【文章內容簡介】 用此直徑作一個虛圓，在該圓內等分虛圓面積處設一實圓環(huán)，其上布 6 個孔口，則圓的直徑計算如下： 211142d Sp = 則 d1＝ 12Sp = . 中圈 12 個孔口設計 服務面積： S2=12 = 折合成服務圓直徑為： 124( )SSp+ = 中間圓環(huán)直徑計算如下： 14π ()＝ 12 S2 則 d2= . 外圈 18 個孔口設計 服務面積： S3=18 = 17 折合成服務圈直徑為： 1 2 34( )S S Sp++ = 外圓環(huán)的直徑 d3計算如下： 14 π ()=12 S3 則 d3＝ . 三相分離器設計 三相分離器設計計算草圖見下圖 ： UASB三相 分離器設計計算草圖Eb 1Fh4b 2h2h5h1HID50ABb 10Ch3 . 設計說明 三相分離器要具有氣、液、固三相分離的功能。 三相分離器的設計主要包括沉淀區(qū)、回流縫、氣液分離器的設計。 18 . 沉淀區(qū)的設計 三相分離器的沉淀區(qū)的設計同二次沉淀池的設計相同，主要是考慮沉淀區(qū)的面積和水深，面積根據(jù)廢水量和表面負荷率決定。 由于沉淀區(qū)的厭氧污泥及有機物還可以發(fā)生一定的生化反應產(chǎn)生少量氣體，這對固液分離不利，故設計時應滿足以下要求： . 沉淀區(qū)水力表面負荷 . 沉淀器斜壁角度設為 50176。 ,使污泥不致積聚，盡快落入反應區(qū)內。 . 進入沉淀區(qū)前，沉淀槽底逢隙的流速≦ 2m/h . 總沉淀水深應大于 . 水力停留時間介于 ～ 2h 如果以上條件均能滿足，則可達到良好的分離效果 沉淀器（集氣罩）斜壁傾角θ＝ 50176。 沉淀區(qū)面積為： A=1/4π D2=1/4 82= 表面水力負荷為： q=Q/A== 符合設計要求。 . 回流縫設計 取 h1=,h2=,h3= 如圖 ： b1=h3/tgθ 式中： b1下三角集氣罩底水平寬度， m。 θ 下三角集氣罩斜面的水平夾角； h3下三角集氣罩的垂直高度， m。 b1= 50tg176。 = b2=82= 下三角集氣罩之間的污泥回流逢中混合液的上升流速 V1 可用下 式計算： 19 V1=Q1/S1 式中： Q1反應器中廢水流量， m3/h； S1下三角形集氣罩回流逢面積， m2； V1=V12m/s,符 合設計要求 上下三角形集氣罩之間回流逢中流速 (V2)可用下式計算： V2=Q1/S2， 式中： Q1反應器中廢水流量， m3/h； S2 上三角形集氣罩回流逢之間面積， m2； 取回流逢寬 CD=,上集氣罩下底寬 CF= 則 DH=CDsin50 176。 = DE=2DH+CF =2+ = 2S =π (CF+DE)CD/2 = 則 V2= Q1/S2 =V12m/s 故符合設計要求 確定上下三角形集氣罩相對位置及尺寸，由圖可知： CH=CDsin40176。 = sin40176。180。 ＝ AI=DItg50176。 =12 (DEb2)tg50 176。 = 12 ()tg50 176。 = 故 h4=CH+AI=+= h5= 由上述尺寸可計算出上集氣罩上底直徑為： CF2h5tg40176。 =tg40 176。 = BC=CD/sin40176。 =176。 = 20 DI=12(DEb2)=12()= AD=DI/cos50176。 =176。 = BD=DH/cos50176。 =176。 = AB=ADBD== . 氣液分離設計 d=(氣泡 )， T=20176。С ρ 1=, ρ g=10 3g/cm3 V=, ρ = μ = Vρ 1= = s 一般廢水的μ 凈水的μ ,故取μ = s 由斯托克斯工式可得氣體上升速度為： Vb = 21()18 gg dr rrm180。 = 320 .9 5 9 .8 1 (1 .0 3 1 .2 1 0 ) 0 .0 11 8 0 .0 2 180。 創(chuàng)180。 == Va=V2=則： baVV = =, BCAB = = baVV BCAB ,故滿足 設計 要求。 . 出水系統(tǒng)設計 采用鋸齒形出水槽，槽寬 ,槽高 . 排泥系統(tǒng)設計 產(chǎn)泥量為： 97200. 9 250010 3=2100kgMLSS/d 每日產(chǎn)泥量 2430kgMLSS/d，則每個 USAB 日產(chǎn)泥量 kgMLSS/d,可用 150mm排泥管，每天排泥一次。 . 產(chǎn)氣量計算 . 每日產(chǎn)氣量： 97200. 90 250010 3=10000m3/d 21 每個 UASB 反應器的產(chǎn)氣量 310000 2 5 0 0 /44i GG m d? ? ? . 沼氣主管 每池集氣管通到一根主管，然后再匯入兩池沼氣主管。采用鋼管，單池沼氣主管管道坡度為 %. 采用鋸齒形出水槽 ，槽寬 ,槽高 . 兩池沼氣最大氣流量為 310000 0 .1 1 5 /2 4 3 6 0 0q m s??? 取 DN=250 ㎜，充滿度為 ；流速為 20 .1 1 5 4 0 .8 8 /0 .2 5 0 .6v m s? ????? . 水封灌設計 水封灌主要是用來控制三相分離氣的集氣室中氣液兩相界面高度的，因為當液面太高或波動時，浮渣或浮沫可能會引起出氣管的堵塞或使氣體部分進入沉降室，同時兼有有排泥和排除冷凝水作用。 . 水封高度 10H H H?? 式中： H0———— 反應器至貯氣罐的壓頭損失和貯氣罐內的壓頭 為保證安全取貯氣罐內壓頭，集氣罩中出氣氣壓最大 H1取 2m H2O，貯氣罐內壓強 H0為 400 ㎜ H2O。 . 水封灌 水封高度取 m，水封灌面積一般為進氣管面積的 4倍，則 2 2 2114 0 . 2 5 4 0 . 1 9 644S d m??? ? ? ? ? ? 水封灌直徑取 。 . 沼氣柜容積確定 由上述計算可知該處理站日產(chǎn)沼氣 10000 3m ，則沼氣柜容積應為 3h產(chǎn)氣量的體積確定，即 3100 00 / 24 3 125 0V qt m? ? ? ?。 設計選用 300 鋼板水槽內導軌濕式儲氣柜，尺寸為φ 6000 ㎜ H10000 ㎜。 8. SBR 反應器的設計計算 . 設計說明 經(jīng) UASB 處理后的廢水 ,COD 含量仍然很高 ,要達到排放標準 ,必須進一步處理 ,即采用好氧處理。 SBR 結構簡單，運行控制靈活，本設計采用 4個 SBR反應池，每個池子的運行周期為 6h 22 . 設計參數(shù) . 參數(shù)選取 . 污泥負荷率 Ns 取值為 (kgMLSS d) . 污泥濃度和 SVI 污泥濃度采用 4000 mgMLSS/L,SVI 取 100 . 反應 周期 SBR 周期采用 T=6h,反應器一天內周期數(shù) n=24/6=4 . 周期內時間分配 反應池數(shù) N=4 進水時間： T/N=6/4= 反應時間： 靜沉時間： 排水時間： . 周期進水量 Q0=24QTN =. 設計水量水質 設計水量為： Q=2500m3/d=104m3/h= 設計水質見下表 ： 表 SBR反應器進出水水質指標 水質指標 COD BOD SS 進水水質 (mg/l) 972 560 200 去除率（ %） 91 95 80 出水水質 (mg/l) 88 28 40 . 設計計算 . 反應池有效容積 V1= 00snQSXN 式中： n 反應器一天內周期數(shù) Q0 周期進水量 ,m3/s S0 進水 BOD 含量 ,mg/l X 污泥濃度 ,mgMLSS/L Ns 污泥負荷率 V1 = m3 23 . 反應池最小水量 Vmin=V1Q0== . 反應池中污泥體積 Vx=SVI MLSS V1/106=100 4000 VminVx,合格 . 校核周期進水量 周期進水量應滿足下式： Q0(1SVI MLSS /106) V =(1 100 4000 /106) = 而 Q0= 故符合設計要求 . 確定單座反應池的尺寸 SBR 有效水深取 ,超高 ,則 SBR 總高為 , SBR 的面積為 設 SBR 的長：寬 =2： 1 則 SBR 的池寬為： ；池長為： . SBR 反應池的最低水位為： SBR 反應池污泥高度為： = 可見， SBR 最低水位與污泥位之間的距離為 ,大于 的緩沖層高度符合設計要求。 . 鼓風曝氣系統(tǒng) . 確定需氧量 O2 由公式： O2=a′ Q(S0Se)+bˊ XvV 式中： aˊ 微生物對有機污染物氧化分解 過程的需氧率， kg Q 污水設計流量， m3/d S0 進水 BOD 含量 ,mg/l S0 出水 BOD 含量 ,mg/l bˊ 微生物通過內源代謝的自身氧化 過程的需氧率， kg Xv 單位曝氣池容積內的揮發(fā)性懸浮 固體（ MLVSS） 量 ,kg/m3 取 aˊ =, bˊ =；出水 Se =111mg/L； Xv=fX =3000=2250mg/L =； V=41V =4 = 24 代入數(shù)據(jù)可得： O2= 2500( 70028)/1000+ = O2/d 供氧速率 為 ： R= O2/24 =. 供 氣 量的計算 采用 SX1 型曝氣器，曝氣口安裝在距池底 ，淹沒深度為 ，計算溫度取 25℃。 該曝氣器的性能參數(shù)為： Ea=8%， Ep=2 kgO2/kWh； 服務面積 13m2； 供氧能力 2025m3/h 個； 查表知氧在水中飽和容解度為： Cs(20)=， Cs(25)=擴散器出口處絕對壓力為： bP =0P +103H =10 5+10 3 =10 5pa 空氣離開反應池時氧的百分比為： 2 1(1 )7 9 2 1(1 )AtAEO E= += 21(1 )79 21(1 )+ =% 反應池中容解氧的飽和度為： Csb(25)= Cs(25)5() 10 42btPO+180。 = 551 .4 7 1 0 1 9 .6 5()2 .0 2 6 1 0 4 2180。 +180。 = Csb(20)= Cs(20)5() 10 42btPO+180。 = 551 .4 7 1 0