【正文】 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 = 3 – 2 = m 則下三角形回流縫面積為： S1 = b2 n = 10 5= 73 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。 l 21 確定上下三角形集氣罩相對位置及尺寸，由圖可知： BC = b3/sin35176。 = Sin55176。 cos55176。 55tg176。 假定氣泡上升流速和水流流速不變 沿 AB方向水流速度： Va = Qi/(CEB 2N) = (102 6) = 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。 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 = = 一般廢水的μ 凈水的μ ,故取μ = 由斯托克斯工式可得氣體上升22 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 ??? ? ? ? ? ? ?? ?? ； ?? ； baV BCV AB? ； 可脫去 d≧ 的氣泡。 DF= AF?AD = ? ? = m h5 = DFsin55176。 = m h = h2 + h3 + h4 ? h5 = + + ? = m UASB 總高 H = ， 沉淀區(qū) 高 ，污泥區(qū)高 ，懸浮區(qū)高 ，超高 。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)進水。 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。 排泥系統(tǒng)設(shè)計計算 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： G = VGss = 140015 = 21000kgss/d 產(chǎn)泥量計算 厭氧生物處理污泥產(chǎn)量取 ： UASB反應(yīng)器總產(chǎn)泥量 : ?X = rQC0E = 4000 = 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———— 進水 COD濃度 kg/m3； E———— 去除率，本設(shè)計中取 85%。每天排泥一次 。出水是否均勻?qū)μ幚硇Ч泻艽蟮挠绊憽? 單個反應(yīng)器流量 qi = Qi3600 = 設(shè)出水槽口附近水流速度為 m/s，則 槽口附近水深 qi/6ua = = 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 5座。 每個 UASB 反應(yīng)器處理水量 28L/s,查知溢流負荷為 12 L/（ m s），則堰上水面總長為： 28 2 5 .0 71 .1 1 7iqLmf?? 。 一條溢流堰上共有 42 個 100㎜的堰口， 42個 140㎜的間隙。設(shè)出水渠寬 ，坡度 ，出水渠渠口附近水流速度為 。 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 。 每根集氣管內(nèi)最大氣流量 = 214224360013 = 10?3m3/s 據(jù)資料，集氣室沼氣出氣管最小直徑 d=100mm,取 100 ㎜ . 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。 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。 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。 生物接觸氧化池 27 接觸氧化是在生物反應(yīng)器內(nèi)裝載填料利用微生物自身的附著作用，在填料表面形成生物膜，使污水在與生物膜接觸過程中得到凈化。 設(shè)計參數(shù) 設(shè)計流量 Q＝ 4000m3/d= m3/h=。 d) 設(shè)計計算 接觸氧化池設(shè)計水質(zhì)如表 33[17] 表 33 接觸氧化池進出水水質(zhì)指標 水質(zhì)指標 CODcr BOD5 SS TN TP 進水水質(zhì) (mg/l) 270 15 去除率（ %） [16] 80 94 70 70 80 出水水質(zhì) (mg/l) 81 接觸氧化池的有效容積（即填料體積）： V = Q(La ?Lt)M = 4000(? )103 = 式中 : V氧化池有效容積， m3； Q 日均污水流量， m3 /d； La 進水 BOD5 濃度 ,mg/l； Lt 出水 BOD5 濃度 ,mg/l； ? ? 33 mV ?????容積負荷 , gBOD5/(m3 d)。 氧化池格數(shù) n = Ff = = ≈ 24 個 式中： n氧化池格數(shù)，個， n≥ 2 28 f 每格氧化池面積 m2， f≤ 25 m2，取 20 m2。 曝氣系統(tǒng)的計算 需氧量的計算 需氧量 Q = aQ(S0 ?Se)+ bXV = 4000(?)10?3 + 400010?3 = 29 式中： aˊ 平均轉(zhuǎn)化 1Kg 的 BOD 的需氧量 Kg/Kg，取 ； Q 污水設(shè)計流量， m3/d； S0 進水 BOD 含量 ,mg/l； Se出水 BOD 含量 ,mg/l； bˊ 微生物自身氧化過程的需氧量， Kg/Kg，取 ； X 曝氣池中的揮發(fā)性懸浮固體濃度 ,mg/L,取 3000 mg/L。 R0 = ( ? 2)(40?15) = = 供氣量為： Qa = = = 30 曝氣器及空氣管路的計算 本設(shè)計采用 WZP 中微孔曝氣器，技術(shù)參數(shù)如下： 曝氣量： 412m3/ h 個 服務(wù)面積： 氧利用率：在 4米以上水深，標準狀態(tài)下為 30%～ 50% 充氧能力： 充氧動力效率： kgO2/ 本設(shè)計取服務(wù)面積為 m2/個，則此池共需要曝氣器為 24/=240 個 本池設(shè) 30根支管，管長 ，每根支管設(shè) 10個曝氣頭，曝氣頭間距 ,共 300 個。 根據(jù)風量 D和風壓 P，選擇 型 號： DG 超小型離心鼓風機 功 能：提供氣源 數(shù) 量： 2臺（一用一備） 風 量： Q=50m3/min 風 壓： P= 功 率： N= 污泥產(chǎn)量計算 污泥排放量 QSSYX ea )( —?? 式中： Y污泥產(chǎn)率系數(shù)， kgMLVSS/(kgBOD5),取 Q 污水設(shè)計流量， m3/d。 Se出水 BOD含量 ,mg/l。 第四 章 污泥部分各處理構(gòu)筑物設(shè)計與計算 集泥井 污水處理系統(tǒng)各構(gòu)筑物所產(chǎn)生的污泥每日排泥一次，集中到集泥井，然后在由污泥泵打到污泥濃縮池。 設(shè)計參數(shù) 設(shè)計泥量 32 啤酒廢水處理過程產(chǎn)生的污泥來自以下幾部分： UASB 反應(yīng)器， Q1 = ,含水率 98% ； 生物接觸氧化池 ， Q2 = m3/d,含水率 % ； 總污泥量為： Q = Q1 + Q2 = m3/d，設(shè)計中取 200 m3/d。 此外，為保證 生物接觸氧化池 排泥能按其運行方式進行，集泥井容積應(yīng)外加 m3。 集泥井有效深度為 ，則其平面面積為 A = V/H = 設(shè)集泥井平面尺寸為 。 集泥井最高泥位為 ,最低泥位為 3m 池底標高為 。則排泥泵抽升的所需凈揚程為 5 m，排泥泵富余水頭 m，管道水頭損失為 m，則污泥泵所需揚程為 5+2+= m。其性能如表 18 表 18 80QW50103型潛污泵性能 型號 流量(m3/h) 揚程 （ m） 轉(zhuǎn)速(r/min) 電動機功率(kw) 效率(%) 出口直徑（㎜） 重量（ kg） 80QW50103 50 10 1430 3 80 125 污泥濃縮池 設(shè)計參數(shù) 設(shè)計泥量 啤酒廢水處理過程產(chǎn)生的污泥來自以下幾部分： 33 UASB 反應(yīng)器， Q1 = ,含水率 98% ； 生物接觸氧化池， Q2 = m3/d,含水率 % ； 總污泥量為： Q = Q1 + Q2 = m3/d，設(shè)計中取 190 m3/d。d ； C———— 入流固體濃度 kg/m3。則池壁高： H1 = h1 +h2 + h3= m 污泥斗 污泥斗下錐體邊長取 m ，污泥斗傾角取 50176。 = 污泥斗的容積為： V2 = 13h4(a12 +a22 + a1a2) = 13 ( + + ) = 總高度 H = + = m 設(shè)計計算草圖如圖 21。于濃縮池最高處設(shè)置一根，向下每隔 、 處設(shè)置一根排水管。 工藝流程 工藝流程見圖 22。 機型選取 選取 DYQ1000 型帶式壓榨過濾機 ，其工作參數(shù)如表 ： 表 41 DYQ1000 型帶式壓榨過濾機 工作參數(shù) 濾網(wǎng) 電動機 控制器型號 最大沖洗耗水量(m3/h)(mm） 沖洗壓力（ Mpa) 氣動部分輸入壓力（ MPa） 有效寬（ mm) 速度Kw/min 型號 功率（ Kw） 1000 JZTY314 JDIA40 6 ≥ 氣動部分流量 (m3/h) 處理能力【 kg/h 投藥系統(tǒng)投按加聚丙烯酰胺考慮。選擇 ZJ470 型折槳式攪拌機一臺，其規(guī)格如表 28。 表 43 JZ125/ 型柱塞計量泵性能 型號 流量 (L/h) 排出壓力(MPa) 泵 速 (次 /min) 電動機功率(KW) 進、出口直徑 (㎜ ) 重量 (kg) JZ125/ 125 102 15 ～ 230 計量泵占地尺寸為 815 ㎜ 715㎜，高為 575 ㎜（不含基礎(chǔ)） 。 經(jīng)過計算各污水處理構(gòu)筑物的設(shè)計水面標高見下表。 表 52 各處理構(gòu)筑物的水面標高及池底標高 構(gòu)筑物名稱 水面標高 (m) 池底標高 (m) 構(gòu)筑物名稱 水面標高 (m) 池底標高 (m) 進水管 調(diào)節(jié)池 名稱 流量 （ L/s） 管徑 （㎜） 坡度I(‰ ) 流速V(m/s) 管長(m) I 連接管道水頭損失見表 54。 污泥高程布置 從 生物接觸氧化池 —— 集泥井推得，集泥井水位 = 從 UASB—— 集泥井推得，集泥井水位 = 從集泥井 —— 濃縮池推得，濃縮池水位 = m 集泥井液位確定為 m，濃縮池液位確定為 m，中間加污泥提升泵房提升污泥。 表 55 污泥處理各構(gòu)筑物標高 構(gòu)筑物名稱 水面標高 池底標高 集泥井 濃縮池 第六 章 工程概算及效益分析 工程初步投資預(yù)算 根據(jù)主要構(gòu)筑物及設(shè)備，估計出的工程投資表如表 61所示 。 （ 2） 運行費用： 包括人工費，電費，折舊費等約 53萬元 。 h 維修費 總投資的 1% 折舊 總投資的 5% 21 藥品費 總計 （ 3）經(jīng)濟