污泥自然干化设施的设计要点和参数

(1) 干化床

一般情况下，设施完备、构造齐全的常规污泥干化床主要由围堤、底部排水系统.砾石层、砂滤层、内部隔墙、撇水系统、污泥分配渠、通道及坡道等结构组成，如条件允许，还设有顶盖。污泥干化床的结构如图所示。

按自然条件和污泥千化床特征，千化时间、清泥周期由数周至数月不等，若想达到较好的污泥干化脱水效果，其关键是需要对污泥干化床进行合理的设计。干化床的设计和建设应因地制宜，必须考虑地势、地形、土壤性质和操作条件等因素对干化床选址和功能的影响。

1)污泥干化床的有效面积A

蒸发所需的时间是决定干化床面积的控制因素，同时，干化床面积还需要考虑污泥产量和蒸发次数来确定。目前，我国干化床的有效面积设计主要基于经验数据的选取。

2)围堤

砂滤层面上部的构筑物包括围堤或竖墙，其高度高出砂滤层0.5~0.9m，围堤的材质可以是混有草皮的黏土、经过防腐烂处理的厚木板、混凝士板，也可以在砂滤层顶部周围设预应力混凝土或混凝士块石，其高度可延伸至滤层下部的砾石层以防止草籽的侵入。

3)底部排水系统

底部排水系统用于收集和输送沿砂石渗透出来的自由水，如果干化床设有溢流，则溢流液将和渗透液在排水系统中汇合。为避免地下水污染，可根据需要在排水管下铺设不透水的黏土层或衬层。排水系统一般由多孔塑料管或釉陶士管组成，排水支管坡向排水总管或出口。排水总管管径不得小于DN100mm坡度不小于1%，两排管的中心距为2.5~6m，且应满足排泥机械工作时的最小距离。接入排水总管的支管间距的设计范围应为2.5~3m，并满足距离最短的要求排水管周围采用粗砾石回填土，防止管道的破损。除非满足荷载要求，底部排水系统安装完毕后禁止停放重型设备。对于地下水环境敏感的地区，需经当地部门允许后设置不透水底板。

4)砾石层

砾石层材料一般选用直径为3~25mm的粗矿渣、砾石等，总高度为200~460mm。

5)砂滤层

砂滤层选用的砂滤料直径为0.3~0.5mm，其均匀系数不超过4.0最好在3.5以下，并要求外观清洁、坚硬、强度高，不含有黏土、土壤、粉尘或其他异物。有时可采用压碎至粒径为0.4mm的砂砾和无烟煤来代替砂滤层，但由于净水用的石英砂等滤料缺乏摩阻力，易造成泥饼装卸机下陷而引发生产事故，故不宜采用。砂滤层高度一般为200~460mm，但为了保证处理效果及降低因滤层清洗带来的滤料流失，建议其高度应不小于300mm。

6)隔墙

由于污泥干化床经常采用轮式前置装卸机进行排泥，因此为了加快装卸机的清理速度，干化床内应至少设置一个隔墙。隔墙可以采用土堤、混凝土墙、预应力混凝土墙、木板隔墙或木板和启口连接的支撑柱等。隔墙的设置应满足机械排泥设备的要求。其中采用木板隔墙时，木板应延伸至砂滤层顶面以下20~100mm。采用支撑柱时，支撑柱一般是由预应力混凝土板嵌入预应力混凝土支撑柱的启口中，并应延伸至砾石层底部以下0.6~0.9m。

7)撇水系统

为了连续或间断性地撇除从污泥脱出的上清液及雨水，有效地缩短脱水千化时间，应在围堤的一定高度上设置撇水设备。撇水系统特别适用于相对稀释的二沉池剩余污泥及加入聚合物调理后的污泥。撇水系统结构示意如图所示。

8)污泥分配渠

液态的污泥输入污泥千化床分区内的渠道有多种，可以是封闭的渠道或压力管路，也可以是设置侧壁闸门或手动切门的开放式渠道。其中开放式渠道比较易于清洗。无论采用何种输入方式，均应设置混凝土溅泥板，一般为130mm厚、0.9m宽的立方体，用于接纳下落的污泥和防止砂滤层表面的腐蚀。

(2)冰冻-解冻床

只有当前一层污泥完全冰冻后下一层才开始冰冻，因此尽量使污泥分几个薄层冰冻而不是单独的一厚层，可使能冻结的污泥总厚度最大。

冰冻-解冻床需设顶盖，以防止雨雪等降水进入冰冻床而减缓污泥的冻结速度顶盖应为透明，以便可以透过太阳光，从而利用太阳辐射来实现污泥解冻和干化。

冰冻-解冻床的两边应敞开以保证自由通风，但需设一堵半墙或通风墙避免降雪进入冰冻床。

在冰冻-解冻床的一端应设有坡道以便运输机械运送污泥，并防止卸泥时对床内已有污泥产生较大的扰动，另一端应配备溢流闸门和排水阀以便于排出解冻后的上清液。

冰冻-解冻床的底部应设置金属网间隔层或砂层以排出渗透液，渗透液和溢流液均贮存在集水坑内，再由泵打回到污水处理厂。

(3) 脱水礁湖

要确定礁湖的面积必须选择在一个填充周期期间投配到礁湖中的污泥总量，即脱水礁湖满载时的污泥量。用于不同沥干污泥固体含量的礁湖面积的计算公式如下：

利用以上公式计算时，需要对脱水礁湖满载时沥干污泥的固体含量值进行估计，此为确定礁湖面积的关键和难点。由于礁湖底部覆盖有砂层，不易估计污泥负荷，需要精心设计能计算脱水体积的中试，甚至需要对小规模的礁湖精确计算和设计系统尺寸。脱水礁湖内污泥底层的固体含量比顶部高，因此需要估计一个平均的固体含量。