【正文】 底部直徑， m，設(shè) d? =； ? —— 截錐側(cè)壁傾角（ 176。）， ? =55176。 mtgtgdDh55)()22(5??????? ? )(3 2251 RrrRhV ??? ? 式中： R—— 圓截錐上部半徑， m； r—— 圓截錐下部半徑， m。 3222251)(3)(3mRrrRhV???????????? 可見(jiàn)池內(nèi)足夠容納 2d 污泥量。 （ 11）沉淀池總高度 H： 54321 hhhhhH ????? 式中： h1—— 超高， m，設(shè) h1=； h4—— 緩沖層高度， m，設(shè) h4=0（因泥面很低）； mhhhhhH54321??????????? （ 12）初沉池污泥量 2V ： SPQCV ?? )100(10 1003 002 ?? 式中： 2V —— 初沉池污泥量， m3/d； C0—— 進(jìn)水懸浮物濃度， t/m3, C0=500mg/L； 0? —— 初沉池 SS 去除率， %，設(shè)計(jì)為 30%； Q—— 污水流量， m3/d， Q=2800m3/d； s? —— 污泥密度， kg/m3,取 s? =1000kg/m3； P—— 污泥含水率， %，二級(jí)處理前的初沉池污泥含水率取 98%。 /dm211000)98100(102800%30500100)100(10100333002??????????SPQCV?? UASB 反應(yīng)器 UASB 反應(yīng)器的作用 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，效率高德厭氧反應(yīng)器。廢水在 UASB 反應(yīng)器中進(jìn)行厭氧分解，去除大部分 BOD 和 COD，將大部分有機(jī)物降解為甲烷和二氧化碳。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。其設(shè)備簡(jiǎn)單，運(yùn)行方便，不需要設(shè)沉淀池和污泥回流裝置，不需充填填料，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)流量 Q=2800m3/d= m3/h=； 容積負(fù)荷 VN ： 5kgCOD/(m3 d)； 產(chǎn)氣率 ： ； 污泥產(chǎn)率 ； 進(jìn)水 COD 濃度 C0=2600mg/L=。 表 3。 UASB 反應(yīng)器進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo) 水質(zhì)指標(biāo) COD BOD5 SS 進(jìn)水水質(zhì)（ mg L1） 2600 1200 350 去除率（ %） 85 85 — 出水水質(zhì)（ mg L1） 390 180 350 設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 1）反應(yīng)器容積計(jì)算 ① UASB 有效容積 有效V ： VNQSV ?0?有效 式中： Q—— 設(shè)計(jì)流量， m3/d； 0S —— 進(jìn)水 COD 含量， mg/L， 0S =2600mg/L ? —— UASB 反應(yīng)器的 COD 去除率（ %），取 85%； VN —— 容積負(fù)荷， VN =5kgCOD/(m3 d) 30 2 3 71 0 0 05%852 6 0 02 8 0 0mNQSVV?????? ?有效 ② UASB 橫截面積： 取水力負(fù)荷 q= h)/(mm 23 ? ，則： mqQA ??? ??? AVh 有效 采用 3 座相同的 UASB 反應(yīng)器，則每座 UASB 反應(yīng)器 橫截 面積： 21 mAA ??? mAD4 1?????? 取 D=9m，則實(shí)際橫截面積為： 222294141mDA??????? 實(shí)際表面水力負(fù)荷 為： h)/ ()/ ( 232321 ??????? AQq （符合設(shè)計(jì)要求） （ 2）配水系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)為圓形布水器，每個(gè) UASB 反應(yīng)器設(shè) 120 個(gè)布水點(diǎn)。 每個(gè)池子流量： hmQ / 3?? 圓孔直徑計(jì)算： 每個(gè)孔口服務(wù)面積為： 22 mAa ??? （ a 在 12m2 之間，符合設(shè)計(jì)要求） 可設(shè) 3 個(gè)圓環(huán)，最里面的圓環(huán)設(shè) 12 個(gè)孔口，中間設(shè) 36 個(gè)孔口，最外圍設(shè) 72 個(gè)孔口。 內(nèi)圈 6 個(gè)孔口設(shè)計(jì)： 服務(wù)面積： 21 mS ??? 折合服務(wù)圓的直徑為： mS 1 ??? ?? 用此直徑作一個(gè)虛圓，在該圓內(nèi)等分虛圓面積處設(shè)一實(shí)圓環(huán)，其上布 12 個(gè)孔口，則圓的直徑計(jì)算： 121214 Sd ??? 則 mSd 11 ????? ?? 中圈 36 個(gè)孔口設(shè)計(jì)： 服務(wù)面積： 22 mS ??? 折合服務(wù)圓的直徑為： mSS )(4)(4 21 ????? ?? 則 中間圓環(huán)直徑計(jì)算： 2222 21)(41 Sd ??? 則 mSd 2222 ??????? ?? 外圈 72 個(gè)孔口設(shè)計(jì)： 服務(wù)面積： 23 mS ??? 折合服務(wù)圓的直徑為： mSSS )(4)(4 321 ??????? ?? 則外圓環(huán)的直徑計(jì)算： 3232 21)(41 Sd ??? 則 mSd 2323 ??????? ?? （ 2）三相分離器的設(shè)計(jì) 計(jì)算 ① 沉淀區(qū) 沉淀區(qū)的面積： 222 94 mDA ???? ?? 表面水力負(fù)荷： h)/ ()/ ( 2323 ??????? AQq （符合設(shè)計(jì)要求） ② 回流縫設(shè)計(jì)： 取 h1=， h2=， h3=， ??50? 。 ?tghb 31 ? 式中： b1—— 下三角集氣罩底水平寬度， m； ? —— 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。 圖 44 三相 分離器示意圖CDHBGAh 3b 3FEb 1 b 2h 2h 5h 1h 4 mtgtghb50231???? ? mbDb 12 ?????? 下三角集氣罩之間的污泥回流縫中混合液的上升流速 V1： 221111 4 bQSQV ??? ? 式中： 1Q —— 反應(yīng)器中廢水量， m3/s； 1S —— 下三角集氣罩回流縫面積， m2。 （符合要求）hmhmbQSQV/2/42221111??????????? 上下三角形集氣罩之間回流縫流速 V2： 212 SQV ? 式中： 2S —— 上三角形集氣罩回流縫面積， m2。 上三角形集氣罩回流縫寬度 CD=，上三角形集氣罩底寬 CF=，則： mCDDH i i n ??????? mDHCFDE ?????? 22)(2)(mCDDECFS?????????? )(/2/3 21212符合要求hmhmSQSQV?????? 確定上下三角形集氣罩相對(duì)位置及尺寸： mCDBC 5 5 o s ??? mbCFGH )(2)( 2 ????? mGHDHDG ????? mDGAD i i n ????? mCDt gBD ??? mBDADAB ????? mtgD G tgAG ?????? mCDCH in ??? mAGCHh ????? 取 mh ? （ 3）氣液分離設(shè)計(jì) 在消化溫度為 20℃， 沼氣密度 ???g? g/ cm3；水的密度 1? =；水的運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù) scmv / 2? ；取氣泡直徑 d=。 則氣泡上升速度： ???? 18 )(21 dgv gb ?? 式中： bv —— 氣泡上升速度， cm/s； ? —— 碰撞系數(shù)，取 ； g —— 重力加速度， g=； 1? —— 水的密度， g/cm3； g? —— 沼氣密度， g/cm3； d —— 氣泡直徑， cm； ? —— 廢水的動(dòng)力粘滯系數(shù)， g/(cm s)， 1?? v? ； hmsmdgv gb//)(18)(2321????????????????? hmVva / ?? 則： ??abvv ??ABBC ABBCvvab ?，故設(shè)計(jì)滿足要求 （ 4）排泥系統(tǒng)設(shè)計(jì) 一般情況，每天去除 1kgCOD 產(chǎn)生 ，本設(shè)計(jì)取 X=。則產(chǎn)泥量為： ?0XQCX ?? 式中： Q—— 設(shè)計(jì)處理量； C0—— 進(jìn)水 COD 濃度， kg/m3， C0= ； ? —— UASB 反應(yīng)器的 COD 去除率（ %），設(shè)計(jì)為 85%。 ?0XQCX ?? = % ??? =假定排泥含水率為 99%，則干泥產(chǎn)量為： dmpxQS/37%110)1(10333??????? 則每個(gè) UASB 每日產(chǎn)泥量為： dk g M L S SW / 2 7 1 ?? （ 5）產(chǎn)氣量計(jì)算 每日產(chǎn)氣量： hmdmG / 2 8/3 0 9 8 0 0 33 ?????? CASS 反應(yīng)池 CASS 反應(yīng)池特點(diǎn) 采用 SBR 反應(yīng)池可以省去二次沉淀池和污泥回流設(shè)備等 ，與標(biāo)準(zhǔn)活性污泥法比較 SBR 設(shè)備構(gòu)成簡(jiǎn)單，布置緊湊，基建和運(yùn)行費(fèi)用低，維護(hù)管理方便。不易產(chǎn)生污泥膨脹，耐沖擊負(fù)荷，理想的推流過(guò)程使生化反應(yīng)推力大、效率高。 設(shè)計(jì)參數(shù) 表 3。 SBR 反應(yīng)器進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo) 水質(zhì)指標(biāo) COD BOD5 SS 進(jìn)水水質(zhì)（ mg L1） 390 180 350 去除率（ %） 87 85 85 出水水質(zhì)（ mg L1） 51 27 54 污泥 容積負(fù)荷 NV取 (m3 d)， SVI 取 100； SBR 周期采用 T=6h，反應(yīng)器一天內(nèi)周期數(shù) n= 4624 ? ； 反應(yīng)池?cái)?shù) N=4，進(jìn)水時(shí)間： ??NT h，反應(yīng)時(shí)間： ，靜沉?xí)r間： ，排水時(shí)間： ； 設(shè)計(jì)水量： Q=2800m3/d= m3/h= m3/s； 周期進(jìn)水量 /1 7 5)44(2 8 0 0 30 mQ ??? 周期 設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 1） 每個(gè) 反應(yīng)池 有效容積 ： acV TTNCnQV ?? 00 式中： n—— 反應(yīng)器一天內(nèi)的周期數(shù) ，周期 /d； 0Q —— 單池 周期進(jìn)水量 量 ， m3/周期 ； 0C —— 進(jìn)水 BOD 含量， kg/m3， 0C =180mg/L； NV—— 污泥 容積 負(fù)荷，取 NV=(m3 d)； Tc—— 一個(gè)處理周期的時(shí)間， h； Ta—— 一個(gè)處理周期內(nèi)反應(yīng)的有效時(shí)間， h。 300504361801754mTTNCnQVacV??? ????? （ 2）反應(yīng)池內(nèi)最小水量： 366m in2 0 25 0 4104 0 0 01 0 010mVM LSSSV IV??????? （ 3）校核周期進(jìn)水量： 06 )()101( QVML SSSV I ????????（滿足要求） 反應(yīng)池有效容積應(yīng)為最小水量與周期進(jìn)水量之和 3m in0 5 0 42 0 23 0 2 mVQV ????? （滿足條件） （ 4）確定單座反應(yīng)池的尺寸 SBR 有效水深取 ，超高 ，則 SBR 總高為 ， SBR 的面積為： 504/5=； 設(shè) SBR 的長(zhǎng)：寬 =2:1，則 SBR 的池長(zhǎng)為 ，池寬 . （ 5） 曝氣系統(tǒng) ① 需氧量計(jì)算 VbXaQSO vr ??2 式中： a—— 微生物代謝有機(jī)物需氧率， kg/kg； b—— 微生物自養(yǎng)需氧率， L/d； Q—— 污水設(shè)計(jì)流量， m3/d； Sr—— BOD 去除量， mg/L； XV—— 單位曝氣池容積內(nèi)的揮發(fā)性懸浮固體量， kg/m3； 取 a=， b= 則 dk g OVbXa QSO Vr/2