【導讀】設計任務及依據·····························································2. 第三章水質特性及水量···························&#183

　　

【正文】 原水 排渣 出水 圖 豎流式氣浮池結構草 圖 氣浮池計算 ⑴ 設計參數 氣浮池的有效水深通常為 ～ ,一般以單格寬度不超過 10m ，長度不超過15m 為宜 ；廢水在反應池中的停留時間一般為 5～ 15min ；廢水在接觸室中的上升速 18 度為 10～ 20min，水力停留時間 1～ 2min ；廢水在氣浮分離室 的停留時間一般為 10～20min，其表面負荷約 為 6～ 8 ? ?32/m m h? ， 最大不超過 10 ? ?32/m m h? ，有資料表明，當處理水量大于 150～ 200 3/mh，廢水 中的懸浮固體濃度較高時，宜采用豎流式氣浮池。 動植物油去除率為 85% 。 ⑵ 設計計算 ① 在無試驗資料時，氣固比一般取值 ～ ，本設計取 G/S= ，則回流速度 ? ?0. 06 18 7. 5 11 0 18 .6 3 / m in51520 0. 85 11 G QSisRLpSfap a? ? ? ???????????? ? ?? ? ?? ② 氣浮所需的空氣量 ? ? 3 33/ 1 0 0 . 0 6 1 1 0 1 0 7 5 1 01 0 . 6G S S GiV k ???? ? ? ? ? ? ??? 3136 /mg m? 污水 ③ 加壓溶氣的水量 31 8 7 .5 2 8 ( / )2736 0 .8 5 7 3 6 4 .1 2 .6 1 0Qq m hPK T?? ? ??? ? ? ? ④ 接觸室平面積 CA （ 取 Cv = 15mm ） 21 8 7 . 5 2 . 8 3 . 5 ( )3 6 0 0 3 6 0 0 0 . 0 1 5QqAmc v c? ?? ? ?? ⑤ 分離室平面面積 SA ( 取表面負荷 q=8 32/( )m m h? ) ( )8s QAmq? ? ? ⑥ 水深 H 選定 H= , 則 氣浮池的凈容積 V ? ? ? ? ? ?33 . 5 2 3 . 4 2 . 5 7 2 . 3cV A A s H m? ? ? ? ? ? 19 污泥床污泥層進水出水沉淀區(qū)三相分離器對矩形氣浮池分離室的長寬比一般取 1： 1 ～ 2： 1 ，所以，可取 L=7m , W=4m 。 經這一步， SS降至 300mg/L 左右，動植物油 。 ⑦ 溶氣罐 選定過流密度 I 后，溶氣罐直徑 dD 按下式計算 : ? ?4 4 2 8 2 4 0 . 63 . 1 4 3 0 0 0Q RDmd I?? ??? ? ?? 一般對于填料罐： I選用 2500～ 5000 ? ?32/m m d? ，本工程取 3000 ? ?32/m m d? 。 溶氣罐高 h 1 2 3 42h h h h h? ? ? ? ? ?2 0 . 6 0 . 2 1 . 0 1 . 0 3 . 4 m? ? ? ? ? ? UASB反應器 設計 設計說明 UASB 系統(tǒng)的原理是在形成沉降性能良好的污泥凝絮體的基礎上，并結合在反應器內設置污泥沉淀系統(tǒng)，使氣相、液相和固相三相得到分離。形成和保持沉淀性能良好的污泥（可以是絮狀污泥或顆粒型污泥） 是 UASB 系統(tǒng)良好的運行的根本點。 其 特點有： UASB，即上流式厭氧污泥床，集生物反應與沉淀于一體，是一種結構緊湊，效率高的厭氧反應器 ； 它的污泥床內生物量多，容積負荷率高，廢水在反應器內的水力停留時間較短，因此所需池容大大縮小 ； 設備簡單，運行方便，勿需設沉淀池和污泥回流裝置，不需充填填料，也不需在反應區(qū)內設機械攪拌裝置，造價 相對較低，便于管理，且不存在堵塞問題。 本工程中，對污水進行厭氧處理采用 UASB 反應器 ， 其構造原理 簡圖 如下 ： 20 圖 UASB反應器構造原理草 圖 UASB 反應器最重要的設備是三相分離器，這一設備安裝在反應器的頂部并將反應器分為下部的反應區(qū)和上部的沉淀區(qū)。為了在沉淀器中取得對上升流中污泥絮體 /顆粒的滿意的沉淀效果，三相分離器第一個主要的目的就是盡可能有效地分離從污泥床 /層中產生的沼氣，特別是在高負荷的情況下。 UASB 反應器內部可以分為三個區(qū)：污泥床區(qū)、懸浮區(qū)和沉淀區(qū)。在反應器底部是濃度極高且具有良好沉降性能的顆粒污泥，形成污泥床。待處理污水從反應器底部進入污泥床，并在向上流的過程中與顆粒污泥混合。顆粒污泥中的微生物分解污水中的有機物并轉化為沼氣。沼氣以微氣泡的形式附著在顆粒污泥上，帶動著顆粒污泥上升，從而在污泥床上方形成濃度沿反應器高度上升而下降的顆粒污泥懸浮層。帶有氣泡的顆粒污泥一部分在向上運動過程中相互碰撞和氣泡分離而下沉，另一部分氣泡則上升到沉淀區(qū)。沉淀區(qū)設有固、 液、氣三相分離器，上升到沉淀區(qū)的污泥和三相分離器的下沿反 射板碰撞后和氣泡分離而下沉，氣泡則被收集在氣室，由導氣管排出， 固、氣分離后的污水由沉淀區(qū)上部溢出。 由 UASB的原理可知，雖 然 UASB內部沒有設置填料，也無須污泥回流和攪拌，但由于設有三相分離器并且形成了顆粒污泥，避免了污泥流失，使反應器中保持極高的污泥濃度，據報道 UASB底部的污泥濃度可以達到 6080g/L，高污泥濃度使得UASB的處理效率極高，可以達到 3050kgCOD/m3. d 。 UASB 的設計 計算 ⑴ 反應器所需容積及主要尺寸的確定 ① UASB反應器的有效容積 對于中等濃度的廢水，一般情況下，有機容積負荷率是限制因素，反應器的容積與廢水量、廢水濃度和允許的有機物容積負荷去除率有關。設計容積負荷為 NV = ， COD的去除率為 80 % ，則 UASB反應器的有效容積為 : ）（）（有效 33o m385m4 4602 0 0 0*1 0 0 0v )(*v ????? N CCQ ② UASB 反應器的形狀和尺寸 據資料 ,經濟的反應器高度一班為 4～ 6m 之間，從布水均勻性和經濟性考慮，矩形池長寬比在 2： 1 左右較為合適，設計反應器的有效高度為 h =5m ,則橫截面積 21 ）（有效 2m7753 8 5hv ???S 設池長 L 約為池寬 B 的 2 倍，則可取 B= 9m ,L= 16m 。一般應用時反應器裝液量為70 %～ 80 % ，本工程中設計反應器總高 H= ,其中超高 。 反應器的總容積 ? ?39 1 6 ( 7 . 0 0 . 5 ) 9 3 6V B L H m? ? ? ? ? ? 有效容積為 613 m3 ,則體積有效系數為 79% ,符合有機負荷要求。 ③ 水力停留時間（ HRT）和水力負荷率（ Vr） ? ?690 24 111500H RTth??????? ? ? ? ?)*/( 23r hmSQV ??? 對于顆粒污泥，水力負荷 Vr =～ m3/(m2h) ⑵ 進水分配系統(tǒng)的設計 ① 布水方式采用一管一點的布水方式，布水點數量與處理廢水的流量，進水濃度、容積負荷等因素有關。由于所取容積負荷為 （ m3d ） ,因此每個點的布水負荷面積大于 2 m2 。 取 ,則布水點個數 （個）i???? ② 配水系統(tǒng)形式 采用一管一點的布水方式 ,為了配水均勻，配水管中心距可采用 ～ ,孔徑一般為 10～ 20mm,常采用 15mm。 配水管中心距池底一般為 20～ 25 cm ，取 20cm。配水管的直徑最好不小于 100mm ，取 120mm。 為了使穿孔管出水均勻，要求出口了流速不大于 2m/s。 進水管管徑取 150mm ,流速約為 m/s 22 共設置布水孔 55 個 ， 出 水 流 速 u 選為 m/s ， 則 孔 徑 為）（ 4d ???? ??? ?Q ③ 上升水流速度和氣流速度 本次設計中常溫下容積負荷 NV = kgCOD/(m3 h),沼 氣產率 r =。根據接種污泥的不同選擇不同的空塔水流和氣流速度。這里計算按接種消化污泥為依據，則空塔水流速度 )( 1000d 0 hmSQC ??????? ）（?? 符合題意 。這里的 ? 為 COD去除率，取 80% 。 ⑶ 三相分離器的設計 ① 沉淀區(qū)設計 三相分離器沉淀區(qū)固液分離是靠重力沉淀 （ VS） 達到的，其設計方法與普通二沉淀池相似，主要考慮兩個因素，即沉淀面積 和水深。 本次設計中，與短邊平行，沿長邊布置 4 個集氣罩，構成 3 個分離的單元，則設置 3個三相分離器。 三相分離器的長度為 B= 8m ,每個單元寬度為 L=,其中沉淀區(qū)長 B1 = m ,寬度 b=4 m ,集氣罩頂寬度 a= ,壁厚 ,沉淀室底部進水口寬度 b1 = 。 沉淀區(qū)的面積 ? ?1 21S = n B b = 3 8 4 9 6 m? ? ? 沉淀區(qū)表面負荷 ? ? ? ?32 3262 .5` 51 / / / /96q m m h m m h?????? ??? ? ? 23 abb 1h1h2h3h4h5符合要求。 沉淀室進水口面積 21 3 8 2 .4 5 7 .6S n B b? ? ? ? ? 沉淀室進水口水流上升速度 ? ? ? ?3 2 22 2 36 2 . 5 1 . 0 8 5 / / 2 . 0 / /5 7 . 6Qv m m h m m hS ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? 符合要求。 ② 沉淀區(qū)斜壁角度與深度設計 三相分離器沉淀區(qū)斜壁傾斜度 應為 450～ 600 之間，上步液面距反應器頂部 h1= , h2= , h3= 。 不 論任何形式的三相分離器，其沉淀區(qū)的水 ，并且沉淀區(qū)的水力停留時間以 1～ h 為宜，如 果能滿足上述條件，則能取得良好的固液分離效果。 三相