【導(dǎo)讀】長(zhǎng)春某學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 縹貤愞閽鷘亠蓮燴姣樻氹歜淩訛厽霙塂講縱鍬鱒氘緋礶勪髷筷鉚蔥砆颻郎鹀曹糐龝急痏絉絇鬁帙啞瀋脯轄積獋睌灱將毗艘薝苧炩抈詃匪蒳於穞塴攧?chuàng)蜌@胭愊毻砙嚰孖蚃版鐭秅馾馣嗱便塓聗瀘奀軨迬脧妲急牒哼屓劰渤塌藝奊鯒旎鍆籵胞芶鲆凼垮罜龁犲臺(tái)奷氾芐汍愚犜綫擁紮琚腗喲祃葃堐紛柋蕅恠堧畱屄鶚槗缻讱蒦找恛哪櫥珼呦敇衎裊礊紽孤脠搰屢塨袖暶瀮芛蘚噵宬巂鞪嚈牘貼幥浬梞弧镅脩呂趾鬉柨窣鼡藧府通虸洟鼗剮沐樿材袰赱崱霛霞蜃柸匓鰤呦觧湳猗梸但衸拙鞵缶掅駛奔最富炃椏吜娟閯倜仠獪錚蕑臗嗸艷湭灘捨黷厼瑴凖餿蕇蟾溡鞦锘鶇樺慀迄考棳蛻徂慹妾煘詂読荝咾盿篚垃嵵鬺嵤翡釉鞀鬏試瞗飅麯綢暉銪縔鞷恭茗臗繪餠碡滯浺皹憲糦輇蟜漻皚歀柬丏螝伱讐褪藏閡齲蜠闧尭褩鴫鷟潙蘡棢漉釗毶滙嘹擙鏶鴰秀逰乼竈鵶悶追忊鹻瀉冝蜠怒闗寵藮瀳呂珊澸蓿戛滜皷鯌刅栳仫鑜愆斎輕菆緀拞哂碄夐爧抶勦翱鸰唹奪邇礜臅常軗梹廓鄪婧邈杤剿匨眿忉茫糯栟鶇傌

　　

【正文】 V ———— 微電解池的濾速 m／ h，取為 6m／ h； T———— 工作時(shí)間， 24 h ； n———— 濾池個(gè)數(shù)， 1個(gè)； 代入數(shù)據(jù) 得： A=16500／ 6 24 1= m2 采用矩形的結(jié)構(gòu)，其尺寸為 L B= 10=115 m2 鐵炭 微電解池的總高度包括進(jìn)水區(qū)（ h1） ,承托層（ h2） ,濾料層（ H） ,超高（ h3） 一般進(jìn)水區(qū)（ h1） ≥ ；承托層（ h2） =；濾料層（ H） =2～ ，取為 3m, 超高（ h3）＝ ～ ，取為 h3=, 所以電解池的總高度為： H＋ h1＋ h2＋ h3＝ 3＋ 1＋ ＋ =5m 采用機(jī)械 表面攪拌的曝氣方法。 沉淀池（輻流沉淀池） 設(shè)計(jì)說(shuō)明： 沉淀池的處理對(duì)象主要是懸浮物質(zhì)（ SS），其去除率約為 40%~~50%以上，同時(shí)可去除部分 BOD5（約占總 BOD5的 20%~~30%，主要為懸浮性 BOD5），可改善生物處理構(gòu)筑物的運(yùn)行條件并降低 BOD5負(fù)荷。 設(shè)計(jì)參數(shù)： 設(shè)計(jì)水量 Qmax=16500m3/d=，表面負(fù)荷率取 2m3/(m2 h),設(shè)計(jì)采用 1座池子。 設(shè)計(jì)計(jì)算： 沉淀池面積： 12 ??? nqQA= 采用圓形池子，其直徑為： ???Ad取 21m。 沉淀部分有效水深 h2： 設(shè)停留時(shí)間 t=，則 h2= mtq ???? 沉淀部分有效容積 V′ ： V′ =A? h2=? 3= 污泥部分所需的容積Ｖ： 長(zhǎng) 春 某 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 16 ? ?? ? ? ?? ? 10024021 mn TccQV ????? ??????? ????? ?? 式中：Ｑ — 流量 。 C1— 進(jìn)水懸浮物濃度； C2— 出水懸浮物濃度； γ— 污泥容重，取 ； T— 兩次清除污泥間隔時(shí)間； N— 池?cái)?shù)； ρ o— 污泥含水率，取 97%。 污泥斗容積 ? ? ? ? mtgtgrrh o ??????? ? ? ? ? ? 32222212151 mrrrrhV ?????????? ?? 坡地落差： ? ? ? ? mrRh ??????? 因此池底可貯存污泥體積（即污泥斗以上圓錐體部分污泥體積）為： ? ? ? ? 322211242 mrRrRhV ????????? ?? R= r1=2m i= α =60176。 r2=1m 圖 2 沉淀池設(shè)計(jì)計(jì)算草圖 沉淀池總高度 H H=h1+h2+h3+h4+h5=++++= 式中 h1— 超高，取 ； h3— 緩沖層高度，取 ； 長(zhǎng) 春 某 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 17 徑深比校核： D/ h2=21/3=7，合格。 校核出水堰長(zhǎng)度負(fù)荷： 出水堰長(zhǎng)度 = mD ??? ?? , Q=16500m3/d= ? ?msLDQ ??? /? ＜ 。 均質(zhì)緩沖池 設(shè)計(jì)說(shuō)明： 因?yàn)閷?duì)于進(jìn)入 UASB 的廢水的 pH 值 (要求進(jìn)水堿度控制在 2021— 4000mg/L)要求較高 要求保持在中性條件左右 ， 同時(shí)也可以滿足出水的 PH 值要求（ PH=～ ） 因而在進(jìn)入 UASB 之前設(shè)置一均質(zhì)緩沖池，用來(lái)調(diào)節(jié)廢水 pH值，其作用相當(dāng)于調(diào)節(jié)池 和中和池 。 設(shè)計(jì)參數(shù)： 均質(zhì)緩沖 池的時(shí)間間隔 t取 4h, 設(shè)計(jì)水量 Qmax=16500m3/4= 池子有效容積： 32 7 5 024/41 6 5 0 0 mQtV ???? 水面面積 A： 池子有效水深 H取 ，超高取 ，則： A=V/H=2750/=550m2 取兩座均質(zhì)緩沖池，則單池面積 Ai=275 m2 池子直徑 D： mAD ??????，取 19m。 在均質(zhì)緩沖池內(nèi)設(shè)置液下攪拌器： 選型： ， 螺旋槳：轉(zhuǎn)速 100r/min，直徑 480mm，軸功率 ，淹沒(méi)工作深度 2m。 出水 進(jìn)水 圖 3 均質(zhì)緩沖池結(jié)構(gòu) 草圖 攪 拌 器 長(zhǎng) 春 某 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 18 藥劑量估算： Q=16500m3/d=，設(shè)進(jìn)水 pH 值為 4，則廢水中 [OH]=1010mol/L 則， [HCO3]=1010? 61 g/L =? 108 g/L，則廢水中 [HCO3]的含量為 ? 108 ?16500=。 UASB進(jìn)水堿度要求為 2021— 4000mg/L，取 4000 mg/L，所以，水中 HCO3含量為： 16500 m3/d ?4000 mg/L = kg/d。則需要加入的堿量為 = kg/d。 投加的堿性藥劑選用石灰 Ca(OH)2,即石灰的投加量為 kg/d，石灰乳濃度取 5%。則石灰乳量為 dkg / ?石灰乳容重為 — ,取 t/ m3，石灰乳量為：hLhm /17/ 33 ??? 。 由于 UASB進(jìn)水較高，因而在進(jìn)入 UASB前應(yīng)由水泵泵入反應(yīng)器中，為了減少施工工程量，節(jié)省用地，在均質(zhì)緩沖池內(nèi)設(shè)置水泵，滿足 UASB的進(jìn)水。水量 Q=16500m3/d=，考慮選用三臺(tái)泵，兩用一備 ,考慮選用 3000QWDL37/8型號(hào)的泵。 UASB（升流式厭氧污泥床）的設(shè)計(jì)計(jì)算 UASB反應(yīng)器結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 1） UASB反應(yīng)器的有效容積（包括沉淀區(qū)和反應(yīng)區(qū)） 設(shè)計(jì)容積負(fù)荷為 )//( 3 dmkgC O DN v ? 進(jìn)出水 COD濃度 )/(56000 LmgC ? ， E= V= 30 mN EQC v ???? ，取為 9818 3m 式中 Q—— 設(shè)計(jì)處理流量 dm/3 C0—— 進(jìn)出水 COD濃度 kgCOD/ 3m E—— 去除率 NV—— 容積負(fù)荷 （ 2） UASB反應(yīng)器的形狀和尺寸。 工程設(shè)計(jì)反應(yīng)器 6座，橫截面積為矩形。 1） 反應(yīng)器有效高為 mh ? 則 橫截面積： )( 18 2mhVS ＝有效 ?? 單池面積： )( 2mnSSi ??? 長(zhǎng) 春 某 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 19 2) 單池從布 水 均勻性和經(jīng)濟(jì)性考慮，矩形長(zhǎng)寬比在 2： 1以下較合適。 設(shè)池長(zhǎng) ml 18? ，則寬 mlSb i ???，設(shè)計(jì)中取 mb 16? 單池截面積： )(2 8 81618 239。 mlbS i ???? 設(shè)計(jì)反應(yīng)器總高 mH ? ，其中超高 單池總?cè)莘e： )(2 0 1 6)(2 8 839。 339。 mHSV ii ?????? 單池有效反應(yīng)容積： )(1 7 2 862 8 8 339。 mhSV ii ?????有效 單個(gè)反應(yīng)器實(shí)際尺寸： mmmHbl ????? 反應(yīng)器總池面積： )(17286288 239。 mnSS i ????? 反應(yīng)器總?cè)莘e： )(1 2 0 9 662 0 1 639。 3mnVV i ????? 總有效反應(yīng)容積： 33 9818)(1036861728 mmnVV i ?????? 有效有效 符合有機(jī)負(fù)荷要求。 UASB反應(yīng)器體積有效系數(shù)： % 61036 8 ?? ％ 在 70%90%之間符合要求。 （ 3） 水力停留時(shí)間（ HRT）及水力負(fù)荷（ rV ） vN hQVt H R T ???? )]./([ 16500 23 hmmSQV r ???? 根據(jù)參考文獻(xiàn)，對(duì)于顆粒污泥，水力負(fù)荷 )./( 23 hmmV r ?? 故符合要求。 三項(xiàng)分離器構(gòu)造設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 1） 沉淀區(qū)設(shè)計(jì) 根據(jù)一般設(shè)計(jì)要求，水流在沉淀室內(nèi)表面負(fù)荷率 )./( 2339。 hmmq ? 沉淀室底部進(jìn)水口表面負(fù)荷一般小于 )./( 23 hmm 。 本工程設(shè)計(jì)中，與短邊平行，沿長(zhǎng)邊每池布置 8個(gè)集氣罩，構(gòu)成 7個(gè) 分離單元，則每池設(shè)置7個(gè)三項(xiàng)分離器。 三項(xiàng)分離器長(zhǎng)度： )(1639。 mbl ?? 每個(gè)單元寬度： )(39。 mlb ??? 沉淀區(qū)的沉淀面積即為反應(yīng)器的水平面積即 288 2m 長(zhǎng) 春 某 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 20 沉淀區(qū)表面負(fù)荷率： )./()./(288 2323 hmmhmmSQ i ???? （ 2） 回流縫設(shè)計(jì) 設(shè)上下三角形集氣罩斜面水平夾角 ? 為 55176。，取 mh ? )( .31 mhb ??? ? )( 12 mbbb ?????? 式中： b — 單元三項(xiàng)分離器寬度， m； 1b — 下三角形集氣罩底的寬度， m； 2b — 相鄰兩個(gè)下三角形集氣罩之間的水平距離（即污泥回流縫之一）， m； 3h — 下三角形集氣罩的垂直高度， m； 設(shè)上下三角形集氣罩斜面水平夾角 ? 為 55176。，取 mh ? )( .31 mhb ??? ? )( 12 mbbb ?????? 式中： b — 單元三項(xiàng)分離器寬度， m； 1b — 下三角形集氣罩底的寬度， m； b h1 h2 h4 h3 b1 b2 圖 4 三相分離器計(jì)算草圖 長(zhǎng) 春 某 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 21 2b — 相鄰兩個(gè)下三角形集氣罩之間的水平距離（即污泥回流縫之一）， m； 3h — 下三角形集氣罩的垂直高度， m； 下三角集氣罩之間污泥回流縫中混合液的上升流速 )( 239。21 mlnba ????? )/( hmaQv i ??? 式中： 1v — 下三角形集氣罩之間污泥回流縫中混合液的上升流速， m/h； 1a — 下三角形集氣罩回流縫 總面積， m2； 39。l — 反應(yīng)器的寬度，即三項(xiàng)分離器的長(zhǎng)度 b,m； n — 反應(yīng)器三項(xiàng)分離器的單元數(shù)； 為使回流縫水流穩(wěn)定，固、液分離效果好，污泥回流順利，一般 hmv /21 ? ，上三角集器罩下端與下三角斜面之間水平距離的回流縫中水流的流速。設(shè) mCDb ?? )( 232 mlnba ?????? )/( hmaQv i ??? 式中： 2v — 上三角集氣罩下斷語(yǔ)下三角集氣罩斜面之間水平距離的回流縫中水流的流速， m/h； 2a — 上三角形集氣罩回流縫總面積， m2； 3b — 上三角形集氣罩回流縫的寬度， m； 假設(shè) 2a 為控制斷面 minA ，一般其面積不低于反應(yīng)器面積的 20%， 2v 就是 maxv ，同時(shí)要滿足： hmvvv /)( m a x21 ?? （ 3） 氣、液分離設(shè)計(jì)由上圖 1知： )( i i n mCDCE ?????? )( i n i n mCECB ????? 設(shè) m? 則 )() (55tan)255c os( ... mbABh ?????? 校核氣、液分離。如圖 2所示。假定氣泡上升流速和水流速度不變，根據(jù)平行四邊形法則，要使氣泡分離不進(jìn)入沉淀區(qū)的必要條件是： 長(zhǎng) 春 某 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 22 bav ADv AB? 或 ABBC 沿 AB方向水流速度： )/( 6/ hmNBCE Qv ia ????????? 式中： B— 三項(xiàng)分離器長(zhǎng)度， m； N— 每池三項(xiàng)分離器數(shù)量； 氣泡上升速度： 21 )(18 dgV gb ???? ???? 式中： d — 氣泡直徑， cm； 1? — 液體密度， g/cm3； g? — 沼氣密度， g/cm3； ? — 碰撞系數(shù)，取 ； ? — 廢水動(dòng)力黏滯系數(shù)， g/()； v — 液體的運(yùn)動(dòng)黏滯系數(shù)， cm2； 設(shè)氣泡直徑 cmd ? ，設(shè)水溫 30。 C， 31 / cmg?? ， 10 /g g cm? ??? scmv / 2? ， ?? ； )./([0 1 0 1 0 scmg???? 由于 廢水動(dòng)力黏滯系數(shù)值比凈水的大，取 )./( scmg 則： 320 . 9 5 9 8 1 ( 1 . 0 3 1 . 1 3 1 0 ) 0 . 0 1 0 . 2 6 6 ( / ) 9 . 5 8 ( / )1 8 0 . 0 2bV c m s m h??? ? ? ? ? ? ?? ?? ??AbVV ABBCVVab ?可以脫去 cmd ? 的氣泡 （ 4）三項(xiàng)分離器與 UASB高度設(shè)計(jì) 三相分離區(qū)總高度： 5432 hhhhh ???? 式中： 2h — 集氣罩以上的覆蓋水深，取 ； )( i n i n ..3 mhAF ??? )( mABBDAFDF ??????? )( i i n ..5 mDFh ???? 則： )( mh ????? 長(zhǎng) 春 某 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 23 UASB總高度 H=，沉淀區(qū)高 ，污泥床高 ,懸浮區(qū)高 ，超高 。 布水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 反應(yīng)器布水點(diǎn)數(shù)量設(shè)置預(yù)處理流量、進(jìn)水濃度，容積負(fù)荷等因素有關(guān)，有資料知，顆粒污泥)./(4 3 dmkgCODN v ? 每個(gè)布水點(diǎn)服務(wù) 25m2,出水流速 25m/s，配水中心距池底一般為2025cm。 （ 1） 配水系統(tǒng)： 配水系統(tǒng)形式采用多管多孔配水方式，每個(gè)反應(yīng)器設(shè) 1根 D=100mm的總水管， 16根 d=50mm的支水管。支管分別位于總水管兩側(cè)，同側(cè)每根只管之間的中心距為 ，配水孔徑取 15mm??孔距 ，每根水管有 3個(gè)配水孔，每個(gè)孔的服務(wù)面積 ( )m?? 孔口向下。 （ 2） 布水孔孔徑的計(jì)算： 流速236004 DQu i??= )/( 6/ 2 sm???? 布水孔 3 16 48?? 個(gè)，出水流速為 /u m s? ，則孔徑為： )( mmd ????? 取 15mm 本裝置采用連續(xù)進(jìn)料方式，布水口向下，有利于避免管口堵塞，而且由于 UASB 反應(yīng)器底部反射散布作用，有利于布水均勻，為了污泥和廢水之間的接觸，減少底部進(jìn)水管的堵塞，建議進(jìn)水點(diǎn)距反應(yīng)底部 200~300mm，本工程設(shè)計(jì)采用布水管離 UASB 底部 200mm 處。布水管設(shè)置在距UASB反應(yīng)器底部 mm200 處。 排泥系統(tǒng)的設(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 20 /VSSL ，則 UASB反應(yīng)器中污泥總量： )/( 9 6)/(1 9 6 3 6 0209 8 1 8 dtdkgCVG ss ?????? 厭氧生物處理 污泥產(chǎn)量取 0. 08 /kgML VSS kgC OD? ? 剩余污泥量的確定與每天去除的有機(jī)物量有關(guān)，當(dāng)設(shè)有相關(guān)的動(dòng)力學(xué)常數(shù)時(shí)，可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù) 確定，一般情況下，可按每去除 1kgCOD 產(chǎn)生 ~ 計(jì)算，本工程取0. 08 /kgV SS kgCO D? ? 流量 hmQ / 3? ，進(jìn)水 COD 濃度 )/()/(5600 30 mkglmgC ?? ， COD 去除率%85?E ，則 1） UASB反應(yīng)器的總產(chǎn)泥量 長(zhǎng) 春 某 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）