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第十节 消化池容积计算泥量计算

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第十节消化池容积计算泥量计算：V= 4530 × 100 ? 99.4 3 = 906 m /d 100 ? 97 ⑴消化池有效容积的计算①.根据污泥龄计算V=Qvc 式中V———消化池容积，m3；Q———污泥量，m3/d；vc———污泥龄，d，采用经验数据。

取vc=20d. V=Qvc=906×20=18120（m ）②池体设计采用中温两级消化，容积比一级∶二级=2∶1，则一级消化池容积为12080m3，用2 座，单池容积为6040m3。

二级消化池容积为6040m3，用1 座。

①.圆柱形消化池几何尺寸。

一级、二级消化池采用相同的池形。

3 式（2.39）图2.15 计算简图消化池直径D 采用30m，集气罩直径d3=4m，高h4=3.0m，池底锥底直径d2=2m，锥角采用20 。

故h2=h3=（30-2）/2 ×tan 20° =6.0 m 消化池柱体高度h1>D/2=15m,取16m 消化池各部分容积：集气罩容积V4= πd 32 4 ×h4= π × 42 4 × 2.0 =25.13m 3 式（2.40）下锥体容积V3=1/3 πh3（2 D 2 Dd 3 d 3 + + ）4 4 4 式（2.41）=1/3 π ×6.0× ( =1514.25m 弓形部分容积，即V2= 3 302 30 + ×1 + 1 4 2 ) π 4 × h2 × (3 × D 2 +4h2 )=6446.55m 2 3 式（2.42）柱体容积V1= πD 2 4 × h1 = π 4 ×302×16=11309.8m3 3 式（2.43） 3 故消化池有效容积V= V1+V3=11309.8+1514.25=112824.05m ＞6040m 消化池个部分表面积：集气罩表面积A4= π 4 d 32 + πd 3 h4 = π 4 × 42 + π × 4 × 2 = 37.7 m 2 2 式（2.44）池顶表面积A3= π 4 ( D + 4h22 ) = π 4 × (30 + 4 × 3) = 51.8 m 式（2.45）池壁表面积：（地上部分）A2= π Dh3 2 = π × 30 × 8 = 753.9 m2 式（2.46）(地下部分) A1=A2=753.9m2 池底表面积A0= π l × ( D d2 30 2 2 + ) = π × 16.52 + 6.02 × ( + ) = 882.5 m 2 2 2 2 式（2.47）故消化池总面积A=A0+A1+A2+A3+A4=882.5+753.9+753.9+51.8+37.7=2179.8m2 ⑵中温污泥消化系统热平衡计算①.消化系统耗热量计算消化系统总耗热量经常保持要求的温度，保证消化过程顺利进行。

热平衡计算包括消化系统耗热量计算、消化池保温设计、热交换器的热损失三部分。

★加热生污泥好热量Q1，kcal/h Q 1= V′(TD ? Ts ) × 1000 24 式（2.48）式中V ′———每日投入消化池的生污泥量，m /d；3 TD ———消化污泥温度，℃；TS ———生污泥温度，℃。

已知每座一级消化池每日投配的生活污泥，V ′=6040 × 5%=302m /d, 3 TD=35℃，污泥平均温度为8℃，日平均最低温度6.4℃，故平均耗热量Q1= 302 5 × (35 ? 8) × 1000 =3.375×10 kcal/h 24 302 × (35 ? 6.4) × 1000 = 3.7 × 105 kcal/h 24 最大耗热量Q1max= ★消化池体热损失Q2,kcal/h Q2=∑FK（TD-TA）×1.2 式中F———池盖、池壁及池底的散热面积，ｍ２；TD———池外介质的温度，℃，池外介质为大气时，计算平均耗热量，采用年平均气温9.1°，计算最大耗热量，采用冬季室外计算温度-9°；池外介质为土壤时，采用全年平均温度TB=13°冬季室外计算温度4°；K———池盖、池体与池底的传热系数，kJ/（m2·h·℃）。

池盖K≤0.7kcal/（m ·h·℃）池壁K≤0.6 kcal/（m2·h·℃）（池外为大气）池底K≤0.45 kcal/（m2·h·℃）（池外为土壤） a. 池盖的热损失Q21，已知F=A3+A4=37.7+51.8=89.5m2，池外介质为大气，平均气温为9.3℃，冬季室外计算气温为-9℃，故平均耗热量Q21=89.5×0.7×（35-9.3）×1.2=1947.2 kcal/h 最大耗热量Q21=89.5×0.7×[35-（-9）]×1.2=3307.9 kcal/h b. 池壁（地面以上）的热损失Q22。

若消化池池壁的1/2 在地面以下，1/2 在地面以上，则F=753.9m2 平均耗热量Q22=753.9×0.6×（35-9.1）×1.2=14058.8kcal/h 最大耗热量Q22=923.16×0.6×[35-（-9）]×1.2=23883.5kcal/h c. 池壁（地面以下）的热损失Q23 因F=753.9m2，池外介质为土壤，故 2 式（2.49）平均耗热量Q23=753.9×0.45×（35-13）×1.2=8956.3 kcal/h 最大耗热量Q23=7539×0.45×(35-4)×1.2=17081.5kcal/h d. 池底热损失Q24 因故F=A2=882.5m 2 平均耗热量Q24=882.5×0.45×（35-13）×1.2=10484.1kcal/h 最大耗热量Q24=882.5×0.45×(35-4)×1.2=14773.1kcal/h 每座消化池的总热量：平均耗热量Q2=90436.7 kcal/h 最大耗热量Q2max=98453.7kcal/h ★输泥管道与热交换器的好热量Q3 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)（Q1+Q2），设计取10%。

5 5 5 Q3=0.1×（3.3×10 +0.91×10 ）=0.421×10 kcal/h Q3max=0.1×（3.7×105+0.99×105）=0.469×105 kcal/h 每座消化池总耗热量为： 5 QT =（Q1+Q2+Q3）=4.64×10 kcal/h QTmax =（Q1max+Q2max+Q3max）=5.16×105 kcal/h 消化池系统总耗热量Q ′=n×QT =2×4.64×105=9.28×105kcal/h Q ′Tmax= n×QTmax =2×5.16×10 =10.32×10 kcal/h 5 5 式中，n 为一级消化池的个数。

⑶.消化池保温设计为减少消化池内热量损失，节约能耗，在消化池体外侧应设保温结构。

由保温层和保护层组成。

保温结构的厚度可通过消化池池壁结构低限热阻R0d 进行计算。

即使消化池池壁结构的总热阻R0≥ R0d 。

保温材料厚度′δ = λ ( R0d ? R0 ) 式（2.50）式中λ ———保温材料的热导率，kcal/（m2·h·℃），由计算手册附录表十一查得R0d ———池壁结构低限热阻，（m ·h·℃）/kcal。

R0d = TD ? T A Rn kA ?T ′2 式（2.51）式中?T ′———冬季池壁结构允许温差，℃，一般?T ′=7-10℃Rn———池壁结构热阻，m ·h·℃/kcal，对消化池盖内表面Rn=0.133；K———温度修正系数，对消化池盖k=1；A———保温材料变形和池壁结构热惰性系数，对压缩的保温材料A=1.2，热惰性指标D0≤3 材料A=1.1，其他材料A=1。

对于多层保温结构式中 D 0= ∑ R iS i 式（2.52）2 Ri———某一层材料的热阻，m2·h·℃/kcal； 2 Si———某一层材料的蓄热系数，kcal/ （m ·h·℃）；′R0 =Rn+ ∑R + Rw 式中′R0 ———池壁结构中除掉保温材料外的总热阻，m2·h·℃/kcal；Rw———池壁结构外表面热阻，m2·h·℃/kcal，取Rw=0.05。

∑R = δi λi 式（2.53）δ i ———除保温材料外各层池壁结构厚度，m λi ———除保温材料外各层池壁结构热导率，kcal/ （m2·h·℃）；采用上述计算方法较为复杂，为简化计算对于固定盖式消化池，池体结构为钢筋混凝土时，各部保温材料厚度δ 。

δ= 1000 × λG K ? δG λG λB 式（2.53）式中λG ———消化池各部钢筋混凝土的热导率，kcal/ （m2·h·℃）；λ B ———保温材料的热导率，kcal/ （m2·h·℃）；R———各部分传热系数的允许值，kcal/ （m ·h·℃）；2 δ G ———消化池各部分结构厚度，mm；①.池顶盖保温。

a. 确定参数。

对于消化池顶盖?T ′=7℃，Rn=0.133，Rw=0.05，k=1，假定池顶结构热惰性指标D0＜3，故取A=1.1。

b. 计算低限热阻R0d R0d = TD ? T A 35 ? (?8.3) Rn kA = × 0.133 × 1 × 1.1 = 0.792 ?T ′8 式（2.54）S 设计保温层厚度、计算各层材料的R、0 。

D 查附录表可得：钢筋混凝土λ 4 =1.33，4=12.85 R 4= δ 4 0 .1 = =0.0752，D04=0.0752×12.85=0.966 λ4 1.33 R 2= δ 2 0.02 = = 0.025 ，D02=0.025×8.65=0.216 λ2 0.8 防水层λ1 =0.15，S1=2.85 R 1= δ 1 0.01 = = 0.067 ，D01=0.067×2.85=0.191 λ1 0.15 ′由于R0 =Rn+ ∑R + Rw =0.133+0.0752+0.025+0.067+0.05=0.35 消化池顶盖保温材料采用加气混凝土，λ3 =0.25，S3=3.2 ′δ 3 = λ3 ( R0d ? R0 ) = 0.25×（0.792-0.35）=0.111m，取δ 3 =110mm。

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化粪池计算书

化粪池计算书

化粪池计算书化粪池计算书1.200人化粪池有效容积确定W＝W1＋W2W1＝N zαqt/（24*1000）W2＝1.2aN zαT（1－b）K/[（1-c）*1000]式中：W－化粪池有效容积，m3；W1－化粪池内污水部分容积，m3；W2－化粪池内污泥部分容积，m3。

N z－化粪池设计总人数，按200人估算；q－每人每日污水定额（同每人最高日生活用水定额）,按300L/人·d；t－污水在化粪池内停留时间，按12h计算；α－实际使用卫生器具的人数与设计人数的百分比，按100%；a－合流系统，a＝0.7 L/人·d；分流系统，a＝0.4 L/人·d；按合流系统计; b－污泥含水率，b＝95％；c－浓缩后污泥含水率，c＝90％；k－腐化期间污泥缩减系数，k＝0.8；T－化粪池清掏周期，可取90d，180d，360d计，此处按180d 计;1.2－清掏后考虑留20％熟污泥的容积系数。

带入上式计算：W1＝N zαqt/（24*1000）=200×1×300×12/（24*1000）=30m3W2＝1.2aN zαT（1－b）K/[（1-c）*1000]=1.2×0.7×200×1×180×（1-0.95）×0.8/[（1-0.9）*1000]=12.096m3W＝W1＋W2=30+12.096=42.096m3根据国标03S702《化粪池图集》，考虑无覆土、无过车、无地下水情况下，有效容积定为50m3，考虑粪便污水与生活废水合流时，50m3的设计容积：设计总人数为：Nz = W/[α10-5（4.17qt+33.6T）=50/[10-5×（4.17×300×12+33.6×180）]=238 满足200人要求。

化粪池规格设计：根据要求，深度（水面至池底）≥1.3m，宽度≥0.75m，长度≥1.0m，本池选用双格，则第一格的容量=75%计算总容量，池设通气孔、进口、出口。

升流式固体厌氧反应器

升流式固体厌氧反应器

升流式固体厌氧反应器（USR）,是一种结构简单、适用于高悬浮固体有机物原料的反应器。

原料从底部进入消化器内，与消化器里的活性污泥接触，使原料得到快速消化。

未消化的有机物固体颗粒和沼气发酵微生物靠自然沉降滞留于消化器内，上清液从消化器上部溢出，这样可以得到比水力滞留期高得多的固体滞留期（SRT）和微生物滞留期（MRT），从而提高了固体有机物的分解率和消化器的效率。

在当前畜禽养殖行业粪污资源化利用方面，有较多的应用。

许多大中型沼气工程，均采用该工艺。

经过USR处理后产生的沼液属于高浓度有机废水。

该废水具有有机物浓度高、可生化性好、易降解的特点，不能达到排放标准，因此除用于花卉蔬菜等的肥料外，剩余沼液须回流至集水池，经过好氧处理后达标回用或排放。

针对该沼液含氨氮较高的特点，通过预处理可将溶于水的挥发性氨氮部分去除。

沼液中的有机物则通过生物法进行处理。

即利用水中微生物的新陈代谢作用，将有机污染物降解，达到净化水质、消除污染的目的前处理7.1前处理工艺类型7.1.1 “能源生态型”沼气工程污水通过管道自流入调节池，在调节池前设有格栅，以清除较大的杂物，人工清出的粪便运至调节池，与污水充分地混合，然后流入到计量池，计量池的容积根据厌氧消化器的要求确定。

当以鸡粪为原料时，应在调节池后设沉砂池。

粪便的加入点与厌氧消化器类型有关，一般在调节池加入，带有搅拌装置的塞流式反应器也可直接加入到厌氧消化器。

7.1.2 “能源环保型”沼气工程污水通过管道自流入调节池，在调节池前设有格栅，以清除较大的杂物，调节池的污水用泵抽入到固液分离机，分离的粪渣用作有机肥原料，分离出的污水流入沉淀池，沉淀的污泥进入污泥处理设施，上清液自流入集水池。

7.2前处理的一般规定7.2.1 “能源生态型”沼气工程前处理的一般规定a、前处理的目的是将粪便污水调质均化，为厌氧产沼气创造条件；b、污水进入固液分离机前应通过格栅清除污水中较大的杂物；c、以鸡粪为原料时宜设沉砂池；d、以牛粪为原料时应有粪草分离装置；e、沟渠坡度应确保污水自流入沉砂池或计量池。

排水池、排泥池 计算案例

排水池、排泥池 计算案例

排水池、排泥池工艺计算案例1.设计参数（1）设计规模：近期3.0万m3/d（近期设1座絮凝沉淀池；V型滤池设3格），远期为6.0万m3/d（远期设2座絮凝沉淀池；V型滤池设6格），自用水系数1.10；（2）设计原水浊度按50NTU设计，NTU与SS之比按2.0计；（3）投药量：投矾量20 mg/L计算，PAC氧化铝含量按10%考虑；（4）单座絮凝池设计能力3.0万m3/d，共设20根排泥管，每根管排泥1min；（5）顺序排泥，排泥管末端流速v=2.46m/s；计算排泥周期8h，每天排泥3次，每次单座絮凝池20根排泥管顺序排泥，每座絮凝池排泥时间为20min。

（6）沉淀池与絮凝池合建，单座沉淀池分1组，通过过渡区连接，过渡区及沉淀区采用排泥桁车机械排泥。

排泥桁车运行速度 1.0m/s，在沉淀池宽度方向上移动，运行一个来回需要55.6×2min。

计算排泥周期8h，每天排泥3次。

（7）V型滤池一座分3格，单格设计规模1.0万m3/d，近期建设3格，远期再建设3格，单格过滤面积78.0m2，冲洗周期24h。

第一阶段：气冲2min（15L/m2·s）；第二阶段：气水联冲5min，气冲（15L/m2·，水冲2.0L/m2·s）；第三阶段：水冲5min，水冲强度（4.0L/m2·s）全程：扫洗12min，水冲强度1.4L/s.m2。

（8）回收水池和排泥池各建设1座，近期一次性建成。

每座包含2格，按照远期同时工作设计，且能够单独运行及泄空。

（9）回收水池来源于滤池的初滤水和反冲洗水量，每天排放水全部回用，回用比例为4.556%；（10）排泥池来源于絮凝沉淀池排泥及气浮池浮渣，通过污泥提升泵提升至脱水车间一体化浓缩机，脱水后97%含水率，浓缩机进泥量80m 3/h 。

2. 相关设计规范根据《室外给水设计标准50013-2018》：（1）水厂排泥水处理系统的设计应分别计算分析水量的平衡和干泥量的平衡；（2）排泥水处理系统应具有一定的安全余量，并应设置应急超越系统和排放口；（3）排泥水处理系统的平面位置宜靠近沉淀池。

平流式沉淀池的计算

平流式沉淀池的计算

某城市污水处理厂的最大设计流量Q max=0.2m3/s，设计人口N=100000人，沉淀时间t=1.2h，无机械刮泥设备。

要求：（1）画出平流式初沉池的草图；（2）求平流式初沉池的各部分尺寸。

（主要参数：表面水力负荷q=2m3/m2·h，水平流速v=4.6mm/s，每格池宽b=4.5m，贮泥时间T=2d，污泥量为0.5L/人·d；污泥斗为方斗，上口径边长为4500mm，下口径边长为500mm。

）（1）草图（2）[解](1)沉淀池的表面积：A=Q max·3600/q=0.2·3600/2=360m2(2)沉淀区有效水深：h 2=q ·t=2·1.2=2.4m(3)沉淀区有效容积v 1：v 1=Q max ·t ·3600=0.2·1.2·3600=864m 3(4)沉淀池长度L ：L=v ·t ·3.6=4.6·1.2·3.6=19.872≈20m(5)沉淀池的总宽度B ：B=A/L=360/20=18m(6)沉淀池的个数n ：n=B/b=18/4.5=4个校核长宽比、长深比：长宽比：L/b=20/4.5=4.4（4—5，符合要求） 长深比：L/h 2=20/2.4=8.3（8—12，符合要求）(7)污泥区的总容积v ：v=S ·N ·T/1000=0.5·100000·2/1000=100m 3 每格污泥区的的容积v ′：v ′=v/n=100/4=25m 3(8)污泥斗的容积v 1：)('31212141s s s s h V ++=m tg h 46.3602)5.05.4('4=︒-=32222126)5.05.45.05.4(46.331m V =⨯++⨯⨯=(9)污泥斗以上梯形部分容积v 2：校核：V 1＞V ′，26m 3，25m 3，符合要求(10)沉淀池的总高度h ：h =0.3+2.4+0.5+3.62=6.82mb h l l V ''24212+=m h 155.001.0)5.420(''4=⨯-=m l 201=m l 5.42=3254.85.4155.02)5.420(m V =⨯⨯+=4321h h h h h +++=m h h h 62.3155.046.3444=+=''+'=。