【正文】 離器構(gòu)造設(shè)計(jì) 1. 設(shè)計(jì)說(shuō)明 三相分離器要具有氣、液、固三相分離的功能。 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) 污水 量和表面負(fù)荷率決定。 三相分離器長(zhǎng)度 B=10m ，每個(gè)單元寬度 b=L/6=16/6= 。 沉淀區(qū)的表面負(fù)荷率 ? ?321 0 4 . 2 0 . 6 5 / 1 . 0 2 . 0160iQ m m hS ??? ? ? ??? 3. 回流縫設(shè)計(jì) 如圖 33 是三相分離器的結(jié)構(gòu)示意圖 h4bb2b1b3h2h1h3DCBAEV1V2 圖 33 三相分離器結(jié)構(gòu)示意圖 18 設(shè)上下三角形集氣罩斜面水平夾角 α = 55176。 α ———— 下三角集氣罩斜面的水平夾角； h3———— 下三角集氣罩的垂直高度， m。 l 設(shè)上三角形集氣罩 下端與下三角斜面之間水平距離的 回流縫的寬度 b3 =CD= m ,則上三角形回流縫面積為： S2 = b3 2n = 10 2 6 = 54 m2 上下三角形集氣罩之間回流逢中流速 (V2)可用下式計(jì)算： V2 = Q1/S2， 式中： Q2———— 反應(yīng)器中 污水 流量， m3/h； S2 ———— 上三角形集氣罩回流逢之間面積， m2； V1 = 54 = m/h V1 V2 m/s,符合設(shè)計(jì)要求。 = ＝ m 4. 氣液分離設(shè)計(jì) 由圖 23可知： CE = CDSin55176。 = CB = 0 .3 7 0 .6 45 5 5 5CE mSin Sin?? 設(shè) AB= ，則 h4 = (AB + b2/2) = ( + ) = m 校核氣液分離。 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 ———— 污水 的動(dòng)力粘滯系數(shù)， s 。 s 。 5. 三相分離器與 UASB 高度設(shè)計(jì) 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 。 (3)布水系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 1. 配水系統(tǒng)采用穿孔配管，進(jìn)水管總管徑取 200 ㎜，流速約為 m/s。 2. 布水孔孔徑 共設(shè)置布水孔 66個(gè)，出水流速 u選為 ，則孔徑為 4 4 2 0 8 . 3 3 / 2 0 . 0 1 63 6 0 0 3 6 0 0 6 6 3 . 1 4 2 . 2Qdmnu? ?? ? ?? ? ? 3. 驗(yàn)證 常溫下，容積負(fù)荷 （ Nv）為： (m3 空塔水流速度 2 0 8 .3 3 0 .6 5 /320k Qu m hS? ? ? ＜ m/h 符合要求。 (4)排泥系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 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： 1 5 5 6 1 5 2 3 3 4 0 /ssG V G k g ss d? ? ? ? 。 ② 據(jù) VSS/SS = ，△ X=392/=490 kgSS/d 單池產(chǎn)泥 △ Xi = △ X/2 = 490/2 = 245 kgSS/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 ? ? ? ? 3490 2 4 . 5 /1 1 0 0 0 1 9 8 %s s XW m hP? ?? ? ?? ? ? 單池排泥量 32 4 .5 1 2 .2 5 /2siW m h?? ④污泥齡 ? ?23340 4 7 .6 3490c G dX? ? ? ?? 3. 排泥系統(tǒng)設(shè)計(jì) 在 UASB 三相分離 器下 400 ㎜高處，各設(shè)置一個(gè)排泥口，共兩個(gè)排泥口。 (5)出水系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)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。 1. 出水槽設(shè)計(jì) 對(duì)于每個(gè)反應(yīng)池，有 6 個(gè)單元三相分離器，出水槽共有 6 條，槽寬 。 2. 溢流堰設(shè)計(jì) ① 出水槽溢流堰共有 12條（ 6 2），每條長(zhǎng) 10 m，設(shè)計(jì) 900三角堰，堰高 50 ㎜，堰口水面寬 b=50 ㎜。 s），設(shè)計(jì)溢流負(fù)荷 f = L/（ m 三角堰數(shù)量 ：32 5 .0 7 5045 0 1 0ln b ?? ? ?? 個(gè)， 每條溢流堰三 角堰數(shù)量： 504/12=42 個(gè)。 ②堰上水頭校核 每個(gè)堰出流率： 3 552 8 1 0 5 . 5 6 1 0 /504iqq m sn ? ???? ? ? ? 按 900三角堰計(jì)算公式， ? 堰上水頭： 55 . 5 6 1 0 0 . 0 1 7 21 . 4 3 1 . 4 3qhm??????? ? ??????? ?? ③出水渠設(shè)計(jì)計(jì)算 反應(yīng)器沿長(zhǎng)邊設(shè)一條矩形出水渠， 6條出水槽的出水流至此出水渠。 渠口附近水深 0 .0 2 8 0 .1 1 60 .8 0 .3iq muxa ??? 以出水槽槽口為基準(zhǔn)計(jì)算，出水渠渠深： +=，離出水渠渠口最遠(yuǎn)的出水槽到渠口的距離為 米，出水渠長(zhǎng)為 +=，出水渠尺寸為 ，向渠口坡度 。 ①總產(chǎn)氣量 30. 4 50 00 1. 4 0. 8 22 40 /oG rQ C E m h? ? ? ? ? ? 每個(gè) UASB 反應(yīng)器的產(chǎn)氣量 32240 1 1 2 0 /22i GG m h? ? ? 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 13根集氣管。采用鋼管，單池沼氣主管管道坡度為 %. 單池沼氣主管內(nèi)最大氣流量 31120 0 .0 1 3 /2 4 3 6 0 0iq m s??? 取 D=150 ㎜，充滿度為 ，則流速為 0 .0 1 3 4 0 .9 2 /0 .8 0 .1 5v m s?????? ④ 兩池沼氣最大氣流量為 32240 0 .0 2 6 /2 4 3 6 0 0q m s??? 取 DN=250 ㎜，充滿度為 ；流速為 20 .0 2 6 4 0 .8 8 /0 .2 5 0 .6v m s? ????? 2. 水封灌設(shè)計(jì) 水封灌主要是用來(lái)控制三相分離氣的 集氣室中氣液兩相界面高度的，因?yàn)楫?dāng)液面太高或波動(dòng)時(shí)，浮渣或浮沫可能會(huì)引起出氣管的堵塞或使氣體部分進(jìn)入沉降室，同時(shí)兼有有排泥和排除冷凝水作用。 ②水封灌 水封高度取 m，水封灌面積一般為進(jìn)氣管面積的 4倍，則 24 2 2 2114 0 . 2 5 4 0 . 1 9 644S d m??? ? ? ? ? ? 水封灌直徑取 。 4. 沼氣柜容積確定 由上述計(jì)算可知該處理站日產(chǎn)沼氣 2240 3m ， 則沼氣 柜容積應(yīng)為 3h 產(chǎn)氣量的體積確定，即 32 2 4 0 / 2 4 3 2 8 0V q t m? ? ? ?。 設(shè)計(jì)說(shuō)明 CASS 工藝是 SBR 工藝的發(fā)展，其前身是 ICEAS，由預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)組成。 ? 運(yùn)行費(fèi)用低，節(jié)能效果顯著。 ? 管理簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，不易發(fā)生污泥膨脹。 設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)流量 Q = 5000m3/d = m3/h =； 進(jìn)水 COD=280mg/L ，去除率為 85% ； BOD 污泥 負(fù)荷（ Ns）為： ㎏ MLSS； 混合液污泥濃度 為： X=4000mg/L ； 充水比為： ； 進(jìn)水 BOD= 160 mg/L，去除率為 90%。 2. 沉淀時(shí)間 。 26 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)。 圖 34 CASS 池結(jié)構(gòu)示意圖 據(jù)資料， B： H=1～ 2， L： B=4～ 6，取 B=10m,L=40 m。 根據(jù)資料，預(yù)反應(yīng)區(qū)長(zhǎng) L1=（ ～ ） L，取 L1=8 m。n 為 3個(gè)。 124 QA B L Hn n U U??? ? ? ? ???? ? ??? 1 QH nNA? 式中 ： Q ———— 每天處理水量， dm/3 ； n ———— CASS 池子個(gè)數(shù) ； U ———— 設(shè)計(jì)流水速度 ，本設(shè)計(jì)中 U = 50 m/h ； N ———— 一日內(nèi)運(yùn)行周期數(shù) ； A ———— CASS 池子的面積， 2m ； 1A ———— 連通孔孔口面積，㎡ ； 27 1L ———— 預(yù)反應(yīng)區(qū)池長(zhǎng)， m ； 1H ———— 池內(nèi)設(shè)計(jì)最高水位至潷水機(jī)排放最低水位 之間的高度， m ； B———— 反應(yīng)池寬， m 。 (3)污泥 COD 負(fù)荷計(jì)算 由預(yù)計(jì) COD 去除率得其 COD 去除量為： 280 85% 238 /mg L?? 則每日去除的 COD 值為： 5000 2381000? = 1190 kg/d sN = UQSnXV 式中 ： Q ———— 每天處理水量 ， dm/3 SU ———— 進(jìn)水 COD 濃度與出水濃度之差 ， mg/L n ———— CASS 池子個(gè)數(shù) X———— 設(shè)計(jì)污泥濃度 ， mg/L V———— 主反應(yīng)區(qū)池體積 ， 3m sN = 5000 2382 3500 1600??? = /( . )kgC OD kgML SS d (4)產(chǎn)泥量及排泥系統(tǒng) 1. CASS 池產(chǎn)泥量 CASS 池的剩余污泥主要來(lái)自微生物代謝的增值污泥，還有很少部分由進(jìn)水懸浮物沉淀形成。 (5)需氧量及曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 根據(jù)實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，微生物氧化 1kgCOD 的參數(shù) 1a 取 ，微生物自身耗氧參數(shù) 1b 取，則一個(gè)池子需氧量為： 112 ()O a Q So Se b X V? ? ? = 5000/2 23810 3 + 350010 3 1953 = kg/d 則每小時(shí)耗氧量為： 1 6 0 0 .4 6 6 .6 8 /24 kg h? 2. 供氣量計(jì)算 溫度為 20 度和 30 度的水中溶解氧飽和度分別為： LmgCs /)20( ? ， LmgCs /)30( ? 微孔曝氣器 出口處的絕對(duì)壓力為： 13 10 10bPH? ? ? ? = 10 10 ? ? ? ? = 10 Pa? 式中： H ———— 最大水深 ， m 29 空氣離開(kāi)主反應(yīng)區(qū)池時(shí)的氧百分比為： 0 02 1 (1 ) 1007 9 2 1 (1 )AAEQt E????? ? ?? ? 0 02 1 1 0 .1 5 1 8 .4 37 9 2 1 1 0 .1 5????? 式中： AE ———— 空氣擴(kuò)散器的氧轉(zhuǎn)移率，取 15%值 暴氣池中混合液平均 溶解氧飽和度按最不利溫度 為： ( 3 0 ) 5()2 .0 6 6 1 0 4 2P b Q tC sb C s??? 551 .4 7 4 1 0 1 8 .4 37 .6 3 ( )2 .0 6 6 1 0 4 2?? ? ?? /mg L? 溫度為 20℃時(shí)， 暴氣池中混 合液平均 溶解 氧飽和度為： ( 2 0 ) 5()2 .0 6 6 1 0 4 2P b Q tC sb C s??? 551 .4 7 4 1 0 1 8 .4 39 .1 7 ( )2 .0 6 6 1 0 4 2?? ? ?? /mg L? 溫度為 20℃ 時(shí) ， 脫氧清水的充氧量為： ( 2 0 ) ( 2 0 )()( ) 1 .0 2 4 TTR C sRo a C sb C???? ?? ? ? ? ?3 0 2 06 6 . 6 8 1 0 . 5 60 . 8 2 0 . 9 5 1 . 0 8 . 7 9 2 . 0 1 . 0 2 4 ??? ? ? ? ? ? /kg h? 式中： a ———— 氧轉(zhuǎn)移折算系數(shù) ， 一般取 ～ ，本設(shè)計(jì)取 ； ? ———— 氧溶解折算系數(shù)，一般取 ～ ，本設(shè)計(jì)取 ； ? ———— 密度，㎏ /L，本設(shè)計(jì)取 ㎏ /L； C———— 污水 中實(shí)際溶解氧濃度， mg/L； 30 R———— 需氧量，㎏ /L，為 ㎏