【正文】 ，每個池子的所占面 積為 A=Vi/H= 直徑 D 為 D=，實(shí)際取 D=12m ,每個反應(yīng)器水量 Qi=2020m3 水力停留時間 t=Vi/Qi24= 水力負(fù)荷約為 q=（ m2d ） （ m2d)，基本符合要求。 三相分離器構(gòu)造設(shè)計 UASB 的重要構(gòu)造是指反應(yīng)器內(nèi)三相分離器的構(gòu)造，三相分離器的沒計直接影響氣、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。對污泥床的正常運(yùn)行和獲得良好的出水水質(zhì)起著十分重要的作用，根據(jù)已有的研究和工程經(jīng) 10 驗 ，三相分離器應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)要求： ① 混合液進(jìn)入沉淀區(qū)之前，必須將其中的氣泡予以脫出，防止氣泡進(jìn)入沉淀區(qū)影響沉淀； ② 沉淀區(qū)的表面水力負(fù)荷應(yīng)在 （ m2h ）以下，進(jìn)入沉淀區(qū)前，通過沉淀槽底縫隙的流速不大于 ； ③ 沉降斜板傾角不應(yīng)小于 50176。，使沉泥不在斜板積聚，盡快回落入反應(yīng)區(qū)內(nèi) ,出水堰前設(shè)置擋板，以防止上浮污泥流失。某些情況下，應(yīng)設(shè)置浮渣清除裝置。 三相分離器設(shè)計須確定三相分離區(qū)數(shù)量，大小斜板尺寸、傾角和相互間關(guān)系。 1）小斜板 (反射錐 )臨界長度計算 AO’=?sin1[（ q/(LNpU ） +r] （ 26） 式中 q——通過縫隙的流量， m3/h L——回流縫隙長度， m N——縫隙條數(shù) UP——?dú)馀莸纳仙俣龋?m/s r——上斜板到器壁的距離， m β——下斜板與器壁的夾角 其中 UP由斯托克斯公式汁算： pU =?18Bg（ 1? g? ） 2gd （ 27） 式中 UP——?dú)馀葑杂缮仙俣龋?cm/s B——?dú)馀菖鲎蚕禂?shù) g——重力加速度， 980cm/s2 ρ1——液體密度， g/cm3 ρg——?dú)怏w密度， g/cm3 μ——液體動力粘度， g/(cms) dg——?dú)馀葜睆剑?cm 且 μ=γρ1 （ 28） 式中 γ——液體的運(yùn)動粘滯系數(shù)， cm2/s 設(shè)水溫為 25℃ ，氣泡直徑 dg 為 ，廢水 ρ1 為 ，氣體 ρg 為 11 103g/cm3， B 取 ，凈水 γ= 凈水動力粘度為 μ’=γ 1? ==s 因處理對象為 廢水， μ 比凈水的 μ 大，其值取為凈水的 倍 廢水動力粘度為 μ=μ’=(cms) 氣泡在靜止水中上升速度為 pU = ? ? （ － 310? ） = 210? m/s 單池處理水量為 q= 36001 = 3m /s 設(shè)計回流縫數(shù)量 n=1，寬度 r=，下傾板傾角 α=54176。，即 β=35176。 出回流縫長度 L= 2π=47m 斜板臨界長度 AO’=o35sin1[1 210? )+]= 取小斜板長度 L 小 =’=， 水平 L 小水平 =，取 ， 垂直 L 小垂直 =，取 。 2）集氣罩設(shè)計計算 取上集氣罩 Dl=， H取 2． 0m， a2取為 530。則 D2=,取 D3=6m ，兩側(cè)橫板寬度取為 1． 4m。 上集氣罩沉入斜板的垂直距離 Ha= 大集氣罩的收氣面積占總面積的比例為 A3/A= %3212 )(22 ?? ????? ? ? 50%符合 要求 沉淀區(qū)面積 S= 222 ???? ?? ）（ 回流縫的過水流速為： υ= h/ 4/ ?? UASB 設(shè)計結(jié)果： D=12m， H=6m，其中超高 ? m，三相分離器高度H2=，反應(yīng)區(qū)高 ? ，反應(yīng)器底污泥區(qū)高 ? 。集氣罩頂直徑1D =4m，大斜板長 ?大 ，傾角 2? = ，小斜板長 ?小 ，傾角 12 1? = o29 。 3）脫氣條件校核 如果水是靜止的，則沼氣將以 UP=—，可以進(jìn)入氣室中。但由于在三相分離器中，水是變向流動，因此沼氣氣泡不僅獲得了水的加速，而且運(yùn)動發(fā)生了方向改變。氣泡進(jìn)入氣室必須保證滿足以下公 式要求： UP/υ 12/L L （ 29） 式中 UP——?dú)馀荽怪鄙仙俣? υ——?dú)馀輰?shí)際縫隙流速 L2——回流縫垂直長度 L1——小斜板與大斜板重疊長度 根據(jù)三相分離器設(shè)計結(jié)果，得： pU /υ= 360 ??? 12/L L =（ ） /[（ ） ? ]= 可見 pU /υ 12/L L ，滿足脫氣條件要求 布水系統(tǒng)的設(shè)計計算 為了保證兩個 UASB 反應(yīng)器運(yùn)行負(fù)荷的均勻，并減少污泥床內(nèi)出現(xiàn)溝流短路等不利因素，要設(shè)計配水系統(tǒng)。在 UASB 反應(yīng)器內(nèi)部采用適應(yīng)圓池要求的環(huán)形布水器。 設(shè)計擬每 2—6m2設(shè)置一個布水點(diǎn)。 布水器設(shè)環(huán)管 3 根，支管 4 根，環(huán)管上內(nèi)圈設(shè) 6 個布水點(diǎn)，中圈設(shè) 12 個布水點(diǎn)，外圈設(shè) 18 個布水點(diǎn)，布 水點(diǎn)共 36 個，每點(diǎn)服務(wù)面積 。 1) 內(nèi)圈 服務(wù)面積 Sl=6= 折合為圓的直徑 13 D1=?14S= 用此直徑作一虛圓，在該虛圓內(nèi)等分虛圓面積處設(shè)一圓環(huán)，其上布 6個孔。 圓的直徑 d1=?12S= 2) 中圈 服務(wù)面積 S2=12= 折合為圓的直徑 D2= ? )214 SS ?（= 中圈圓環(huán)的直徑 ?41 ( )=21 S2 解得 d2= 3) 外圈 服務(wù)面積 S3=18= 折合為圓的直徑 D3=? 3)21(4 SSS ??= 外圈圓環(huán)的直徑 ?41 ( )=21 S3 解得 d3= UASB 反應(yīng)器布水器中心管流量為 s/0 2 3 1 5 ???iq，中心管流速選為 ，則中心管管徑為 0d = mm1924q i ???,取 200mm。 布水器支管均分流量為 ，支管管內(nèi)流速選為 ，則管徑計算為 d1=78mm，取 80mm。 內(nèi)圈均分流速為 ，取環(huán)管直徑 50mm，孔口流速為 14 中圈均分流速為 ，取環(huán)管直徑 50mm，孔口流速為 外圈均分流速為 ，取環(huán)管直徑 50mm，孔口流速為 設(shè)孔口直徑 d，則有（ 6+12+18） ?41 d2= 解得 d= 出水渠設(shè)計計算 每個 UASB 反應(yīng)器沿周邊設(shè)一條環(huán)形出水渠，渠內(nèi)側(cè)設(shè)溢流堰，出水渠保持水平，出水由一個出水口排出。 環(huán)形出水渠在運(yùn)行穩(wěn)定，溢流堰出水均勻時，可假設(shè)為兩側(cè)支渠計算。 單個反應(yīng)器流量 ，取 24L/s，側(cè)支渠流量為 12L/s。根據(jù)均勻流計算公式 q=K i （ 211） K=WC R （ 212） C= 6/11Rn （ 213） 式中 q——渠中水流量， m3/s i——水力坡度，定為 i= K——流量模段， m3/s C——謝才系數(shù) W——過水?dāng)嗝婷?積， m2 R——水力半徑， m n——粗糙度系數(shù)，鋼取 n= K=q/ i =12 sm /?? 假定渠寬 b=，則有 W= （ 214） X=2h+ （ 215） R= XW = ?h h （ 216） 15 式中 h——渠中水深， m X——渠濕周， m 代入 K=Wn1 6/1R 2/1R 即 K=W 3/2n1R 則有 = 3/2) ( hh? 解得 h= 可見渠寬 b=，水深 h= 渠中水流流速約為 υ= s/m7 3 8 1012 3 ???? ?Wq 符合明渠均勻流要求。 排泥管的設(shè)計計算 1） 產(chǎn)泥量的計算 產(chǎn)泥系數(shù) r= 干泥 /(kgCODd) 設(shè)計流量 Q=進(jìn)水濃度 CODCr LmgS /25000 ? CODCr 去除率 E=85% UASB 反應(yīng)器總產(chǎn)泥量為 △ X=rQSr=RQS0E=8000=（干） /h 每池產(chǎn)泥 △ iX =△ X/4=（干） /h 設(shè)污泥含水量為 98％，因含水率 P95％，取 ρ=1000kg/m3，則污泥產(chǎn)量為 h/m8 8 %981 11 0 0 3????sQ 2） 排泥系統(tǒng)設(shè)計 UASB 產(chǎn)生的外排污泥主要是有機(jī)污泥，故 UASB 只設(shè)底部排泥管，排空時由污泥泵從排泥管強(qiáng)排。 UASB 每天排泥一次，各池污泥同時排入集泥井，再由污泥泵抽入污泥濃縮 16 池中。各池排泥管選鋼管， DN150，兩池合用排泥管選用鋼管 DN200，該管按每天一次排泥時間 計。 UASB 的其他設(shè)計 1）取樣管設(shè)計 為掌握 UASB 運(yùn)行情況，在每個 UASB 上設(shè)置取樣管。在距反應(yīng)器底— 位置，污泥床內(nèi)分別設(shè)置取樣管 4 根，各管相距 左右，取樣管選用 DN50 鋼管，取樣口設(shè)于距地坪 處，配球閥取樣。 2） UASB 的排空 由 UASB 池底排泥臨時接上排泥泵強(qiáng)制排空。 3）檢修 a 人孔 為便于檢修，各 UASB 反應(yīng)器在距地坪 處設(shè) 800mm 人孔一個； b 通風(fēng) 為防止部分容重過大的沼氣在 UASB 反應(yīng)器內(nèi)聚集，影響檢修和發(fā)生危險，檢修時可向 UASB 反應(yīng)器中通入壓縮空氣，因此在 UASB 反應(yīng)器一側(cè)預(yù)埋空氣管 (由鼓風(fēng)機(jī)房引來 )； c 采光 為保證檢修的采光，除采用臨時燈光處，還可移走 UASB 反應(yīng)器的活動頂蓋，或不設(shè) UASB 頂蓋。 4）給排水 在 UASB 反應(yīng)器布置區(qū)設(shè)置一根 DN32 供水管供補(bǔ)水、沖洗及排空中使用。 5）通行 在距 UASB 反應(yīng)器頂面之下 之處設(shè)置鋼架、 鋼板行走平臺，并連接上臺鋼梯。 6）安全要求 aUASB 反應(yīng)器的所有電器設(shè)施，包括泵、閥、燈等一律采用防爆設(shè)備； b 禁止明火火種進(jìn)入該布置區(qū)域，動火操作應(yīng)遠(yuǎn)離該區(qū)及沼氣柜； c 保持該區(qū)域良好通風(fēng)。 曝氣沉淀池 污水經(jīng) UASB 反應(yīng)器厭氧處理后，污水中含一部分有厭氧活性的絮狀顆粒， 17 在 UASB 反應(yīng)器中難以沉淀去除，故而使其在此曝氣沉淀池中去除。另外，通過曝氣亦可以吹脫去除一部分 UASB 反應(yīng)器出水中所含帶的氣體。 曝氣沉淀池參考曝氣沉砂池和豎流沉淀池設(shè)計。曝氣利用穿孔管進(jìn)行，壓縮空氣引自鼓風(fēng)機(jī) 房。曝氣后污水從擋墻下直接進(jìn)入沉淀池，沉淀后污水經(jīng)池周出水。所產(chǎn)生污泥由重力自排入集泥井，每天排泥一次。 預(yù)曝氣沉淀池工藝構(gòu)造計算 進(jìn)水水質(zhì) ， ， 出水水質(zhì) ， ， 預(yù)曝氣沉淀池，曝氣時間 30min，沉淀時間 1h，沉淀池表面負(fù)荷 — （ m2h ）。曝氣量為 。 1）有效容積計算 曝氣區(qū) )240008(1 ?V= 沉淀區(qū) 2V =（ 240008 ） = 3m 2）工藝構(gòu)造設(shè)計計算 圖 22 曝氣沉淀池剖面圖 曝氣區(qū)平面尺寸 5m5m4，池高 ，其中超高 ，水深 ，總?cè)莘e約為 200m3，剖面圖如上圖 21。曝氣區(qū)設(shè)進(jìn)水配槽，尺寸為 1m10m，其深度 (含超高 )。 沉淀區(qū)平面尺寸 5m5m4，沉淀有效水深 ，沉淀區(qū)總?cè)莘e 。 沉淀池總深度 H 為 H=H1+H2+H3+H4+H5 （ 218） 18 式中 H1——超高，取 H1= H2——沉淀區(qū)高度， H2= H3——隙高度，取 H3= H4——緩沖層高度，取 H4= H5——污泥區(qū)高度， H5