【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 為 kg/d。投加藥劑時(shí)，將硫酸稀釋到3%的濃度，經(jīng)計(jì)量泵計(jì)量后投加到調(diào)節(jié)池，故投加酸溶液量為 調(diào)節(jié)池的提升泵設(shè)計(jì)流量Q = 30L/s,=。總出水管Q=60L/s，選用管徑DN250，查表的v=,1000i=,設(shè)管總長(zhǎng)為50m，局部損失占沿程的30%，則總損失為：，,則水泵總揚(yáng)程為： H=+++= 取13m。 選擇150QW1001511型污水泵三臺(tái)，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(dòng)機(jī)功率11KW揚(yáng)程15m電動(dòng)機(jī)電壓380V轉(zhuǎn)速1460r/min出口直徑150㎜軸功率泵重量280kg效率% UASB反應(yīng)池 設(shè)計(jì)說(shuō)明 UASB反應(yīng)池由進(jìn)水分配系統(tǒng)、反應(yīng)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(yīng)池有以下優(yōu)點(diǎn)：n 沉降性能良好，不設(shè)沉淀池，無(wú)需污泥回流n 不填載體，構(gòu)造簡(jiǎn)單節(jié)省造價(jià)n 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n 污泥濃度和有機(jī)負(fù)荷高，停留時(shí)間短 設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量Q = 5000m3/d = m3/h =；進(jìn)水COD=1400mg/L 去除率為80% ；容積負(fù)荷（Nv）為：(m3d)；污泥產(chǎn)率為：；產(chǎn)氣率為：。 設(shè)計(jì)計(jì)算 UASB反應(yīng)器結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算 (包括沉淀區(qū)和反應(yīng)區(qū))UASB有效容積為：V有效 = 式中：V有效 反應(yīng)器有效容積，m3Q 設(shè)計(jì)流量，m3/dS0 進(jìn)水有機(jī)物濃量,kgCOD/m3 Nv 容積負(fù)荷,kgCOD/(m3d)V有效 = = 1556 m32. UASB反應(yīng)器的形狀和尺寸 工程設(shè)計(jì)反應(yīng)器2座，橫截面為矩形 ①反應(yīng)器有效高度為5m，則 ②單池從布水均勻性和經(jīng)濟(jì)性考慮，矩形池長(zhǎng)寬比在2：1以下較為合適設(shè)池長(zhǎng)L=16m，則寬 ，取10m 。單池截面積： ③設(shè)計(jì)反應(yīng)池總高H=， m （一般應(yīng)用時(shí)反應(yīng)池裝液量為70%90%） 單池總?cè)莘e 單池有效反應(yīng)容積 單個(gè)反應(yīng)器實(shí)際尺寸 16m10 m m 反應(yīng)器數(shù)量 2座 總池面積 反應(yīng)器總?cè)莘e 總有效反應(yīng)容積 ， 符合有機(jī)符合要求UASB體積有效系數(shù) 在70%90%之間，符合要求④ 水力停留時(shí)間（HRT）及水力負(fù)荷率(Vr) 符合設(shè)計(jì)要求。 三相分離器構(gòu)造設(shè)計(jì)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。本工程設(shè)計(jì)中，與短邊平行，沿長(zhǎng)邊每池布置6個(gè)集氣罩，構(gòu)成6個(gè)分離單元，則每池設(shè)置6個(gè)三相分離器。三相分離器長(zhǎng)度B=10m ，每個(gè)單元寬度b=L/6=16/6= 。沉淀區(qū)的沉淀面積即為反應(yīng)器的水平面積，即160 m2 。沉淀區(qū)的表面負(fù)荷率 3. 回流縫設(shè)計(jì) 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(gè)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 = b2ln = 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(jì)算： V1 = Q1/S1式中： Q1———— 反應(yīng)器中廢水流量，m3/h； S1 ———— 下三角形集氣罩回流逢面積，m2；V1 = = m/h m/s,符合設(shè)計(jì)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 = b3l2n = 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(jì)算： V2 = Q1/S2，式中：Q2———— 反應(yīng)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 = = m/h V1 V2 m/s,符合設(shè)計(jì)要求。確定上下三角形集氣罩相對(duì)位置及尺寸，由圖可知： BC = b3/sin35176。= ＝ m4. 氣液分離設(shè)計(jì) 由圖23可知： CE = CDSin55176。= Sin55176。= CB = 設(shè)AB= ，則 h4 = (ABcos55176。+ b2/2) = ( + ) = 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： 式中：B———— 三相分離器長(zhǎng)度N———— 每池三相分離器數(shù)量氣泡上升速度： Vb = 式中： d———— 氣泡直徑，cm；ρ1———— 液體密度，g/cm3；ρg———— 沼氣密度，g/cm3；ρ———— 碰撞系數(shù)，；μ———— 廢水的動(dòng)力粘滯系數(shù)，s；V———— 液體的運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)，cm2/s取d = (氣泡)，常溫下，ρ1 = , ρg = 103g/cm3 ， V = , ρ = ，μ= Vρ1 = = 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： ； ； ；可脫去d≧ 的氣泡。5. 三相分離器與UASB高度設(shè)計(jì)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。 UASB總高H = ，。 布水系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算1. 配水系統(tǒng)采用穿孔配管，進(jìn)水管總管徑取200㎜， m/s。每個(gè)反應(yīng)器設(shè)置10根DN150㎜支管， m，配水孔徑采用16㎜， m，= ㎡，孔徑向下， m，每個(gè)反應(yīng)器有66個(gè)出水孔，采用連續(xù)進(jìn)水。2. 布水孔孔徑共設(shè)置布水孔66個(gè)，則孔徑為 3. 驗(yàn)證常溫下，容積負(fù)荷（Nv）為：(m3d)；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 ＜ m/h 符合要求?？账饬魉俣? ＜ m/h 符合要求。 排泥系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算1. UASB反應(yīng)器中污泥總量計(jì)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(yīng)器中污泥總量： 。2. 產(chǎn)泥量計(jì)算 厭氧生物處理污泥產(chǎn)量取： ① UASB反應(yīng)器總產(chǎn)泥量 式中：△X———— UASB反應(yīng)器產(chǎn)泥量，kgVSS/d ；r ———— 厭氧生物處理污泥產(chǎn)量，kgVSS/kgCOD；Co———— 進(jìn)水COD濃度kg/m3；E———— 去除率，本設(shè)計(jì)中取80%。② 據(jù)VSS/SS = ，△X=392/=490 kgSS/d單池產(chǎn)泥 △Xi = △X/2 = 490/2 = 245 kgSS/d③污泥含水率為98%，當(dāng)含水率＞95%，取，則污泥產(chǎn)量 單池排泥量 ④污泥齡3. 排泥系統(tǒng)設(shè)計(jì)㎜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。 出水系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算出水系統(tǒng)的作用是把沉淀區(qū)液面的澄清水均勻的收集并排出。出水是否均勻?qū)μ幚硇Ч泻艽蟮挠绊憽?. 出水槽設(shè)計(jì) 對(duì)于每個(gè)反應(yīng)池，有6個(gè)單元三相分離器，出水槽共有6條。① 單個(gè)反應(yīng)器流量 ② m/s，則 槽口附近水深 m，；出水槽尺寸10 m m m；出水槽數(shù)量為6座。2. 溢流堰設(shè)計(jì)① 出水槽溢流堰共有12條（62），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28L/s,查知溢流負(fù)荷為12 L/（ms），設(shè)計(jì)溢流負(fù)荷f = L/（ms），則堰上水面總長(zhǎng)為： 。三角堰數(shù)量： 個(gè)，每條溢流堰三角堰數(shù)量：504/12=42個(gè)。一條溢流堰上共有42個(gè)100㎜的堰口，42個(gè)140㎜的間隙。②堰上水頭校核每個(gè)堰出流率：按900三角堰計(jì)算公式，堰上水頭：③出水渠設(shè)計(jì)計(jì)算 反應(yīng)器沿長(zhǎng)邊設(shè)一條矩形出水渠，6條出水槽的出水流至此出水渠。渠口附近水深 以出水槽槽口為基準(zhǔn)計(jì)算，出水渠渠深：+=，出水渠長(zhǎng)為 +=，出水渠尺寸為 。④ UASB排水管設(shè)計(jì)計(jì)算選用DN250鋼管排水，管內(nèi)水流速度為 沼氣收集系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算1. 沼氣產(chǎn)量計(jì)算 沼氣主要產(chǎn)生厭氧階段。①總產(chǎn)氣量 每個(gè)UASB反應(yīng)器的產(chǎn)氣量 ②集氣管 每個(gè)集氣罩的沼氣用一根集氣管收集，單個(gè)池子共有13根集氣管。每根集氣管內(nèi)最大氣流量據(jù)資料，集氣室沼氣出氣管最小直徑d=100mm,取100㎜.③沼氣主管 每池13根集氣管先通到一根單池主管，然后再匯入兩池沼氣主管。采用鋼管，%.單池沼氣主管內(nèi)最大氣流量 取D=150㎜，則流速為 ④ 兩池沼氣最大氣流量為取DN=250㎜，；流速為 2. 水封灌設(shè)計(jì)水封灌主要是用來(lái)控制三相分離氣的集氣室中氣液兩相界面高度的，因?yàn)楫?dāng)液面太高或波動(dòng)時(shí)，浮渣或浮沫可能會(huì)引起出氣管的堵塞或使氣體部分進(jìn)入沉降室，同時(shí)兼有有排泥和排除冷凝水作用。① 水封高度 式中： H0———— 反應(yīng)器至貯氣罐的壓頭損失和貯氣罐內(nèi)的壓頭 為保證安全取貯氣罐內(nèi)壓頭，集氣罩中出氣氣壓最大H