固体废弃物处理与处置》课程设计90m3d中温定容式污泥厌氧消化池设计

引言 (3)

1 设计说明书 (4)

1.1 工程概况 (4)

1.1.1 设计题目 (4)

1.1.2 原始数据及操作条件要求 (4)

1.2 厌氧消化处理概述 (4)

1.2.1 厌氧消化定义 (4)

1.2.2 厌氧消化处理对象 (5)

1.2.3 厌氧消化影响因素 (5)

1.2.3.1 底物组成 (5)

1.2.3.2 温度 (5)

1.2.3.3 pH值 (5)

1.2.3.4 抑制 (6)

1.2.3.5 搅拌 (6)

1.2.3.6 强化处理 (6)

1.2.4 厌氧消化的基本原理 (6)

1.2.5 厌氧工艺类型 (7)

1.2.6 工艺流程图 (8)

1.3 污泥消化系统主要构筑物 (8)

1.3.1 污泥投配池 (8)

1.3.2 沼气储气柜 (9)

1.3.3 消化池构造 (9)

2 设计计算书 (9)

2.1 污泥投配池的设计 (10)

2.2 消化池的结构与尺寸计算 (10)

2.2.1消化池容积的设计计算 (10)

2.2.2消化池各部分表面计算 (11)

2.2.3 消化池热工计算 (12)

2.2.3.1 提高新鲜污泥温度的耗热量 (12)

2.2.3.2 消化池体的耗热量 (13)

2.2.3.3 每年消化池总耗热量为 (14)

2.3 热交换器的计算 (14)

2.3.1 热交换器设计参数 (14)

2.3.2 设计计算 (15)

2.4 保温层计算 (17)

2.4.1 保温层基本参数 (17)

2.4.2 消化池各部分厚度 (17)

2.4.3 保温层基本计算公式 (17)

2.4.4 消化池各部位保温层厚度计算 (17)

2.5 消化池加热量计算 (18)

2.5.1 消化池加热条件 (18)

2.5.2 热量计算基本公式 (18)

2.6 消化池搅拌计算 (19)

2.6.1 螺旋桨搅拌的污泥量 (19)

2.6.2中心管直径 (20)

2.6.3 螺旋桨直径d (20)

2.6.4 螺旋桨断面面积A (20)

3 其他设计说明 (21)

3.1 污泥泵及污泥管道 (21)

3.2 阀门控制 (21)

3.3 浮渣破碎装置 (21)

3.4 仪表装置 (21)

3.5 厌氧处理后污泥设计 (21)

3.6 污泥烘干 (23)

3.7 污泥最终处置 (24)

参考文献 (25)

引言

随着工农业的发展和人口的增加，污水的排放量迅速增加与日俱增。目前我国每年排放的污水量已超过400亿立方米，每处理1吨污水，附带产生约0.8千克干污泥。污泥的含水率高，在污水处理过程中产生大量湿污泥，对污水处理存在一定程度的阻力。污泥是污水中污染物的转移，不妥善处理污泥，将会造成够大程度的污染。因此，对污泥的处理，已经是污水处理工程的必须部分。

随着国家对环保的日益重视，对于污水处理的投资逐渐增加。根据预测，从2000年至2020年，我国每年新建的污水处理厂的处理能力将达300～400万m3/d，而中小型污水处理厂则是城市污水处理事业的主力军。而污水处理所产生的污泥量，将线性提高因此探索污水处理厂污泥处理的工艺，达到维护污水处理厂正常运行、保护环境的目的，从而实现城市可持续发展。

1 设计说明书

1.1 工程概况

1.1.1 设计题目

90m3/d中温定容式污泥厌氧消化池设计

1.1.2 原始数据及操作条件要求

（1）城市生活污水污泥含水率95％，污泥全年平均温度25℃。

（2）大气全年平均温度21℃，土壤冬季计算温度10℃，冬季冻土深度0.6m，土壤全年平均温度23℃，冬季室外计算温度15℃。

（3）地下水位深度7m。

（4）采用中温消化，消化温度控制在33～35℃，消化需加热搅拌。

(5) 消化停留时间为30d。

1.2 厌氧消化处理概述

我国已建成运转的城市污水处理厂有400余座，日处理能力2534万m ，污泥产量(以含水率97％计)在7.602万m/d和12.67万m /d之间[1]，这些污泥中蕴含着大量的生物质能，它们一般具有可生化降解性。如何妥善处置污水处理厂产生污泥是污水净化成功与否的决定性因素之一[2]。有效利用这类生物质能源，对减少污泥污染、实现环境和经济的可持续发展具有重要意义。但污泥厌氧消化的投资高、处理技术较复杂已经投入使用的污泥消化池中，能够正常运行的为数不多[2]。

常规的城市污水处理厂中的生污泥一般包括初次污泥和剩余活性污泥，也有的污水处理厂将各处理构筑物中产生的浮渣送到消化池中进行消化，但由于浮渣的进入会带来一系列问题，所以浮渣最好不进消化池。在实际设计上，一般是以去除污染物质的数量通过物料平衡计算来确定污泥量。通常，初次污泥量主要是以去除SS为基础来计算的，剩余活性污泥量主要是以去除BOD为基础来计算的。

厌氧消化产生的甲烷能抵消污水厂所需要的一部分能量；使污泥固体总量减少25%～50%，减少了后续污泥处理的费用；消化污泥是一种很好的土壤调节剂，它含有一定量的灰分和有机物，能提高土壤的肥力和改善土壤的结构；消化过程尤其是高温消化过程(50℃～60℃条件下)，能杀死致病菌。

1.2.1 厌氧消化定义

污泥厌氧消化是指污泥在无氧的条件下，由兼性菌及专性厌氧细菌将污泥中可生物