【正文】 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 。 連通孔孔口面積 A1為： 1 1 139。 3. 連通口尺寸 隔墻底部設(shè)連通孔，連通兩區(qū)水流，設(shè)連通孔的個數(shù) 39。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)。如圖 14所示為 CASS 池構(gòu)造。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，沉淀時間為： 0 .3 2 5 0 .5 1 .3 3 1 .51 .5 7s Ht h hu??? ? ?? ? ? ? 3. 運行周期 T 設(shè)排水時間 td=,運行周期為 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 ———— 池數(shù)，本設(shè)計中采用 2 個 CASS 池； ? ———— 充水比。 設(shè)計計算 運行周期及時間的確定 1. 曝氣時間 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。 ? 污泥產(chǎn)量低，性質(zhì)穩(wěn)定，便于進(jìn)一步處理與處置。 ? 有機物去除率高，出水水質(zhì)好，具有良好的脫氮除磷功能。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物的去除效果，與傳 統(tǒng)的活性污泥法相比，有以下優(yōu)點： ? 建設(shè)費用低，省去了初沉池、二沉池及污泥回流設(shè)備。 設(shè)計選用 300 鋼板水槽內(nèi)導(dǎo)軌濕式儲氣柜，尺寸為 φ 7000 ㎜ H6000 ㎜。 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，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)流量計及壓力表。 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 H0為 400 ㎜ H2O。 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。 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 3 /m kgCOD 。設(shè)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），則堰上水面總長為： 28 2 5 .0 71 .1 1 7iqLmf?? 。 每個 UASB 反應(yīng)器處理水量 28L/s,查知溢流負(fù)荷為 12 L/（ m ① 單個反應(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。出水是否均勻?qū)μ幚硇Ч泻艽蟮挠绊憽Ｃ刻炫拍嘁淮巍? 2. 產(chǎn)泥量計算 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)計中取 80%。 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。 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。每個反應(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，每個反應(yīng)器有 66個出水孔，采用連續(xù)進(jìn)水。 52 3 4 51 .3 5 0 .4 0 .7 0 .2 25 5 0 .2 2 5 5 0 .1 80 .5 1 .1 1 .1 5 0 .1 8 2 .5 7D F A F A D mh D F S in S in mh h h h h m? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? XXVIII UASB 總高 H = ， 沉淀區(qū) 高 ，污泥區(qū)高 ，懸浮區(qū)高 ，超高 。由斯托克斯工式可得氣體上升速度為： ? ?320 . 9 5 9 8 1 1 . 0 3 1 . 2 5 1 0 0 . 0 1 0 . 2 6 6 ( / ) 9 . 5 8 ( / )1 8 0 . 0 2b c m s m hV ??? ? ? ? ? ? ?? ?? ； aVV ?? ； baV BCV AB? ；可脫去 d≧ 的氣泡。一般廢水的μ 凈水的μ ,故取μ = s； V———— 液體的運動粘滯系數(shù)， cm2/s 取 d = (氣泡 )， 常溫下 ，ρ 1 = , ρ g = 10 3g/cm3 ， V = , ρ = ，μ = Vρ 1 = = 假定氣泡上升流速和水流流速不變 沿 AB方向水流速度： 1 0 4 . 2 2 . 3 4 /2 0 . 3 7 1 0 2 6ia Q mhC E B NV ? ? ?? ? ? ? ? ? 式中 ： B———— 三相分離器長度 N———— 每池三相分離器數(shù)量 氣泡上升速度： Vb = 21()18 gg dr rrm180。 55tg176。 cos55176。 = Sin55176。 確定上下三角形集氣罩相對位置及尺寸，由圖可知： BC = b3/sin35176。 l n = 10 6= 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 = m/s,符合設(shè)計要求。 b1 = = m 則相鄰兩個下三角形集氣罩之間的水平距離： b2 = b 2 b1 = – 2 = m 則下三角形回流縫面積為： S1 = b2 ，取 h3 = ； b1 = h3/tgθ 式中： b1———— 下三角集氣 罩底水平寬度， m。 沉淀區(qū)的沉淀面積即為反應(yīng)器的水平面積，即 160 m2 。 本工程設(shè)計中，與短邊平行，沿長邊每池布置 6個集氣罩，構(gòu)成 6個分離單元，則每池設(shè)置 6個三相分離器。三相分離器的設(shè)計主要包括沉淀區(qū)、回流縫、氣液分離器的設(shè)計。 31 6 0 5 8 0 0ii hmVS? ? ? ?有 效 單個反應(yīng) 器 實際尺寸 16m 10 m m 反應(yīng)器數(shù)量 2座 總池面積 21 6 0 2 3 2 0i nmSS? ? ? ? ?‘總 反應(yīng)器總?cè)莘e 396 0 2 19 20iV V n m? ? ? ? 總有效反應(yīng)容積 33V 80 0 2 16 00 15 56iV n m m? ? ? ? ?有 效 有 效 ， 符合有機符合要 XXV 求 UASB 體積有效系數(shù) 1600 1 0 0 % 8 3 .3 %1920 ?? 在 70%90%之間，符合要求 ④ 水力停留時間（ HRT）及水力負(fù)荷率 (Vr) ? ?321600 Q 208 .33 / S 160HRTrV hQV m m ht ? ? ???? ? ? ? ???有 效總 符合設(shè)計要求。 39。 d) V 有效 = 5000 ? = 1556 m3 2. UASB 反應(yīng)器的形狀和尺寸 工程設(shè)計反應(yīng)器 2座，橫截面為矩形 ①反應(yīng)器有效高度為 5m，則 221556 3 1 1 .253 1 1 .2 1 5 5 .622iVSmhS? ? ?? ? ?有 效橫 截 面 積 單 池 面 積 ②單池從布水均勻性和經(jīng)濟性考慮，矩形池長寬比在 2： 1以下較為合適 設(shè)池長 L=16m，則寬 1 5 5 .6 9 .7 215iSBmL? ? ? ， 取 10m 。 設(shè)計計算 UASB 反應(yīng)器結(jié)構(gòu)尺寸計算 器 容積計算 (包括沉淀區(qū)和反應(yīng)區(qū) ) UASB 有效容積為： XXIV V 有效 = 0vQSN180。 UASB 反應(yīng)池有以下優(yōu)點： ? 沉降性能良好，不設(shè)沉淀池，無需污泥回流 ? 不填載體，構(gòu)造簡單節(jié)省造價 ? 由于消化產(chǎn)氣作用，污泥上浮造成一定的攪拌，因而不設(shè)攪拌設(shè)備 ? 污泥濃度和有機負(fù)荷高，停留時間短 設(shè)計參數(shù) 設(shè)計流量 Q = 5000m3/d = m3/h =； 進(jìn)水 COD=1400mg/L 去除率為 80% ； 容積負(fù)荷（ Nv）為： (m3 XXIII 總出水管 Q=60L/s，選用管徑 DN250，查表的 v=,1000i=,設(shè)管總長為 50m，局部損失占沿程的 30%，則總損失為： ? ?9 .9 1 5 0 1 0 .3 0 .6 41000 m? ? ? ? 管線水頭損失假設(shè)為 ，考慮自由水頭為 ,則水泵總揚程為： H=+++= 取 13m。 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?dāng)嚢铏C ，選型 － 640/3303/c/s1 臺 藥劑量的估算 設(shè)進(jìn)水 pH值為 10，則廢水中【 OH】 =104mol/L,若廢水中含有的堿性物質(zhì)為 NaOH,所以 CNaOH=104 40=，廢水中共有 NaOH 含量為 5000 =200kg/d，中和至7，則廢水中【 OH】 =107mol/L，此時 CNaOH=107 40= 105g/L，廢水中 NaOH 含量為 5000 105=，則需中和的 NaOH 為 = kg/d，采用投酸中和法，選用 96%的工業(yè)硫酸，藥劑不能完全反應(yīng)的加大系數(shù)取 ， 2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + H2O 80 98