【文章內(nèi)容簡介】 經(jīng)過三效蒸發(fā)器后去除大部分對微生物具有毒性，且難于生物降解的污染物，同時析出鹽分，蒸發(fā) 后除鹽分固體外其余都自流進(jìn)入調(diào)節(jié)池進(jìn)行水質(zhì)調(diào)節(jié)。 （ 2）設(shè)計(jì)參數(shù)： 設(shè)計(jì)水量： Q=120 m3/d=5 m3/h 調(diào)節(jié)池 （ 1）功能：制藥廢水的水量和水質(zhì)隨時間的變化幅度較大，為了保證后續(xù)處理構(gòu)筑物或設(shè)備的正常運(yùn)行，需對廢水的水量和水質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)池還可用來均衡調(diào)節(jié)污水水質(zhì)、水溫和 Ph值，降低對生物處理設(shè)施的沖擊，另外，當(dāng)車間發(fā)生染菌事故時兼作事故池。 經(jīng)三效蒸發(fā)器處理后收集的廢水進(jìn)入調(diào)節(jié)池，考慮到經(jīng)三效蒸發(fā)后廢水溫度會有所升高，因此適當(dāng)延長停留時間對廢水進(jìn)行自然降溫處理。出水調(diào)節(jié) pH在 10~11之 間，泵送入氨氮吹脫塔。 （ 2）設(shè)計(jì)參數(shù)： 設(shè)計(jì)水量： Q=100 m3/d= m3/h(經(jīng)三效蒸發(fā)后水量損失以 20%計(jì)算，剩余水量為 96 m3/d，本設(shè)計(jì)按 100 m3/d計(jì)算 ) 尺 寸： L(m)179。 B(m)179。 H(m) =179。 179。 結(jié)構(gòu)形式：機(jī)械攪拌式鋼砼結(jié)構(gòu) 停留時間： HRT=12h （ 3）設(shè)計(jì)計(jì)算 池子有效容積 V= Q*T== 取池子總高度 H=,其中超高 ,有效水深 h=。 則 池底面積 A=V/h= 池長取 L=，寬 B=, 則 池子總尺寸為 LBH== m3 調(diào)節(jié)池內(nèi)壁作防腐處理 ,擬建為地下式矩形鋼砼結(jié)構(gòu) ,無蓋。 調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì)計(jì)算簡圖見圖 31。 圖 31 調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì)計(jì)算簡圖 藥劑量的估算： 進(jìn)水 pH=4～ 5，設(shè)計(jì)中取進(jìn)水 pH值為 ，則廢水中【 H+】 =,要求出水 pH=11，則出水廢水中【 H+】 =1011mol/L，需中和的【 H+】 =，采用投加石灰乳方式中和，取安全 系數(shù)取 。 Ca(OH)2 + 2H+ = Ca2+ + H2O 1 2 x 100000 x = CaO + H2O = Ca(OH)2 1 1 y y = 每天需要 90%的 CaO的劑量為： 56179。 179。 103 kg/d 投加時石灰乳稀釋濃度 3%，經(jīng)微型計(jì)量 泵計(jì)量后投加到調(diào)節(jié)池，故投加石灰乳溶液量為 kg/d=氨氮吹脫塔（設(shè)備） （ 1）功能： pH經(jīng)過調(diào)節(jié)后的廢水由調(diào)節(jié)池提升至氨氮吹脫塔進(jìn)行氨氮吹脫。 （ 2）設(shè)計(jì)參數(shù)： 設(shè)計(jì)水量： Q=100 m3/d= m3/h 設(shè)計(jì)氣水比： 98： 1 （ 3）設(shè)計(jì)計(jì)算 根據(jù)設(shè)計(jì)氣水比并考慮安全系數(shù) ，求得鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量為： 98= m3/h= m3/min 2集水池 （ 1）功能：經(jīng)過氨氮吹脫后的廢水自流進(jìn)入 2集水池，泵提升送入生 化處理單元。 （ 2）設(shè)計(jì)參數(shù)： 設(shè)計(jì)水量： Q=100 m3/d= m3/h 尺 寸： L(m)179。 B(m)179。 H(m) =179。 179。 （滿足提升泵組最大小時流量的 15min流量） 停留時間： HRT＝ 藥劑量的估算： 設(shè)進(jìn)水 pH值為 11，則廢水中【 OH】 =104mol/L,要求出水中和至 7，則廢水中【 OH】 =107mol/L，若廢水中含有的堿性物質(zhì)為 Ca(OH)2,則 CCa(OH)2=104179。 74=，廢水中共有 Ca(OH)2含量 為 100179。 =, 中和至 7，則廢水中【 OH】 =107mol/L，此時 Ca(OH)2=107179。 74=179。 106g/L，廢水中 Ca(OH)2含量為 100179。 179。 106=，則需中和的 NaOH為 = kg/d，采用投酸中和法，選用 96%的工業(yè)硫酸，藥劑不能完全反應(yīng)的加大系數(shù)取 ，則 Ca(OH)2 + H2SO4 → CaSO4 + 2H2O 74 98 kg/d kg/d 所以實(shí)際的硫酸用量 = kg/d。 投加藥劑時，將硫酸稀釋到 3%的濃度，經(jīng)微形計(jì)量泵計(jì)量后投加到集水池，故投加酸溶液量為 kg/d=UASB反應(yīng)池 （ 1）功能：通過 UASB 反應(yīng)池對水進(jìn)行厭氧生物處理，降解各種有機(jī)物的同進(jìn)產(chǎn)生沼氣能源。 UASB 反應(yīng)池的布水系統(tǒng)至關(guān)重要，因?yàn)槌貎?nèi)的布水死區(qū)易引起局部產(chǎn)生酸化現(xiàn)象使污泥腐敗上浮從而影響處理效果。本設(shè)計(jì)中 UASB池設(shè)置脈沖布水器，底部采用穿孔布水管，布水均勻，可 使泥水充分混合，提高處理效率。 （ 2）設(shè)計(jì)參數(shù)： 設(shè)計(jì)水量： Q=100 m3/d= m3/h 容積負(fù)荷： NV=(m3178。 d) 污泥產(chǎn)率： (～ kgMLSS/kgCODCr) 沼氣產(chǎn)率： = (～ m3/kgCODCr) （ 3）設(shè)計(jì)計(jì)算 UASB反應(yīng)器示意圖見圖 32 圖 32 UASB反應(yīng)器示意圖 UASB有效容積及主要尺寸的確定 1） UASB反應(yīng)器的有效容積 式中： V—— 反應(yīng)器有效容積， m3； Q—— 廢水流量， m3/d； NV—— 容積負(fù)荷， kgCODCr/(m3178。 d)； S0—— 進(jìn)水有機(jī)物濃度， kgCODCr/ m3。 2） UASB反應(yīng)器的形狀和尺寸 UASB反應(yīng)器的最經(jīng)濟(jì)水深為 4~6m，由于建造圓形反應(yīng)器的三相分離器比矩形復(fù)雜，所以本設(shè)計(jì)采用矩形。設(shè)計(jì)反應(yīng)器有效高度 H=5m； 則橫截面積： 共設(shè) 2座 UASB反應(yīng)器。 每池的面積為： 矩形長寬比為較 2:1以下較為合 適；本設(shè)計(jì)取為 L=5m， B=3m； 則單池的截面積為： Si =15 一般應(yīng)用是反應(yīng)器的裝液量為 70％～ 90％； 設(shè)計(jì)反應(yīng)器總高度為 ，其中超高為 。 單池容積： 總?cè)莘e： 總有效容積： 有效容積為 150m?，則體積有效系數(shù)為 ％，符合有機(jī)負(fù)荷要求。 3）水力停留時間 HRT和水力負(fù)荷率 Vr =(m2h) 對于顆粒污泥，其水力負(fù)荷率 =～ m3/(m2178。 h)，故符合要求。 進(jìn)水分配系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 單格 UASB池配水系統(tǒng)布置圖見圖 33 圖 33 單格 UASB池配水系統(tǒng)布置圖 進(jìn)水方式采用脈沖間歇進(jìn)水方式，布水點(diǎn)的數(shù)量與每次進(jìn)水水量、進(jìn)水濃度、容積負(fù)荷等因素有關(guān)。 脈沖布水器工作周期為 6min，每次布水時間為 7s，則反應(yīng)池的實(shí)際布水強(qiáng)度為： 1）布水干管 布水干管強(qiáng)度 q=2L/(m2178。 s),每周期布水時間為 7s。 干管流量： qg= Si178。 q=15179。 2=30L/s 采用管徑 dg=200mm,則干管起端流速為 vg ==（基本符合 ～ ）。 2）布水支管 支管的中心距離：采用 aj=0. 50m 每池的支管數(shù)： nj=2L/aj=2179。 5/0. 50=20根 每根支管的進(jìn)口流量： qj= qg / nj =30/20= 支管采用 dj=50mm，則支管起端流速為 vj ==3）孔眼布置 支管孔眼總面積與 UASB反應(yīng)池面積之比 K采用 %，則孔眼總面積為： Fk=Kf=%15= m2=15000mm2 采用孔眼直徑為 10mm，每個孔眼面積為 fk= mm2，則孔眼總數(shù)為： Nk= Fk /fk=15000/≈ 191個，設(shè)計(jì)取 200個。 每根支管孔眼數(shù)： nk= Nk /nk=200/20=10個 每根支管孔眼布置成兩排，與垂線成 45176。夾角向下交錯排列，如圖 34所示。 圖 34 支管上配水孔眼的位置 每根支管長度： lj= == 每排孔眼中心距為： ak= == 4）配水系統(tǒng)校核 對大阻力配水系統(tǒng)，要求其支管長度與直徑之比不大于 60。 =28＜ 60(符合要求 ) 校核孔口流速： 配水支管上孔眼總面積與所有支管橫截面積之和的比值為 = 則孔口流速為： vk=vj /=，滿足孔口流速不小于 2m/s的規(guī)定。 5）孔眼水頭損失（大阻力配水系統(tǒng)） 支管壁厚采用 5，則孔眼直徑與壁厚之比為 2，流量系數(shù)為μ =?？籽鬯^損失為： 。 6）配水支管水頭損失（短管模式） 每根支管長 ,每池共 20 根 ,則取支管總長 28m, 采用管徑 DN50 鑄鐵管 ,干管與支管銜接處接口ζ =,共 20個接口 . 支管流速 vj=,查表得知 1000i=,則 沿程損失為 : hf=28= 局部損失為 : hm=20 = h支 = hk+ hf + hm=++= 即進(jìn)水裝置與主體池中有效水位的高差不能小于 ，故將進(jìn)水裝置安裝在主體池頂部 m處，即時進(jìn)水裝置水面與主體池中有效水位的高差為 1+=，符合要求。 7）上升水流速度和氣流速度 本設(shè)計(jì)容積負(fù)荷 Nv=(m?178。 d)，沼氣產(chǎn)率 =?/kgCOD； 本設(shè)計(jì)采用厭氧消化污泥接種，需滿足空塔水流速度和空塔沼氣上升速度均小于 。 空塔水流速度： = ＜ , 滿足要求； 空塔上升氣流速度： = m/h ，滿足要求。 式中： C0—— 進(jìn)水 COD濃度， mg/L； η —— COD去除率， 95%。 每個反應(yīng)器設(shè)置一根進(jìn)水總管 DN=200mm， 20根進(jìn)水支管 DN=50mm，每根支管長度為 。支管分布在總管的兩側(cè)，同側(cè)每兩根支管中心間距為 ，孔距為 ，每根水管有 10個孔，孔口向下并與垂線成 45176。夾角交錯排列。 三相分離器 設(shè)計(jì) 三相分離器有三個主要功能和 3個組成部分：氣液分離、固液分離和污泥回流三個功能以及氣封、沉淀區(qū)和回流縫 3個組成部分。 三相分離器設(shè)計(jì)計(jì)算簡圖見圖 35 圖 35 三相分離器設(shè)計(jì)計(jì)算簡圖 1）沉淀區(qū)設(shè)計(jì) 沉淀室內(nèi)設(shè)計(jì)日平均表面負(fù)荷率小于 ?/m?178。 h；沉淀區(qū)進(jìn)水口的水流上升速度小于2m/h。 本工程設(shè)計(jì)中，集氣罩與短邊平行，沿池邊布設(shè) 5個集氣罩，構(gòu)成兩個分離單元。 三相分離器的長度 B=3m，每個單元的寬度 ； 沉淀區(qū)的沉淀面積即為反應(yīng)區(qū)的水平面積，即 15m?。 沉淀區(qū)的表面負(fù)荷 率： = m?/m?178。 h?/m?178。 h，符合要求。 2）回流縫設(shè)計(jì) 設(shè)上下三角形集氣罩斜面水平夾角α為 55176。； ??； 式中： b1—— 下三角形集氣罩罩底的寬度， m； b2—— 相鄰兩個三角形集氣罩之間的水平距離， m； h3—— 下三角形集氣罩的垂直高度， m。 下三角形集氣罩之間污泥回流縫中混合液的上升流速： ，滿足要求。 式中： —— 下三角形集氣罩回流縫總面積， m?。 為使回流縫水流穩(wěn)定，固液分離效果良好，污泥能順利回流，一般 V1 2m/h。 上三角形集氣罩下 端與下三角斜面之間的水平距離的回流縫中的水流流速： 設(shè)； 假定為控制斷面，那么 V2就是最大流速，同時滿足。 3）氣液分離設(shè)計(jì) CE=CDsin55?=sin55?= 設(shè) AB=，則： 校核氣液分離： 假定氣泡上升流速和水流速度不變，根據(jù)平行四邊形法則，要使氣泡分離不進(jìn)入沉淀區(qū)的必要條件是。 沿 AB 方向的水流速度： 式中： B—— 三相分離器的長度； N—— 每池三相分離器的數(shù)量。 氣泡上升速度： ， 式中： d—— 氣泡的直徑， cm； —— 液體密度， g/cm?； —— 沼氣密度， g/cm?； β —— 碰撞系數(shù)，取 ； μ —— 廢水的動力粘滯系數(shù)， g/cm178