【文章內(nèi)容簡介】 投加到調(diào)節(jié)池，故投加酸溶液量為 調(diào)節(jié)池的提升泵設計流量Q = 30L/s,=?？偝鏊躋=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：，,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(zhuǎn)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：n 沉降性能良好，不設沉淀池，無需污泥回流n 不填載體，構造簡單節(jié)省造價n 由于消化產(chǎn)氣作用，污泥上浮造成一定的攪拌，因而不設攪拌設備n 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：(m3d)；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 (包括沉淀區(qū)和反應區(qū))UASB有效容積為：V有效 = 式中：V有效 反應器有效容積，m3Q 設計流量，m3/dS0 進水有機物濃量,kgCOD/m3 Nv 容積負荷,kgCOD/(m3d)V有效 = = 1556 m32. 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 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 ，取10m 。單池截面積： ③設計反應池總高H=， m （一般應用時反應池裝液量為70%90%） 單池總?cè)莘e 單池有效反應容積 單個反應器實際尺寸 16m10 m m 反應器數(shù)量 2座 總池面積 反應器總?cè)莘e 總有效反應容積 ， 符合有機符合要求UASB體積有效系數(shù) 在70%90%之間，符合要求④ 水力停留時間（HRT）及水力負荷率(Vr) 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 3. 回流縫設計 如圖13是三相分離器的結構示意圖圖13 三相分離器結構示意圖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 = 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/h 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 = 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 = = m/h 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。= ＝ m4. 氣液分離設計 由圖23可知： CE = CDSin55176。= Sin55176。= CB = 設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，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。 UASB總高H = ，。 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㎜， m/s。每個反應器設置10根DN150㎜支管， m，配水孔徑采用16㎜， m，= ㎡，孔徑向下， 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，則孔徑為 3. 驗證常溫下，容積負荷（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： 。2. 產(chǎn)泥量計算 厭氧生物處理污泥產(chǎn)量?。? ① UASB反應器總產(chǎn)泥量 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，本設計中取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)設計㎜高處，各設置一個排泥口，共兩個排泥口。每天排泥一次。 出水系統(tǒng)設計計算出水系統(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?. 出水槽設計 對于每個反應池，有6個單元三相分離器，出水槽共有6條。① 單個反應器流量 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. 溢流堰設計① 出水槽溢流堰共有12條（62），每條長10 m，設計900三角堰，堰高50㎜，堰口水面寬b=50㎜。每個UASB反應器處理水量28L/s,查知溢流負荷為12 L/（ms），設計溢流負荷f = L/（ms），則堰上水面總長為： 。三角堰數(shù)量： 個，每條溢流堰三角堰數(shù)量：504/12=42個。一條溢流堰上共有42個100㎜的堰口，42個140㎜的間隙。②堰上水頭校核每個堰出流率：按900三角堰計算公式，堰上水頭：③出水渠設計計算 反應器沿長邊設一條矩形出水渠，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計算，出水渠渠深：+=，出水渠長為 +=，出水渠尺寸為 。④ UASB排水管設計計算選用DN250鋼管排水，管內(nèi)水流速度為 沼氣收集系統(tǒng)設計計算1. 沼氣產(chǎn)量計算 沼氣主要產(chǎn)生厭氧階段。①總產(chǎn)氣量 每個UASB反應器的產(chǎn)氣量 ②集氣管 每個集氣罩的沼氣用一根集氣管收集，單個池子共有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. 水封灌設計水封灌主要是用來控制三相分離氣的集氣室中氣液兩相界面高度的，因為當液面太高或波動時，浮渣或浮沫可能會引起出氣管的堵塞或使氣體部分進入沉降室，同時兼有有排泥和排除冷凝水作用。① 水封高度 式中： H0———— 反應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H1取2m H2O，貯氣罐內(nèi)壓強H0為400㎜H2O。②水封灌 m，水封灌面積一般為進氣管