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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。
一、 污泥处理构筑物计算1. 剩余污泥量计算①. 曝气池内每日增加的污泥量设计中取污泥产率系数Y=0.6，污泥自身氧化氯04.0=d K ，前面计算得Sa-Se=80mg/L ，Q=10000d m /3，V=25643m ，Xv=2250mg/L hkg d kg VX K Q S S Y X Vd e a /385.10/24.2491000/2250256404.01000/10000)20100(6.0)(==⨯⨯-⨯-⨯=--=∆②. 曝气池每日排出的剩余污泥量h m d m fX X Q r /15.1/69.271000/1200075.024.249332==⨯∆=＝ 2. 污泥浓缩池①. 中心进泥管面积②. 中心进泥管喇叭口与反射板之间的缝隙高度③. 浓缩后分离出的污水量④. 浓缩池水流部分面积⑤. 浓缩池直径⑥. 有效水深⑦. 浓缩后剩余污泥量⑧. 浓缩池污泥斗容积⑨. 污泥在污泥斗中停留的时间⑩. 浓缩池总高度做到此处初沉池污泥含水率大约95％设计参数式浓缩池池型：圆形辐流座浓缩池数量＝浓缩池固体通量＝浓缩时间％浓缩后含水率污泥浓度＝设计流量1)/(301897/6/213023d m kg M hT Lg C dm Q W ∙=浓缩，则总高度，缓冲层高度取超高工作高度⑬、总高度⑫、直径＝＝⑪、面积m h m h m A TQ h m A D m M C Q A W W 3.03.031.27.692242130182413.234426/3212===⨯⨯=⨯===πm h h h H 91.23.03.031.2321=++=++=1、浓缩后污泥体积 2、 3214261)1(m P P Q V W =--= 采用周边驱动单臂旋转式刮泥机。
3. 储泥池4. 脱水间设计污泥回流泵房2座1、设计参数污泥回流比50％设计回流污泥流量50000m 3/d剩余污泥量2130m 3/d2、污泥泵回流污泥泵6台（4用2备），型号 200QW350-20-37潜水排污泵剩余污泥泵4台（2用2备），型号 200QW350-20-37潜水排污泵3、集泥池⑪、容积 按1台泵最大流量时6min 的出流量设计335660350m V ＝⨯= 取集泥池容积50m 3⑫、面积 有效水深m H 5.2=，面积21205.250m H Q F === 集泥池长度取5m ，宽度m l F B 4==m m mm B L 7.32.145，实际水深为集泥池底部保护水深为＝集泥池平面尺寸⨯⨯4、 泵位及安装排污泵直接置于集水池内，排污泵检修采用移动吊架。
处理3700m 3/d 污水量得竖流式污泥浓缩池计算d m 3310031.0d m 268.42Q ==量为进入浓缩池的剩余污泥()200141.m f f d V Q f 浓缩池中心进管面积式中π中心进泥管面积---== ()()()m m h m d d sm V d d m d s m s m V mh d V Q h s m D Q V mmDN m d m d m f s mV m d s m V s m V s m Q 10.0099.050.002.00031.050.035.102.035.1.0.03-0.02..218.015.014.30031.044150,37.036.014.310.0410.0003.00031.003.003.03011011131113221002000031≈=⨯⨯=====---------==⨯⨯====⨯====---≤------π设计中取一般采用喇叭口直径一般采用度反射板之间缝隙流出速污泥从中心管喇叭口与射板之间的板缝高度中心进泥管喇叭口与反式中π射板之间的缝隙高度中心进泥管喇叭口与反π管内流速每池的进泥管采用设计中取设计中取中心进泥管直径一般采用中心进泥管流速中心进泥管设计流量()()()()()()3.6m 3600100.0001t h 10ht 16h~10h t cm t h .6 6.4.32.610.03144.531000067.00021.0000067.00001.0~00005.0,.40021.09710097990031.010097%P 99%100.32222230003300=⨯⨯=⨯==⨯==+=+=====------==--⨯=-⨯⨯=--------------⨯=V h V m m f F D m F sm V s m V s m V m F Vq F s m P P P Q q P s m Q s m q P P P Q q 设计中取），一般采用浓缩时间（—）浓缩池有效水深（—式中有效水深设计中取为ππ浓缩池直径设计中取一般采用速污水在浓缩池内上升流浓缩池水流面积式中浓缩池水流部分面积般采用浓缩后污泥含水率，一般采用浓缩前污泥含水率，一进入浓缩池的污泥量浓缩后分离出的污水量式中浓缩后分离出的污水量浓缩后剩余污泥量d m s m P P Q Q /86/0010.097100991000031.010********==--⨯=--=浓缩池污泥斗容积污泥斗设在浓缩池的底部，采用重力排泥h 5=tan α（R-r ）h 5——污泥斗高度mα——污泥斗倾角，圆型池水底污泥斗倾角≧55。
第一节 污泥重力浓缩池设计计算1．污水处理厂设计进水指标：BOD 5≤250mg/l COD ≤300mg/l SS ≤300mg/l PH=6.5～7.52．污水处理厂设计出水指标：BOD 5≤25mg/l COD ≤100mg/l SS ≤30mg/l PH=6.5～7.5①初沉池污泥量:h m d m p Q C Q /29.1/31)97100(106200%50300100)100(1010033630p ==-⨯⨯⨯=-=ρη %50%60~%40%SS ，取，一般为去除率，—初沉池—η;/g SS C 0L 浓度，—进水—由題目取300 mg/l ；计。
—沉淀污泥浓度，以—3/kg 1000m ρ ②二沉池污泥量rs fX XQ ∆=()VXv K Q S S Y X d e a --=∆式中：△X ——每日增长的污泥量，kg/d ； ；生活污约为—即—0.75,MLV SS/MLSS f Y ——产率系数，取0.5；Sa ——经过预先处理，污水含有的有机物（BOD ）量，187.5mg/L ；Se ——经过活性系统处理，污水含有的有机物（BOD ）量，18.6mg/L ；Kd ——衰减系数，取0.09； V ——曝汽池的容积，1177.38m 3； Xv ——MLVSS ，Xv ＝2.5kg/m 3； P ——污泥含水率； Xr ——回流污泥浓度。
代入各值可得：()()dVXvK Q S S Y X d e a /kg 68.27691.24659.5235.238.117709.062000186.01875.05.0=-=⨯⨯-⨯-⨯=--=∆ 则每日从曝气池中排除的剩余污泥量：h m d m fX X Q r s /92.1/11.46875.068.27633==⨯=∆=所以，排泥量h w /m 21.3/d 77.11m 46.1131.0Q 33==+=第二节 污泥泵房设计计算1. 污泥泵房设计说明二沉池活性污泥由吸泥管吸入，由池中心落泥管及排泥管排入池外套筒阀井中，然后由管道输送至回污泥泵房。
27米浓缩池设计执行规范:《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010), 本文简称《混凝土规范》《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011), 本文简称《地基规范》《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012), 本文简称《荷载规范》《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB 50069-2002),《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》(CECS 138-2002),钢筋：d - HPB300; D - HRB335; E - HRB400; F - RRB400; G - HRB500; P - HRBF335; Q - HRBF400; R - HRBF5001 设计资料1.1 基本信息圆形水池形式:敞口池内液体重度16.0kN/m3浮托力折减系数1.00裂缝宽度限值0.20mm抗浮安全系数1.10池体尺寸：池壁厚400mm，池底板厚250mm，底板外挑350mm。
1.2 荷载信息活荷载组合系数:0.90荷载分项系数:自重 :1.20其它恒载:1.27地下水压:1.27其它活载:1.40荷载准永久值系数:顶板活荷载 :0.40地面堆积荷载:0.50地下水压 :1.00温(湿)度作用:1.00活载调整系数:其它活载:1.00壁面温差:-10.0℃温差弯矩折减系数:0.65 混凝土线膨胀系数:0.000010 1.3 混凝土与土信息土天然重度:18.00kN/m3土饱和重度:20.00kN/m3土内摩擦角ψ:30.0度地基承载力特征值fak=180.00kPa基础宽度和埋深的地基承载力修正系数ηb=1.00、ηd=1.00混凝土等级:C30 纵筋级别:HRB400混凝土重度:25.00kN/m3配筋调整系数:1.202 计算内容（1）荷载标准值计算（2）抗浮验算（3）地基承载力计算（4）内力及配筋计算（5）抗裂度、裂缝计算3 荷载标准值计算底板:恒荷载:池壁自重: 4.62kN/m2活荷载:地面活荷载:0.68kN/m2池壁:恒荷载:池内水压力 :56.00kN/m2活荷载:温差作用 :-31.20kN.m/m4 地基承载力验算:计算基础底面的压力：池壁内壁圆面积:Aic=πR2 = 3.14×13.5002 = 572.56m2池壁外壁圆面积:A t=π(R＋t)2=3.14×(13.500＋0.40)2=606.99m2池壁自重Gs=γc×A s×H=25.00×34.43×3.500=3012.78kN底板自重Gb=γc×A b×t2=25.00×651.44×0.40=6514.41kN水池自重Gp=Gs＋Gb=3012.78＋6514.41=9527.19kN池内水自重Gw=p w×Aic=56.00×572.56=32063.10kN外挑部分活荷载Gqm=qm×(A b-A t)=10.00×(651.44-606.99)=444.54kN基础底面的压力p k=(Gp＋Gw＋Gqm)/A b=42034.82/651.44=64.53kPa 基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m，需修正承载力特征值计算地基承载力特征值修正值：f a=f ak＋ηbγ(b-3)＋ηdγm(d-0.5)地下水位位于底板下1m以下，不考虑地下水水池底板底下的土的重度γ=γ土=18.00kN/m3水池底板底以上土的加权平均重度γm=γ土=18.00kN/m3f a=180.00＋1.00×18.00×(6.000－3)=234.00kPap k=64.53kPa<f a=234.00kPa 地基承载力满足5 抗浮验算:地下水位位于基底以下,无需验算6 内力及配筋计算:(轴力:kN 弯矩:kN.m 面积:mm2配筋面积:mm2/m) 池壁:弯矩外侧受拉为正，轴力受拉为正顶板:下侧受拉为正,底板:上侧受拉为正按《给水排水工程结构设计手册》静力计算查表池壁的约束条件: 上端自由,下端固定池壁内力计算查表系数H2/dt=3.5002/27.400×0.40=1.12荷载组合:闭水试验：池内有水，池外无土闭水试验：基本组合 :1.27×池内水作用＋1.40×温度作用标准组合 :1.00×池内水作用＋1.00×温度作用准永久组合:1.00×池内水作用＋1.00×温度作用池壁的竖向最大裂缝宽度:0.15<=0.20 裂缝满足要求池壁的环向最大抗裂度 :1.69<=act×ftk=1.75 抗裂度满足要求池壁的环向最大裂缝宽度:0.11<=0.20 裂缝满足要求底板:按构造配筋250x0.15x1000÷100=375≤E14@200=770，因此底板上下层及环向钢筋均采用E14@200双向配置。
污泥是水处理过程的副产物，包括筛余物、沉泥、浮渣和剩余污泥等。
污泥体积约占处理水量的0.3%~0.5%左右，如水进行深度处理，污泥量还可能增加0.5~1倍。
是使污泥减量、稳定、无害化及综合利用。
（1）确保水处理的效果，防止二次污染；（2）使容易腐化发臭的有机物稳定化；（3）使有毒有害物质得到妥善处理或利用；（4）使有用物质得到综合利用，变害为利。
（1）按成分不同分：污泥：以有机物为主要成分。
其主要性质是易于腐化发臭，颗粒较细，比重较小（约为1.02~1.006），含水率高且不易脱水，属于胶状结构的亲水性物质。
初次沉淀池与二次沉淀池的沉淀物均属污泥。
沉渣：以无机物为主要成分。
其主要是颗粒较粗，比重较大（约为2左右），含水率较低且易于脱水，流动性差。
沉砂池与某些工业废水处理沉淀池的沉淀物属沉渣。
（2）按来源不同分：初次沉淀污泥（也称生污泥或新鲜污泥）：来自初次沉淀池。
剩余活性污泥（也称生污泥或新鲜污泥）：来自活性污泥法后的二次沉淀池。
腐殖污泥（也称生污泥或新鲜污泥）：来自生物膜法后的二次沉淀池。
消化污泥（也称熟污泥）：生污泥经厌氧消化或好氧消化处理后的污泥。
化学污泥（也称化学沉渣）：用化学沉淀法处理污水后产生的沉淀物。
例如，用混凝沉淀法去除污水中的磷；投加硫化物去除污水中的重金属离子；投加石灰中和酸性污水产生的沉渣以及酸、碱污水中和处理产生的沉渣等均称为化学污泥。
（3）城市污水厂污泥的特性见表8-1(1)污泥含水率：污泥中所含水分的重量与污泥总重量之比的百分数称为污泥含水率。
1污泥中水的存在形式有：空隙水，颗粒间隙中的游离水，约70%，可通过重力沉淀（浓缩压密）而分离；毛细水，是在高度密集的细小污泥颗粒周围的水，由毛细管现象而形成的，约20%，可通过施加离心力、负压力等外力，破坏毛细管表面张力和凝聚力的作用力而分离；颗粒表面吸附水和内部结合水，约10%。
表面吸附水是在污泥颗粒表面附着的水分，起附着力较强，常在胶体状颗粒，生物污泥等固体表面上出现，采用混凝方法，通过胶体颗粒相互絮凝，排除附着表面的水分；内部结合水，是污泥颗粒内部结合的水分，如生物污泥中细胞内部水分，无机污泥中金属化合物所带的结晶水等，可通过生物分离或热力方法去除。
污水处理设计中污泥浓缩池的设计计算1.8污泥浓缩池1.8.1设计参数污泥浓缩对象是颗粒间的空隙水，浓缩的目的在于缩小污泥的体积，便于后续污泥处理。
设计中一般采用浓缩池处理剩余活性污泥，浓缩前污泥含水率99.2~99.6%，浓缩后含水率97 %，采用辐流式浓缩池。
曝气池内每日增加的污泥量：75.6792kg/d曝气池每日排出的剩余污泥量Q=∆X fX r式中：Q—曝气池每日排出的剩余污泥量（m3/d）；f—0.7；X r—回流污泥浓度（mg/L）。
设计中取X r=8000 mg/L，Q=11.51m3/d=0.56m3/h=0.0000156m3/s 1.8.2设计计算1.8.2.1沉淀部分有效面积F=QC G式中：F—沉淀部分有效面积，m³；C—流入浓缩池的剩余污泥浓度，kg/m³，取8 kg/m³；G—固体通量[kg/( m2·h)]，一般采用1.2~2.5 kg/( m2·h)；Q—入流剩余污泥流量（m³/h）。
设计中取G=1.2kg/( m2•h)，F=0.56×81.2=3.73m21.8.2.2沉淀池直径D=√4F π式中：D—沉淀池直径，m。
设计中取h=4 m，D =√4F π=√4×3.733.14=2.2m 1.8.2.3浓缩池直径 V =QT式中：V—浓缩池的容积，m 3；T—浓缩池浓缩时间，h ，一般采用12~16h 。
设计中取T=12h ，V=0.56×12=6.72m 31.8.2.4浓缩池有效水深ℎ2=V F式中：h 2—浓缩池有效水深，h 。
ℎ2=6.723.73=1.8m 1.8.2.5浓缩后剩余污泥量1100100P P Q Q --= 式中：Q 1—浓缩后剩余污泥量（m³/s ）；P—浓缩前污泥含水率99.2~99.6%，取99.4%；P 0—浓缩后含水率97 %。
