【正文】 [16]矩形斷面明溝的水力計(jì)算圖，取極小值 i 為 。hs=iL=70=⑤水解池的過堰出水100%的污泥回流，按照模式 5000m3/d 在一格水解池內(nèi)運(yùn)行，需要通過Q′=2Q= 3/s,q=32mbgH?在出水堰的堰長為 處，m=，取 H=q= = m3/?320⑥污泥回流污泥回流比為 100%，所以一組回流量為 m3/s，兩組的回流量為 m3/s，共設(shè)有 3 個泵位一個大的兩個小的，兩個小的中其中一臺設(shè)置變頻器。⑦污泥回流泵的計(jì)算Q= m3/h，管道 DN400，v= m/s，1000i=，污泥乘以系數(shù)，故 1000i=，沿程管道的長度約為 150m。鋼制焊接管 45176。彎頭共有 3 處，ζ=鋼制焊接管 90176。彎頭共有 1 處，ζ=本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 21 頁 共 39 頁流量計(jì)的水頭損失 沿程損失=150出口的水頭損失=1 2/（2 ）=彎頭的水頭損失=3 2/（2）+1 2/（2）=H=+++=考慮一些堵塞等因素，可取總水頭損失為 ，泵的局部損失為 ，凈揚(yáng)程為 。把污泥通過渠道輸送回流至水解池端頭，總渠長為 190。需按照明渠流計(jì)算取水頭損失 h=，故 i=。堰寬為 ，W 1=,起點(diǎn)的水深 H 為 ，終點(diǎn)的水深為 ，所以平均水深為 ，渠道的內(nèi)損失為 。出水口處的水頭損失按照水流經(jīng)過空口來計(jì)算取 ζ=h3= = =2vg???為了防止污水倒灌，水泵提升入渠處，需設(shè)置拍門，拍門的開啟水頭損失為 。水泵的總揚(yáng)程=++++++=可選擇 350ZQB70 型軸流泵，流量為 Q=574m3/h，揚(yáng)程為 H=，電機(jī)的型號為 YQGN2604，功率為 22kW。⑧超越管虛設(shè)超越管道，如果污水水量較少，或者是污水中污染物濃度較低時，此時水解池的效用較小，所以設(shè)置超越管道直接將污水送入 UASB 反應(yīng)池中，將其作為調(diào)節(jié)池來用。 UASB 反應(yīng)器⑴ 設(shè)計(jì)說明UASB（上流式厭氧污泥床）反應(yīng)器是集生物反應(yīng)與顆粒沉淀于一體的一種結(jié)構(gòu)緊湊效率高的厭氧反應(yīng)器。而且為了滿足反應(yīng)池內(nèi)處于厭氧狀態(tài)并防止臭氣散逸，UASB 池的上部采用蓋板密封，反應(yīng)器的出水管和出氣管分別設(shè)置水封密封。池內(nèi)所有的管道、三相分離器和池壁均做了防腐處理。⑵ 設(shè)計(jì)參數(shù)① 參數(shù)選?。涸O(shè)計(jì)溫度：25℃容積負(fù)荷：N V=8kgCOD/()污泥產(chǎn)率：本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 22 頁 共 39 頁產(chǎn)氣率： 3/kgCOD設(shè)計(jì)水量：Q=10000 m 3/d= m3/h② 設(shè)計(jì)水質(zhì)表 預(yù)計(jì)處理效果項(xiàng)目 COD BOD SS進(jìn)水水質(zhì)(mg/L) 384~720 360~504 180去除率(%) 80 80出水水質(zhì)(mg/L) ~144 72~ 180氣 室 氣 體出 水進(jìn) 水圖 結(jié)構(gòu)示意圖⑶UASB 反應(yīng)器容積計(jì)算UASB 反應(yīng)器的有效容積： ???將 UASB 設(shè)計(jì)成圓形池子，布水均勻，處理效果比較好水力負(fù)荷：q= 3/()，故水力表面積：A=Q/q=有效水深：h=V/A=6000/= ，可取 h=9m此設(shè)計(jì)中采用 4 座相同的 UASB 反應(yīng)器，故A1=A/4=直徑 ，取 D=????UASB 反應(yīng)器的橫斷面積： 實(shí)際表面的水力負(fù)荷：本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 23 頁 共 39 頁q1= = m3/(m2?h) ??因?yàn)?在 ~ m3/(m2?h)之間，故符合設(shè)計(jì)要求。1q⑷UASB 反應(yīng)器進(jìn)水 配水系統(tǒng)設(shè)計(jì)此設(shè)計(jì)采用圓形布水器，且每個 UASB 反應(yīng)器設(shè) 36 個布水點(diǎn)①參數(shù)故每個池子流量：Q 1=②圓環(huán)直徑的計(jì)算每個孔口的服務(wù)面積： ???可設(shè) 3 個圓環(huán)，最外的圓環(huán)設(shè) 18 個孔口，中間的圓環(huán)設(shè) 12 個，最里面的圓環(huán)設(shè) 6 個孔口。圖 布水器示意圖 6 個孔口設(shè)計(jì)服務(wù)面積：S 1=6= 折合成為服務(wù)圓的直徑為： ???用此直徑作一虛圓，且在該虛圓內(nèi)等分虛圓面積處設(shè)一實(shí)圓環(huán)，在其上布6 個孔口故內(nèi)圓直徑的計(jì)算如下：，則1214Sd????? 12 個孔口設(shè)計(jì)服務(wù)面積：S 2=12=折合為服務(wù)圓的直徑為： )92586()(421 ??????中間圓環(huán)直徑的計(jì)算如下：本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 24 頁 共 39 頁，故221)(4Sd???? 18 個孔口的設(shè)計(jì)服務(wù)面積：S 3=18=折合為服務(wù)圓的直徑為： S )(4)(4321 ??????則外圓環(huán)的直徑計(jì)算如下：，則323)(4Sd?⑸三相分離器的設(shè)計(jì)①設(shè)計(jì)說明　 三相分離器需要具有固、液、氣三相分離的功能，三相分離器的設(shè)計(jì)主要包括氣相分離器、回流縫、沉淀區(qū)的設(shè)計(jì)。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)與二次沉淀池的設(shè)計(jì)很相似。主要考慮沉淀區(qū)的面積、水深。面積根據(jù)表面負(fù)荷和污水量來決定。　　由于沉淀區(qū)的有機(jī)物和厭氧污泥還能發(fā)生一定的生化反應(yīng)，產(chǎn)生少量的氣體，這樣對固液分離很不利，故設(shè)計(jì)時應(yīng)該滿足以下要求：＜； 45176。，使污泥不致積聚，可盡快地落入反應(yīng)區(qū)內(nèi)；，沉淀槽底的縫隙流速≤2m/h；≥； ～2h；若以上的條件都能滿足，則能達(dá)到良好的分離效果。設(shè)沉淀器（集氣罩）斜壁傾角： =45176。，則沉淀區(qū)面積為?????故表面水力負(fù)荷為m3/(m2?h)因?yàn)?q= m3/(m2?h) m3/(m2?h)，故符合要求。③回流縫的設(shè)計(jì)　　取超高為 h1=；h 2=；下三角形集氣罩的垂直高度： h3=故下三角形集氣罩底的水平寬度：b1=h3/tan =?b2=D?2b1=15?22=11m下三角形集氣罩之間的污泥回流縫中污水的上升流速為 v1，可用以下公式計(jì)算：本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 25 頁 共 39 頁　 ＝Q 1/S1 ?式中：Q 1反應(yīng)器中廢水的流量， m3/hS1下三角形集氣罩的回流縫面積，m 2＜2m/h，.//vh???上下三角形集氣罩之間回流縫中流速（v 2）可用下式計(jì)算：= Q1/S22?式中：S 2—上三角形集氣罩的回流縫之面積，m 2取回流縫寬為 CD=，上集氣罩的下底寬：CF=，則 DH=CDsin45176。=S2= (CF+DE) CD /2=(+ +2)?所以，v2= Q1/2S2=(2)=＜v 1＜2m/h確定上下三角形集氣罩的相對位置和尺寸CH=CDsin450=sin450=DE=2DH+CF=2+12= mbDEIDIA )(21)(2145tan0 ?????所以 h4=CH+AI=+=，h 5=由上述尺寸即可計(jì)算出上集氣罩的上底直徑為：BC=CD/sin450=DI=AD=DI/cos450=BD=DH/cos450=AB=ADBD==本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 26 頁 共 39 頁圖 回流縫設(shè)計(jì)簡圖④氣液分離器的設(shè)計(jì)取 d=(氣泡) ，T=25 0C，水的密度 ρ1=，沼氣的密度ρg=，水的運(yùn)動粘滯系數(shù) v 為 104m2/s，β=（β 為碰撞系數(shù)）μ=vβ=106g/(cms)由 Stokes 公式可得氣體的上升速度為： hmdgb/51. 01./)()(8 262? ??????????故水流速度 a/.2所以， ,?.?ABC因?yàn)?＞ 所以符合要求。aAB⑹出水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用鋸齒形的出水槽，槽寬 ，槽高 。⑺排泥系統(tǒng)的設(shè)計(jì)每日的產(chǎn)泥量為：ΔX=480010000103=4800kgMLSS/d 每個 UASB 的日產(chǎn)泥量 1200kgMLSS/d。⑻產(chǎn)氣量計(jì)算①每日產(chǎn)氣量：48001000010 3=19200m3/d每個 UASB 反應(yīng)器產(chǎn)氣量：G i=G/4=19200/4=4800m3/d⑼其它的設(shè)計(jì) ①取樣管的設(shè)計(jì) 為掌握 UASB 的運(yùn)行情況，在距反應(yīng)器底 的位置,污泥床內(nèi)分別設(shè)置4 根取樣管，各管相距 左右，取樣管采用鋼管 DN50，取樣口應(yīng)設(shè)于距地面 處，配球閥取樣。 ②人孔為了便于檢修，各 UASB 反應(yīng)器在距地面 處設(shè) φ800mm 人孔一個。③通風(fēng)為防止一些容重大的沼氣在 UASB 反應(yīng)器內(nèi)聚集，發(fā)生危險和影響檢修，檢修時應(yīng)向 UASB 反應(yīng)器中送入壓縮空氣，故應(yīng)在 UASB 反應(yīng)器一側(cè)預(yù)埋空氣管。 SBR 反應(yīng)器⑴設(shè)計(jì)說明經(jīng) UASB 反應(yīng)器處理過的廢水，COD 含量還是比較高，如要達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，必須要進(jìn)一步進(jìn)行處理，即采用 SBR 好氧處理。SBR 結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行控制較靈本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 27 頁 共 39 頁活，出水的水質(zhì)較好，效率高。此次設(shè)計(jì)擬采用 4 個 SBR 反應(yīng)池，每個池子的運(yùn)行周期為 6h。⑵ 設(shè)計(jì)水質(zhì)水量表 預(yù)計(jì)處理效果項(xiàng)目 COD BOD SS進(jìn)水水質(zhì)(mg/L) ~144 72~ 180去除率 (%) 80 85 70出水水質(zhì)(mg/L) ~ ~ 54設(shè)計(jì)水量：Q=10000m 179。/d=179。/h=圖 結(jié)構(gòu)示意圖⑶設(shè)計(jì)計(jì)算①設(shè)計(jì)參數(shù) ： NS 取值為 (kg MLSS. d)；(X) 和 SVI：污泥濃度取 2022mgMLSS/L；污泥體積系數(shù) SVT取 100；： SBR 周期數(shù)采用 T=6h，反應(yīng)器 1d 內(nèi)的周期數(shù)：n=24/6=4　　反應(yīng)池數(shù)：N=4反應(yīng)時間：t r= 進(jìn)水時間：T/N=6/4=排水時間：t d= 靜沉?xí)r間：ts= ： H=5m： 30106524QTmN???②反應(yīng)池的有效容積：本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 28 頁 共 39 頁???③反應(yīng)池的最小水量：Vmin=V1Q0=672500=172m3④反應(yīng)池中的污泥體積： ??????V min＞Vx，符合要求。⑤校核周期進(jìn)水量周期進(jìn)水量應(yīng)滿足下式：＜0Q 316602(1)()??????因?yàn)?Q0=500m3 m3，符合要求。⑥確定單座反應(yīng)池的尺寸SBR 反應(yīng)池的有效污水深 H 取 5m，超高 ，則 SBR 總高為 ；SBR 反應(yīng)池的平面面積為：V 1/H=；設(shè) SBR 的長寬比值為 2:1，則 SBR 的池寬為 ，池長為 ；SBR 反應(yīng)池的最低水位為：V min/()=172/()=；SBR 反應(yīng)池的污泥高度為：V x/()=168/()=。由此可見，SBR 反應(yīng)池最低水位與污泥泥位之間的距離為：=，大于 的緩沖層，符合要求。⑷鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)①確定需氧量 O2由公式： VXbSQae?????)(0取 =， =，出水 =，?b=fX=2022=1500mg/L=V=4V1=4672=2688m3 代入上述數(shù)據(jù)可得：O2=10000()/1000+2688=供氧速度：R= O2/24=②供氣量的計(jì)算本設(shè)計(jì)采用 SX—1 型曝氣器，曝氣口安裝在距池底 處，計(jì)算溫度取250C，淹沒深度為 。性能參數(shù)為：E A=8%，E P=2kgO2/kWh；服務(wù)的面積：1～3m 2；供氧能力：20～25m 3/(h?個)；氧在水中的飽和溶解度為：C S(20)=， CS(25)=；曝氣器出口處的絕對壓力為：本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 29 頁 共 39 頁P(yáng)b=P0+103H=105+103=105Pa；在空氣離開 SBR 反應(yīng)池時氧的百分比為：；%)(279)1(279 ????????At EOSBR 反應(yīng)池中的溶解氧的飽和度為： LmgOPCtbSSb /)()25()25( ????gtbSSb /)(95)0()20(取 α=，β=,C=2，ρ=1，故 20℃時脫氧清水的充氧量為： hkgOCRRSb /).(80943.][ 25)2()2()(0 ????????所以供氣量為： mERGAS /..386. 30?③SBR 反應(yīng)池中的布?xì)庀到y(tǒng)計(jì)算SBR 反應(yīng)池的平面面積：4= 2，每個曝氣器的服務(wù)面積可取 m2，則需 ,取 300 個曝氣器，每個池子需 75 個，布置每行 5 個共 15 行。⑸污泥量的計(jì)算 取 a=，b=，所以污泥產(chǎn)量為ΔX=aQSrbVXv=10000()/2688=⑹排泥設(shè)置 每個 SBR 反應(yīng)池的池底坡向排泥坑坡度 i 為 ，池出水端的池底（）m 3 排泥坑一個，每池排泥坑中的接出泥管一根，排泥管安裝的高程，相對最底水位為 ，在重力作用下將剩余污泥排入集泥井。 集泥井的計(jì)算⑴設(shè)計(jì)說明為了方便污泥重力濃縮和排泥的建設(shè)，在重力濃縮池前需設(shè)置一個集泥井，在集泥井中通過對其的最高水位的控制來進(jìn)行自流排泥，反應(yīng)池的污泥可利用本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第 30 頁 共 39 頁自重流入。為半地下式，池頂需加蓋，由潛污泵來抽送污泥。參數(shù)選?。涸O(shè)計(jì)的總泥量 Q= m3/d，停留時間 HRT=6。⑵集泥井的設(shè)計(jì)計(jì)算本設(shè)計(jì)采用圓形的池子，集泥井池子的有效體積為：V=QT/24=6/24=池子的有效深度 h 取 3m，則池面積為：A=V/3=故集泥井的直徑：，取 D=????故集泥井池子的實(shí)際面積 A=集泥井池子的水面超高取 ，則實(shí)際高度 所以集泥井的尺寸為 DH=8m。②集泥井排泥泵　　本設(shè)計(jì)中集泥井安裝 2