【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 應(yīng)區(qū)計(jì)算 UASB 有效容積 V： 3 3m a x 0 1 0 8 0 2 0 0 0 0 1 0 135016vQSVmL???? ? ? 式中： maxQ 設(shè)計(jì)流量， dm/3 S0進(jìn)水 COD 含量， /mgL VL 容積負(fù)荷，取 16? ?3/kgCOD m d? 將 UASB 設(shè)計(jì)成圓形池子，布水均勻，處理效果好。 池子面積為 2m a x 45 2250 .2QAmq? ? ? 式中 ： maxQ 設(shè)計(jì)流量， hm/3 q水力負(fù)荷， ? ?)./(~ 33 hmm ，取 ? ?320. 2 /q m m h?????? 池深為： h=V/A=1350/225=6m 采用 一 座 正方形 UASB 反應(yīng)器。 則邊長(zhǎng)為15D A m?? 實(shí)際表面水力負(fù)荷為：m a x1145 0 .2 0 1 .0225Qq A? ? ? ? 故符合設(shè)計(jì)要求。 反應(yīng)區(qū)水力停留時(shí)間： m a x1350 1 .2 51080VtdQ? ? ? （ 3）配水系統(tǒng)設(shè)計(jì) 配水系統(tǒng)采用穿孔配管，進(jìn)水管總管徑取 200 ㎜ ，流速約為 m/s。在反應(yīng)器里設(shè)置 10根 DN150 ㎜支管，每根管之間的中心距離為 ，配水孔徑采用 16 ㎜，孔距 ，每孔服務(wù)面積為 = ㎡，孔徑向下，穿孔管距離反應(yīng)池底 ，每個(gè)反應(yīng)器有 66 個(gè)出水孔，采用連續(xù)進(jìn)水。 布水孔孔徑：共設(shè)置布水孔 66個(gè)，出水流速 u 選為 ，則孔徑為 4 4 4 5 / 2 0 . 0 0 73 6 0 0 3 6 0 0 6 6 3 . 1 4 2 . 2Qdmnu? ?? ? ?? ? ? （ 4） 出水系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算 ① 出水渠的設(shè)計(jì) 采用鋸齒形出水渠，渠寬 ，渠高 ，每個(gè)反應(yīng)器設(shè) 2 條出水渠，基本 可保持出水均勻。 ② 出水堰的設(shè)計(jì) 出水槽溢流堰共有 4 條（ 2 2），每條長(zhǎng) 10 m，設(shè)計(jì) 900三角堰，堰高 50㎜，堰口水面寬 b=50 ㎜。 每個(gè) UASB 反應(yīng)器處理水量 ,查知溢流負(fù)荷為 12 L/（ m s），設(shè)計(jì)溢流負(fù)荷 f = L/（ m s），則堰上水面總長(zhǎng)為： 1 2 .5 1 0 .41 .2iqLmf? ? ? 。 三角堰數(shù)量： 20850 10ln b ?? ? ??個(gè)，每條溢流堰三角堰數(shù)量： 208/4=52 個(gè)。 一條溢流堰上共有 52 個(gè) 100㎜的堰口 ③ 出水水頭損失 單 齒流量為： 31 1 2 . 5 1 0 531 2 1 0 /1 0 4 1 0 4 m s?? ?? ? ? ? 由三角堰過(guò)堰流量公式 ? 得， 1 ? 考慮自由跌水水頭損失 ，則出水堰總水頭損失為： 0. 02 4 0. 15 0. 17 4hm? ? ? （ 5）排泥系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 由于該工藝的污水處理量較小，且污泥在厭氧條件下將有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化成沼氣，沒(méi)有過(guò)多的剩余污泥，在培養(yǎng)厭氧污泥實(shí)現(xiàn)顆粒化時(shí)，污泥量還不夠，因此不設(shè)排泥管。若要設(shè)排泥管時(shí)，可考慮把配水管 兼作排泥管用，可均勻排除污泥床區(qū)的污泥，并在反應(yīng)器的 1/2 高處，和三相分離下三角以下 處各設(shè)100d mm? 排泥管各一根，并在池底設(shè)放空管。 （ 6）沼氣產(chǎn)量計(jì)算 一級(jí) UASB 的 COD按 85%計(jì)，厭氧產(chǎn)率系數(shù) Y取 /gVSS gCOD，由經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)及計(jì)算方式得知，每去除 1gCOD 可以產(chǎn)生 4CH ；當(dāng)考慮細(xì)胞合成時(shí)，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，實(shí)際產(chǎn)氣量按下式進(jìn)行計(jì)算： ? ?4 3m a x 0 m a x 00 .4 5 1 .4 2 ( ) 1 0CHV Q C C Y Q C C?? ?? ? ? ? ????? 式中：4CHV標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下 4CH 產(chǎn)量， 3/md； maxQ 處理水量， 3/md； 0C 進(jìn)水 COD 值， /mgL ； eC 出水 COD 值， /mgL ； COD 的換算系數(shù)； Y厭氧產(chǎn)率系數(shù)， ~ /gVSS gC O D 則 4CH 產(chǎn)量： 4 330 .4 5 ( 1 0 8 0 2 0 0 0 0 8 5 % 1 .4 2 1 0 8 0 0 .0 4 2 0 0 0 0 8 5 % ) 1 0 7 7 9 2 .7 2CHVm ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?4CH 占沼氣體積的 55%，則沼氣的體積為： / 55% 10 m?? （ 7）產(chǎn)泥量計(jì)算 一級(jí) UASB 的最大設(shè)計(jì)流量 3m ax 108 0 /Q m d? ，進(jìn)水 COD濃度為 20210 /mg L ，COD 去除率為 85%，污泥產(chǎn)率 為 0 .1 /kgMLSS kgCOD，則剩余污泥量為： 3108 0 200 00 10 85% 183 6 /X k gM L SS d?? ? ? ? ? ? 假定排泥含水率為 98%，則排泥量為： 31836 9 1 .8 /1 0 0 0 (1 9 8 % )sQ m d???? 二級(jí) UASB 反應(yīng)器的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)參數(shù)選取如下：容積負(fù)荷 ? ? ? ?/ 310VL kg m d?；污泥產(chǎn)率 0. 1 /kgML SS kgC OD； 產(chǎn)氣率 /m kgCOD； 設(shè)計(jì)處理水質(zhì)如表 33： 表 33 二級(jí) UASB 反應(yīng)器處理水質(zhì)指標(biāo) 水質(zhì)指標(biāo) COD BOD SS 進(jìn)水水質(zhì) ? ?/mg L 24003000 17602208 2100 去除率 (%) 60 65 30 出水水質(zhì) ? ?/mg L 9601200 1470 經(jīng)過(guò)一級(jí) UASB 處理，設(shè)計(jì)水量擬減小為 60%，則設(shè)計(jì)水量為： 3 3 3 31 0 8 0 6 0 % 6 4 8 / 2 7 / 7 .5 1 0 /Q m d m h m s?? ? ? ? ? ? ? （ 1）反應(yīng)區(qū)計(jì)算 UASB 有效容積： 0vQSV L?? 式中： Q? 經(jīng)過(guò)一級(jí) UASB 處理后的設(shè)計(jì)流量， dm/3 0S 進(jìn)水 COD 含量， /mgL VL 容積負(fù)荷， ? ?3/kgCOD m d? 查表得，按反應(yīng)溫度 35C 選取 SS占 COD 總量 30%的廢水，容積負(fù)荷為10 ? ?3/kgCOD m d?，則： 3 36 4 8 3 0 0 0 1 0 1 9 4 . 410Vm????? 將 UASB設(shè)計(jì)成圓形池子，布水均勻，處理效果好。 取水力負(fù)荷 ? ?320. 4 /q m m h??????，則： 池子面積為： 227 6 7 .50 .4QAmq?? ? ? 池深為： 1 9 4 .4 2 .8 86 7 .5VhmA? ? ? 采用一座 UASB 反應(yīng)器，則池子直徑為： 4 4 6 7 . 5 9 . 2 7ADm???? ? ? 取 10Dm? ，則實(shí)際橫截面積為： 2 2 21 11 1 0 7 8 .5 444A D m??? ? ? ? ? 實(shí)際表面水力負(fù)荷為： 1 1 27 0 .3 4 1 .07 8 .5 4Qq A ?? ? ? ? 故符合設(shè)計(jì)要求。 反應(yīng)區(qū)水力停留時(shí)間： 1 9 4 .4 0 .3648VtdQ? ? ?? (2)配水系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)為圓形布水器， UASB 反應(yīng)器設(shè) 36個(gè)布水點(diǎn)。 布水系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì) 算草圖見(jiàn)圖 UASB布水系統(tǒng)設(shè)計(jì)草圖 圓環(huán)直徑計(jì)算：每個(gè)孔口服務(wù)面積為： 2221 1 1 0/ 3 6 0 . 6 94 4 3 6a D m?? ? ?? 處在 2m 范圍內(nèi)，符合設(shè)計(jì)要求。 可設(shè) 3個(gè)圓環(huán)，最里面的圓環(huán)設(shè) 6個(gè)孔口，中間設(shè) 12個(gè)，最外圍設(shè) 18 個(gè)孔口。 1)內(nèi)圈 6 個(gè)孔口設(shè)計(jì) 服務(wù)面積： 21 6 ? ? ? 折合為服務(wù)圓的直徑為： 14 4 4 .1 4 2 .3 0S m????? 用此直徑作一個(gè)虛圓，在該圓內(nèi)等分虛圓面積處設(shè)一實(shí)圓環(huán)，其上布 6個(gè)孔口，則圓的直徑計(jì)算如下： 211142d S? ? 則： 11 2 2 4 . 1 4 1 . 6 2Sdm???? ? ? 2）中圈 12個(gè)孔口設(shè)計(jì) 服務(wù)面積： 22 12 ? ? ? 折合成服務(wù)圓直徑為： ? ? ? ?124 4 4 .1 4 8 .2 8 3 .9 8SS m??? ? ??? 中間圓環(huán)直徑計(jì)算如下： ? ?2222113 .9 842dS? ?? 則： 2 ? 3）外圈 18個(gè)孔口設(shè)計(jì) 服務(wù)面積： 23 1 8 0 .6 9 1 2 .4 2Sm? ? ? 折合成服務(wù)圓直徑為： ? ? ? ?1 2 34 4 4 . 1 4 8 . 2 8 1 2 . 4 2 5 . 6 2S S S m??? ? ? ? ??? 外圓環(huán)的直徑計(jì)算如下： ? ?2233115 .6 242dS? ?? 則： 3 ? 4）配水區(qū)高度 可按下式計(jì)算： m d?? 式中： d 進(jìn)水支管管徑， m。 則配水區(qū)高度為： 0 .6 90 .2 0 .6 7Hm?? ? ? (3)出水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)： ① 出水渠的設(shè)計(jì) 采用鋸齒形出水渠，渠寬 ，渠高 ，每個(gè)反應(yīng)器設(shè) 2 條出水渠，基本可保持出水均勻。 ② 出水堰的設(shè)計(jì) 出水槽溢流堰共有 4 條（ 2 2），每條長(zhǎng) 10 m，設(shè)計(jì) 900三角堰，堰高 50㎜，堰口水面寬 b=50 ㎜。 三角堰結(jié)構(gòu)示意圖 每個(gè) UASB 反應(yīng)器處理水量 ,查知溢流負(fù)荷為 12 L/（ m s），設(shè)計(jì)溢流負(fù)荷 f = L/（ m s），則堰上水面總長(zhǎng)為： 7 .5 6 .2 51 .2iqLmf? ? ? 。 三角堰數(shù)量： 12550 10ln b ?? ? ?? 個(gè)，每條溢流堰三角堰數(shù)量： 125/4=31 個(gè)。 一條溢流堰上共有 31 個(gè) 100㎜的堰口 ③ 出水水頭損失 單齒流量為： 31 7 . 5 1 0 536 1 0 /1 2 5 1 2 5 m s?? ?? ? ? ? 由三角堰過(guò)堰流量公式 ? 得， 1 ? 考慮自由跌水水頭損失 ，則出水堰總水頭損失為： 2 5 7hm??? （ 4）排泥系統(tǒng)的設(shè)計(jì) : 在 UASB 三相分離器下 和底部 400 ㎜高處，各設(shè)置一個(gè)排泥口，共兩個(gè)排泥口。每天排泥一次。 （ 5）沼氣產(chǎn)量計(jì)算 二級(jí) UASB 的 COD 按 60%計(jì)，厭氧產(chǎn)率系數(shù) Y取 /gVSS gCOD，由經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)及計(jì)算方式得知，每去除 1gCOD 可以產(chǎn)生 4CH ，由公式得 4CH 產(chǎn)量： 4 330 .4 5 ( 6 4 8 3 0 0 0 6 0 % 1 .4 2 6 4 8 0 .0 4 3 0 0 0 6 0 % ) 1 0 4 9 5 . 07CHVm ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?取 4CH 占沼氣體 積的 55%，則沼氣體積（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）為： / m? （ 6）產(chǎn)泥量計(jì)算 二級(jí) UASB 的最大設(shè)計(jì)流量 3648 /Q m d?? ，進(jìn)水 COD 濃度為 3000 /mg L ， COD去除率為 60%，污泥產(chǎn)率為 0 .1 /kgMLSS kgCOD，則剩余污泥量為： 3648 300 0 10 60% 116 .64 /X k gM L SS d?? ? ? ? ? ? 假定排泥含水率為 98%，則排泥量為： ? ? 31 1 6 .6 4 5 .8 3 /1 0 0 0 1 9 8 %sQ m d???? 三相分離器設(shè)計(jì)與計(jì)算 三相分離器設(shè)計(jì)計(jì)算草圖見(jiàn)下圖 （ 1）設(shè)計(jì)說(shuō)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(shè)計(jì)主要包括沉淀區(qū)、回流縫、氣液分離器的設(shè)計(jì)。 （ 2）沉淀區(qū)的設(shè)計(jì) 三相分離器的沉淀區(qū)的設(shè)計(jì)同二次沉淀池的 設(shè) 計(jì)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(fù)荷率決定。 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(duì)固液分離不