【正文】 ? ?31224 2 2 . 4 5( ) 39。 39。 0 . 3 3 0 . 5 0 . 1 6 3 3 . 8 9 7 . 8 5 3H h h h h h m? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 取 8m 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 18 頁(yè) 共 49 頁(yè) 調(diào)節(jié)池 參數(shù)選取 已知 Q=6000(m3/d)=250(m3/h)；取水力停留時(shí)間 HRT=5(h)；調(diào)節(jié)池的有效水深h=(m)；水面超高取 。 調(diào)節(jié)池的提升泵 設(shè)計(jì)流量 Q=35L/s,靜揚(yáng)程為 =。 選擇 150QW1801515 型污 水泵三臺(tái)，兩用一備，其性能見(jiàn)表 表 150QW1801515 型污水泵性能 項(xiàng)目 參數(shù) 項(xiàng)目 參數(shù) 流量 50L/s 電動(dòng)機(jī)功率 15KW 揚(yáng)程 15m 電動(dòng)機(jī)電壓 380V 轉(zhuǎn)速 1460r/min 出口直徑 150mm 軸功率 泵重量 280kg 效率 65% 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 19 頁(yè) 共 49 頁(yè) UASB 反應(yīng)池 參數(shù)選取 經(jīng)過(guò)對(duì)同類工業(yè)廢水用 UASB 反應(yīng)器處理運(yùn)行結(jié)果的調(diào)查，已知常溫條件下（ 20～25℃ ）條件下 UASB 反應(yīng)器沼氣表現(xiàn)產(chǎn)率為 （去除）， 污泥的表現(xiàn)產(chǎn)率為( 去除 ) ， 厭 氧 污 泥 可 實(shí) 現(xiàn) 顆 粒 化 ， 其 設(shè) 計(jì) 最 大 流 量Q=6000m3/d=250m3/h。 工程設(shè)計(jì)反應(yīng)器 2 座，橫截面積為矩形。設(shè)池長(zhǎng)? ?16Lm? ， 則寬 ? ?160 1016iSBmL? ? ?，設(shè)計(jì)中取 ? ?11Bm? 單池截面積： )(1 7 61116 239。 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： )(3 5 221 7 6 239。 3mnVV i ????? 總有效反應(yīng)容積 ? ?331 0 5 6 2 2 1 1 2 ( ) 1 9 2 0iV V n m m? ? ? ? ? ?有 效 有 效 符合有機(jī)負(fù)荷要求。 UASB 反應(yīng)器構(gòu)造的確定 UASB反應(yīng)器采用矩形 ,三相分離器由上下兩層重疊的三角形集氣罩組成 , 構(gòu)成 6 個(gè)分離單元，采用穿孔管進(jìn)水配水 ,采用明渠出水。 根據(jù)圖 3— 5，設(shè)上下三角形集氣罩斜面水平夾角為 55176。 因?yàn)樯先窍露?C 至下三角形斜面和垂直距離 CE=b3sin55176。 =247。 =(m) 取 AB=(m)， 上三角形集氣罩的位置即可確定，其 高 h4為： ? ?24 0 . 9 9c o s 5 5 t a n 5 5 0 . 4 0 . 5 7 3 6 t a n 5 5 1 . 0 3 m22bh A B ? ? ??? ??? ? ? ? ? ????? ???? 已知上三角形集氣罩頂?shù)乃顬? 則上下三角形集氣罩在反應(yīng)器內(nèi)的位置已經(jīng)確定，如 下 圖 所示。 根據(jù)已確定的三相分離器構(gòu)造，還應(yīng)該校核一下氣液分離的條件是否符合要求。 μ = = g/(cm s)，則 ? ? ? ? ? ? ? ?2231gg 0. 95 98 1 1. 03 1. 2 10 0. 01 9. 58 /18 18 0. 02bv d m h?? ? ?? ??? ? ? ? ? ?? 根據(jù)前面的結(jié)果有： B C ??， ??， 則可滿足 bavv BCAB 的要求，可以脫除直徑等于或大于 。每個(gè)反應(yīng)器設(shè)10 根 d150mm的穿孔管。d)；產(chǎn)氣率為： ；需滿足空塔水流速度 uk≤,空塔沼氣上升流速 ug≤。 空塔氣 流速度 ? ? ? ?6 0 0 0 / 2 4 2 . 4 0 . 8 0 . 3 0 . 4 1 / 1 . 0 /352og Q C ru m h m hS ? ? ? ?? ? ? ?符合要求。 ① 單個(gè)反應(yīng)器流量 3250 0 . 0 6 9 4 /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 ，則 槽口附近水深 /6 0 .0 6 9 4 / 6 0 .1 9 30 .3 0 .2iq mua ??? 取槽口附近水深為 ，出水槽坡度為 ；出水槽尺寸 11m；出水槽數(shù)量為 6 座。 每個(gè) UASB 反應(yīng)器處理水量 ,查知溢流負(fù)荷為 12L/（ ms），則堰上水面總長(zhǎng)為： 38? ? ?。 一條溢流堰上共有 53 個(gè) 100mm的堰口， 53 個(gè) 110mm的間隙。設(shè)出水渠寬，坡度 ，出水渠渠口附近水流速度為 。 ④ UASB 排水管設(shè)計(jì)計(jì)算 選用 DN300 鋼管排水，充滿度為 ，管內(nèi)水流速度為 324 69 .4 10 1. 64 /0. 6 0. 3v 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 ① 沼氣主要產(chǎn)生于厭氧階段，設(shè)計(jì)產(chǎn)氣率取 ? ?30 .3 /m kgCOD? ? 總產(chǎn)氣量： )/( 30 dmEQCG ?????? ? 則單個(gè) UASB 反應(yīng)器產(chǎn)氣量： )/(1 7 2 823 4 5 62 3 dmGGi ??? 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 6 根集氣管，每根集氣管內(nèi)最大流量 331728 3 . 3 1 0 ( / )2 4 3 6 0 0 6 ms?? ? ??? 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 25 頁(yè) 共 49 頁(yè) 根據(jù)資料，集氣室沼氣出氣管最小直徑 d=100(mm),本設(shè)計(jì)中取 100mm ③ 沼氣主管：每池 6 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，單池沼氣主管道坡度為 %。充滿度 流速 ? ?20 .0 2 4 0 .6 8 /0 .2 5 0 .6v m s? ????? 排泥系統(tǒng)設(shè)計(jì) （ 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： 1920 15 28800 /ssG VG k gss d? ? ? ?。 ② 據(jù) VSS/SS=， △ X=單池產(chǎn)泥 △ Xi=△ X/2=1008/2=504kgSS/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 ? ? ? ? 31008 5 0 . 4 /1 1 0 0 0 1 9 8 %s s XW m dP? ?? ? ?? ? ? 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 26 頁(yè) 共 49 頁(yè) 單池排泥量 35 0 .4 2 5 .2 /2siW m d?? ④污泥齡 ? ?28800 2 8 .61008c G dX? ? ? ?? （ 3）排泥系統(tǒng)設(shè)計(jì) 在 UASB 三相分離器下 和底部 400mm 高處，各設(shè)置一個(gè)排泥口，取排泥管徑為 DN250，共兩個(gè)排泥口，每天排泥一次。 水封罐 水封罐一般設(shè)于消化反應(yīng)器和沼氣柜或壓縮機(jī)房之間，起到調(diào)整和穩(wěn)定壓力，兼作隔絕和排除冷凝水之用。 沼氣柜壓力 p? 400mmH2O，取為，則在忽略沼氣管路壓力損失時(shí)，水封罐所需最大水封為 ? ?0 2 22 . 5 0 . 4 2 . 1H p p m H O? ? ? ? ? 取水封罐總高度為 H=(m) 水封罐直徑 1800mm，設(shè)進(jìn)氣管 DN100 鋼 管 四根，出氣管 DN150 鋼 管 一根， 進(jìn)水管 DN520 鋼 管 一根，放空管 DN50 鋼 管 一根，并設(shè)液面計(jì)。氣水分離器中預(yù)裝鋼絲填料，在各級(jí)氣水分離器前設(shè)置過(guò)濾器以凈化沼氣，在分離器出氣管上裝設(shè)流量計(jì)、壓力表及溫度計(jì)。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 27 頁(yè) 共 49 頁(yè) UASB 的其他設(shè)計(jì)考慮 （ 1）取樣管設(shè)計(jì) 在池壁高度上設(shè)置若干個(gè)取樣管，用以采取反應(yīng)器內(nèi)的污泥樣，以隨時(shí)掌握污泥在高度方向上的濃度分布情況，在距反應(yīng)器底 ~ 位置，沿池壁高度上設(shè)置 4 根，沿反應(yīng)器高度方向各管相距 ，水平方向各管相距 。 （ 2）檢修 ① 人孔 ： 為便于檢修，在 UASB 反應(yīng)器距地坪 處設(shè)置 直徑 700mm 的 人孔一個(gè) 。 （ 3）防腐措施 厭氧反應(yīng)器腐蝕比較嚴(yán)重的地方是反應(yīng)器的上部，此處無(wú)論是鋼材或是水泥都會(huì)被損壞，因此， UASB 反應(yīng)器應(yīng)重點(diǎn)進(jìn)行頂部的防腐處理。 中間水池 參數(shù)選取 已知 Q=6000(m3/d)=250(m3/h)；取水力停留時(shí)間 HRT=5(h)； 中間水池 的有效水深h=(m)；水面超高取 。 選擇 150QW1801515 型污水泵三臺(tái)，兩用一備，其性能見(jiàn)表 表 150QW1801515 型污水泵性能 項(xiàng)目 參數(shù) 項(xiàng)目 參數(shù) 流量 50L/s 電動(dòng)機(jī)功率 15KW 揚(yáng)程 15m 電動(dòng)機(jī)電壓 380V 轉(zhuǎn)速 1460r/min 出口直徑 150mm 軸功率 泵重 量 280kg 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 28 頁(yè) 共 49 頁(yè) 效率 65% CASS 反應(yīng)池 設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表 表 CASS 池進(jìn)出水參數(shù) 項(xiàng)目 COD BOD SS 進(jìn)水水質(zhì) (mg/L) 480 169 70 去除率 (%) 90 90 75 出水水質(zhì) (mg/L) 48 20 設(shè)計(jì)流量 Q=6000(m3/d)=250(m3/h)=(m3/s)； BOD 污泥負(fù)荷（ Ns）為： ㎏ MLSS； 混合液污泥濃度為： X=3500(mg/L)； 充水比為： ?? 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 9 3 . 7 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） CASS 反應(yīng)池的構(gòu)造尺寸 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(zhǎng)方形，一端為進(jìn)水區(qū)，另一端為出水區(qū)。 根據(jù)資料，預(yù)反應(yīng)區(qū)長(zhǎng) L1=（ ～ ） L，取 L1=9m。 連通孔孔口面積 A1為： 1 1 139。 ? ?1 6000 1 .6 m2 4 4 7 0H ???? ? ?21 6 0 0 0 11 0 9 1 . 6 2 . 92 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 。于池底設(shè)置放空管，管徑取DN300。 CASS 池生物代謝產(chǎn)泥量為： rss rrrr QSNbaNQSbSQaVXbSQaX ）（ ????????????? 式中： a———— 微生物代謝增系數(shù)， kgVSS/kgCOD b———— 微生物自身氧化率， (l/d) 根據(jù)糖廠廢水性質(zhì)，參考類似經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì) a= ， b= ， 則 有 ：0 . 0 50 . 8 3 6 0 0 0 0 . 4 0 8 1 4 0 4 /0 . 1 9 5X k g d? ? ? ? ? ?（ ） （ ） 假定排泥含水率為 98%，則排泥量為： ? ? 333 1404 7 0 . 2 / )1 0 1 1 0 1 9 8 %S XQ m dP?? ? ?? ? ? （（ ） （ 2）排泥系統(tǒng) 每池池底坡向排泥坡度 i=，池出水端池底設(shè)（ ） m3 排泥坑一個(gè)， 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 32 頁(yè) 共 49 頁(yè) 每池排泥坑中接出泥管 DN200 一根。 每立方米廢水供空氣量為： ? ?32 4 1 2 2 1 9 .3250 m? ? 每去除 1kgCOD 的耗空氣量為： ? ?32 4 1 2 2 4 6 . 9 /2 5 0 0 . 4 0 8 m k g C O D? ?? 空 氣 （ 3）布?xì)庀到y(tǒng)計(jì)算 單個(gè)反應(yīng)池平面面積為 40 10，設(shè) 384 個(gè)曝氣器，則每個(gè)曝氣器的曝氣量=G/450=2412/384=(m3/h)。其技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表 。個(gè) ～ m2/h兩池共兩根空氣支管， 88 根空氣小支管。24 4 2 4 1 2 0 . 1 22 9 3 6 0 0 3 6 0 0 7 9G v?? ?? ? ?? ? ? ? ? ?橫 支 管， 取 DN120㎜鋼管， 空氣小支管管徑 ： ? ?34 4 2 4 1 2 0 . 0 64 6 3 6 0 0 4 6 3 6 0 0 5GDmv?? ?? ? ?? ? ? ? ?小 支 管 ， 取 DN60㎜鋼管。9 . 8 9 . 8 4 . 5 1 . 9 2 . 9 4 8 . 9 5 8 . 8fP H h h K P a K P a? ? ? ? ? ? ? ? ?? 故鼓風(fēng)機(jī)的供氣壓力可采用 ，選擇一臺(tái)風(fēng)機(jī)曝氣，則風(fēng)機(jī)能力為 G=50（ m3/min