【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 污泥密度為1000kg/m3濕泥量為：式中：S———懸浮固體干重，kg/d P———含水率，99%Q=1309/[1000(199%)]=130m3/d 水解酸化池的設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)說(shuō)明水解酸化池的設(shè)計(jì)主要是確定其有效容積。~，但對(duì)于難降解的紡織印染廢水時(shí)間較長(zhǎng)。反應(yīng)池的高度一般為4~6m。~h，有機(jī)負(fù)荷~()。在水解酸化池內(nèi)裝入填料，以為厭氧微生物提供附著場(chǎng)所。 設(shè)計(jì)參數(shù)停留時(shí)間t=4h，有效水深h=。 設(shè)計(jì)水解酸化池對(duì)各污染物去除率見(jiàn)表34：表34 水解酸化池去除率污染物CODCrBOD5SS進(jìn)水濃度（mg/L）3200476出水濃度（mg/L）2560714去除率（%）202020 設(shè)計(jì)計(jì)算池體尺寸 按停留時(shí)間計(jì)算池體容積為：V=Qt=4=則有效表面積為：A=V/h=247。=，取20 m2。取池長(zhǎng)為5m，則池寬B=A/L=20247。5=4m校核水力負(fù)荷：q=Q/A=247。(54)= m3/m2h，(合格)，水解酸化池的實(shí)際尺寸為545m，兩座。水解池上升流速校核反應(yīng)器高度上升流速=（符合設(shè)計(jì)要求）排泥系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)流量Q=550m179。/d，進(jìn)水COD濃度為3200mg/L，COD去除率為20%，產(chǎn)泥系數(shù)為R=，則每日產(chǎn)生的懸浮固體：PSS=3200550103=設(shè)含水量為97%，則每日產(chǎn)泥量為：W = m3/d，取排泥管管徑為d=200mm。 UASB的設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)說(shuō)明UASB，即上流式厭氧污泥床，集生物反應(yīng)與沉淀于一體，是一種結(jié)構(gòu)緊湊，效率高的厭氧反應(yīng)器。它的污泥床內(nèi)生物量多，容積負(fù)荷率高，廢水在反應(yīng)器內(nèi)的水力停留時(shí)間較短，因此所需池容大大縮小。設(shè)備簡(jiǎn)單，運(yùn)行方便，勿需設(shè)沉淀池和污泥回流裝置，不需要充填填料，也不需在反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)機(jī)械攪拌裝置，造價(jià)相對(duì)較低，便于管理，且不存在堵塞問(wèn)題。 設(shè)計(jì)參數(shù) 污泥參數(shù)設(shè)計(jì)溫度T=25℃容積負(fù)荷Nv=10kgCOD/() 污泥為顆粒狀 設(shè)計(jì)水量Q=550m179。/d=179。/h=179。/s 設(shè)計(jì)水質(zhì) 設(shè)計(jì)UASB對(duì)各污染物去除率見(jiàn)表35：表35 UASB去除率污染物CODCrBOD5SS進(jìn)水濃度（mg/L）2560714出水濃度（mg/L）896去除率（%）657060 設(shè)計(jì)計(jì)算 反應(yīng)器容積計(jì)算：UASB有效容積：式中：Q———設(shè)計(jì)流量，m179。/d S0———進(jìn)水COD含量，g/L Nv———容積負(fù)荷，kgCOD/()則，則實(shí)際體積為176m179。反應(yīng)器的尺寸由于反應(yīng)器容積小，可采用單個(gè)池子處理滲濾液，故將UASB設(shè)計(jì)成矩形池子。UASB反應(yīng)器的經(jīng)濟(jì)有效高度一般是4~6m，取反應(yīng)器的有效高度為H=6m。則單塔的橫截面積為A=V/H=176/6=有關(guān)資料顯示，當(dāng)長(zhǎng)寬比在2：1左右時(shí)，基建投資最省。取長(zhǎng)L = 8m ，寬B = 4m ， m，則反應(yīng)器實(shí)際尺寸為8m4m6 m則實(shí)際的截面積A1= L B = 84=32m2實(shí)際的水力負(fù)荷q1=式中：q———反應(yīng)器面積水利負(fù)荷，m3/(m2h)； Q———污水的每天流量，m3/h； A1———反應(yīng)器的橫截面積，m2。反應(yīng)器的水力停留時(shí)間 t=式中：t———污水的停留時(shí)間，h； V———反應(yīng)器的容積，m3； Q———污水的每天流量，m3/h。反應(yīng)器的升流速度 u = Q/A=550/（24）=式中：u———空塔水流速，m/h； Q———污水的每天流量，m3/d； A———反應(yīng)器的總截面積，m2。厭氧反應(yīng)器的升流速度u =~，符合設(shè)計(jì)要求。配水系統(tǒng)設(shè)計(jì) （1）設(shè)計(jì)原則a、 進(jìn)水必須要反應(yīng)器底部均勻分布，確保各單位面積進(jìn)水量基本相等，防止短路和表面負(fù)荷不均； b、應(yīng)滿(mǎn)足污泥床水力攪拌需要，要同時(shí)考慮水力攪拌和產(chǎn)生的沼氣攪拌； c、易于觀察進(jìn)水管的堵塞現(xiàn)象，如果發(fā)生堵塞易于清除。 （2）設(shè)計(jì)參數(shù)　每個(gè)池子流量：Q＝550m3/d= m3/h （3）設(shè)計(jì)計(jì)算 采用UASB處理主要為溶解性廢水時(shí)進(jìn)水管口負(fù)荷見(jiàn)表36：表36 采用UASB處理主要為溶解性廢水時(shí)進(jìn)水管口負(fù)荷污泥典型每個(gè)進(jìn)水口負(fù)荷（m2）負(fù)荷（kgCOD/（m3d）)顆粒污泥1224＞2＞4 凝絮狀污泥＞40kgDS/m3＜121223＞2中等濃度絮狀污泥40120kg/m312＜1225＞2 由上表可知，對(duì)于顆粒污泥來(lái)說(shuō)，容積負(fù)荷大于4 kgCOD/（m3d）時(shí)，每個(gè)進(jìn)水口的負(fù)荷必須要大于2m2。則布水器上面布水孔的個(gè)數(shù)n滿(mǎn)足：， 即n＜，取n=15故每個(gè)進(jìn)水口負(fù)荷 a==2，符合設(shè)計(jì)要求。布水孔孔徑：共設(shè)置布水孔15個(gè)，則孔徑為: 配水系統(tǒng)采用穿孔配管，進(jìn)水1根總管，管徑取100mm，反應(yīng)器設(shè)置5根DN60mm支管， m， m，孔徑向下， m，采用連續(xù)進(jìn)水。 三相分離器設(shè)計(jì)三相分離器設(shè)計(jì)計(jì)算草圖見(jiàn)下圖：60176。60176。圖32 三相分離器設(shè)計(jì)計(jì)算草圖（1）設(shè)計(jì)說(shuō)明UASB的重要構(gòu)造是指反應(yīng)器內(nèi)三相分離器的構(gòu)造，三相分離器的設(shè)計(jì)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(duì)污泥床的正常運(yùn)行和獲得良好的出水水質(zhì)起十分重要的作用。（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)固液分離不利。故設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足以下要求：a、沉淀區(qū)水力表面負(fù)荷。b、沉淀器斜壁角度55176?！?0176。,可使污泥不致積聚，盡快落入反應(yīng)區(qū)內(nèi)。c、進(jìn)入沉淀區(qū)前，沉淀槽底逢隙的流速≤2m/h。d、。e、～2h。f、～。g、分離氣體的擋板與分離器壁重疊在20mm以下。如果以上條件均能滿(mǎn)足，則可達(dá)到良好的分離效果設(shè)沉淀器（集氣罩）斜壁傾角θ＝55176。則沉淀區(qū)面積為：A= LB=32m2故表面水力負(fù)荷為：q= ，符合設(shè)計(jì)要求。 （3）回流縫設(shè)計(jì)a、下三角形集氣罩的寬度 由圖可知，設(shè)單元三相分離器的寬度b = 4 m， 上、下三角形集氣罩斜面水平夾角都為60176。，三角形以上的保護(hù)水深為h2=——，取h2=。設(shè)下三角形集氣罩的垂直高h(yuǎn)3=1m, 設(shè)每個(gè)UASB池的回流縫的數(shù)目為4，根據(jù)圖中幾何關(guān)系可知：式中：b1———下三角形集氣罩的寬度，m； ɑ———下三角形集氣罩斜面水平夾角，一般為55176。~60176。； h3———下三角形集氣罩的垂直高度。b、相鄰2個(gè)下三角形集氣罩之間的水平距離： b2=b2b1==式中：b2———相鄰2個(gè)下三角形集氣罩之間的水平距離，m； b———單元三相分離器的直徑，m。c、下三角形集氣罩之間污泥回流混合液的升流速v1v1=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= 2m/h,符合設(shè)計(jì)要求d、上三角形集氣罩之間回流逢中流速(v2) v2= 式中：Q1———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；設(shè)上三角形集氣罩回流縫的寬度b3 = ,則上三角形回流縫面積為：S2 = b3L2n = 4 2 4 = 則 = 對(duì)于顆粒污泥，v1 v2。確定上下三角形集氣罩相對(duì)位置及尺寸，由圖可知：BC = b3/sin30176。= ＝ 設(shè)AB = ，則上三角形高為： h4 = (ABcos60176。+ b2/2)tan60176。 = ( + ) = m （4）氣液分離設(shè)計(jì)由圖可知，欲達(dá)到氣液分離的目的，上、下兩組三角形集氣罩的斜邊必須重疊，重疊的水平距離（AB的水平投影）越大，氣體分離效果越好，去除氣泡的直徑越小，對(duì)沉淀區(qū)固液分離效果的影響越小。所以，重疊量的大小是決定氣液分離效果好壞的關(guān)鍵。本文來(lái)自沼氣網(wǎng)zhaoqi8.由反應(yīng)區(qū)上升的水流從下三角形集氣罩回流縫過(guò)渡到上三角形集氣罩回流縫再進(jìn)入沉淀區(qū)，其水流狀態(tài)比較復(fù)雜。當(dāng)混合液上升到A點(diǎn)后將沿著AB方向斜面流動(dòng)，并設(shè)流速為va，同時(shí)假定A點(diǎn)的氣泡以速度vb垂直上升，所以氣泡的運(yùn)動(dòng)軌跡將沿著va和vb合成速度的方向運(yùn)動(dòng)，根據(jù)速度合成的平行四邊形法則，則有：要使氣泡分離后進(jìn)入沉淀區(qū)的必要條件是：設(shè)消化溫度為T(mén)=25℃，沼氣密度ρg=103g/cm3；水的密度ρ1 =997kg/m3=，取氣泡直徑d=。根據(jù)斯托克斯（Stokes） 式中： vb———?dú)馀萆仙俣龋╟m/s）； g———重力加速度（cm/s2）； β———碰撞系數(shù)，取β= ；； ———液體的密度，g/cm3； ———沼氣的密度，g/cm3； d———?dú)馀莸闹睆剑琧m； μ———廢水的動(dòng)力粘度系數(shù)，g/(cm ? s)。 而μ= ，式中—液體的運(yùn)動(dòng)粘度系數(shù)，cm2/s。取= cm2/s，則μ==(cm ? s)，一般廢水的μ凈水的μ,故取μ=(cm ? s)。則==水流速度va=v2=校核：, ，故設(shè)計(jì)滿(mǎn)足要求 出水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)出水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在UASB反應(yīng)器設(shè)計(jì)中也占有重要地位。因?yàn)槌鏊欠窬鶆蛞矊⒂绊懗恋硇Ч统鏊|(zhì)。為了保持出水均勻、沉淀區(qū)的出水系統(tǒng)通常采用出水渠(槽)。一般每個(gè)單元三相分離器沉淀區(qū)設(shè)一條出水渠，而出水渠每隔一定距離設(shè)三角出水堰。常用的布置形式有兩種，如圖所示。本設(shè)計(jì)采用選擇（a）所示的出水系統(tǒng)，出水渠寬度常采用20cm, 槽高20cm。 圖33 出水渠的布置形式 排泥系統(tǒng)設(shè)計(jì)，；則每日產(chǎn)泥量為：ΔX1=2560550103=，污泥含水率P=99%，污泥密度1000kg/m3，則濕泥量為：可用D＝200mm的排泥管，每天排泥一次。產(chǎn)氣量，；則每日產(chǎn)氣量：G=2560550103=，儲(chǔ)氣柜容積一般按照日產(chǎn)氣量的25%～40%設(shè)計(jì)，大型的消化系統(tǒng)取高值，小型的取低值，本設(shè)計(jì)取38%。儲(chǔ)氣柜的壓力一般為2～3KPa，不宜太大。 一級(jí)生物接觸氧化池的設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)說(shuō)明生物接觸氧化池工藝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是計(jì)算填料的有效容積和池體的尺寸，計(jì)算空氣量和空氣管道系統(tǒng)等。目前一般是在用有機(jī)負(fù)荷計(jì)算填料容積的基礎(chǔ)上，按照構(gòu)造要求確定池子的具體尺寸、池?cái)?shù)以及池的分級(jí)。對(duì)于工業(yè)廢水，最好通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定有機(jī)負(fù)荷，也可審慎地采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。生物接觸氧化池的容積一般按BOD5(=1000~1800gBOD5/d)的容積負(fù)荷并且相互核對(duì)以確定填料容積。生物接觸氧化法的供氣量，要同時(shí)滿(mǎn)足微生物降解污染物的需氧量和氧化池的混合攪拌強(qiáng)度。滿(mǎn)足微生物需氧所需的空氣量，為保持氧化池內(nèi)一定的攪拌強(qiáng)度，滿(mǎn)足營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、溶解氧和生物膜之間的充分接觸，以及老化生物膜的沖刷脫落，氣水比宜大于10，一般取10~20。進(jìn)水BOD5濃度過(guò)高時(shí)，應(yīng)考慮設(shè)出水回流系統(tǒng)； m；每單元接觸氧化池面積不宜大于25m2，以保證布水、布?xì)饩鶆颉?設(shè)計(jì)參數(shù)容積負(fù)荷=1000 gBOD5/d；氣水比D0=15:1；填料層高度h0=3m；設(shè)計(jì)一級(jí)生物接觸氧化池對(duì)各污染物去除率見(jiàn)表37：表37 一級(jí)生物接觸氧化池去除率污染物CODCrBOD5SS進(jìn)水濃度（mg/L）896出水濃度（mg/L）75去除率（%）706540 設(shè)計(jì)計(jì)算尺寸設(shè)計(jì) 接觸氧化池的有效容積 V，即填料體積為：式中：Q———設(shè)計(jì)水量，m179。/h La———BOD5進(jìn)水濃度，mg/L Lt———BOD5出水濃度，mg/L Nv———容積負(fù)荷接觸氧化池總面積AA=V/ h0=247。3=，取30m2 濾池格數(shù)（取2格）f