【導(dǎo)讀】在我國(guó)主要的工業(yè)污水排放中,高濃度有機(jī)廢水占據(jù)了很大比例。本設(shè)計(jì)所處理的某淀粉廠廢水水質(zhì)為:COD10000mg/l,BOD4800mg/l,SS. 100mg/l,BOD20mg/l,SS30mg/l;達(dá)到去除率COD99%,BOD%,SS%。在廢水從工廠排出后,經(jīng)格柵過濾,泵房提升后,進(jìn)入調(diào)節(jié)沉淀池調(diào)節(jié)水質(zhì)水。經(jīng)厭好氧兩級(jí)處理,達(dá)到國(guó)家規(guī)定排放標(biāo)準(zhǔn)。本設(shè)計(jì)厭氧段選取了UASB工藝,好。生沼氣,可以解決工廠的一部分能源需求,環(huán)保經(jīng)濟(jì)性俱佳。其經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益顯著。

　　

【正文】 大于 。 ④分離器 (兩個(gè)或多個(gè) )間的空隙表面積應(yīng)是反應(yīng)器截面積的 15%~20%。 ⑤水力停留時(shí)間介于 ~2h。 ⑥為使氣體釋放及便于去除浮渣 ,應(yīng)保持足夠液氣接觸面積 。 ⑦分離氣體的擋板與分離器壁重疊 20cm 以上 ,以免出流氣泡進(jìn)入沉淀區(qū) 。 ⑧出氣管直徑應(yīng)足夠大 ,使氣室中氣體較易排出。 ⑨三相分離器設(shè)計(jì)須確定三相分離區(qū)數(shù)量 ,大小斜板尺寸、斜角和相互關(guān)系。 ⑩總沉淀水深應(yīng)≥ 。 如果以上條件均能滿足 ,則可達(dá)到良好的分離效果。 2 尺寸計(jì)算 沉淀器 (集氣罩 )取斜壁傾角 θ 45176。 uasb 設(shè)計(jì)計(jì)算圖 回流縫設(shè)計(jì)計(jì)算 : 取 , ∴ b1 h3/tgθ h3/tg45176。 4m b1??下三角集氣罩底水平寬度 b2D2b1142 46m 下三角 集氣罩之間的污泥回流縫中混合液的上升流速 V1Q1/,符合要求。 上下三角形集氣罩之間的污泥回流縫中流速 V2 可用下式計(jì)算 : V2Q/ S2,(S2 為上三角形集氣罩污泥回流縫之面積 ) 取回流縫寬 , 上集氣罩下底寬 CF8m, DHCD?sin45176。, DE10+212m, S2π (CF+DE)/(8+12)/, 則 V2 Q1/ ,符合要求。 確定上下三角形集氣罩相對(duì)位置及尺寸 , CHCD?sin45176。, DE2DH+CF2+812m, AI1/2 DEb2 tg45176。1/212 63, h 4CH++, h , 由上述尺寸可計(jì)算出上集氣罩上底直徑 :CF2 h 5?tg45176。8 , BCCD/ sin45176。176。, DI1/2DE b21/2 12 63 m, ADDI/ cos45176。, BDDH/ cos45176。 176。 , (3)脫氣條件校核 如果水是靜止得 ,則沼氣將以 ~,可以進(jìn)入氣室中。但由于在三相分離器中 ,水是變相流動(dòng) ,因此沼氣氣泡不僅獲得了水的加速 ,而且運(yùn)動(dòng)發(fā)生了方向改變。氣泡進(jìn)入氣室 ,必須保證滿足以下公式要求 : Up/vL2/L1 式中 Up??氣泡垂直上升速度 。 v??氣泡實(shí)際縫隙流速 。 L2??回流縫垂直長(zhǎng)度 。 L1??小斜板與大斜板重疊長(zhǎng)度 。 根據(jù)三分離器設(shè)計(jì)結(jié)果 ,得 : 可見 Up/vL2/L1,滿足脫氣條件要求。 出水渠設(shè)計(jì)計(jì)算 每個(gè) UASB 反應(yīng)器沿周邊設(shè)一條環(huán)行出水渠 ,渠內(nèi)側(cè)設(shè)溢流堰 ,出水渠保持水平 ,出水由一個(gè)出水口排出。 (1)出水渠設(shè)計(jì)計(jì)算 環(huán)行出水渠在運(yùn)行穩(wěn)定 ,溢流堰出水均勻時(shí) ,可假設(shè)為兩側(cè)支渠計(jì)算。 單個(gè)反應(yīng)器流量 13L/s,側(cè) 支渠流量為 L/s。 根據(jù)均勻流計(jì)算公式 式中 q??渠中水流量 ,m3/s。 i??水力坡度 ,定為 。 K??流量模段 ,m3/s。 C??謝才系數(shù) 。 W??過水?dāng)嗝婷娣e ,m2。 R??水力半徑 ,m。 n??粗糙度系數(shù) ,鋼取 n 。 計(jì)算得 (m3/s) 假定渠寬 ,則有 X2h+ RW/+ 式中 h??渠中水深 ,m。 X??渠濕周 ,m。 代入 即 則有 解方程得 : 可見渠寬 ,水深 則渠中水流流速約為 符合明渠均勻流要求。 (2)溢流堰設(shè)計(jì)計(jì)算 每個(gè) UASB 反應(yīng)器處理水量 13 L/s,溢流負(fù)荷為 1~2 L/m?s。 設(shè)計(jì)溢流負(fù)荷取 L/m?s,則堰上水面總長(zhǎng)為 設(shè)計(jì) 90176。三角堰 ,堰高 H40mm,堰口寬 B80mm,堰上水頭 h20mm,則堰口水面寬 b40mm。 三角堰數(shù)量個(gè)設(shè)計(jì)取 n100 個(gè) 出水渠總長(zhǎng)為 設(shè)計(jì)堰板長(zhǎng) 80+130 10210mm,共 10 塊 ,每塊堰 10 個(gè) 80mm 堰口 ,10 個(gè)間隙。 堰上水頭校核 : 每個(gè)堰出流率為 按 90176。三角堰計(jì)算公式 則堰上水頭為 UASB 排水管設(shè)計(jì)計(jì)算 單個(gè) UASB 反應(yīng)器排水量 13 L/s,選用 DN125 鋼管排水 ,v 約為 m/s,充滿度為 ,設(shè)計(jì)坡度 。 四臺(tái) UASB 反應(yīng)器排水量 52 L/s,選用 DN200 鋼管排水 ,v 約為 m/s,充滿度設(shè)計(jì)值為 ,設(shè)計(jì)坡度 。 UASB 反應(yīng)器溢流出水渠由短立管排入 DN125 排水支管 ,再匯入設(shè)于 UASB走道下的 DN200 排水總管。 排泥管的設(shè)計(jì)計(jì)算 (1)產(chǎn)泥量的計(jì)算 干泥 /kgCOD?d 設(shè)計(jì)流量 進(jìn)水 COD 濃度 S07500mg/L CODCr 去除率 E90% 則 UASB 反應(yīng)器總產(chǎn)泥量為 每池產(chǎn)泥 設(shè)污泥含水量為 98%,因含水率 P95%,取ρ 1000kg/m3,則污泥產(chǎn)量為 每池排泥量 (2)排泥系統(tǒng)設(shè)計(jì) 因處理站設(shè)置調(diào)節(jié)沉淀池 ,故進(jìn)入 UASB 中砂的量較少 ,UASB 產(chǎn)生的外排污泥主要是有機(jī)污泥 ,故 UASB 只設(shè)一根排泥管 ,排空時(shí)由污泥泵從排泥管強(qiáng)排。 UASB 每天排泥一次 ,各池污泥同時(shí)排入集泥池 ,再由污泥泵抽入污泥濃縮池中。各池排泥管選鋼管 ,DN150,四池合用排泥管選用鋼管 DN200,該管按每天一次排泥時(shí)間 計(jì) ,q 為 L/s,設(shè)計(jì)充滿度 ,v 為 m/s。 沼氣管路系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 (1)產(chǎn)氣量計(jì)算 設(shè)計(jì)流量 進(jìn)水 CODCr 7500mg/L COD 去除率 E90% 產(chǎn)氣率 m3 氣 /kgCOD 則總產(chǎn)量為 每個(gè) USAB 反應(yīng)器產(chǎn)氣量 (2)沼氣集氣系統(tǒng)布置 由于有機(jī)負(fù)荷較高 ,產(chǎn)氣量大 ,每?jī)膳_(tái)反應(yīng)器設(shè)置一個(gè)水封罐 ,水封罐出來的沼氣分別進(jìn)入氣水分離器 ,氣水分離器設(shè)置一套兩級(jí) ,共兩個(gè) ,從分離器出來去沼氣貯柜。 集氣室沼氣出氣管最小直徑為 DN100,且盡量設(shè)置不短于 300mm的立管出氣 ,若采 用橫管出氣 ,其長(zhǎng)度不宜小于 150mm。每個(gè)集氣室設(shè)置獨(dú)立出氣管至水封罐。 (3)沼氣管道計(jì)算 ①產(chǎn)氣量計(jì)算 每池產(chǎn)氣量為 m3/h, 則大集氣罩的出氣量為 小集氣罩的出氣量為 該沼氣容重為 ,換算為計(jì)算容重 r′ kg/m3 的出氣量分別為 ②沼氣管道壓力損失計(jì)算 沼氣出氣管的流速分別為 v1 及 v2 遠(yuǎn)小于 5m/s,符合規(guī)范對(duì)流速的要求。 沼氣收集管道壓力一般較低 ,約為 200~300mmH2O,其 管道內(nèi)氣體壓力損失可按下式計(jì)算。 式中 L??管道長(zhǎng)度 ,m。 G??氣體容重為 kg/m3 時(shí)的流量 ,m3/h。 r??氣體容重 ,kg/m3。 K??摩擦系數(shù) 。 D??管徑 ,cm。 計(jì)算公式中 K2d5 查《給水排水設(shè)計(jì)冊(cè)》得 K2d535000。 對(duì)大集氣罩出氣管 ,DN100, m3/h,L15m, m/s,則計(jì)算出 mmH2O,局部損失為 hj22% mmH2O,總壓力損失為 對(duì)小集氣罩出氣管 ,DN100, m3/h,L10m, 則計(jì)算出 mmH2O,局部損失為 hj34% mmH2O,總壓力損失為 可見沼氣管道壓力損失均很小。因此 ,對(duì)于沼氣貯柜之前的低壓沼氣管道 ,可以認(rèn)