,从而达到净化水质的目的。
三、消化池损失的定义与分类消化池损失是指在消化池处理过程中,由于污泥的沉降、挥发、腐烂等因素导致的污泥量减少。
根据损失的原因,消化池损失可分为物理损失、化学损失和生物损失三类。
1.物理损失:主要指污泥在消化池中的沉降损失。
2.化学损失:主要指污泥中的化学物质挥发损失。
3.生物损失:主要指污泥中的微生物分解损失。
四、消化池损失的估算方法消化池损失的估算方法有多种,常见的有:污泥沉降法、污泥挥发法、污泥分解法等。
这些方法各有优缺点,应根据实际情况选择合适的方法进行估算。
1.污泥沉降法:通过测量污泥沉降速度来估算损失量。
2.污泥挥发法:通过测量污泥中的挥发性物质来估算损失量。
3.污泥分解法:通过测量污泥中的微生物分解速率来估算损失量。
五、消化池损失的实际应用案例以某城市污水处理厂为例,采用污泥沉降法对消化池损失进行估算。
首先,对污泥沉降速度进行测量,得到污泥沉降率为0.5mm/s;然后,根据消化池的运行参数,计算出每天的污泥损失量为10t。
通过这一方法,可以有效地监控消化池的损失情况,为污水处理提供科学依据。
六、总结消化池损失估算是污水处理中一个重要的环节,它有助于我们了解消化池的运行状况,提高污水处理效果。
消化池操作规程消化池是一种用于处理污水、废水或污泥的设备,其功能是将有机物质降解为不稳定的中间产物并转化为稳定的无害物质。
为了正确、安全、高效地操作消化池,以下是一份消化池操作规程。
一、操作前的准备工作1.了解消化池的基本结构、工作原理、操作规范和安全注意事项。
2.穿戴个人防护用品,如安全鞋、防护眼镜、防护手套等。
3.确认消化池的进出口阀门、透气装置和搅拌设备的运行状况。
4.检查消化池周围的安全设施,如防护栏、标志牌等是否完好。
5.准备好操作所需的工具和设备,如测量工具、搅拌器等。
二、操作过程1.开启消化池进出口阀门并检查清洁,确保污水流入消化池,处理后的水流出消化池。
2.根据工艺要求调整消化池中的温度、pH值、COD 浓度等参数,可通过加热、添加药剂等方式进行调整。
3.根据工艺要求调整消化池中的搅拌设备,以保证污水充分与微生物接触。
4.定期检查和清理消化池的进出口阀门和透气装置,确保其正常运行。
5.定期检测消化池内的温度、pH值、COD浓度等参数,记录并分析数据,及时调整操作参数。
6.定期清理消化池内的污泥,避免积累过多影响处理效果,清理过程中注意安全防护。
三、安全注意事项1.操作人员必须严格按照操作规程进行操作,禁止随意更改操作参数和操作过程。
2.操作过程中应保持清醒、警觉的状态,禁止酗酒、吸烟等不良行为。
3.操作人员禁止单独进行操作,应有其他人员在场进行监督和配合。
4.不得将操作过程中的废水、污泥等有害物质直接排放到环境中,需依法进行处理和处置。
5.操作人员应严格按照个人防护要求穿戴防护用品,并做好消毒、清洁工作,以防传染疾病。
6.在操作过程中如发现异常情况或运行故障应及时停机检修,确保设备安全和人员安全。
四、操作后的清理工作1.关闭消化池进出口阀门,并进行清洗和消毒。
2.清理搅拌设备、透气装置等,确保设备干净、无积污。
3.清理和处理处理后的水,安全排放或回收利用。
4.整理记录和数据,做好设备运行情况的统计分析和评估。
污泥厌氧消化池深度解析在污水处理厂,污泥厌氧消化池有什么作用呢?今天就为大家解析污泥厌氧消化池的相关功能。
什么是污泥的厌氧消化?与高浓度废水的厌氧处理有何不同?污泥的厌氧消化是利用厌氧微生物经过水解、酸化、产甲烷等过程,将污泥中的大部分固体有机物水解、液化后并最终分解掉的过程。
产甲烷菌最终将污泥有机物中的碳转变成甲烷并从污泥中释放出来,实现污泥的稳定化。
污泥的厌氧消化与高浓度废水的厌氧处理有所不同。
废水中的有机物主要以溶解状态存在,而污泥中的有机物则主要以固体状态存在。
按操作温度不同,污泥厌氧消化分为中温消化(30~37℃)和高温消化(45~55℃)两种。
由于高温消化的能耗较高,大型污水处理厂一般不会采用,因此常见的污泥厌氧消化实际都是中温消化。
污泥厌氧消化池的基本要求有哪些?(1)采用两级消化时,一级消化池和一级消化池的停留时间之比可采用1:1、2:1或3:2,其中以采用2:1的最多:一级消化池的液位高度必须能满足污泥自流到一级消化池的需要,地下水位较高时、必须考虑池体的抗浮,对消化池进行清理时最好选择地下水位较低的时候进行。
(2)污泥厌氧消化池一般使用水密性、气密性和抗腐蚀性良好的钢筋混凝土结构,直径通常为6~35m,总高与直径之比为0.8~1.0,内径与圆柱高之比为2:1。
池底坡度为8%,池顶距泥面的高度大于1.5m,顶部集气罩直径一般为2m、高度为1~2m、大型消化池集气罩的直径和高度最好分别大于4m和2m。
(3)污泥厌氧消化池一般设置进泥管、出泥管、上清液排出管、溢流管、循环搅拌管、沼气出管、排空管、取样管、人孔、测压管、测温管等,一般进泥管布置在池中泥位以上、其位置、数量和形式应有利于搅拌均匀、破碎浮渣,污泥管道的最小管径为150mm,管材应耐腐蚀或作防腐处理,同时配备管道清洗设备。
(4)上清液排出管可在不同的高度设置3~4个、最小直径为75mm,并有与大气隔断的措施;溢流管要比进泥管大一级,且直径不小于200mm,溢流高度要能保证池内处于正压状态;排空管可以和出泥管共用同一管道;取样管最小直径为100mm,至少在池中和池边各设一根,并伸入泥位以下0.5m;人孔要设两个,且位置合理。
消化池工作原理消化池是一种用于处理有机废物的设备,其工作原理是通过一系列生物和化学反应将有机废物分解、转化和降解,最终将其转化为有用的产物或无害的物质。
本文将从物料进入、分解过程、产物产生和运作维护四个方面详细介绍消化池的工作原理。
一、物料进入消化池的物料主要来自于生活垃圾、农业废弃物、食品厂等产生的有机废物。
这些废物首先经过预处理,如粉碎、过滤等,然后通过输送设备进入消化池。
在进入消化池之前,物料通常会经过一道检测,以确保没有有害物质的存在。
二、分解过程物料进入消化池后,会与其中的微生物和酶发生作用。
消化池内的微生物主要是厌氧菌和好氧菌,它们能够分解有机物质。
在消化池中,废物经过一系列生物和化学反应,包括水解、酸化、产气和产酸等过程。
这些过程中,微生物会将有机物质分解成更小的有机分子,同时产生气体和酸。
三、产物产生在消化池中,产生的气体主要是甲烷和二氧化碳。
甲烷是一种可燃气体,可以用作燃料或发电。
二氧化碳是一种常见的废气,可以通过处理后排放或回收利用。
此外,消化池还会产生一部分有机肥料,其中含有丰富的氮、磷、钾等营养元素,可以用于农业生产。
四、运作维护为了保证消化池的正常运作,需要进行适当的运作和维护。
首先,消化池需要保持一定的温度和pH值,以促进微生物的生长和活动。
其次,消化池需要定期添加适量的水和微生物,以维持微生物群落的平衡。
此外,还需要对消化池进行定期清理和检修,以确保其正常运行。
总结起来,消化池通过微生物和化学反应将有机废物分解、转化和降解,最终产生甲烷、二氧化碳和有机肥料等产物。
它是一种有效处理有机废物的设备,可以减少环境污染,并产生一定的经济和环境效益。
在未来的发展中,消化池还可以与其他能源设备相结合,实现能源的综合利用。
什么是普通厌氧消化池?
普通厌氧消化池又称传统厌氧消化池,是完全混合悬浮生长厌氧消化池,如图6-5-29所示。
消化池采用密闭的圆柱形。
池顶一般
设有顶盖,以保持良好的厌氧条件,又
便于收集沼气,保持池温,并减少地面
的蒸发。
池底呈圆锥形以利于排泥。
废
水(或料液)间歇或连续进入池中,经消化
的污泥由池底排出,经处理出水由上部
排出,产生的沼气由池顶收集引出。
消
化池内可适当进行搅拌,目的是提高消化效率,增加废水(料液)与微生物的接触,混合均匀,避免分层现象,促进沼气分离。
搅拌的方法有机械搅拌;利用循环消化液搅拌;或利用沼气搅拌。
消化池中,高温消化时,消化液要进行加热。
中温消化的负荷为2~3kgCOD/(m³·d),高温时为5~6kgCOD/(m³·d)。
普通厌氧消化池的特点是:可以直接处理悬浮固体含量较高或颗粒较大的废水(料液);消化反应和固液分离是在同一池里进行的,结构简单。
缺点是无法保持或补充厌氧活性污泥,消化池内难以保持大量的微生物。
消化池污泥的厌氧消化是为了使污泥中的有机物质,变为稳定的腐殖质,同时可以减少污泥体积,改善污泥的性质,使之易脱水,破坏和控制致病微生物,并获得有用的副产品,如沼气。
本设计采用固定盖式,两极消化,一级消化污泥投配率为5%,二级消化污泥投配率为10%,消化温度33~35℃,一级消化池进行加温搅拌,二级消化池不加热,不搅拌,利用一级消化池的余温。
已知条件:含水率为97%,污泥量391.11m 3/d ,挥发性固体含量为65%,采用中温消化,消化后VSS 去除50%。
1 容积计算⑴ 消化池的有效容积V =QC 0S v式中 V ——消化池容积,m 3;C 0——污泥挥发性固体浓度,kgVSS/(m 3.d); S v ——容积负荷,kgVSS/(m 3.d)。
污泥含水率为97%,则污泥固体浓度为3%,其中挥发性固体VSS 占65%,则:C 0=0.04×0.65×1000=26kg/m 3 取S v =1.3 kgVSS/(m 3.d)。
V =QC 0S v=391.11×261.3=7822.2m 3采用中温两级消化,容积比一级:二级=2:1,则一级消化池总容积为5220m 3,用两座池,单池容积为2610 m 3。
二级消化池容积为2610 m 3,用一座池。
⑵ 各部分尺寸的确定消化池直径D :设计中D 取17m 集气罩直径d 1:采用2m 池底下锥底直径d 2:采用2m 集气罩高度h 1:采用2m 上锥体高度h 2121()2D d h tg α-= 式中 α1——上椎体倾角,一般采用15°~30°设计中取α1=200217220() 2.732h tg m -==,设计中取2.7m消化池柱体高度h 3=10m 下锥体高度h 4242()2D d h tg α-= 式中α2——下椎体倾角,一般采用5°~15°。
设计中取α2=10°417210() 1.33 1.4m 2h tg m -==,设计中取则消化池总高度为H= h 1+h 2+h 3+h 4=2+2.7+10+1.4=16.1m总高度和圆柱直径的比例: 16.10.9517H D ==,符合要求⑶ 容积校核集气罩的容积V 1为:21114d V h π⨯=⨯=6.28m 3上盖部分容积V 2为:22134V h π=2211Dd d D (++)44=231.14m 3 圆柱部分容积V 3为:2334D V h π=⨯=2269.80m 3下锥体部分容积V 4为:2222441()3444Dd d DV h π=++=119.85m 3则消化池的有效容积V 0为:V 0=V 2+V 3+V 4=231.14+2269.80+119.85=2620.79 m 3>2610m 3 符合要求2平面尺寸计算⑴ 消化池各部分表面积计算 集气罩表面积A 1为:211114A d d h ππ=⨯+⨯⨯221 3.142 3.142215.74A m =⨯+⨯⨯=上盖表面积A 2为: 2211()2sin h A D d πα=+⨯ 222.7(172)235.612s i n 20A m π=⨯+⨯=下锥体表面积A 3为: 243222()2sin 4h A D d d ππα=+⨯+222 1.4(172)2243.762sin104A m ππ=⨯+⨯+⨯=消化池柱体表面积A 4为:43A Dh π=241710534.07A m π=⨯⨯=故消化池总面积A= A 1 + A 2+ A 3+ A 4=1029.14m23消化池热工计算消化系统总耗热量包括把生污泥加热到消化温度、消化池体热损失、输泥管道与交换器的热损失三部分。
⑴ 加热生污泥耗热量1()100024D S V Q T T '=-⨯ 式中 Q 1——提高污泥温度所需平均耗热量,kcal/h ; T D ——中温消化温度,℃;T s ——新鲜污泥平均温度,为℃。
已知每座一级消化池每日投配的生污泥量,V ′=195.56m 3/d ,中温消化温度T D =35℃,污泥年平均温度为18℃,日平均最低温度为14℃。
全年的平均耗热量1195.56(3518)1000138521.67/24Q kcal h =⨯-⨯=最大耗热量为1()100024MAXD s V Q T T ''=-⨯ 式中 Q 1MAX ——提高污泥温度所需最大耗热量,kcal/h ;T S ′——新鲜污泥日平均最低温度,℃。
设计中取T S ′=14℃1195.56(3514)1000171115kcal/h 24MAX Q =-⨯= ⑵ 消化池池体的耗热量()2 1.2D A Q FK T T =∑-⨯式中 F ——池盖、池壁及池底的散热面积,m 2;T A ——池外介质的温度,℃,池外介质为大气,计算平均耗热量,采用年平均气温,计算最大耗热量,采用冬季室外计算温度;池外介质为土壤时,采用全年平均温度;K ——池盖、池体与池底的传热系数,kcal/(m 2˙h˙℃)。
池盖K ≤0.7kcal/(m 2˙h˙℃)池盖K ≤0.6kcal/(m 2˙h˙℃)(池外为大气) 池盖K ≤0.45kcal/(m 2˙h˙℃)(池外为土壤)① 池盖部分全年平均耗热量消化池总面积为F 2=A 1+A 2=15.7+235.61=251.31m 2,池外介质为大气,年平均气温16.3℃,冬季室外计算气温为-2.3℃。
则池盖部分全年平均耗热量为:Q 2=F 2·K 2·(T D -T A )×1.2池盖部分最大耗热量为:Q 2MAX =F 2·K 2·(T D - T A ′)×1.2式中 Q 2 ——池盖平均耗热量,kcal/h ; F 2 ——池盖表面积,m 2;K 2 ——池盖传热系数,kcal/(m 2·h·℃); T A ——室外大气年平均温度,℃; T A ′——冬季室外计算温度,℃。
设计中取K 2=0.7kcal/(m 2·h·℃)Q 2=251.31×0.7×(35-16.3)×1.2=3947.58 kcal/h Q 2MAX =251.31×0.7×(35+2.3)×1.2=7874.04 kcal/h② 池壁在地面以上部分年平均耗热量若消化池池壁的1/3在地面以下,2/3在地面以上,则F 3=2/3A 4=356.05m 2 平均耗热量为:Q 3= F 3·K 3·(T D -T A )×1.2最大耗热量为Q 3max = F 3·K 3·(T D -T A ′)×1.2式中 Q 3——地面上池壁平均耗热量,kcal/h ;F 3——地面上池壁表面积,m 2; Q 3max ——地面上池壁最大耗热量,kcal/h ;K 3——池壁传热系数,kcal/(m 2·h·℃)。
设计中取K 3=0.6kcal/(m 2·h·℃)Q 3=356.05×0.6×(35-16.3)×1.2=4793.86 kcal/h Q 3max =356.05×0.6×(35+2.3)×1.2=9562.08 kcal/h③ 池壁在地面以下部分年平均耗热量F 3′=1/3A 4=178.03m 2,池外介质为土壤,年平均气温为15℃,冬季室外计算气温为2℃。
平均耗热量为:Q 3’= F 3’·K 4·(T D -T B )×1.2最大耗热量为Q 3max ′= F 3’·K 4·(T D -T B ′)×1.2式中 Q 3’——地面下池壁平均耗热量,kcal/h ; Q 3max ′——地面下池壁最大耗热量,kcal/h ;F 3——地面下池壁表面积,m 2; K 4——池壁传热系数,kcal/(m 2·h·℃); T B ——室外大气平均温度,℃; T B ′——冬季室外计算温度,℃。
设计中取K 4=0.45kcal/(m 2·h·℃)。
平均耗热量为:Q 3’=178.03×0.45×(35-15)×1.2=1922.72kcal/h最大耗热量为:Q 3max ′=178.03×0.45×(35-2)×1.2=3172.49 kcal/h ④ 池底部分全年平均耗热量为 池底部分面积F 5=A 3=243.76m 2。
平均耗热量为:Q 5= F 5·K 5·(T D -T B )×1.2最大耗热量为Q5max= F5·K5·(T D- T B′)×1.2式中Q5——池底部分平均耗热量,kcal/h;Q5max——池底部分最大耗热量,kcal/h;F3——池底部分表面积,m2;K4——池底壁传热系数,kcal/(m2·h·℃);T B ——室外大气平均温度,℃;T B′——冬季室外计算温度,℃。
设计中取K5=0.45kcal/(m2·h·℃)。
平均耗热量为:Q5=243.76×0.45×(35-15)×1.2=2632.61kcal/h最大耗热量为:Q5max=243.76×0.45×(35-2)×1.2=4343.80kcal/h⑤每座消化池的平均耗热量Q2=3947.58+4793.86+1922.72+2632.61=13296.77kcal/h 最大耗热量Q2max =7874.04+9562.08+3172.49+4343.80=24952.41 kcal/h⑶输泥管道与热交换器的耗热量输泥管道与热交换器的耗热量可简化计算取前两项热损耗和的5%~15%。
即:Q3=(0.05~0.15)(Q2+Q3)设计取10%。
Q3=0.1×(138521.67+13296.77)=15181.84kcal/hQ3max =0.1×(171115+24952.41)=19606.74kcal/h每座消化池全年平均耗热量为:∑Q= Q 1+Q2+Q3=138521.67+13296.77+15181.84=167000.28 kcal/h 每座消化池最大耗热量为:∑Q max= Q1max+ Q2max + Q3max=171115+24952.41+19606.74=215674.15 kcal/h 消化系统平均总耗热量为:Q T=2∑Q=334000.56 kcal/h消化系统最大总耗热量为:Q Tmax=2∑Q max=431348.3 kcal/h⑷消化池保温结构厚度的计算为了减少消化池内热量散失,节约能耗,在消化池体外侧应设保温结构。