【正文】 BASR反應(yīng)器強(qiáng)度計算 強(qiáng)度計算相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（表） [12] 表 51 儲罐內(nèi)直徑 Di（ mm） 罐壁板最小厚度（ mm） 碳素鋼 奧式體不銹鋼 Di≤ 16000 5 4 16000Di≤ 32020 6 5 表 52 儲罐內(nèi)直徑 Di（ mm） 中輻板最小厚度（ mm） 碳素鋼 奧式體不銹鋼 Di≤ 16000 5 4 16000Di≤ 32020 6 4 Di20200 6 表 53 底層壁板名義厚度（ mm） 邊緣板最小厚度（ mm） 碳素鋼 奧式體不銹鋼 ≤ 6 6 同 底層壁板 7～ 10 6 6 11～ 20 8 7 21～ 25 10 — 圓筒壁厚計算 [12] 擬采用 Q235A 碳鋼制造 ,查得 100℃時 ,其許用應(yīng)力值為 ??t? =126MPa,雙面焊局部無損探傷 ,取焊縫系數(shù) Ф =，則圓筒計算厚度由下式計算： ? ?20 .1 5 4 0 0 0 2 .82 1 2 6 0 .8 5citPDmm? ???????? 式中 : cP 計算壓力 ,MPa,由于 BASR 中填料比重較大 ,所以 cP 取 ,以保證強(qiáng)度需1000t/d 紅霉素廢水處理工程 第 33 頁 共 69 頁 要 . iD 圓筒內(nèi)直徑 ,mm 又 取鋼板厚度負(fù)偏差 1c =1mm,腐蝕裕量 2c =2mm. 故圓筒壁名義厚度 : 12n cc??? ? ? =+1+2=,圓整取圓筒壁厚為 6mm. 滿足碳素鋼對罐壁板最小厚度的要求 . 內(nèi)壁圓筒厚度確定： 因內(nèi)壁筒體內(nèi)外均受液壓 ,兩壓力 抵消 ,故不必進(jìn)行強(qiáng)度校核 ,其材料也選用 Q235A碳鋼 ,厚度也取 6mm. 底板設(shè)計 [12] 直徑小于 的儲罐底板宜采用條形排板組焊 . 由表 52,可得 ,邊緣板可取 6mm,中輻板可取 5mm,為了統(tǒng)一起見 ,二者均取 6mm. 罐底邊緣沿儲罐半徑方向的最小尺寸應(yīng)大于 200mm 對放置在軟弱地基上的邊緣板尺寸應(yīng)適當(dāng)加大 ,罐底邊緣板伸出罐壁外表面的寬度不小于 50mm. 風(fēng)載荷作用下罐壁穩(wěn)定性校核 [12] 罐壁許用臨界壓力 : 5 5 5. 06 10 ( ) ( )40 00 65. 06 10 ( ) ( )12 00 0 40 000. 01 47icriaDPHn DMP?????? 016 5 5 25 0 10 0 00 56 3ZaK q PMP??? ? ? ? ?? crP ZK q P? , 式中： Hn 圓筒總高 ,mm。除此之外，對矩形水池還必須注意池壁拐角處的連接構(gòu)造。因此，當(dāng)采用預(yù)制裝配式頂蓋時，在每條板縫內(nèi)應(yīng)配置不少于 1248。 抗震要求 水池的整體性主要取決于各部分構(gòu)件之間連接的可靠程度及結(jié)構(gòu)本身的剛度和強(qiáng)度。基礎(chǔ)、底板的下層鋼筋，當(dāng)有墊層時，為 35mm；無墊層時，為 70mm。環(huán)向鋼筋通常采用搭接接頭，搭接長度應(yīng)符合《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》 GBJ1089的規(guī)定，且不小于 40d（ d為鋼筋直徑）。 池壁環(huán)向鋼筋的直徑不小于 6mm，豎向鋼筋不小于 8mm。特別要注意轉(zhuǎn)角處的內(nèi)側(cè)鋼筋，如果它必須承擔(dān)池內(nèi)水壓力引起的邊緣負(fù)彎矩，則其伸入支承邊內(nèi)的錨固長度不應(yīng)小于 la。 矩形水池的配筋構(gòu)造關(guān)鍵在各轉(zhuǎn)角處。分離式配筋比較簡便，由于支座負(fù)彎矩鋼筋與跨中正彎矩鋼 筋無關(guān)，各區(qū)格的跨中正彎矩鋼筋間距不必強(qiáng)求一致。壁板的配筋方式通常有彎起式和分離式兩種。當(dāng)必須利用底板內(nèi)的鋼筋來抵抗基礎(chǔ)的滑移時，其錨固長度應(yīng)不小于按充分受拉考慮的錨固長度 la。必要時在底板底面 也應(yīng)配置，使底板在溫、濕度變化影響以及地基中存在局部軟弱土壤時，都不致開裂。 采用分離式底板時，底板厚度不宜小于 120mm，常用 150～ 200mm，并在底板頂面配置不少于 248。 1000t/d 紅霉素廢水處理工程 第 31 頁 共 69 頁 第五章 主要反應(yīng)設(shè)備強(qiáng)度設(shè)計計算 UASB反應(yīng)器強(qiáng)度設(shè)計 一般構(gòu)造 UASB 反應(yīng)器池壁厚度一般當(dāng)采用等厚池壁時，可?。?1/20～ 1/10） H,池壁厚度一般不小于 180mm,本設(shè)計中取 500mm。當(dāng)進(jìn)泥為初沉和二沉活性污泥混合污泥，進(jìn)泥含水率 92％～％時，脫水后泥餅含水率為 70％～ 80％。 帶式壓濾機(jī)一般為連續(xù)進(jìn)行工件制，當(dāng)進(jìn)泥需進(jìn)行前處理時，也可能是間歇工作制，脫水效率較高，耗電量在各種形式脫水機(jī)中為最低，操作管理較為方便，因而在污水處理的污泥脫水中應(yīng)用最為廣泛。 179。 21/100= 2m （ 2）濃縮池直徑 4 ??? （ 3）濃縮池工作部分高度 1000t/d 紅霉素廢水處理工程 第 30 頁 共 69 頁 1 / 2 4 1 3 1 .6 1 5 / 2 4 2 7 .6 3 .0h Q T A m? ? ? ? ? （ 4）取污泥斗水平傾角取 55176。設(shè)濃縮后含水率為 95%。 4/24= 3m 將集水井設(shè)計成圓形，取其有效深度 h=4m，水面超高取 則集水井面積 A= 2m 集水井直徑 4 3ADm??? 污泥濃縮池設(shè)計 采用豎流式污泥濃縮池 計算污泥濃度 將均質(zhì)沉淀池、二沉池、污泥進(jìn)行重力濃縮，其污泥有關(guān)數(shù)據(jù)見下表。 ，截頭直徑為 5h =（ ） tg55/2= （ 8）沉淀池總高 1 2 3 4 50. 3 2. 53 0. 39 0. 3 4. 07. 52H h h h h hm? ? ? ? ?? ? ? ? ?? （ 9）校核污泥容積 22522 2 3()3 ( 6 0. 4 6 0. 4) 51 .4 38 .33hV R r R rm? ? ?? ? ? ? ? ? 每天排泥一次 出水堰設(shè)計 采用三角堰， 90176。 179。 1000t/d 紅霉素廢水處理工程 第 27 頁 共 69 頁 6007040h1h2h5h3h4dd1=17176。流出速度 1v 取 10mm/s(20mm/s),水力負(fù)荷 q取 32/m mh ，沉淀時間 t取 2小時。在水面距池壁 處設(shè)置擋板，擋板伸入水中部分深度 ，伸出水面高度 。 ，污泥靠靜壓力由污泥管排出。 ，則 錐體高度 22 6 0 0 .8 6 62DDh tg m??? 取上部筒體高度 3h =（包括超高 1h =） （ 3）反應(yīng)器總高 H=h+ 2h +3h =++=12m （ 4）反應(yīng)器高徑比 H/D=3 曝氣計算 取氣水比為 15，則供氣量為 sQ =15Q=15000 3/md=625 3/mh 二沉池設(shè)計 設(shè)計說明 采用豎流式，圓形，沉淀區(qū)為圓柱體，污泥斗為截頭倒錐體，二區(qū)之間有緩沖層 ，廢水從中心管自上而下流入，經(jīng)反射板折向上升，澄清水由池四周的鋸齒 堰流入出水槽，出水槽前設(shè)擋板，用來隔除浮渣，污泥斗傾角一般為 45176。由此得： 2 2 211()44D D D????， 解得 1D =， 取 （ 3）、上升流速 2 /4Qv m hD??? 沉淀區(qū)設(shè)計 （ 1）回流縫的寬度 1000t/d 紅霉素廢水處理工程 第 26 頁 共 69 頁 回流縫的寬度 a 應(yīng)略小于內(nèi)、外筒間的 圓環(huán)寬度 b。 1000t/d 紅霉素廢水處理工程 第 25 頁 共 69 頁 設(shè)計計算 流化床設(shè)計參數(shù)見表 35。 內(nèi)循環(huán)生物流化床通過在床層內(nèi)區(qū)別升流區(qū)和降流區(qū)，利用兩個區(qū)域之間的密度差，推動載體的循環(huán)流動，是一種改進(jìn)的生物流化床。 （ 5）生物流化床反應(yīng)器中為了阻止載體流失，一般在反應(yīng)器頂部設(shè)置沉淀區(qū)，在沉淀區(qū)同時可將脫落的生物膜分離出來。 （ 3）較高的生物量和良好的傳質(zhì)條件使生物流化床可以在維持處理效果的同時減小反應(yīng)器容積，節(jié)省投資，且占地面 積小。 （ 2）流態(tài)化的操作方式創(chuàng)造了反應(yīng)器內(nèi)良好的傳質(zhì)條件，無論是氧還是基質(zhì)的傳遞速率均明顯提高。從本質(zhì)上講，生物流化床是一類既有固定生長法特征又有懸浮生長法特征的反應(yīng)器，這 使得它在微生物濃度、傳質(zhì)條件、生化反應(yīng)速率等方面有一些優(yōu)點 [7]。生物流化床是生物膜法的一種。因此要保證氣液界面高度穩(wěn)定，而這一高度常用水封來控制 [9]。在液面太高或波動時，有時浮渣或氣泡會引起氣管的堵塞或使氣體部分進(jìn)入沉淀區(qū)。 8/64＝ 。 （ 2）每個三角堰流量： 1000t/d 紅霉素廢水處理工程 第 24 頁 共 69 頁 （ h在 時） 2. 5 218 /q h m s?? （ 3）三角堰個數(shù) n n=Q/q=，為便于計算及加工取為 n＝ 64個。 三角堰。出水槽位于三相分離器集氣罩頂部，二者連成一體。 出水系統(tǒng) 出水的均勻排出也是保證反應(yīng)器均勻穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵，尤其對固液分離的影響較大。因此本設(shè)計采用此種配水系統(tǒng)。在反應(yīng)器底部設(shè)置許多布水點 (布水點高度各不相同 )從水泵送來的廢水經(jīng)一根旋轉(zhuǎn)的配水管配入一個環(huán)狀配水槽，槽分許多隔間，每一隔間有一布水管連通布水管，并在固定的布水點通過管嘴將廢水布入池內(nèi)。一般來說，一定的布水強(qiáng)度能促進(jìn)反應(yīng)區(qū)污泥床層底部顆粒污泥的混合，促進(jìn)污染物與污泥的充 分接觸，強(qiáng)化反應(yīng)速率。管口對準(zhǔn)池底所設(shè)的反射錐體，使射流向四周散開，均布于池底，一般出水口直徑采用 15～ 20mm，每個出水口服務(wù)面積 2～ 4 2m 。為了使穿孔管各孔出水均勻，要求出口流速不小于 2m/s，使出水孔阻力損失 大于穿孔管的沿程阻力損失。配水管的孔徑最好不少于 100mm，常用 150mm?？卓谙蛳禄蚺c垂線呈 45176。其一個好處是可以用肉眼觀察堵塞情況。 布水系統(tǒng)設(shè)計 設(shè)計說明 進(jìn)水配水系統(tǒng)兼有配水與水力攪拌功能，所以必須滿足以下原則： ① 進(jìn)水必 須在反應(yīng)器底部均勻分配，確保各單位面積進(jìn)水量基本相等，以防止短路和表面負(fù)荷不均勻現(xiàn)象發(fā)生； 1000t/d 紅霉素廢水處理工程 第 23 頁 共 69 頁 ② 應(yīng)滿足污泥床水力攪拌的需要，要同時考慮水力攪拌與產(chǎn)生的沼氣攪拌，使污泥區(qū)達(dá)到完全混合的效果，確保促進(jìn)有機(jī)物與污泥迅速混合，防止產(chǎn)生局部酸化現(xiàn)象； ③ 易于觀察進(jìn)水管的堵塞現(xiàn)象，如發(fā)生堵塞應(yīng)易于消除。 下三角集氣罩之間的污泥回流縫中混合液的上升流速 1v 可用下式計算： 11 4 1 . 6 7/ 1 . 5 8 2 /( 5 0 . 6 6 ) 8v Q S m s? ? ? ??? 其中 ： 1S 下三角形集氣罩的面積， 2m 上下三角形集氣罩之間的回流縫寬度取 則上下三角形集氣罩之間回流縫中的上升流速為： 2 2 14 1 . 6 7/ 1 . 0 4 2 /( 5 0 . 5 ) 1 6v Q S v m s? ? ? ? ??? 其中 2S 上下三角形集氣罩之間回流縫的面積， 2m 又可由三角形的比例關(guān)系，求的 BC=， AB=。 之間 ,使污泥不致積聚 ,盡快落入反應(yīng)區(qū)內(nèi)； ③ 沉淀區(qū)總水深應(yīng)大于等于 ； ④ 沉淀區(qū)水力停留時間介于 ～ 2h； ⑤ 進(jìn)入沉淀區(qū)前，沉淀槽底縫隙的流速 ≤ 2m/l； ⑥ 在集氣室內(nèi)應(yīng)保持氣液界面，以釋放和收集 氣體，阻止浮渣層的形成； 導(dǎo)流體（板）與縫隙自己的遮蓋部分應(yīng)該在 100～ 200mm，以避免上升的氣體進(jìn)入沉淀區(qū)； ⑦ 在出水堰之間應(yīng)該設(shè)置浮渣擋板； ⑧ 出氣管的直管應(yīng)該足夠大，以保證從集氣室引出沼氣，特別是有泡沫的情況 設(shè)計計算 設(shè)計三相分離器與短邊平行，沿長邊每池布置 4個，構(gòu)成 4個分離單元。 由于沉淀區(qū)的厭氧污泥及有機(jī)物可以發(fā)生一定的生化反應(yīng) ,產(chǎn)生少量氣體 ,這對固液分離不利 ,故設(shè)計三相分離器時應(yīng)滿足以下要求： ① 沉淀區(qū)水力負(fù)荷小于 ； ② 沉淀區(qū)斜壁角度應(yīng)該在 45176。 三相分離器中，氣液分離功能主要由合理配置的傾斜導(dǎo)流板和有斜 面的倒流塊完成；固液分離功能則主要由斜板以上的沉淀室完成。 則反應(yīng)器有效高度 h= 39。 39。 將 UASB設(shè)計成方行，取邊長為 10m，分為兩格（座），實際表面積為 39。 表 34 UASB 設(shè)計處理效果 COD SS 進(jìn)水水質(zhì) mg/l 3600 600 去除率 % 80 50 出水水質(zhì) mg/l 720 300 設(shè)計水量 Q=1000 3/md = 3/mh = 3/ms。在一定的水力負(fù)荷下，絕大部分污泥能在反應(yīng)器中保持很長的停留時間，使反應(yīng)器中具 有足夠的污泥量 [1]。隨著水流的上升流動，氣、水、泥三相混合液上升至三相分離器中，氣體遇到擋板后折向集氣室而被有效的分離排出；污泥和水進(jìn)入上部的沉淀區(qū)，在重力作用下泥和水發(fā)生分離。隨著反應(yīng)器產(chǎn)氣量的不斷增加，由氣泡產(chǎn)生的攪拌作用變得日趨劇烈，氣體變從污泥床內(nèi)突發(fā)的逸出，引 起污泥床表面呈沸騰和流化狀態(tài)。 UASB 反應(yīng)器中的水流呈推流形式，進(jìn)水與污泥床及懸浮污泥層中的微生物充分混合接觸并進(jìn)行厭氧分解，厭氧分解過程中產(chǎn)生的沼氣在上升過程中將污泥顆粒托起，由于大量氣泡的產(chǎn)生，引起污泥床的膨