【導(dǎo)讀】造成了極大的威脅。葡萄酒廢水水質(zhì)的主要特點(diǎn)是含有大量的有機(jī)物，屬高。該葡萄酒廢水處理廠的處理水量為。原污水中各項(xiàng)指標(biāo)為：BOD濃度為1600mg/L，COD濃度為3000. 因該廢水BOD值較大,不經(jīng)處理會(huì)對(duì)環(huán)境造。國(guó)家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn),即：BOD≤20mg/L，COD≤90mg/L，可將廢水COD由3000mg/L降至50～100mg/L，BOD從。等特點(diǎn)，實(shí)踐表明該組合工藝處理性能可靠，投資少，運(yùn)行管理簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。為葡萄酒工業(yè)廢水處理提供了一條可行途徑。具有良好的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效

　　

【正文】 21 圖 21 三相分離器結(jié)構(gòu)示意圖 三相分離器要具有氣、液、固三相分離的功能。三相分離器的設(shè)計(jì)主要包括沉淀區(qū)、回流縫、氣液分離器的設(shè)計(jì)。 三相分離器的沉淀區(qū)的設(shè)計(jì)同二次沉淀池的設(shè)計(jì)相同，主要是考慮沉淀區(qū)的面積和水深，面積根據(jù)廢水量和表面負(fù)荷率決定。 由于沉淀區(qū)的厭氧污泥及有機(jī)物還可以發(fā)生一定的生 化反應(yīng)產(chǎn)生少量氣體，這對(duì)固液分離不利，故設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足以下要求： ① 沉淀區(qū)水力表面負(fù)荷 m/h ② 沉淀器斜壁角度設(shè)為 50176。 ,使污泥不致積聚，盡快落入反應(yīng)區(qū)內(nèi)。 ③ 進(jìn)入沉淀區(qū)前，沉淀槽底逢隙的流速 ≦ 2 m/h ④ 總沉淀水深應(yīng)大于 m 如果以上條件均能滿(mǎn)足，則可達(dá)到良好的分離效果。 本工程設(shè)計(jì)中，與短邊平行，沿長(zhǎng)邊每池布置 4個(gè)集氣罩，構(gòu)成 4 個(gè)分離單元，則每池設(shè)置 4個(gè)三相分離 器。 三相分離器長(zhǎng)度 B=7m ，每個(gè)單元寬度 b=L/4=28/4=7m 。 沉淀區(qū)的沉淀面積即為反應(yīng)器的水平面積 沉淀區(qū)表面水力負(fù)荷為： q = Q247。 A =500247。 624 = ，符合設(shè)計(jì)要求 。 h4 b b2 b1 b3 h2 h1 h3 D C B A E V1 V2 燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 設(shè)單元三相分離器的寬度 b = m ,上下三角行集氣罩斜面水平夾角為θ＝ 55176。，取保護(hù)水層高度 h1 = m ,下三角形高度 h3= m ，上三角形頂水深 h2= m ，設(shè)每個(gè) UASB 池的回流縫的數(shù)目為 2 ，則下三角形集氣罩底部寬為： b1 = h3/tgθ 式中： b1下三角集氣罩底水平寬度， m。 θ 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。 b1= 247。 tan55176。 = m 則相鄰兩個(gè)下三角形集氣罩之間的水平距離： b2 = b 2b1 =–2 = 則下三角形回流縫面積為： S1= b2 l n = 28 4 = m2 下三角集氣罩 之間的污泥回流逢中混合液的上升流速 (V1)可用下式計(jì)算 ： V1 = Q1/S1 式中 ： Q1反應(yīng)器中廢水流量 ， m3/h； S1下三角形集氣罩回流逢面積， m2； V1 = 500247。 2247。 = m/h m/s,符合設(shè)計(jì)要求。 設(shè)上三角形集氣罩回流縫的寬度 b3 =CD= m ,則上三角形回流縫面積為： S2 = b3 l 2n = 28 2 4= m2 上下三角形集氣罩之間回流逢中流速 (V2)可用下式計(jì)算： V2 = Q1/S2， 式中： Q2反應(yīng)器中廢水 回 流量 ， m3/h； S2 上三角形集氣罩回流逢之間面積 ， m2； V1 =500247。 2247。 = m/h V1 V2 m/s,符合設(shè)計(jì)要求 。 第 3章 構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算 23 確定上下三角形集氣罩相對(duì)位置及尺寸，由圖可知： CE = CDSin55176。 = Sin55176。 = CB = 0 .3 7 0 .6 45 5 5 5CE mC os C os?? 設(shè) AB = m ，則上三角形高為： h4 = (AB cos55176。 + b2/2) tan55176。 = ( + ) = 校核氣液分離。 假定氣泡上升流速和水流流速不變 沿 AB 方向水流速度： 500 2 8 . 4 4 /2 0 . 3 7 1 0 2 4ia Q mhC E B NV ? ? ?? ? ? ? ? ? 式中： B———— 三相分離器長(zhǎng)度 N———— 每池三相分離器數(shù)量 氣泡上升速度： Vb = 21()18 gg dr rrm180。 （ 33） 式中： d———— 氣泡直徑， cm； ρ 1———— 液體密度， g/cm3； ρ g———— 沼氣密度， g/cm3； ρ ———— 碰撞系數(shù)，取 ； μ ———— 廢水的動(dòng)力粘滯系數(shù)， s； V———— 液體的運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)， cm2/s 離設(shè)計(jì) 取 d = (氣泡 )， T = 200℃ ，ρ 1 = , ρ g = 103g/cm3 ， V = , ρ = ，μ = Vρ 1 = = s 。一般廢水的μ 凈水的μ ,故取μ = s 。由斯托克斯工式可得氣體上升速度為： 燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 Vb = 21()18 gg d? ???? ? = 320 .9 5 9 .8 1 (1 .0 3 1 .2 ) 1 0 0 .0 11 8 0 .0 2 ?? ? ? ? ?? = = Va = V2 = m/h ，則： aVV ?? , ?? baVV BCAB ,故滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。 5. 三相分離器與 UASB 高度設(shè)計(jì) 三相分離區(qū)總高度 h= h2 + h3 + h4–h5 h2 為集氣罩以上的覆蓋水深，取 。 52 3 4 5 6 4 255 2 55 6 13 6 53D F A F A D mh D F Sin Sin mh h h h h m? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? UASB 總高 H = ，沉淀區(qū)高 ，污泥區(qū)高 ，懸浮區(qū)高 ，超高 。 進(jìn)水系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1. 配水系統(tǒng)采用穿孔配管，進(jìn)水管總管徑取 200 ㎜，流速約為 m/s。每個(gè)反應(yīng)器設(shè)置 6 根 DN150 ㎜支管，每根管之間的中心距離為 m，配水孔徑采用 16 ㎜，孔距 m，每孔服務(wù)面積為 = ㎡，孔徑向下，穿孔管距離反應(yīng)池底 m，每個(gè)反應(yīng)器有 36 個(gè)出水孔， 采用連續(xù)進(jìn)水。 2. 布水孔孔徑 共設(shè)置布水孔 66 個(gè)，出水流速 u選為 ，則孔徑為 4 4 5 0 0 / 2 0 . 0 3 33 6 0 0 3 6 0 0 3 6 3 . 1 4 2 . 2Qdmnu? ?? ? ?? ? ? 3. 驗(yàn)證 常溫下，容積負(fù)荷（ Nv）為： (m3 d)；產(chǎn)氣率為： ；需滿(mǎn)足空塔水流速度 uk≤ m/h,空塔沼氣上升流速 ug≤ m/h。 第 3章 構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算 25 空塔水流速度 500 0 .8 0 /654k Qu m hA? ? ? ＜ m/h 符合要求。 空塔氣流速度 1 2 0 0 0 / 2 4 2 . 3 2 5 0 . 8 0 . 5 0 . 7 5 /624og Q C ru m hA ? ? ? ?? ? ? ＜ m/h 符合要求。 排泥系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 1. UASB 反應(yīng)器中污泥總量計(jì)算 一般 UASB 污泥床主要由沉降性能良好的厭氧污泥組成，平均濃度為15gVSS/L, 則兩座 UASB 反 應(yīng) 器 中 污 泥 總 量 ：3 1 0 0 1 5 4 6 5 0 0 /ssG V G k g ss d? ? ? ? 。 2. 產(chǎn)泥量計(jì)算 厭氧生物處理污泥產(chǎn)量?。? ① UASB 反應(yīng)器總產(chǎn)泥量 120 00 25 223 2 /oX rQ C E k gV SS d? ? ? ? ? ? 式中： △ X———— UASB 反應(yīng)器產(chǎn)泥量， kgVSS/d ； r ———— 厭氧生物處理污泥產(chǎn)量， kgVSS/kgCOD； Co———— 進(jìn)水 COD 濃度 kg/m3； E———— 去除率，本設(shè)計(jì)中取 80%。 ② 據(jù) VSS/SS = ，△ X=2232/=2790 kgSS/d 單池產(chǎn)泥 △ Xi = △ X/2 = 2790/2 =1395 kgSS/d ③污泥含水率為 98%，當(dāng)含水率＞ 95%，取 31000 /s kg m? ? ，則 污泥產(chǎn)量 ? ? ? ? 32232 1 1 1 . 6 /1 1 0 0 0 1 9 8 %ssXW m dP? ?? ? ?? ? ? （ 34） ④ 污泥齡 31 1 1 .6 5 5 .8 /2siW m d?? ? ?46500 2 0 .8 32232c G dX? ? ? ?? 3. 排泥系統(tǒng)設(shè)計(jì) 在 UASB 三相分離器下 500mm, 1500 ㎜高處 和底部 ，各設(shè)置一個(gè)排泥口，共 三 個(gè)排泥口。每天排泥一次。 燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 出水系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 出水系統(tǒng)的作用是把沉淀區(qū)液面的澄清水均勻的收集并排出。出水是否均勻?qū)μ幚硇Ч泻艽蟮挠绊憽? 1. 出水槽設(shè)計(jì) 對(duì)于每個(gè)反應(yīng)池，有 4 個(gè)單元三相分離器，出水槽共有 4條，槽寬 。 ① 單個(gè)反應(yīng)器流量 3500 0 . 1 3 8 /3 6 0 0 3 6 0 0ii Qq m s??? ② 設(shè)出水槽口附近水流速度為 m/s，則 槽口附近水深 /4 0 .1 3 8 / 4 0 .5 7 50 .3 0 .2iq mua ??? 取槽口附近水深為 m，出水槽坡度為 ；出水槽尺寸 8 m m m；出水槽數(shù)量為 4 座。 2. 溢流堰設(shè)計(jì) ① 出水槽溢流堰共有 12 條（ 6 2），每條長(zhǎng) 10 m，設(shè)計(jì) 900 三角堰，堰高 50 ㎜，堰口水面寬 b=50 ㎜。 每個(gè) UASB 反應(yīng)器處理水量 28L/s,查知溢流負(fù)荷為 12 L/（ m s），設(shè)計(jì)溢流負(fù)荷 f = L/（ m s），則堰上水面總長(zhǎng)為： 28 2 5 .0 71 .1 1 7iqLmf? ? ? 三角堰數(shù)量： 32 5 .0 7 5045 0 1 0ln b ?? ? ?? 個(gè)，每條溢流堰三角堰數(shù)量：504/12=42 個(gè)。 一條溢流堰上共有 42個(gè) 100 ㎜的堰口， 42 個(gè) 140 ㎜的間隙。 ②堰上水頭校核 每個(gè)堰出流率：3 552 8 1 0 5 .5 6 1 0 /504iqq m sn ? ???? ? ? ? 按 900 三角堰計(jì)算公式， ? 堰上水頭： 55 . 5 6 1 0 0 . 0 1 7 21 . 4 3 1 . 4 3qhm??????? ? ??????? ?? ③出水渠設(shè)計(jì)計(jì) 算 反應(yīng)器沿長(zhǎng)邊設(shè)一條矩形出水渠， 4 條出水槽的出水流至此出水渠。設(shè)第 3章 構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算 27 出水渠寬 ， 坡 度 ，出水渠渠口附近水流速度為 。 渠口附近水深 0 .1 8 3 0 .7 6 30 .8 0 .3iq muxa ??? 以出水槽槽口為基準(zhǔn)計(jì)算，出水渠渠深： +=，離出水渠渠 口 最 遠(yuǎn) 的 出 水 槽 到 渠 口 的 距 離 為 米 ， 出 水 渠 長(zhǎng) 為 +=，出水渠尺寸為 ，向渠口坡度。 ④ UASB 排水管設(shè)計(jì)計(jì)算 選用 DN250 鋼管排水 ，充滿(mǎn)度為 ，管內(nèi)水流速度為 324 2 8 1 0 0 .9 5 /0 .6 0 .2 5v m s?????? 沼氣收集系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 1. 沼氣產(chǎn)量計(jì)算 沼氣主要產(chǎn)生厭氧階段，設(shè)計(jì)產(chǎn)氣率取 m3/kgCOD。 ①總產(chǎn)氣量 30. 4 12 00 0 2. 23 5 0. 8 85 82 .4 /oG rQ C E m h? ? ? ? ? ? 每個(gè) UASB 反應(yīng)器的產(chǎn)氣量 38 5 8 2 . 4 4 2 9 1 . 2 /22i GG m h? ? ? ②集氣管 每個(gè)集氣罩的沼氣用一根集氣管收集，單個(gè)池子共有 13根集氣管。 每根集氣管內(nèi)最大氣流量 334 2 9 1 . 2 6 . 2 1 0 /2 4 3 6 0 0 8 ms?? ? ??? 據(jù)資料，集氣室沼氣出氣管最小直徑 d=100mm,取 100 ㎜ . ③沼氣主管 每池 8 根集氣管先通到一根單池主管，然后再匯入兩池沼氣主管。采用鋼管，單池沼氣主管管道坡度為 %. 單池沼氣主管內(nèi)最大氣流量 34 2 9 1 .2 0 .0 5 /2 4 3 6 0 0iq m s??? 取 D=150 ㎜，充滿(mǎn)度為 ，則流