【正文】 ， m2。 配水 系統(tǒng)設(shè)計(jì) （ 1）設(shè)計(jì)原則 a、 進(jìn)水必須要反應(yīng)器底部均勻分布，確保各單位面積進(jìn)水量基本相等，防止短路和表面負(fù)荷不均； b、應(yīng)滿足污泥床水力攪拌需要，要同時考慮水力攪拌和產(chǎn)生的沼氣攪拌； c、易于觀察進(jìn)水管的堵塞現(xiàn)象，如果發(fā)生堵塞易于清除。d ） ) 顆粒污泥 12 24 ＞ 2 ＞ 4 凝絮狀污泥 ＞ 40kgDS/m3 ＜ 12 12 23 ＞ 2 中等濃度絮狀污泥 40120kg/m3 12 ＜ 12 25 ＞ 2 由上表可知，對于顆粒污泥來說，容積負(fù)荷大于 4 kgCOD/（ m3 則布水器上面布水孔的個數(shù) n 滿足： 2BL1 ??n ， 即 n＜ 162 ?LB ，取 n=15 湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 24 故每個進(jìn)水口負(fù)荷 a=nLB= 1532? ＞2 2m ，符合 設(shè)計(jì) 要求。 三相分離器設(shè)計(jì) 三相分離器設(shè)計(jì)計(jì)算草圖見下圖： 圖 32 三相分離器設(shè)計(jì)計(jì)算草圖 （ 1） 設(shè)計(jì)說明 UASB 的重要構(gòu)造是指反應(yīng)器內(nèi)三相分離器的構(gòu)造，三相分離器的設(shè)計(jì)直接影響氣、液 、固三相在反應(yīng)器內(nèi)的分離效果和反應(yīng)器的處理效果。 （ 2） 沉淀區(qū)的設(shè)計(jì) 三相分離器的沉淀區(qū)的設(shè)計(jì)同二次沉淀池的設(shè)計(jì)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(fù)荷率決定。 60176。 湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 25 故設(shè)計(jì)時應(yīng)滿足以下要求： a、沉淀區(qū)水力表面負(fù)荷 ?！?60176。 c、進(jìn)入沉淀區(qū)前，沉淀槽底逢隙的流速 ≤2m/h。 e、水力停留時間介于 ～ 2h。 g、分離氣體的擋板與分離器壁重疊在 20mm 以下。 則沉淀區(qū)面積為： A= LB=32m2 故表面水力負(fù)荷為： q= hmhmAQ /???，符合設(shè)計(jì)要求。保護(hù)高度 h1取 ，三角形以上的保護(hù)水深為 h2=——，取h2=。~60176。 b、相鄰 2 個下三角 形集氣罩之間的水平距離： b2=b2b1=22? = 式中： b2———相鄰 2 個下三角形集氣罩之間的水平距離 ， m； b———單元三相分離器的直徑， m。L 確定上下三角形集氣罩相對位置及尺寸，由圖可知： BC = b3/sin30176。cos60176。tan60176。所以，重疊量的大小是決定氣液分離效果好壞的關(guān)鍵。當(dāng)混合液上升到 A 點(diǎn)后將沿著 AB 方向斜面流動，并設(shè)流速為 va，同時假 定 A 點(diǎn)的氣泡以速度 vb 垂直上升，所以氣泡的運(yùn)動軌跡將沿著 va 和 vb 合成速度的方向運(yùn)動，根據(jù)速度合成的平行四邊形法則， 湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 27 則有：ABBCABADvvab ?? 要使氣泡分離后進(jìn)入沉淀區(qū)的必要條件是： ??????? ABBCABADvvab ＞ 設(shè)消化溫度為 T=25℃ ，沼氣密度 ρg=103g/cm3； 水的密度 ρ1 =997kg/m3=，取氣泡直徑 d=。 而 μ= ? 1? ，式中 ? —液體的運(yùn)動粘度系數(shù)， cm2/s。 則21 )(18 dgv gb ???? ?? = 23 )( ???? ? ?=水流速度 va=v2=校核： ??abvv , ??ABBC ABBC＞abvv ，故設(shè)計(jì)滿足要求 湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 28 出水系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 出水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在 UASB 反應(yīng)器設(shè)計(jì)中也占有重要地位。為了保持出水均勻、沉淀區(qū)的出水系統(tǒng)通常采用出水渠 (槽 )。常用的布置形式有兩種，如圖所示。 圖 33 出水渠的布置形式 排泥系統(tǒng)設(shè)計(jì) 每去除 1kg 的 COD 產(chǎn)生 ，取污泥產(chǎn)率 ； 則每日產(chǎn)泥量為： ΔX1=2560550103=，污泥含水率P=99%，污泥密度 1000kg/m3，則濕泥量為： d/%9911000 X 31 ??????? ）（）（△Q 可用 D＝ 200mm 的排泥管，每天排泥一次。儲氣柜的壓力一般為 2～ 3KPa，不宜太大。目前一般是在用有機(jī)負(fù)荷計(jì)算填料容積的基礎(chǔ)上，按照構(gòu)造要求確定池子的具體尺寸、池數(shù)以及池的分級。生物接觸氧化池的容積一般按BOD5( VN =1000~1800gBOD5/ 3m d)的容積負(fù)荷并且相互核對以確定填料容積。滿足微生物需氧所需的空氣量，為保持氧化池內(nèi)一定的攪拌強(qiáng)度，滿足營養(yǎng)物質(zhì)、溶解氧和生物膜之間的充分接觸，以及老化生物膜的沖刷脫落，氣水比宜大于 10，一般取 10~20。 設(shè)計(jì)參數(shù) 容積負(fù)荷 VN =1000 gBOD5/ 3m /h La———BOD5進(jìn)水濃度， mg/L Lt———BOD5出水濃度， mg/L Nv———容積負(fù)荷 )(550 mV ???? 接觸氧化池總面積 A A=V/ h0=247。= 池深 H= h0+h1+h2+h3=3+++= 式中： h1———為超高 ， h2———為填料層上水深 ， h3———為填料至池底的高度 。(3600π)= m/s v1在 10~15 m/s 范圍內(nèi)，滿足規(guī)范要求。h)；阻力： ~；曝氣板為陶瓷材料，托盤為 ABS 材料。本設(shè)計(jì)中，污泥產(chǎn)率取Y=，含水率 97％。 設(shè)該污水 SS 中 10％可為生物降解活性物質(zhì)，泥齡 θc 取 5d， WDS＝ 5505（ － ） +（ － － ） 5505 =（ 5d） 則污泥體積 Q= WDS/(197%)=(550)= 二級生物接觸氧化池的設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)參數(shù) 容積負(fù)荷 VN =1000 gBOD5/ 3m /h La———BOD5進(jìn)水濃度， mg/L Lt———BOD5出水濃度， mg/L Nv———容積負(fù)荷 00 )3075(550 mV ???? 接觸氧化池總面積 A A=V/ h0=247。= 池深 H= h0+h1+h2+h3=3+++= 式中： h1———為超高 ， h2———為填料層上水深 ， h3———為填料至池底的高度 。(3600π)= m/s v1在 10~15 m/s 范圍內(nèi)，滿足規(guī)范要求。h)；阻力： ~；曝氣板為陶瓷材料，托盤為 ABS 材料。本設(shè)計(jì)中，污泥產(chǎn)率取Y=，含水率 97％。 設(shè)該污水 SS 中 10％可為生物降解活性物質(zhì)，泥齡 θc 取 5d， WDS＝ 5505（ － ） +（ － － ） 5505 =（ 5d） 則污泥體積 Q= WDS/(197%)=(550)= 沉淀池的設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)說明 沉淀池是分離懸浮物的一種常用構(gòu)筑物。 設(shè)計(jì)選型 各種形式沉淀池特點(diǎn)及使用條件如下 表 所示： 表 39 各種形式沉淀池特點(diǎn)及使用條件 池型 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 使用條件 平流式 處理水量大小不限，沉淀效果好。 平面布置緊湊，施工方便，造價低。 多斗排泥時，每個斗均需設(shè)置排泥管（閥），手動操作，工作繁雜， 采用機(jī)械刮泥時容易銹蝕。常用于處理水量小于 2 萬m3/d 的小型污水處理廠。豎流式沉淀池多為圓形，亦有呈方形或多角形，本 設(shè)計(jì)為正方形， 1 座。池徑 (或正方形的一邊 )與有效水深之比一般不大于 3。污水在中心管內(nèi)的流速對懸浮顆粒的去除有一定的影響，其流速不應(yīng)大于 30mm/s，中心管下口應(yīng)設(shè)有喇叭口和反射板，底板面距泥面不宜小于 ，水從中心管喇叭口與反射板間流出的縫隙出流速度一般不大于 40mm/s。污泥貯積在底部的污泥斗中，污泥含水率為96%98%，固體負(fù)荷 2150 /( )kg m d??，堰口負(fù)荷 /( )Lsm??。h)；沉淀時間 t=2h；污泥含水率 P0=96%；污泥區(qū)污泥斗的圓 錐面與地平呈 45176。 設(shè)計(jì)沉淀池對各污染物去除率見表 310： 表 310 沉淀池去除率 污染物 CODCr BOD5 SS 進(jìn)水濃度（ mg/L） 30 出水濃度（ mg/L） 18 去除率（ %） 40 40 40 設(shè)計(jì)計(jì)算 中心管面積 f 湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 36 0maxvQf ? 式中： Qmax———最大流量， m179。/s v———污水在沉淀池內(nèi)的流速， m/s 上升流速 v=u0=2m a x mvQF ??? 沉淀池邊長 L= fF? = ? =，取 5m 沉淀池有效水深 h2=ut=2=3 m 湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 37 式中： u———沉淀區(qū)上升流速，數(shù)值上與 q 相當(dāng)。3=(不大于 3，合格 ) 污泥部分所需總?cè)莘e V VW=)100(1000 100)(24 010 pCCQ ? ??? ?=)96100(10 0010 00 100)( ?? ???=式中： ? ———為污泥容重， kg/m3，含水率在 95%以上時，可取 1000 kg/m3。L’+ L’2)/3=(52+52+22) /3= 式中： h5———污泥斗高度， m； L’———污泥斗下底邊長， m； 根據(jù)三角形幾何關(guān)系，有 (L L’)/2= h5，取 L’=2m，則 h5=。 式中： h1———保護(hù)高，一般 h1=； h4———緩沖層厚，有反射板時 h4=。污泥處理的目的有： 確保廢水處理的效果，防止二次污染； 使容易腐化發(fā)臭的有機(jī)物穩(wěn)定； 使有毒有害物質(zhì)得到妥善處理或利用； 使有用物質(zhì)得到綜合利用，變害為利。污泥濃縮的方法有重力濃縮和氣浮濃縮、機(jī)械濃縮三種，在實(shí)際工程中該廢湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 38 水以重力濃縮最常用。 設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)泥量 廢水處理過程產(chǎn)生的污泥來自以下幾部分： （ 1）氣浮池， Q1=130m179。/d， 含水率 97% （ 3） UASB 反應(yīng)器， Q3=179。/（ 5d） =179。/d， 含水率 96% 總污泥量為： Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5=130++++=179。/d 濃縮后污泥含水率為： 97% 濃縮后污泥體積： dmV / 31 ????? 設(shè)計(jì)計(jì)算 池子邊長 （ 1）根據(jù)要求，濃縮池的設(shè)計(jì)橫斷面面積應(yīng)滿足： A≥QC/M 式中： Q———入流污泥量， m179。d C———入流固體濃度， kg/m179。 （ 2）濃縮后污泥濃度為： C1=179。 停留時間，取 12h，則 mATQh ????? ，取 （ 2） 濃縮池總高度 H H1 = h1 + h2 + h3 式中： H ———濃縮池總高， m； h2———超高， m； h3———緩沖層高度， m。則污泥斗的高度為： h4=(–)tan50176。 附屬構(gòu)筑物 本設(shè)計(jì)中的附屬構(gòu)筑物包括壓濾機(jī)房、值班室、配電室、庫房、風(fēng)機(jī)房，根據(jù)需要及場地布置，各構(gòu)筑物的尺寸均為 54。 表 311 主要構(gòu)筑物與設(shè)備 設(shè)備名稱 型號規(guī)格 工藝參數(shù) 備注 格柵 b=20mm S=10mm 1 座 調(diào)節(jié)池 88 HRT=8h 1 座 氣浮池 43 HRT=32min 1 座 水解酸化池 545 HRT=4h 2 座 UASB 86 HRT=8h Nv=10kgCOD/（ m3d） 1 座 一級生物接觸氧化池 1035 Nv=1kgBOD5/（ m3d） 1 座 二級生物接觸氧化池 525 Nv=1kgBOD5/（ m3d） 1 座 沉淀池 55 HRT=2h q=(m2總圖平面布置時應(yīng)遵從以下幾條原則 : 布置盡可能緊湊，以減小處理廠的占地面積和連接管線的長度。 對于輔助建筑物，應(yīng)根據(jù)安全方便等原則布置。 廢水管渠的布置應(yīng)盡量短，避免交叉。 湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 42 廠區(qū)內(nèi)給水管、空氣管、蒸汽管及輸配電線路的布置，應(yīng)避免相互干擾，既要便于施工和維護(hù)管理，又要占地緊湊。 要考慮擴(kuò)建的可能，留有適當(dāng)?shù)臄U(kuò)建 余地，并考慮施工方便。總之，廢水處理廠的平面設(shè)計(jì)，除應(yīng)滿足工藝設(shè)計(jì)上的要求外，還必須符合施工、運(yùn)行上的要求。具體地說，就是通過水頭損失的計(jì)算，確定各處理構(gòu)筑物的標(biāo)高，以及連接構(gòu)筑物間的管渠尺寸和標(biāo)高，從而使廢水能夠按處理流程在各構(gòu)筑物間順利流動。并應(yīng)適當(dāng)留有余地，以保證在任何情況下，處理系統(tǒng)都能夠運(yùn)行正常。 設(shè)置終點(diǎn)泵站的污水處理站，水力計(jì)算常以接納處理后污水水體的最高水位作為起點(diǎn)，逆污水處理流程向上倒退計(jì)算，以使處理后污水在洪水季節(jié)也能自流排出，而水泵需要的揚(yáng)程則較小，運(yùn)行費(fèi)用也較低。還應(yīng)考慮到因維修等原因需將池水放空而在高程上提出的要求