【導(dǎo)讀】Ⅰ。Ⅱ。1. 1. 1. 1. 1. 1. 1. 1. 2. 2. 3. 4. 4. 4. 4. 4. 4. 4. 5. 5. 5. 6. 6. 6. 6. 7. 7. 7. 7. 8. 8. 9. 9. 9. 10. 10. 12. 12. 12. 12. 12. 14. 14. 14. 14. 15. 15. 15. 15. 16. 16. 16. 16. 16. 16. 17. 17. 18. 18. 18. 18. 26. 26. 26. 27. 35. 36. 36. 36. 36. 37. 37. 37. 38. 38. 38. 39. 41. 41. 41. 41. 42. 42. 42. 43. 43. 44. 45

　　

【正文】 區(qū)高 ，懸浮區(qū)高 ，超高 。 布水系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 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 10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 66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 2 0 8 . 3 3 / 2 0 . 0 1 63 6 0 0 3 6 0 0 6 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： ；需滿足空塔水流速度 uk≤ m/h,空塔沼氣上升流速 ug≤ m/h。 空塔水流速度 2 0 8 .3 3 0 .6 5 /320k Qu m hS? ? ? ＜ m/h 符合要求。 空塔氣流速 度 5 0 0 0 / 2 4 1 . 4 0 . 8 0 . 4 0 . 2 9 /320og Q C ru m hS ? ? ? ?? ? ? ＜ 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： 1 5 5 6 1 5 2 3 3 4 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)量取 ： ① UASB 反應(yīng)器總產(chǎn)泥量 7 500 0 392 /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=392/=490 kgSS/d 單池產(chǎn)泥 △ Xi = △ X/2 = 490/2 = 245 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 ? ? ? ? 3490 2 4 . 5 /1 1 0 0 0 1 9 8 %s s XW m hP? ?? ? ?? ? ? XXIX 單池排泥量 32 4 .5 1 2 .2 5 /2siW m h?? ④污泥齡 ? ?23340 4 7 .6 3490c G dX? ? ? ?? 3. 排泥系統(tǒng)設(shè)計(jì) 在 UASB 三相分離器下 和底部 400 ㎜高處，各設(shè)置一個(gè)排泥口，共兩個(gè)排泥口。每天排泥一次。 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) 對于每個(gè)反應(yīng)池，有 6個(gè)單元三相分離器，出水槽共有 6條，槽寬 。 ① 單個(gè)反應(yīng)器流量 32 0 8 . 3 3 0 . 0 2 9 /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 /6 0 .0 2 9 / 6 0 .0 8 10 .3 0 .2iq mua ??? 取槽口附近水深為 m，出水槽坡度為 ；出水槽尺寸 10 m m m；出水槽數(shù)量為 6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 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 XXX 反應(yīng)器沿長邊設(shè)一條矩形出水渠， 6 條出水槽的出水流至此出水渠。設(shè)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 .0 2 8 0 .1 1 60 .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 3 /m kgCOD 。 ①總產(chǎn)氣量 30. 4 50 00 1. 4 0. 8 22 40 /oG rQ C E m h? ? ? ? ? ? 每個(gè) UASB 反應(yīng)器的產(chǎn)氣量 32240 1 1 2 0 /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 331120 1 . 0 1 0 /2 4 3 6 0 0 1 3 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 13 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 31120 0 .0 1 3 /2 4 3 6 0 0iq m s??? 取 D=150 ㎜，充滿度為 ，則流速為 0 .0 1 3 4 0 .9 2 /0 .8 0 .1 5v m s?????? ④ 兩池沼氣最大氣流量為 32240 0 .0 2 6 /2 4 3 6 0 0q m s??? 取 DN=250 ㎜，充滿度為 ；流速為 20 .0 2 6 4 0 .8 8 /0 .2 5 0 .6v m s? ????? 2. 水封灌設(shè)計(jì) 水封灌主要是用來控制三相分離氣的集氣室中氣液兩相界面高度的，因?yàn)楫?dāng)液面太高或波動(dòng)時(shí)，浮渣或浮沫可能會(huì)引起出氣管的堵塞或使氣體部分進(jìn)入沉降室，同時(shí) XXXI 兼有有排泥和排除冷凝水作用。 ① 水封高度 10H H H?? 式中： H0— ——— 反應(yīng)器至貯氣罐的壓頭損失和貯氣罐內(nèi)的壓頭 為保證安全取貯氣罐內(nèi)壓頭，集氣罩中出氣氣壓最大 H1 取 2m H2O，貯氣罐內(nèi)壓強(qiáng) H0為 400 ㎜ H2O。 ②水封灌 水封高度取 m，水封灌面積一般為進(jìn)氣管面積的 4倍，則 2 2 2114 0 . 2 5 4 0 . 1 9 644S d m??? ? ? ? ? ? 水封灌直徑取 。 3. 氣水分離器 氣水分離器起到對沼氣干燥的作用，選用 φ 500 ㎜ H1800 ㎜鋼制氣水分離器一個(gè)，氣水分離器中預(yù)裝鋼絲填料，在氣水分離器前設(shè)置過濾器以凈化沼氣，在分離 器出氣管上裝設(shè)流量計(jì)及壓力表。 4. 沼氣柜容積確定 由上述計(jì)算可知該處理站日產(chǎn)沼氣 2240 3m ， 則沼氣 柜容積應(yīng)為 3h 產(chǎn)氣量的體積確定，即 32 2 4 0 / 2 4 3 2 8 0V q t m? ? ? ?。 設(shè)計(jì)選用 300 鋼板水槽內(nèi)導(dǎo)軌濕式儲(chǔ)氣柜，尺寸為 φ 7000 ㎜ H6000 ㎜。 CASS 反應(yīng)池 設(shè)計(jì)說明 CASS 工藝是 SBR 工藝的發(fā)展，其前身是 ICEAS，由預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)組成。預(yù)反應(yīng)區(qū)控制在缺氧狀態(tài)，因此提高了對難降解有機(jī)物的去除效果，與傳 統(tǒng)的活性污泥法相比，有以下優(yōu)點(diǎn)： ? 建設(shè)費(fèi)用低，省去了初沉池、二沉池及污泥回流設(shè)備。 ? 運(yùn)行費(fèi)用低，節(jié)能效果顯著。 ? 有機(jī)物去除率高，出水水質(zhì)好，具有良好的脫氮除磷功能。 ? 管理簡單，運(yùn)行可靠，不易發(fā)生污泥膨脹。 ? 污泥產(chǎn)量低，性質(zhì)穩(wěn)定，便于進(jìn)一步處理與處置。 設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)流量 Q = 5000m3/d = m3/h =； 進(jìn)水 COD=280mg/L ，去除率為 85% ； BOD 污泥 負(fù)荷（ Ns）為： ㎏ MLSS； 混合液污泥濃度 為： X=4000mg/L ； XXXII 充水比為： ； 進(jìn)水 BOD= 160 mg/L，去除率為 90%。 設(shè)計(jì)計(jì)算 運(yùn)行周期及時(shí)間的確定 1. 曝氣時(shí)間 024 2 4 0 .3 2 1 6 0 3 .5 1 40 .1 3 5 0 0a s St h hNX? ??? ? ? ?? 式中： ? ———— 充水比 0S ———— 進(jìn)水 BOD 值， mg/l； sN ———— BOD污泥負(fù)荷， kgBOD/㎏ MLSS； X———— 混合液污泥濃度， mg/L。 2. 沉淀時(shí)間 。s Ht u???? 4 1. 26 4 1. 10 10 3500 /u X m s??? ? ? ? ? ? ? 設(shè)曝氣池水深 H = 5m，緩沖層高度 ? = m，沉淀時(shí)間為： 0 .3 2 5 0 .5 1 .3 3 1 .51 .5 7s Ht h hu??? ? ?? ? ? ? 3. 運(yùn)行周期 T 設(shè)排水時(shí)間 td=,運(yùn)行周期為 4 6a s dt t t t h? ? ? ? ? ? ? 每日周期數(shù)： N= 24/6=4 反應(yīng)池的容積及構(gòu)造 1. 反應(yīng)池容積 單池容積為 35000 1 9 5 3 . 1 2 50 . 3 2 2 4i QVmnN ?? ? ??? 反應(yīng)池總 容積為 32 2 19 53 .12 5 39 06 .25iV V m? ? ? ? 式中： N———— 周期數(shù)； iV ———— 單池容積； V ———— 總?cè)莘e； n ———— 池?cái)?shù)，本設(shè)計(jì)中采用 2 個(gè) CASS 池； ? ———— 充水比。 2. CASS 反應(yīng)池的構(gòu)造尺寸 XXXIII CASS 反應(yīng)池為滿足運(yùn)行靈活和設(shè)備安裝需要，設(shè)計(jì)為長方形，一端為進(jìn)水區(qū)，另一端為出水區(qū)。如圖 14所示為 CASS 池構(gòu)造。 圖 14 CASS池結(jié)構(gòu)示意圖 據(jù)資料， B： H=1～ 2， L： B=4～ 6，取 B=10m,L=40 m。所以 iV =40 10 5=2021 m3 單池面積 22021 4005ii VSmH? ? ? CASS 池沿長度方向設(shè)一道隔墻，將池體分為預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)兩部分，靠近進(jìn)水端為 CASS 池 容積的 10%左右的預(yù)反應(yīng)區(qū)，作為兼氧吸附區(qū)和生物選擇區(qū)，另一部分為主反應(yīng)區(qū)。 根據(jù)資料，預(yù)反應(yīng)區(qū)長 L1=（ ～ ） L，取 L1=8 m。 3. 連通口尺寸 隔墻底部設(shè)連通孔，連通兩區(qū)水流，設(shè)連通孔的個(gè)數(shù) 39。n 為 3個(gè)。 連通孔孔口面積 A1為： 1 1 139。 124 QA B L Hn n U U??? ? ? ? ???? ? ??? 1 QH nNA? 式中 ： Q ———— 每天處理水量， dm/3 ； n ———— CASS 池子個(gè)數(shù) ； U ———— 設(shè)計(jì)流水速度 ，本設(shè)計(jì)中 U = 50 m/h ； N ———— 一日內(nèi)運(yùn)行周期數(shù) ； A ———— CASS 池子的面積， 2m ； 1A ———— 連通孔孔口面積，㎡ ； 1L ———— 預(yù)反應(yīng)區(qū)池長， m ； 1H ———— 池內(nèi)設(shè)計(jì)最高水位至潷水機(jī)排放最低水位之間的高度， m ； B———— 反應(yīng)池寬， m 。 1H = 50002 4 400創(chuàng) = m XXXIV 21 5 0 0 0 11 0 8 1 . 6 2 . 5 12 4 2 3 5 0 5 0Am??? ? ? ? ? ???? ? ??? 孔口沿隔墻均勻布置，孔口寬度不宜高于 ，故取 ，則寬為 。 污泥 COD 負(fù)荷計(jì)算 由預(yù)計(jì) COD 去除率得其 CO