【正文】 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。 ④ UASB 排水管設(shè)計計算 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)計計算 1. 沼氣產(chǎn)量計算 沼氣主要產(chǎn)生厭氧階段，設(shè)計產(chǎn)氣率取 m3/kgCOD。設(shè)第 3章 構(gòu)筑物設(shè)計計算 27 出水渠寬 ， 坡 度 ，出水渠渠口附近水流速度為 。 一條溢流堰上共有 42個 100 ㎜的堰口， 42 個 140 ㎜的間隙。 s），設(shè)計溢流負荷 f = L/（ m 2. 溢流堰設(shè)計 ① 出水槽溢流堰共有 12 條（ 6 2），每條長 10 m，設(shè)計 900 三角堰，堰高 50 ㎜，堰口水面寬 b=50 ㎜。 1. 出水槽設(shè)計 對于每個反應(yīng)池，有 4 個單元三相分離器，出水槽共有 4條，槽寬 。 燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 出水系統(tǒng)設(shè)計計算 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。 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 在 UASB 三相分離器下 500mm, 1500 ㎜高處 和底部 ，各設(shè)置一個排泥口，共 三 個排泥口。 排泥系統(tǒng)設(shè)計計算 1. UASB 反應(yīng)器中污泥總量計算 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? ? ? ? 。 第 3章 構(gòu)筑物設(shè)計計算 25 空塔水流速度 500 0 .8 0 /654k Qu m hA? ? ? ＜ m/h 符合要求。 2. 布水孔孔徑 共設(shè)置布水孔 66 個，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. 驗證 常溫下，容積負荷（ Nv）為： (m3 進水系統(tǒng)設(shè)計 1. 配水系統(tǒng)采用穿孔配管，進水管總管徑取 200 ㎜，流速約為 m/s。 5. 三相分離器與 UASB 高度設(shè)計 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 。 s 。 s 。 （ 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 ———— 廢水的動力粘滯系數(shù)， = ( + ) = 校核氣液分離。 + b2/2) = 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 第 3章 構(gòu)筑物設(shè)計計算 23 確定上下三角形集氣罩相對位置及尺寸，由圖可知： CE = CDSin55176。 2247。 l = m/h m/s,符合設(shè)計要求。 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。 = m 則相鄰兩個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 b1= 247。取保護水層高度 h1 = m ,下三角形高度 h3= m ，上三角形頂水深 h2= m ，設(shè)每個 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。 624 = ，符合設(shè)計要求 。 沉淀區(qū)的沉淀面積即為反應(yīng)器的水平面積 沉淀區(qū)表面水力負荷為： q = Q247。 本工程設(shè)計中，與短邊平行，沿長邊每池布置 4個集氣罩，構(gòu)成 4 個分離單元，則每池設(shè)置 4個三相分離 器。 ,使污泥不致積聚，盡快落入反應(yīng)區(qū)內(nèi)。 三相分離器的沉淀區(qū)的設(shè)計同二次沉淀池的設(shè)計相同，主要是考慮沉淀區(qū)的面積和水深，面積根據(jù)廢水量和表面負荷率決定。取池長 L = 28 m ，寬 B = 14 m， 則實際橫截面積為： A2 = L B = 28 14=312 m2 ③設(shè)計反應(yīng)池總高 H= m，其中超高 m （一般應(yīng)用時反應(yīng)池裝液量為 70%90%） 單池總?cè)莘e V1=A1H=312（ ） =1872 3m 單池有效反應(yīng)容積 311 A 3 1 2 5 1 5 6 0V h m? ? ? ?有 效 單個反應(yīng)器實際尺寸 28m 14 m m 反應(yīng)器數(shù)量 2座 總池面積 21A A 3 1 2 2 6 2 4nm? ? ? ? ?總 反應(yīng)器總?cè)莘e 31 18 72 2 37 44V V n m? ? ? ? 總有效反應(yīng)容積 33V 1 5 6 0 2 3 1 2 0 3 1 0 0V n m m? ? ? ? ?有 效 1 有 效 ，符合要求 UASB 體積有效系數(shù) 3120 1 0 0 % 8 3 .3 %3744 ?? 在 70%90%之間，符合要求 ④ 水力停留時間（ HRT）及水力負荷率 (Vr) ? ?323120 500Q 5 0 0 0 .8 0 / 1 .0624HRTrV hQV m m hAt ? ? ???? ? ? ? ???有 效總 三相分離器設(shè)計 三相分離器設(shè)計計算草圖見圖 ： 第 3章 構(gòu)筑物設(shè)計計算 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。 4 =620247。 h =6200247。 d) V 有效 =1 2 0 0 0 2 .3 2 5 62020 .5? ?m3 2. UASB 反應(yīng)器的形狀和尺寸 根據(jù)經(jīng)驗， UASB 最經(jīng)濟的高度一般在 4～ 7 米之間，并且大多數(shù)情況下，燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 這也是系統(tǒng)最優(yōu)的運行范圍。 設(shè)計水質(zhì) UASB 反應(yīng)器進出水水質(zhì)指標如表 ： 表 UASB反應(yīng)器進出水水質(zhì)指標 水質(zhì)指標 COD BOD SS 進水水質(zhì) (mg/l) 2790 1448 600 去除率（ %） 80 85 50 出水水質(zhì) (mg/l) 558 300 設(shè)計水 量 Q = 12020m3/d =500m3/h = 設(shè)計計算 反應(yīng)器容積計算 有效容積為 (包括沉淀區(qū)和反應(yīng)區(qū) )： V 有效 = 0vQSN180。 設(shè)計參數(shù) 水力停留時間 T = 6h ； 設(shè)計流量 Q = 12020m3/d = ； 設(shè)計計算 有效容積為： V = QT = 6 = 3000 m3 取池子總高度 H= m,其中超高 m,有效水深 h=5 m，則池面積為： A = V/h = 3000/5 = 600 m3 池長取 L = m ,池寬取 B = m ，則池子總尺寸為： L B H = = m3 調(diào)節(jié)池的攪拌器： 使廢水混合均勻，調(diào)節(jié)池下設(shè)潛水攪拌機，選型 －640/3303/c/s1 臺 燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 過濾機 設(shè)計參數(shù) 過濾機設(shè)計水量為： Q = 12020 m3/d = 500 m3/h = m3/s 過濾機進出水水質(zhì)指標如表 ： 表 過濾機進出水水質(zhì)指標 水質(zhì)指標 COD BOD SS 進水水質(zhì) (mg/l) 3000 1600 1200 去除率（ %） 7 7 50 出水水質(zhì) (mg/l) 2790 1448 600 設(shè)計計算 機型選取 選取 WYB—5型臥式葉片過濾機，其工作參數(shù)如表 ： 表 WYB—5型臥式葉片過濾機工作參數(shù) 過濾面積 /m2 筒體直徑 /mm 工作壓 /mpa 工作溫度 /℃ 5 900 ≤ 150 每日的去渣量 W = ()011000(1 )0Q C CP???? （ 31） 式中： Q 設(shè)計流量， m3/d C0 進水懸浮物濃度， kg/m3 C1 出水懸浮物濃度， kg/m3 P0 污泥含水率，以 97%計 r 污泥密度，以 1000kg/m3 計 W = = 1 2 0 0 0 (1 2 0 0 6 0 0 ) 2401 0 0 0 (1 0 .9 7 ) 1 0 0 0?? ?? ? ?m3/d 第 3章 構(gòu)筑物設(shè)計計算 19 UASB 反應(yīng)池 設(shè)計參數(shù) 參數(shù)選取 設(shè)計參數(shù)選取如下： 容積負荷（ Nv）為： kgCOD/(m3攔截物經(jīng)皮帶輸送 機輸送至存放箱后裝車外運。機械格柵前后均設(shè)寬為 米的電動閘板（共兩臺），配用電機功率 P=。每臺機械格柵寬 ，柵條凈間距 25mm。 第 3章 構(gòu)筑物設(shè)計計算 17 格柵選型 格柵間幾何尺寸為 10m6m6m。 其中 ? —— 阻力系數(shù)，其值與柵條斷面形狀有關(guān)，4/3sb????? ????，圓形鋼，形狀系數(shù) ?? ； K —— 系數(shù)，格柵受污物堵塞時水頭損失增大倍數(shù)，一般采用 3； g —— 重力加速度， m/s2 ⑤ 柵后槽總高度 取柵前渠道超高 h2= 柵前槽高 H1=h+h2=+= 柵后槽總高度 H= H1+h1=+= ⑥ 進水渠道漸寬部分長度 設(shè)進水渠寬 B2=，進水部分展開角度 ??201? 進水渠道漸寬部分長度? ?1111 . 5 0 . 2 1 . 7 82 ta n 2 ta n 2 0BBlm?? ?? ? ?? ⑦柵槽與出 水渠道連接處的漸窄部分長度 12 1 .7 8 0 .8 922llm? ? ? ⑧柵槽總長度 112 0 . 60 . 5 1 . 0 1 . 7 8 0 . 8 9 0 . 5 1 . 0 4 . 5 2ta n 6 0 ta n 6 0HL l l m? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ⑨ 每日柵渣量 每日柵渣量 ZKWQW 100086400 1m ax? 其中 1W —— 柵渣量， 污水柵渣 333 10/ mm ， 格柵間隙為 16～ 25mm 時， W1 =～ ； 格柵間隙為 30～ 50mm 時， W1=～ ZK —— 污水流量總變化系數(shù)，工業(yè)廢水取 。 柵槽寬度 ? ? ? ?1 0. 02 37 1 0. 02 37 1. 46B S n bn m? ? ? ? ? ? ? ? ? 柵槽實取寬度 =。 m a x s in 0 .1 6 5 6 s in 6 0 3 6 .70 .0 2 0 .3