【文章內容簡介】 為：長寬高 =15m 13m 6m = 1170 m3。 調節(jié)池的攪拌器 使廢水混合均勻 ，調節(jié)池下設 潛水攪拌機 ，選型 － 640/3303/c/s1 臺 藥劑量的估算 設進水 pH值為 10，則廢水中【 OH】 =104mol/L,若廢水中含有的堿性物質為 NaOH,所以 CNaOH=104 40=，廢水中共有 NaOH 含量為 5000 =200kg/d，中和至7，則廢水中【 OH】 =107mol/L，此時 CNaOH=107 40= 105g/L，廢水中 NaOH 含量為 5000 105=，則需中和的 NaOH 為 = kg/d，采用投酸中和法，選用 96%的工業(yè)硫酸，藥劑不能完全反應的加大系數(shù)取 ， 2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + H2O 80 98 ㎏ ㎏ 所以實際的硫酸用量為 2 4 4 .9 7 61 .1 2 8 0 .7 00 .9 6?? kg/d。 投加藥劑時，將硫酸稀釋到 3%的濃度，經(jīng)計量泵計量后投加到調節(jié)池，故投加酸溶液量為 2 8 0 . 7 0 9 3 5 6 . 6 7 / 3 8 9 . 8 6 /0 . 0 3 k g d L h?? 調節(jié)池的提升泵 設計流量 Q = 30L/s,靜揚程為 =。 江西 某 啤酒有限公司廢水處理工程 18 總出水管 Q=60L/s，選用管徑 DN250，查表的 v=,1000i=,設管總長為 50m，局部損失占沿程的 30%，則總損失為： ? ?9 .9 1 5 0 1 0 .3 0 .6 41000 m? ? ? ? 管線水頭損失假設為 ，考慮自由水頭為 ,則水泵總揚程為： H=+++= 取 13m。 選擇 150QW1001511型污水泵三臺，兩用一備，其性能見表 23 表 14 150QW1001511型污水泵性能 流量 30L/s 電動機功率 11KW 揚程 15m 電動機電壓 380V 轉速 1460r/min 出口直徑 150㎜ 軸功率 泵重量 280kg 效率 % UASB 反應池 設計說明 UASB 反應池由進水分配系統(tǒng)、反應區(qū)、三相分離器、出水系統(tǒng)、排泥系統(tǒng)及沼氣收集系統(tǒng)組成。 UASB 反應池有以下優(yōu)點： ? 沉降性能良好，不設沉淀池，無需污泥回流 ? 不填載體，構造簡單節(jié)省造價 ? 由于消化產(chǎn)氣作用，污泥上浮造成一定的攪拌，因而不設攪拌設備 ? 污泥濃度和有機負荷高，停留時間短 設計參數(shù) 設計流量 Q = 5000m3/d = m3/h =； 進水 COD=1400mg/L 去除率為 80% ； 容積負荷（ Nv）為： (m3 d)； 污泥產(chǎn)率為： ； 產(chǎn)氣率為： 。 設計計算 UASB 反應器結構尺寸計算 器 容積計算 (包括沉淀區(qū)和反應區(qū) ) UASB 有效容積為： 江西 某 啤酒有限公司廢水處理工程 19 V 有效 = 0vQSN180。 式中： V 有效 反應器有效容積 ， m3 Q 設計流量 ， m3/d S0 進水有機物濃量 ,kgCOD/m3 Nv 容積負荷 ,kgCOD/(m3 d) V 有效 = 5000 ? = 1556 m3 2. UASB 反應器的形狀和尺寸 工程設計反應器 2座，橫截面為矩形 ①反應器有效高度為 5m，則 221556 3 1 1 .253 1 1 .2 1 5 5 .622iVSmhS? ? ?? ? ?有 效橫 截 面 積 單 池 面 積 ②單池從布水均勻性和經(jīng)濟性考慮，矩形池長寬比在 2： 1以下較為合適 設池長 L=16m，則寬 1 5 5 .6 9 .7 215iSBmL? ? ? ， 取 10m 。 單池截面積： 216 10 16 0iS L B m? ? ? ? ? ③設計反應池 總高 H=，其中超高 m （一般應用時反應池裝液量為70%90%） 單池總容積 39。 39。31 6 0 ( 6 .5 0 .5 ) 9 6 0ii HmVS? ? ? ? 單池有效反應容積 39。 31 6 0 5 8 0 0ii hmVS? ? ? ?有 效 單個反應 器 實際尺寸 16m 10 m m 反應器數(shù)量 2座 總池面積 21 6 0 2 3 2 0i nmSS? ? ? ? ?‘總 反應器總容積 396 0 2 19 20iV V n m? ? ? ? 總有效反應容積 33V 80 0 2 16 00 15 56iV n m m? ? ? ? ?有 效 有 效 ， 符合有機符合要江西 某 啤酒有限公司廢水處理工程 20 求 UASB 體積有效系數(shù) 1600 1 0 0 % 8 3 .3 %1920 ?? 在 70%90%之間，符合要求 ④ 水力停留時間（ HRT）及水力負荷率 (Vr) ? ?321600 Q 208 .33 / S 160HRTrV hQV m m ht ? ? ???? ? ? ? ???有 效總 符合設計要求。 三相分離器構造設計 1. 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。 2. 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。 本工程設計中，與短邊平行，沿長邊每池布置 6個集氣罩，構成 6個分離單元，則每池設置 6個三相分離器。 三相分離器長度 B=10m ，每個單元寬度 b=L/6=16/6= 。 沉淀區(qū)的沉淀面積即為反應器的水平面積，即 160 m2 。 沉淀區(qū)的表面負荷率 ? ?321 0 4 . 2 0 . 6 5 / 1 . 0 2 . 0160iQ m m hS ??? ? ? ??? 3. 回流縫設計 如圖 13是三相分離器的結構示意圖 h4bb2b1b3h2h1h3DCBAEV1V2 圖 13 三相分離器結構示意圖 江西 某 啤酒有限公司廢水處理工程 21 設上下三角形集氣罩斜面水平夾角 α = 55176。 ，取 h3 = ； b1 = h3/tgθ 式中： b1———— 下三角集氣罩底水平寬度， m。 α ———— 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 = = m 則相鄰兩個下三角形集氣罩之間的水平距離： b2 = b 2 b1 = – 2 = m 則下三角形回流縫面積為： S1 = b2 l n = 10 6= m2 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： 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 = m/s,符合設計要求。 設上三角形集氣罩 下端與下三角斜面之間水平距離的 回流縫的寬度 b3 =CD= m ,則上三角形回流縫面積為： S2 = b3 l 2n = 10 2 6 = 54 m2 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： Q2———— 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； V1 = V1 V2 m/s,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： BC = b3/sin35176。 = ＝ m 4. 氣液分離設計 由圖 23可知： CE = CDSin55176。 = Sin55176。 = 江西 某 啤酒有限公司廢水處理工程 22 CB = 0 .3 7 0 .6 45 5 5 5CE mSin Sin?? 設 AB= ，則 h4 = (AB cos55176。 + b2/2) 55tg176。 = ( + ) = m 校核氣液分離。 假定氣泡上升流速和水流流速不變 沿 AB方向水流速度： 1 0 4 . 2 2 . 3 4 /2 0 . 3 7 1 0 2 6ia Q mhC E B NV ? ? ?? ? ? ? ? ? 式中 ： B———— 三相分離器長度 N———— 每池三相分離器數(shù)量 氣泡上升速度： Vb = 21()18 gg dr rrm180。 式中： d———— 氣泡直徑， cm； ρ 1———— 液體密度， g/cm3； ρ g———— 沼 氣密度， g/cm3； ρ ———— 碰撞系數(shù)，取 ； μ ———— 廢水的動力粘滯系數(shù)， s； V———— 液體的運動粘滯系數(shù)， cm2/s 取 d = (氣泡 )， 常溫下 ，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： ? ?320 . 9 5 9 8 1 1 . 0 3 1 . 2 5 1 0 0 . 0 1 0 . 2 6 6 ( / ) 9 . 5 8 ( / )1 8 0 . 0 2b c m s m hV ??? ? ? ? ? ? ?? ?? ； aVV ?? ； baV BCV AB? ；可脫去 d≧ 的氣泡。 5. 三相分離器與 UASB 高度設計 三相分離區(qū)總高度 h= h2 + h3 + h4– h5 h2為集氣罩以上的覆蓋水深，取 。 52 3 4 51 .3 5 0 .4 0 .7 0 .2 25 5 0 .2 2 5 5 0 .1 80 .5 1 .1 1 .1 5 0 .1 8 2 .5 7D F A F A D mh D F S in S in mh h h h h m? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? 江西 某 啤酒有限公司廢水處理工程 23 UASB 總高 H = ， 沉淀區(qū) 高 ，污泥區(qū)高 ，懸浮區(qū)高 ，超高 。 布水系統(tǒng)設計計算 1. 配水系統(tǒng)采用穿孔配管，進水管總管徑取 200 ㎜，流速約為 m/s。每個反應器設置 10根 DN150 ㎜支管，每根管之間的中心距離為 m，配水孔徑采用 16㎜，孔距 m，每孔服務面積為 = ㎡，孔徑向下，穿孔管距離反應池底 m，每個反應器有 66個出水孔，采用連續(xù)進水。 2. 布水孔孔徑 共設置布水孔 66 個，出水流速 u選為 ，則孔徑為 4 4 2 0 8 . 3 3 / 2 0 . 0 1 63 6 0 0 3 6 0 0 6 6 3 . 1 4 2 . 2Qdmnu? ?? ? ?? ? ? 3. 驗證 常溫下，容積負荷 （ Nv）為： (m3 d)； 產(chǎn)氣率為： ；需滿足空塔水流速度 uk≤ m/h,空塔沼氣上升流速 ug≤ m/h。 空塔水流速度 2 0 8 .3 3 0 .6 5 /320k Qu m hS? ? ? ＜ m/h 符合要求。 空塔氣流速度 5 0 0 0 / 2 4 1 . 4 0 . 8 0 . 4 0 . 2 9 /320og Q C ru m hS ? ? ? ?? ? ? ＜ m/h 符合要求。 排泥系統(tǒng)設計計算 1. UASB反應器中污泥總量計算 一般 UASB 污泥床主要由沉降性能良好的厭氧污泥組成，平均濃度為 15gVSS/L,則兩座 UASB 反應器中污泥總量： 1 5 5 6