【文章內(nèi)容簡介】 定各部位的水面標(biāo)高，從而能夠使污水沿處理流程在處理構(gòu)筑物之間通暢地流動，保證污水處理廠的正常運行。 為了降低運行費用和便于維護管理，污水在處理構(gòu)筑物之間的流動，以按重力流考慮為宜（污泥流動不在此例）。為此，必須精確地計算污水流動中的水頭損失，水頭損失包括：。（包括配水設(shè)備）的水頭損失。包括沿程與局部水頭損失。在對污水處理廠污水處理流程的高程布置時，應(yīng)考慮下列事項：，水頭損失最大的流程進行水力計算。并應(yīng)適當(dāng)留有余地，以保證在任何情況下，處理系統(tǒng)都能夠運行正常。，一般應(yīng)以近期最大流量（或泵的最大出水量）作為構(gòu)筑物和管渠的設(shè)計流量。計算涉及遠期流量的管渠和設(shè)備時，應(yīng)以遠期最大流量為設(shè)計流量，并酌加擴建時的備用水頭。設(shè)置終點泵站的污水廠，水力計算常以接納處理水體的最高水位作為起點，逆處理流程向上倒推計算，以使處理后污水在洪水季節(jié)也能自流排出，而水泵需要的揚程則較小，運行費用也較低。同時應(yīng)考慮到構(gòu)筑物的挖土深度不宜過大，以免土建投資過大和增加施工上的困難。還應(yīng)考慮到因維修等原因需將池水放空而在高程上提出的要求。在高程布置時還應(yīng)該注意污水流程與污泥流程的配合，應(yīng)盡量減少抽升的污泥量。在決定污泥干化場、污泥濃縮池（濕污泥地）、消化池等構(gòu)筑物的高程時，應(yīng)注意它們的污泥水能自動排入污泥入流干管或其他構(gòu)筑物的可能。十、主要設(shè)備及材料1 .選用500鋼板水槽內(nèi)導(dǎo)軌濕式貯氣柜(C—1416A)。2 .選用SD3635—20/7000鼓風(fēng)機。3 .選用DYQ—2000型脫水機一臺。4 .藥液投加選用JZ—450/8計量泵。5 .選用BJQ—14—。6 .選WWQ30—10潛污泵三臺。十一、設(shè)計參考資料、李亞峰等《水處理構(gòu)筑物設(shè)計與計算》化學(xué)工業(yè)出版社、劉振江、張紹怡等《城市污水廠處理設(shè)施設(shè)計計算》化學(xué)工業(yè)出版社. 《污水處理構(gòu)筑物設(shè)計與計算》哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社、卜秋平、陸少鳴《污水處理廠設(shè)計與運行》化學(xué)工業(yè)出版社《排水工程下冊》(第4版)中國建筑工業(yè)出版社6.《給水排水設(shè)計手冊第1冊》(常用資料)中國建筑工業(yè)出版社7.《給水排水設(shè)計手冊第5冊》(城市排水)中國建筑工業(yè)出版社8.《給水排水設(shè)計手冊第6冊》(工業(yè)排水)中國建筑工業(yè)出社9.《給水排水設(shè)計手冊第10冊》(器材與裝置)中國建筑工業(yè)出社10.《給水排水設(shè)計手冊第11冊》(常用設(shè)備)中國建筑工業(yè)出社11.《室外排水設(shè)計規(guī)范 (GBJ1487) 》中國計劃出版社第三章 計算說明書一、格柵（一）設(shè)計說明格柵主要是攔截廢水中的較大顆粒和漂浮物，以確保后續(xù)處理的順利進行。 本設(shè)計處理生產(chǎn)廢水，盡管SS含量不低，但較大漂浮物及較大顆粒少，格柵攔截的污染物不多，故選用人工清渣方式。 柵條寬度S=，柵條間隙e=，格柵安裝傾角α=，便于除渣操作。（二）設(shè)計計算最大設(shè)計污水量==1000/d=污水渠斷面尺寸為300mm300mm設(shè)柵前水深h=，過柵流速υ===13個=S（n－1）+en+=（13－1）+13+= =，進水渠道漸寬部分長度===柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度===，m =k （1） =ξsinα （2） ξ=β （3）式中 ——設(shè)計水頭損失，m ——計算水頭損失，m g ——重力加速度，m/s k ——格柵受污物堵塞時水頭損失增大倍數(shù)，采用3 ξ——阻力系數(shù)，設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面，β= =k=βsinαk=sin753=，m設(shè)柵前渠道超高= H=h++=++==h+=+==++++=++++=，/d W= （4）式中 ——柵渣量，/10污水， W==格柵設(shè)計計算見圖8。二、調(diào)節(jié)池（一）設(shè)計說明 根據(jù)生產(chǎn)廢水排放規(guī)律，后續(xù)處理構(gòu)筑物對水質(zhì)水量穩(wěn)定性的要求。由于調(diào)節(jié)池內(nèi)不安裝工藝設(shè)備或管道，考慮土建結(jié)構(gòu)可靠性高時，故障少，只設(shè)一個調(diào)節(jié)池。(二)設(shè)計計算調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)周期T==T=7=292取調(diào)節(jié)池有效水深h=調(diào)節(jié)池規(guī)格 12m12m， = 調(diào)節(jié)池設(shè)污泥斗四個，每斗上口面積6m6m，泥斗傾角。 =（++）==泥斗容積共V=4=調(diào)節(jié)池設(shè)計計算見圖9。=250040％1000=g=’=(設(shè)污泥密度為1t/)泥斗可存約三天污泥。為使調(diào)節(jié)沉淀池進水均勻，設(shè)置配水槽，配水槽長12m。槽底設(shè)20個配水孔，孔徑φ100mm。出水采用浮子式出水。三、UASB的設(shè)計(一)設(shè)計說明 UASB反應(yīng)器是由荷蘭瓦赫寧根農(nóng)業(yè)大學(xué)的GLettinga等人在20世紀70年代研制的。80年代以后，我國開始研究UASB在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用，90年代該工藝在處理工程中被廣泛采用。 UASB一般包括進水配水區(qū)、反應(yīng)區(qū)、三相分離區(qū)、氣室等部分，UASB反應(yīng)器的工藝基本出發(fā)點如下：—化學(xué)條件，厭氧污泥即可獲得并保持良好的沉淀性能；，能抵抗較強的沖擊。較大的絮體具有良好的沉降性能，從而提高設(shè)備內(nèi)的污泥濃度； ，使污泥細顆粒在沉淀區(qū)的污泥層內(nèi)進一步絮凝和沉淀，然后回流進入反應(yīng)器。UASB處理有機工業(yè)廢水具有以下特點：，平均污泥濃度可達20—40gVSS/L；，中溫發(fā)酵時容積負荷可達8—12kgCOD/(d)；，無填料，維護管理較簡單；，不需另設(shè)沉淀池和污泥回流設(shè)施。 本設(shè)計所處理淀粉生產(chǎn)廢水，屬高濃度有機廢水，生物降解性好，UASB反應(yīng)器作為處理工藝的主體，擬按下列參數(shù)設(shè)計：設(shè)計流量1000/d，進水濃度 3675mg/L，%容積負荷 =(d)(按常溫23℃)產(chǎn)氣率 r=污泥產(chǎn)率 X=(二)UASB反應(yīng)器工藝構(gòu)造設(shè)計計算UASB總?cè)莘eV= （5）式中Q——設(shè)計處理流量，/dSr——去除的有機污染物濃度，kg/Nv——容積負荷，kgCOD/(d) 則 V==選用兩個池子，每個池子的體積為 =V/2=假定UASB體積有效系數(shù)為90％，則每池的需容積為 =275 若選用直徑為7000mm的反應(yīng)器兩個，（d），基本符合要求。 若反應(yīng)器總高為H=+=，反應(yīng)器總?cè)莘e為V=。有效反應(yīng)容積約為260，符合有機負荷要求。 UASB的重要構(gòu)造是指反應(yīng)器內(nèi)三相分離器的構(gòu)造，三相分離器的沒計直接影響氣、液、固三相在反應(yīng)器內(nèi)的分離效果和反應(yīng)器的處理效果。對污泥床的正常運行和獲得良好的出水水質(zhì)起著十分重要的作用，根據(jù)已有的研究和工程經(jīng)驗，三相分離器應(yīng)滿足以下幾點要求： a混合液進入沉淀區(qū)之前，必須將其中的氣泡予以脫出，防止氣泡進入沉淀區(qū)影響沉淀； （h）以下，進入沉淀區(qū)前，；c沉降斜板傾角不應(yīng)小于，使沉泥不在斜板積聚，盡快回落入反應(yīng)區(qū)內(nèi)；d出水堰前設(shè)置擋板，以防止上浮污泥流失。某些情況下，應(yīng)設(shè)置浮渣清除裝置。三相分離器設(shè)計須確定三相分離區(qū)數(shù)量，大小斜板尺寸、傾角和相互間關(guān)系。小斜板(反射錐)臨界長度計算： 反射錐臨界長度計算公式(該公式的推導(dǎo)便是依據(jù)以上三相分離器的設(shè)計要求得出的)為：AO’=[（q/LN）+r] （6）式中 q——通過縫隙的流量，/h L——回流縫隙長度，mN——縫隙條數(shù)——氣泡的上升速度，m/sr——上斜板到器壁的距離，mβ——下斜板與器壁的夾角且其中由斯托克斯公式汁算：=（） （7） 式中 ——氣泡自由上升速度，cm/sB——氣泡碰撞系數(shù)g——重力加速度，980cm/——液體密度，g/ ——氣體密度，g/μ——液體動力粘度，g/(cms) ——氣泡直徑，cm且 μ=γ （8）式中 γ——液體的運動粘滯系數(shù)，/s 設(shè)水溫為25℃，，g/，凈水γ=，則凈水動力粘度為 μ’=γ==s因處理對象為廢水，μ比凈水的μ大，廢水動力粘度為μ=μ’=(cms) 氣泡在靜止水中上升速度為=（－）=m/s單池處理水量為 q==/s 設(shè)計回流縫數(shù)量n=1，寬度r=，下傾板傾角α=，即β=，計算出回流縫長度 L=(－－) 2π=計算回流縫后，進一步計算下斜板臨界長度 AO’=[(/1)+]= 取小斜板長度=’=，其水平=，垂直=，三相分離器設(shè)計如圖10。 圖中，=，=，=，=大集氣罩的收氣面積占總面積的比例為 /A= 符合要求沉淀區(qū)面積S=回流縫的過水流速為：υ= 符合要求UASB設(shè)計結(jié)果：D=，H=，其中超高 m，三相分離器高度=，反應(yīng)區(qū)高，反應(yīng)器底污泥區(qū)高。集氣罩頂直徑=，大斜板長，傾角=，小斜板長，傾角=。 如果水是靜止的，則沼氣將以=—，可以進入氣室中。但由于在三相分離器中，水是變向流動，因此沼氣氣泡不僅獲得了水的加速，而且運動發(fā)生了方向改變。氣泡進入氣室必須保證滿足以下公式要求：/υ （9）式中 ——氣泡垂直上升速度 υ——氣泡實際縫隙流速——回流縫垂直長度——小斜板與大斜板重疊長度根據(jù)三相分離器設(shè)計結(jié)果，得： /υ==（）/[（）]=可見/υ，滿足脫氣條件要求（三）布水系統(tǒng)的設(shè)計計算 為了保證兩個UASB反應(yīng)器運行負荷的均勻，并減少污泥床內(nèi)出現(xiàn)溝流短路等不利因素，設(shè)計良好的配水系統(tǒng)是很必要的，特別是在常溫條件下運行或處理低濃度廢水時，因有機物濃度低，產(chǎn)氣量少，氣體攪拌作用較差，此時對配水系統(tǒng)的設(shè)計要求高一些。 布水形式為兩兩分中。各臺UASB反應(yīng)器進水管上設(shè)置調(diào)節(jié)閥和流量計，以均衡流量。在UASB反應(yīng)器內(nèi)部采用適應(yīng)圓池要求的環(huán)形布水器。 反應(yīng)器布水點數(shù)量設(shè)置與處理流量、進水濃度、容積負荷等因素有關(guān)，本次設(shè)計擬每2—4設(shè)置一個布水點。 布水器設(shè)置16個布水點，每點負荷面積為布水器設(shè)環(huán)管一根，支管4根，環(huán)管上(即外圈)設(shè)12個布水點，支管上設(shè)4個布水點，布水點共16個。按均勻布置原則，環(huán)管(外圈)，支管上（內(nèi)圈）。UASB反應(yīng)器布水器中心管流量為，則中心管管徑為 =。，則管徑計算為=39mm，取40mm。 環(huán)管均分流量為12/s，則環(huán)管管徑計算為。布水孔16個，孔徑計算為。 布水器水頭損失計算盡管布水器為環(huán)狀，但當(dāng)運行穩(wěn)定、不堵塞，且配水均勻條件下，可按枝狀管網(wǎng)計算其水頭損失。如圖11。圖中=，=，=，=。相應(yīng)管段的管徑、流量、流速及水頭損失如下：DN32 q=，υ=， 300mm；DN32 q=，υ= m/s，200mm；DN50 q=，υ=，；DN50 q=，υ=，；DN50 q=，υ=，；，加上局部損失，總水頭損失約為770mm。 布水器配水壓力按下列公式計算： =++ （10）式中 ——布水器配水時最大淹沒水深，m ——UASB反應(yīng)器水頭損失，m ——布水器布水所需自由水頭，m其中 = = =則 =（四）出水渠設(shè)計計算 每個UASB反應(yīng)器沿周邊設(shè)一條環(huán)形出水渠，渠內(nèi)側(cè)設(shè)溢流堰，出水渠保持水平，出水由一個出水口排出。 環(huán)形出水渠在運行穩(wěn)定，溢流堰出水均勻時，可假設(shè)為兩側(cè)支渠計算。根據(jù)均勻流計算公式 q=K （11）K=WC （12）C= （13）式中 q——渠中水流量，/s i——水力坡度，定為i=K——流量模段，/sC——謝才系數(shù)W——過水?dāng)嗝婷娣e，R——水力半徑，mn——粗糙度系數(shù)，鋼取n=計算 K=q/=假定渠寬b=，則有 W= （14） X=2h+ （15） R==