【正文】 余污泥，一般57天排一次。則需要將剩余污泥排出。因此，此設(shè)計中的UASB的反應(yīng)溫度控制在35℃左右。三、設(shè)計水質(zhì)和水量考慮到UASB反應(yīng)器對SS敏感，所以，在UASB工段，對SS的去除率較低，這里不做考慮。圓形反應(yīng)器具有結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定的優(yōu)點，同時對于圓形反應(yīng)器在同樣的面積下，其周長比正方形的少12%。對于采用公共壁的矩形反應(yīng)器，池型的長寬比對造價也有較大的影響。所以設(shè)計采用矩形的方式建設(shè)UASB反應(yīng)器。表1是根據(jù)上述原則給出了UASB系列化的一組選擇。 矩形反應(yīng)器的平面尺寸和有效體積的選用表格 (體積單位：m3) 池長(m)68101214161820222426單池寬5m150200250300350400450500550600650雙池寬5m3004005006007008009001000110012001300池長(m)1012141618202224262830單池寬10m500600700800900100011001200130014001500雙池寬10m10001200140016001800200022002400260028003000注: 反應(yīng)器的有效高度為5m，一般推薦UASB反應(yīng)器的高度為4～6m。配水系統(tǒng)主要有樹枝管式配水系統(tǒng)、穿孔管配水系統(tǒng)和多點多管配水系統(tǒng)三種系統(tǒng)。為了配水均勻， m，孔徑一般為1020 mm，常采用15 mm，孔口向下或與垂線呈450方向，每個出水孔服務(wù)面積一般為24m2，配水管的直徑最好不小下100 mm，配水管中心距池底一般為2025cm ?？卓谙蛳?，每個反應(yīng)器共有84個出水孔，采用連續(xù)進(jìn)水，每個孔的流速計算如下：=2m/s，所以符合設(shè)計要求。由于沉淀區(qū)的厭氧污泥及有機(jī)物還可以發(fā)生一定的生化反應(yīng)產(chǎn)生少量氣體，這對固液分離不利，故設(shè)計時應(yīng)滿足以下要求：1） 沉淀區(qū)水力表面負(fù)荷；2）沉淀器斜壁角度設(shè)為500600，使污泥不致積聚，盡快落入反應(yīng)區(qū)內(nèi)；3）進(jìn)入沉淀區(qū)前，沉淀槽底逢隙的流速≦2m/h；4）；5）～2h。（3）回流縫的設(shè)計設(shè)上、下三角形集氣罩的斜面水平夾角為=600，取保護(hù)高h(yuǎn)1=，h2=，h3=，由b1=h3/tg，b2=b2b式中：b1——下三角形集氣罩的1/2寬度，m——下三角形集氣罩斜面的水平夾角，550600h3——下三角形集氣罩的垂直高，mb2——相鄰二個下三角形集氣罩之間的水平距離，即污泥回流縫之一，mb——單元三相分離器的寬度，m則 b1=；b2==；下三角形集氣罩之間的污泥回流縫中混合液的上升流速(v1)可用下式計算：式中：v1——回流縫中混合液上升流速，m/hQ——反應(yīng)器的設(shè)計廢水流量，m3/hS1——下三角形集氣罩回流縫的總面積，m2，其值可用下式表示：式中：——反應(yīng)器的寬度，即三相分離器的長度，m——反應(yīng)器的三相分離器單元個數(shù)則 ==符合設(shè)計要求。所以，重疊的大小是決定氣液分離效果好壞的關(guān)鍵。當(dāng)氣泡的直徑很小(d)時，在氣飽周圍的水流呈層流狀態(tài)，Re 1，這時氣泡的上升速度可用斯托克斯（Stokes）公式計算，即式中：——?dú)馀萆仙魉?，cm/sd——?dú)馀葜睆?，cm——廢水密度，g/cm3——沼氣密度，g/cm3——重力加速度，cm/s2——廢水的動力粘滯系數(shù)，g/()其中：式中：——廢水的動力粘滯系數(shù)，cm2/s——碰撞系數(shù)，由上所述，根據(jù)同類設(shè)計對比參照，設(shè)，（凈水的取值），；則考慮到廢水的一般比凈水的大，而且本設(shè)計屬于高濃度廢水，所以取，則得。沿反應(yīng)器高度均勻地設(shè)5個污泥取樣管，方便取樣觀察。十一、氣水分離器氣水分離器起到對沼氣干燥作用，選用Φ500mmH1800mm，鋼制氣水分離器兩個，串聯(lián)使用。SBR結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行控制靈活。SBR法的設(shè)計要點：（1）SBR主要包括曝氣裝置、上清液排除裝置和其他附屬裝置，鑒于污泥泵和曝氣裝置易堵塞而發(fā)生事故，在反應(yīng)池前應(yīng)加格柵截出較大的雜質(zhì)，當(dāng)然，本設(shè)計由于前面已經(jīng)去除了大本分的大直徑顆粒，所以便不再設(shè)置格柵。對于完全混合型，水深為4～6m，池寬與池長之比為(l:l) ～(1:2)，結(jié)構(gòu)以鋼筋混凝土為宜。（6）排泥泵應(yīng)考慮阻塞問題，泵的臺數(shù)(包括備用在內(nèi))原則上為2臺以上，反應(yīng)池底部應(yīng)設(shè)集泥坑，坑的位置盡量遠(yuǎn)離水口。即BOD5=COD=1116mg/L。四、反應(yīng)池容積計算 每個反應(yīng)池容積 ：根據(jù)進(jìn)水時間tF=2h/周期和進(jìn)水流量模式，參考食品加工廢水安全系數(shù)，一個進(jìn)水周期的最大進(jìn)水量變化比K2=。反應(yīng)池中污泥體積校核，取SVI=100，則有：Vx=SVI每臺鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量為：G=Gs=六、排水裝置的計算污水進(jìn)水量為Q=5000m3/d，池數(shù)為N=6，周期數(shù)n=2，每池的排除負(fù)荷為：式中：TD——排水時間，h則 設(shè)每池設(shè)兩個排除裝置，則每臺排出的負(fù)荷量為：Q’=QD/2=排出裝置的排水能力在最大流量（K2=）時，所以排出能力為：所以設(shè)計符合要求。則實際每個擴(kuò)散器的服務(wù)面積為：1927/972=?？諝夤艿纼?nèi)的空氣流速的選定為：干支管為10～15m/s；通向空氣擴(kuò)散器的豎管、小支管為4～5m/s； 空氣干管和支管以及配氣豎管的管徑，根據(jù)通過的空氣量和相應(yīng)流速按《排水工程》下冊附錄2加以確定。本設(shè)計采用連續(xù)式重力濃縮池，運(yùn)行時，需處理的污泥由中間污泥管導(dǎo)向池底，進(jìn)行重力沉降。（2） 濃縮池工作部分高度，設(shè)水力停留時間為HRT=24h，則符合設(shè)計要求。 集泥井一、設(shè)計說明污水處理系統(tǒng)各構(gòu)筑物所產(chǎn)生的污泥按設(shè)計時間排泥，為了能保證后面污泥濃縮池能均質(zhì)均量的進(jìn)行污泥濃縮，考慮增設(shè)集泥井，用于個構(gòu)筑物排泥時間不同步，排泥質(zhì)量不等的污泥收集。設(shè)兩座集泥井，則每座集泥井面積為72 m3，集泥井為地下式，池頂加蓋，由污泥泵抽送污泥。擬采用帶式壓濾機(jī)使污泥脫水，它有如下脫水特點：（1）濾帶能夠回轉(zhuǎn)，脫水效率高；（2）噪聲小，能源節(jié)??；（3）附屬設(shè)備少，維修方便，但必須正確使用有機(jī)高分子混凝劑，形成大而強(qiáng)度高的絮凝【3】。第三章 平面布置和高程布置平面布置的一般原則：（1）處理構(gòu)筑物的布置應(yīng)緊湊，節(jié)約用地并便于管理。（3）每一單元過程的最少池數(shù)為兩座，當(dāng)發(fā)生事故，一座池子停止運(yùn)轉(zhuǎn)時，其余的池子負(fù)荷增加 ，必須計算其對出水水質(zhì)的影響，以確定每一座池子的尺寸。（7）總圖布置應(yīng)考慮遠(yuǎn)近期結(jié)合，有條件時，可按遠(yuǎn)景規(guī)劃水量布置，將處理構(gòu)筑物分為若干系列，分期建設(shè)。污泥消化池距初次沉淀池較近，已縮短污泥管線，但消化池與其他構(gòu)筑物之間的距離不應(yīng)小于20m，貯氣罐與其他構(gòu)筑物的間距則應(yīng)根據(jù)容量大小按有關(guān)規(guī)定辦理【4】。高程布置得一般規(guī)定如下：（1）為了保證污水在各構(gòu)筑物之間能順利自流，必須精確計算各構(gòu)筑物之間的水頭損失，包括沿程損失、局部損失及構(gòu)筑物本身的水頭損失【10】。計算時還須考慮管內(nèi)淤積，阻力增大的可能。（5）場地豎向布置，應(yīng)考慮土方平衡，并考慮有利排水。（3）出水管渠高程，須不受水體洪水頂托，并能自流進(jìn)行農(nóng)田灌溉。（2）進(jìn)行水力計算時，還應(yīng)考慮距離最長，損失最大的流程，并按最大設(shè)計流量計算。在進(jìn)行平面布置得同時，必須進(jìn)行高程的布置，以確定各處理構(gòu)筑物及連接管渠的高程、并繪制處理流程的縱斷面圖。（8）構(gòu)筑物之間的距離應(yīng)考慮敷設(shè)管渠的位置，運(yùn)轉(zhuǎn)管理的需要和施工的要求，一般采用5～10m。（5）經(jīng)常有人工作的建筑物如辦公、化驗等用房布置在夏季主風(fēng)向的上風(fēng)向一方，在北方地區(qū)，并應(yīng)考慮朝陽。圓形池造價較低，但進(jìn)出水構(gòu)造較復(fù)雜。三、設(shè)計計算據(jù)設(shè)計泥量采用南通華泰環(huán)保工程設(shè)備有限公司生產(chǎn)的2臺DYA3000帶式壓濾機(jī)，帶寬3m，主機(jī)功率4kw，處理后的污泥含水率為66～81%，處理能力為12～22 m3/h,外形尺寸：長寬高=515038262650mm，按每天每臺工作18小時設(shè)計。 m， m，+2+=15 m。設(shè)計的污泥濃縮池為連續(xù)式重力濃縮，運(yùn)行周期為24h。 （4）濃縮池總高度設(shè)濃縮池超高h(yuǎn)2=，緩沖層高度h3=；濃縮池高度H1= h1+h2+h3=++=；池底坡度造成的深度：采用刮泥機(jī)，則池子總高度：H=H1+h4+h5=++=。二、設(shè)計參數(shù)（1）設(shè)計泥量果汁廢水處理過程產(chǎn)生的污泥來自以下幾部分：(1)初級沉淀池，Q1=1050m3/d，含水率97%；(2)UASB反應(yīng)器，Q3=，含水率98%；(3)SBR反應(yīng)器， Q4=，含水率99%；總污泥量為：Q= Q1+ Q2+ Q3= m3/d平均含水率為：%（2）參數(shù)選取固體負(fù)荷（固體通量）M一般為30～120kg/()取M=90kg/m3d；濃縮時間取T=24h；設(shè)計污泥量Q=；濃縮后污泥含水率為96%；三、設(shè)計計算（1）池子直徑： 連續(xù)式重力濃縮池設(shè)計計算草圖根據(jù)要求，濃縮池的設(shè)計橫斷面面積應(yīng)滿足：A≧QC/M式中：Q——入流污泥量，m3/d M——固體通量，kg/m3空氣管路的沿程阻力損失，根據(jù)空氣管的管徑D(mm)，空氣量（m3/min），計算溫度（℃）和曝氣池水深，查《排水工程》下冊附錄三求得，得空氣管道系統(tǒng)的總壓力損失為：＝＝，則總壓力損失為：＋＝ kpa為安全起，則空壓機(jī)所需壓力：p=() 103+103=56 kpa又Gs=，由此條件可選擇淄博羅茨風(fēng)機(jī)制造有限公司生產(chǎn)的4臺羅茨DQ150鼓風(fēng)機(jī)，轉(zhuǎn)速1620r/min，配套電機(jī)功率為45kw。 （2）空氣管路系統(tǒng)計算按SBR的平面圖，布置空氣管道，在相鄰的兩個SBR池的隔墻上設(shè)一根干管，共三根干管，在每根干管上設(shè)9對配氣豎管，共9條配氣干管。則SBR反應(yīng)器共需要12臺此型號潷水器。V1/106=1004000=由V污泥Vx，設(shè)計能滿足生產(chǎn)要求。設(shè)SBR的長：寬=2：1；則SBR的池寬為：；池長為：。d)m——系數(shù)，由排除比確定X——曝氣池內(nèi)MLSS濃度，mg/L則 當(dāng)污泥濃度大于3000mg/L時，污泥界面沉降速度為：則 =由沉淀時間公式：式中：——安全高度，即緩沖層高度，mH——反應(yīng)池內(nèi)水深，m得 由上計算，與沉淀時間合計為1h。d)；混合液污泥濃度：X=4000 mg/L；排除比：1/m=1/，即m=；曝氣池水深：H=5m；反應(yīng)池數(shù)：N=6；緩沖層高度：=。采用完全混合式時，可采用水下機(jī)械攪拌式、氣液混合噴射式、螺桿式等；用于循環(huán)水渠時，可采用臥軸式、立軸式、螺桿式、軸流泵式、螺旋槳式、氣液混合射流式等形式。（3）反應(yīng)池的形式有完全混合型和循環(huán)水渠型。進(jìn)水完畢進(jìn)行鼓風(fēng)曝氣，使廢水中有機(jī)物與活性污泥充分混合，進(jìn)行好氧生化處理，處理深度可根據(jù)水質(zhì)確定反應(yīng)時間。詳細(xì)設(shè)計圖見附圖二。十、產(chǎn)氣量計算每日產(chǎn)氣量：74409000103=28458m3/d，每個反應(yīng)器采用兩根d=200mm的排沼氣管。八、布水槽的設(shè)計 根據(jù)UASB的尺寸，采用鋸齒形出水槽，長10m，每個上三角形集氣罩頂上設(shè)一條出水槽，每個反應(yīng)器共設(shè)12條出水槽，基本可保持出水均勻。當(dāng)混合液上升到A點后將沿著方向的斜面流動，并設(shè)流速為va。已知BC=CE/sin300=，取AB=，上三角形集氣罩的位置即可確定，其高度h4為：，則上、下三角形集氣罩在反應(yīng)器內(nèi)的位置已經(jīng)確定。設(shè)沉淀器（集氣罩）斜壁傾角θ＝600。三相分離器的設(shè)計主要包括沉淀區(qū)、回流縫、氣液分離器的設(shè)計。 穿孔管補(bǔ)水系統(tǒng)設(shè)計草圖設(shè)每個布水孔的服務(wù)面積為s=，則每個UASB單體需要布水孔個數(shù)為：（個）則每個布水孔服務(wù)直徑為：則在面積為的矩形地面上，可布設(shè)的布水管排數(shù)為：24/=（排），取14排；在每跟水管上的布水孔個數(shù)為：10/=（個），取6個；則實際每個UASB單體中，布置的布水孔個數(shù)為：=84（個）則實際每個布水孔的服務(wù)面積：240/84=4m2，符合設(shè)計要求。所以，本設(shè)計采用的是穿孔管配水系統(tǒng)【7】。采用共用三邊壁的方式并列興建。甚至可以采用三相分離器橫豎混合布置的形式。由于三相分離器的尺寸原因，池子的寬度一般以5m為模數(shù)，長度方向以2m為模數(shù)。如果有多個反應(yīng)池的系統(tǒng)，則可能關(guān)閉一個進(jìn)行維護(hù)和修理，而其他單元的反應(yīng)器繼續(xù)運(yùn)行。但是圓形反應(yīng)器的這一優(yōu)點僅僅在采用單個池子時才成立，所以，單個或小的反應(yīng)器可以建造成圓形的，當(dāng)建立兩個或兩個以上反應(yīng)器時，矩形反應(yīng)器可以采用共用壁。d)V有效＝=4464m3 不同溫度UASB負(fù)荷設(shè)計關(guān)系溫度有機(jī)容積負(fù)荷率（kgCOD/）溫度有機(jī)容積負(fù)荷率（kgCOD/）含有少于5%SSCOD※※的廢水含有30%40%SSCOD※※的廢水含有少于5%SSCOD※※的廢水含有30%40%SSCOD※※的廢水1524（去除SS效率好）30101569（去除SS效率一般）204623（去除SS效率好）351520914（去除SS效率偏差）2561036（去除SS效率滿意）40202714