【文章內(nèi)容簡介】 ： 機型選取 選用 HS120 型水力篩三臺（兩用一備），其性能如表 22， 13 HS120 型水力篩 規(guī)格性能 處理水量（ m3/h） 篩隙 (mm) 設(shè)備空重 (Kg) 設(shè)備運行重量 (Kg) 100 460 1950 15 圖 12 水力篩外形圖 酸化 調(diào)節(jié)池 調(diào)節(jié)池是用來均衡調(diào)節(jié)污水水量、 水質(zhì)、水溫的變化，降低對生物處理設(shè)施的沖擊，為使調(diào)節(jié)池出水水質(zhì)均勻，防止污染物沉淀，調(diào)節(jié)池內(nèi)宜設(shè)置攪拌、混合裝置。 設(shè)計參數(shù) 。 設(shè)計流量 Q = 4000m3/d = m3/h =； 調(diào)節(jié)池停留時間 T= 。 設(shè)計計算 : 調(diào)節(jié)池有效容積 : V = QT = 5 = m3 調(diào)節(jié)池水面面積 : 16 調(diào)節(jié)池 有效水深取 米，超高 ，則 A=VA= 調(diào)節(jié)池的長度 : 取調(diào)節(jié)池寬度為 11 m，長為 14 m，池的實際尺寸為：長寬高 =14m 11m 6m = 924 m3。 調(diào)節(jié)池的攪拌器 : 使廢水混合均勻 ，調(diào)節(jié)池下設(shè) 潛水攪拌機 ，選型 － 640/3303/c/s1臺 藥劑量的估算 : 設(shè)進水 pH 值 平均 為 10，則廢水中【 OH】 =104mol/L,若廢水中含有的堿性物質(zhì)為 NaOH,所以 CNaOH=104 40=，廢水中共有 NaOH 含量為 4000=160kg/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 4000 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 = 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(diào)節(jié)池，故投加酸溶液量為 224． =調(diào)節(jié)池的提升泵 : 設(shè)計流量 Q = 25L/s,靜揚程為 =。 總出水管 Q=50L/s，選用管徑 DN250， 查表的 v=,1000i=,設(shè)管17 總長為 50m，局部損失占沿程的 30%，則總損失為： 40(1+) = ≈ 管線水頭損失假設(shè)為 ，考慮自由水頭為 ,則水泵總揚程為： H=+++= 取 13m。 選泵： 型號： 150WQ/1502015； 流量 ： 100 m3/h； 揚程 ： 23m；功率： 15Kw； 生產(chǎn)商：凱泉泵業(yè) ； 數(shù)量： 3 臺 ,二用一備 UASB 反應池 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(shè)沉淀池，無需污泥回流 。不填載體，構(gòu)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(shè)攪拌設(shè)備 。污泥濃度和有機負荷高，停留時間短 設(shè)計參數(shù) : 設(shè)計流量 Q = 4000m3/d = m3/h =； 進水 COD=3150mg/L 去除率為 85% ； 容積負荷（ Nv）為： (m3 d)； 污泥產(chǎn)率為： ； 產(chǎn)氣率為： 。 設(shè)計計算 : UASB 反應器結(jié)構(gòu)尺寸計算 : 反應 器 容積計算 (包括沉淀區(qū)和反應區(qū) ): UASB 有效容積為： V 有效 =QS/Nv 式中： V 有效 反應器有效容 積 ， m3； Q 設(shè)計流量 ， m3/d； S 進水有機物濃 量 ,kgCOD/m3； Nv 容積負荷 ,kgCOD/(m3 d)； 18 V 有效 = 4000 = 1400 m3 UASB反應器的形狀和尺寸 : 工程設(shè)計反應器 2座，橫截面為矩形 反應器有效高度為 5m，則 橫截面積 S = V有效 h = 14005 = 280m2 單池面積 Si = V有效 h = 2802 = 140m2 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(shè)池長 L=15m，則寬 B= SL = 14015 = ， 取 10m 。 單池截面積： Si = LB = 1510 = 150m2 設(shè)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?cè)莘e Vi = SiH = 150(?) = 900m3 單池有效反應容積 V有效 = Sih = 150 5 = 750m3 單個反應 器 實際尺寸 15m 10 m m 反應器數(shù)量 2 座 總池面積 S總 = Si n = 1502 = 300m2 反應器總?cè)莘e V = Vin= 9002 = 1800m3 總有效反應容積 V有效 = Vi 有效 n = 7502 = 1500m3 1400m3 符合要求 UASB 體積有效系數(shù) 15001800 100% = % 在 70%90%之間，符合要求 水力停留時間（ HRT）及水力負荷率 (Vr) 19 tHRT=V 有效 /Q=1500 ? = Vr=V 有效 /Q = 2 = [m3/(m2*h)] 符合設(shè)計要求。 三相分離器構(gòu)造設(shè)計 : 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(shè)計主要包括沉淀區(qū)、回流縫、氣液分離器的設(shè)計。 三相分離器 沉淀區(qū)的設(shè)計 : 三相分離器的沉淀區(qū)的設(shè)計同二次沉淀池的設(shè)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(shè)計中，與短邊平行，沿長邊每池布置 5個集氣罩，構(gòu)成 5 個分離單元，則每池設(shè)置 5 個三相分離器。 三相分離器長度 B=10m ，每個單元寬度 b=L/5=15/5=3 m 。 沉淀區(qū)的沉淀面積即為反應器的水平面積，即 150 m2 。 沉淀區(qū)的表面負荷率 QS = = *m3 (m2h )+ ? 回流縫設(shè)計 如圖 13是三相分離器的結(jié)構(gòu)示意圖 圖 13 三相分離器結(jié)構(gòu)示意圖 設(shè)上下三角形集氣罩斜面水平夾角 α = 55176。 ，取 h3 = ； b1 = h3/tgθ h4bb2b1b3h2h1h3DCBAEV1V220 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 = 3 – 2 = m 則下三角形回流縫面積為： S1 = b2 l n = 10 5= 73 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(shè)計要求。 設(shè)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 5 = 45 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； V2 = V1 V2 m/s,符合設(shè)計要求。 21 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 氣液分離設(shè)計 由圖 33可知： CE = CDSin55176。 = Sin55176。 = CB = 0 .3 7 0 .6 45 5 5 5CE mSin Sin?? 設(shè) 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： Va = Qi/(CEB 2N) = (102 6) = 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22 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 ??? ? ? ? ? ? ?? ?? ； ?? ； baV BCV AB? ； 可脫去 d≧ 的氣泡。 三相分離器與 UASB高度設(shè)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 。 DF= AF?AD = ? ? = m h5 = DFsin55176。 = sin55176。 = m h = h2 + h3 + h4 ? h5 = + + ? = m 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(shè)計計算 : 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(shè)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。 布水孔孔徑 : 共設(shè)置布水孔 66個，出水流速 u 選為 ，則孔徑為 d = √4Q/3600nπu= √(4)/(360066) = 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 uk = QS = = ??/? 負荷要求 空塔氣流速度 23 ug = QCorηS = 4000/24 = ??/? 符合要求。 排泥系統(tǒng)設(shè)計計算 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： G = VGss = 140015 = 21000kgss/d 產(chǎn)泥量計算 厭氧生物處理污泥產(chǎn)量取 ： UASB反應器總產(chǎn)泥量 : ?X = rQC0E = 4000 = 式中 ： △ X———— UASB 反應器產(chǎn)泥量， kgVSS/d ； r ———— 厭氧生物處理污泥產(chǎn)量， kgVSS/kgCOD； Co———— 進水 COD濃度 kg/m3； E———— 去除率，本設(shè)計中取 85%。 據(jù) VSS/SS = ，△ X=單池產(chǎn)泥 △ Xi = △ X/2 = 882/2 = 441