【正文】 表 23 表 12 流量 30L/s 電動(dòng)機(jī)功率 揚(yáng)程 10m 電動(dòng)機(jī)電壓 380V 轉(zhuǎn)速 1440r/min 出口直徑 100㎜ 軸功率 泵重量 190kg 效率 % XXI 水力篩 設(shè)計(jì)說明 過濾廢水中的細(xì)小懸浮物 設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)流量 Q = 5000m3/d = m3/h = 設(shè)計(jì)計(jì)算 機(jī)型選取 選用 HS120 型水力篩三臺(tái)（兩用一備），其性能如表 22， 13 HS120型水力篩 規(guī)格性能 圖 12 水力 篩外形圖 調(diào)節(jié)池 設(shè)計(jì)說明 調(diào)節(jié)池是用來均衡調(diào)節(jié)污水水量、 水質(zhì)、水溫的變化，降低對(duì)生物處理設(shè)施的沖擊，為使調(diào)節(jié)池出水水質(zhì)均勻，防止污染物沉淀，調(diào)節(jié)池內(nèi)宜設(shè)置攪拌、混合裝置。 處理水量（ m3/h） 篩隙 (mm) 設(shè)備空重 (Kg) 設(shè)備運(yùn)行重量 (Kg) 100 460 1950 XXII 設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)流量 Q = 5000m3/d = m3/h =； 調(diào)節(jié)池停留時(shí)間 T= 。 設(shè)計(jì)計(jì)算 調(diào)節(jié)池有效容積 V = QT = 5 = m3 調(diào)節(jié)池水面面積 調(diào)節(jié)池 有效水深取 米，超高 米，則 21 0 4 1 .6 5 1 8 9 .45 .5VAmH? ? ? 調(diào)節(jié)池的長度 取調(diào)節(jié)池寬度為 15 m，長為 13 m，池的實(shí)際尺寸為：長寬高 =15m 13m 6m = 1170 m3。 調(diào)節(jié)池的攪拌器 使廢水混合均勻 ，調(diào)節(jié)池下設(shè) 潛水?dāng)嚢铏C(jī) ，選型 － 640/3303/c/s1 臺(tái) 藥劑量的估算 設(shè)進(jìn)水 pH值為 10，則廢水中【 OH】 =104mol/L,若廢水中含有的堿性物質(zhì)為 NaOH,所以 CNaOH=104 40=，廢水中共有 NaOH 含量為 5000 =200kg/d，中和至7，則廢水中【 OH】 =107mol/L，此時(shí) CNaOH=107 40= 105g/L，廢水中 NaOH 含量為 5000 105=，則需中和的 NaOH 為 = kg/d，采用投酸中和法，選用 96%的工業(yè)硫酸，藥劑不能完全反應(yīng)的加大系數(shù)取 ， 2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + H2O 80 98 ㎏ ㎏ 所以實(shí)際的硫酸用量為 2 4 4 .9 7 61 .1 2 8 0 .7 00 .9 6?? kg/d。 投加藥劑時(shí)，將硫酸稀釋到 3%的濃度，經(jīng)計(jì)量泵計(jì)量后投加到調(diào)節(jié)池，故投加酸溶液量為 2 8 0 . 7 0 9 3 5 6 . 6 7 / 3 8 9 . 8 6 /0 . 0 3 k g d L h?? 調(diào)節(jié)池的提升泵 設(shè)計(jì)流量 Q = 30L/s,靜揚(yáng)程為 =。 XXIII 總出水管 Q=60L/s，選用管徑 DN250，查表的 v=,1000i=,設(shè)管總長為 50m，局部損失占沿程的 30%，則總損失為： ? ?9 .9 1 5 0 1 0 .3 0 .6 41000 m? ? ? ? 管線水頭損失假設(shè)為 ，考慮自由水頭為 ,則水泵總揚(yáng)程為： H=+++= 取 13m。 選擇 150QW1001511型污水泵三臺(tái)，兩用一備，其性能見表 23 表 14 150QW1001511型污水泵性能 流量 30L/s 電動(dòng)機(jī)功率 11KW 揚(yáng)程 15m 電動(dòng)機(jī)電 壓 380V 轉(zhuǎn)速 1460r/min 出口直徑 150㎜ 軸功率 泵重量 280kg 效率 % UASB 反應(yīng)池 設(shè)計(jì)說明 UASB 反應(yīng)池由進(jìn)水分配系統(tǒng)、反應(yīng)區(qū)、三相分離器、出水系統(tǒng)、排泥系統(tǒng)及沼氣收集系統(tǒng)組成。 UASB 反應(yīng)池有以下優(yōu)點(diǎn)： ? 沉降性能良好，不設(shè)沉淀池，無需污泥回流 ? 不填載體，構(gòu)造簡單節(jié)省造價(jià) ? 由于消化產(chǎn)氣作用，污泥上浮造成一定的攪拌，因而不設(shè)攪拌設(shè)備 ? 污泥濃度和有機(jī)負(fù)荷高，停留時(shí)間短 設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)流量 Q = 5000m3/d = m3/h =； 進(jìn)水 COD=1400mg/L 去除率為 80% ； 容積負(fù)荷（ Nv）為： (m3 d)； 污泥產(chǎn)率為： ； 產(chǎn)氣率為： 。 設(shè)計(jì)計(jì)算 UASB 反應(yīng)器結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算 器 容積計(jì)算 (包括沉淀區(qū)和反應(yīng)區(qū) ) UASB 有效容積為： XXIV V 有效 = 0vQSN180。 式中： V 有效 反應(yīng)器有效容積 ， m3 Q 設(shè)計(jì)流量 ， m3/d S0 進(jìn)水有機(jī)物濃量 ,kgCOD/m3 Nv 容積負(fù)荷 ,kgCOD/(m3 d) V 有效 = 5000 ? = 1556 m3 2. UASB 反應(yīng)器的形狀和尺寸 工程設(shè)計(jì)反應(yīng)器 2座，橫截面為矩形 ①反應(yīng)器有效高度為 5m，則 221556 3 1 1 .253 1 1 .2 1 5 5 .622iVSmhS? ? ?? ? ?有 效橫 截 面 積 單 池 面 積 ②單池從布水均勻性和經(jīng)濟(jì)性考慮，矩形池長寬比在 2： 1以下較為合適 設(shè)池長 L=16m，則寬 1 5 5 .6 9 .7 215iSBmL? ? ? ， 取 10m 。 單池截面積： 216 10 16 0iS L B m? ? ? ? ? ③設(shè)計(jì)反應(yīng)池 總高 H=，其中超高 m （一般應(yīng)用時(shí)反應(yīng)池裝液量為70%90%） 單池總?cè)莘e 39。 39。31 6 0 ( 6 .5 0 .5 ) 9 6 0ii HmVS? ? ? ? 單池有效反應(yīng)容積 39。 31 6 0 5 8 0 0ii hmVS? ? ? ?有 效 單個(gè)反應(yīng) 器 實(shí)際尺寸 16m 10 m m 反應(yīng)器數(shù)量 2座 總池面積 21 6 0 2 3 2 0i nmSS? ? ? ? ?‘總 反應(yīng)器總?cè)莘e 396 0 2 19 20iV V n m? ? ? ? 總有效反應(yīng)容積 33V 80 0 2 16 00 15 56iV n m m? ? ? ? ?有 效 有 效 ， 符合有機(jī)符合要 XXV 求 UASB 體積有效系數(shù) 1600 1 0 0 % 8 3 .3 %1920 ?? 在 70%90%之間，符合要求 ④ 水力停留時(shí)間（ HRT）及水力負(fù)荷率 (Vr) ? ?321600 Q 208 .33 / S 160HRTrV hQV m m ht ? ? ???? ? ? ? ???有 效總 符合設(shè)計(jì)要求。 三相分離器構(gòu)造設(shè)計(jì) 1. 設(shè)計(jì)說明 三相分離器要具有氣、液、固三相分離的功能。三相分離器的設(shè)計(jì)主要包括沉淀區(qū)、回流縫、氣液分離器的設(shè)計(jì)。 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。 本工程設(shè)計(jì)中，與短邊平行，沿長邊每池布置 6個(gè)集氣罩，構(gòu)成 6個(gè)分離單元，則每池設(shè)置 6個(gè)三相分離器。 三相分離器長度 B=10m ，每個(gè)單元寬度 b=L/6=16/6= 。 沉淀區(qū)的沉淀面積即為反應(yīng)器的水平面積，即 160 m2 。 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 13是三相分離器的結(jié)構(gòu)示意圖 h4bb2b1b3h2h1h3DCBAEV1V2 圖 13 三相分離器結(jié)構(gòu)示意圖 XXVI 設(shè)上下三角形集氣罩斜面水平夾角 α = 55176。 ，取 h3 = ； b1 = h3/tgθ 式中： b1———— 下三角集氣 罩底水平寬度， m。 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。 b1 = = m 則相鄰兩個(gè)下三角形集氣罩之間的水平距離： b2 = b 2 b1 = – 2 = m 則下三角形回流縫面積為： S1 = b2 l n = 10 6= 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(jì)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(jì)要求。 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 l 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)器中廢水流量， m3/h； S2 ———— 上三角形集氣罩回流逢之間面積， m2； V1 = V1 V2 m/s,符合設(shè)計(jì)要求。 確定上下三角形集氣罩相對(duì)位置及尺寸，由圖可知： BC = b3/sin35176。 = ＝ m 4. 氣液分離設(shè)計(jì) 由圖 23可知： CE = CDSin55176。 = Sin55176。 = XXVII CB = 0 .3 7 0 .6 45 5 5 5CE mSin Sin?? 設(shè) AB= ，則 h4 = (AB cos55176。 + b2/2) 55tg176。 = ( + ) = m 校核氣液分離。 假定氣泡上升流速和水流流速不變 沿 AB方向水流速度： 1 0 4 . 2 2 . 3 4 /2 0 . 3 7 1 0 2 6ia Q mhC E B NV ? ? ?? ? ? ? ? ? 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。 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 ———— 廢水的動(dòng)力粘滯系數(shù)， s； V———— 液體的運(yùn)動(dòng)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 = = s 。一般廢水的μ 凈水的μ ,故取μ = s 。由斯托克斯工式可得氣體上升速度為： ? ?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 ??? ? ? ? ? ? ?? ?? ； aVV ?? ； baV BCV AB? ；可脫去 d≧ 的氣泡。 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 。 52 3 4 51 .3 5 0 .4 0 .7 0 .2 25 5 0 .2 2 5 5 0 .1 80 .5 1 .1 1 .1 5 0 .1 8 2 .5 7D F A F A D mh D F S in S in mh h h h h m? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? XXVIII UASB 總高 H = ， 沉淀區(qū) 高 ，污泥