UASB設(shè)計(jì)計(jì)算.docVIP

淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）作者:杜永恒學(xué) 號：1031617系(院):生命科學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院專業(yè):環(huán)境工程題目:酒廠高濃度有機(jī)廢水處理工程設(shè)計(jì)張強(qiáng)華( 副教授)石瑩瑩指導(dǎo)者： 石瑩瑩 評閱者： 2007年6月畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）中文摘要 UASB-CASS 工藝全稱為厭養(yǎng)好氧二級處理活性污泥法，即污水通過調(diào)節(jié)沉 淀池進(jìn)入一級和二級 UASB 反應(yīng)池，在厭氧狀態(tài)下產(chǎn)生的沼氣，與污泥碰撞引起 附著氣泡的污泥絮體脫氣，污泥顆粒將沉淀到污泥床的表面。出水進(jìn)入 CASS 池 實(shí)行連續(xù)進(jìn)水、靜態(tài)沉淀和間歇排水，對污染物質(zhì)降解經(jīng)歷著“好氧缺氧厭 氧”交替運(yùn)行的過程，加之采用延時(shí)曝氣與生物選擇，有效地促進(jìn)了難降解有機(jī) 物的好氧生化。在本次工藝中 COD、BOD、SS 的去除率達(dá)到：99%、99%、97%， 出水達(dá)到國家二級標(biāo)準(zhǔn)。工藝由于投資和運(yùn)行費(fèi)用低、處理性能高，尤其是優(yōu)異 的脫磷除氮功能而越來越受到重視。該工藝已在酒廠含油廢水、食品廢水、屠宰 廢水中得到廣泛應(yīng)用，尤其適用于工業(yè)污水和生活污水的處理。關(guān)鍵詞工業(yè)污水，UASB-CASS 工藝，工藝設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）外文摘要 TitleDistillery high concentration of organic wastewater treatment project design AbstractUASB-CASS Technology called the Aerobic disgust Custody of 2 handle Activated Sludge Process , That By regulating sewage into a precipitation tank and two UASB reactor pool , Anaerobic conditions in the gas , Sludge caused by collision with bubbles attached sludge floc degassing , Sludge particles of sludge bed sediments to the surface. CASS pool water entered the introduction of the continuous inflow, Static precipitators and intermittent drainage, Degradation of pollutants experiencing aerobic - anoxic - anaerobic alternative process, Moreover, using aeration and biological delay choice Effectively promoting the refractory organics aerobic biochemical. In this process of COD, BOD, SS removal rate : 99%,99%,97%. The water reach the state standards of two. Technology investment and operating costs low, Performance superb handling, Particularly outstanding Phosphorus and nitrogen functional and more importance. The process has been in the distillery oily wastewater, food waste water, wastewater slaughtering been widely applied, particularly applicable to the industrial effluents and sewage disposal.Keywords Industrial sewage , UASB-CASS technology, process design淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）第 I 頁共 I 頁目次1 緒論. 11.1 白酒廠廢水水質(zhì)特點(diǎn)及危害. 11.2 常用污水的生物治理方法. 12 UASB-CASS法. 12.1 厭氧工藝的發(fā)展. 12.2 UASB工藝發(fā)展. 22.3 UASB-CASS工藝. 23 UASB-CASS工藝設(shè)計(jì)計(jì)算. 53.1 格柵的設(shè)計(jì). 53.2 提升泵房的設(shè)計(jì). 73.3 調(diào)節(jié)沉淀池的設(shè)計(jì)計(jì)算. 73.4 一級UASB反應(yīng)器的設(shè)計(jì). 93.5 二級UASB反應(yīng)器的設(shè)計(jì). 123.6 三相分離器設(shè)計(jì). 163.7 CASS池設(shè)計(jì)計(jì)算. 223.8 污泥濃縮池. 303.9 脫水間. 314 構(gòu)建筑物和設(shè)備一覽表. 315 平面布置. 325.1 總平面布置原則. 325.2 總平面布置結(jié)果. 336 高程布置及計(jì)算. 336.1 高程布置原則. 336.2 高程計(jì)算. 337 經(jīng)濟(jì)預(yù)算. 337.1 工程造價(jià)估算. 357.2 年成本費(fèi)與單位處理成本的計(jì)算. 36 結(jié)論. 37 致謝. 38 參考文獻(xiàn). 39 附圖 1. 40 附圖 2. 41 附圖 3. 42淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（ 論 文 ）第 36 頁 共 39 頁1 緒論白酒是我國傳統(tǒng)的蒸餾酒，也是世界上六大蒸餾酒之一。我國白酒生產(chǎn)采用固態(tài) 酒酪發(fā)酵和固態(tài)蒸餾傳統(tǒng)操作，是世界上獨(dú)特的釀酒工藝。近年來，隨著人們生活水 平的提高，高檔次名優(yōu)白酒需求量增大，全國各大名酒廠紛紛擴(kuò)建，增加產(chǎn)量，以滿 足市場的需要，因此，白酒工業(yè)廢水處理應(yīng)引起高度重視1。1.1白酒廠廢水水質(zhì)特點(diǎn)及危害 白酒廠排放的廢水屬高濃度有機(jī)廢水其中： COD5：15000 mg/L，BOD5：約 8900 mg/L，SS：5500 mg/L， pH：3. 8 5. 0。 廢水污染物的成分大部分為可生化降解的有機(jī)物，低碳醇、脂肪狡酸含量大，這部分物質(zhì)需經(jīng)馴化方為生物所氧化。廢水中所含戊醇屬高度阻抗物質(zhì)，不能被生物氧 化。小劑量持續(xù)地侵入人體，經(jīng)過相當(dāng)長的時(shí)間才顯露出對人體的慢性危害或遠(yuǎn)期危 害，甚至影響到子孫后代。1.2 常用污水的生物治理方法2目前全國各大廠家使用以下幾種工藝處理白酒廢水：（1）厭氧-好氧-物化三級處 理工藝；（2）好氧-物化二級處理工藝；（3）固態(tài)發(fā)酵工藝；（4）UASB-CASS 工藝；（5）一體化曝氣工藝。其中 UASB-CASS 工藝對高濃度有機(jī)廢水去除率較高，工藝 簡單，操作方便，且費(fèi)用較低，適合季節(jié)性生產(chǎn)廠家。2 UASB-CASS 法的發(fā)展2.1 厭氧工藝的發(fā)展早期的厭氧消化工藝可以稱為第一代厭氧消化工藝，以厭氧消化池為代表屬于低 負(fù)荷系統(tǒng)。早期的低負(fù)荷厭氧系統(tǒng)使人們認(rèn)為厭氧系統(tǒng)的運(yùn)行結(jié)果不理想本質(zhì)上不及 好氧系統(tǒng)，不幸的是這種觀點(diǎn)一直延續(xù)至今。由于厭氧微生物生長緩慢，世代時(shí)間長， 故保持足夠長的停留時(shí)間是厭氧消化工藝成功的關(guān)鍵條件。正是隨著對厭氧發(fā)酵過程 認(rèn)識不斷提高，人們認(rèn)識到反應(yīng)器內(nèi)保持大量的微生物和盡可能長的污泥齡是提高反應(yīng)效率和反應(yīng)器成敗的關(guān)鍵。事實(shí)上，一個(gè)設(shè)計(jì)合理的厭氧處理系統(tǒng)可以在停留時(shí)間非常短和負(fù)荷比好氧處理高的條件下，獲得較高的可生物降解有機(jī)物的去除效果。2.2UASB 工藝發(fā)展隨著技術(shù)的發(fā)展，對UASB的生化動(dòng)力學(xué)及其在工藝上的優(yōu)越性有了更深的了解 4。隨著人們對UASB研究的深入，新型的UASB工藝不斷出現(xiàn)，其變型工藝有EGSB 工藝、AF+UASB工藝、水解+UASB工藝、以及UASB+CASS工藝等1。2.3UASB-CASS工藝32.3.1UASB 反應(yīng)原理圖 1 是 UASB 反應(yīng)器及其設(shè)備的圖示。UASB 反應(yīng)器廢水被盡可能均勻的引入反 應(yīng)器的底部，污水向上通過包含顆粒污泥或絮狀污泥的污泥床，厭氧反應(yīng)發(fā)生在廢水 與污泥顆粒的接觸過程。在厭氧狀態(tài)下產(chǎn)生的沼氣(主要是甲烷和二氧化碳)引起內(nèi)部 的循環(huán)，這對于顆粒污泥的形成和維持有利。在污泥內(nèi)形成的些氣體附著在污泥顆 粒上，附著和沒有附著的氣體向反應(yīng)器頂部上升。上升到表面的污泥碰擊三相分離器 氣發(fā)射板的底部，引起附著氣泡的污泥絮體脫氣。氣泡釋放后污泥顆粒將沉淀到污泥 床的表面，附著和沒有附著的氣體被收集到反應(yīng)器頂部的三相分離器的集氣室。置于 集氣室單元縫隙之下的擋板的作用為氣體反應(yīng)器和防止沼氣氣泡進(jìn)入沉淀區(qū)，否則將 引起沉淀區(qū)的紊動(dòng)，會(huì)阻礙顆粒沉淀。包含一些剩余固體和污泥顆粒的液體經(jīng)過分離 器縫隙進(jìn)入沉淀區(qū)。由于分離器的斜壁沉淀區(qū)的過流面積在接近水面附近增加，因此 上升流速在接近排放點(diǎn)降低。由于流速降低污泥絮體在沉淀區(qū)可以絮凝和沉淀。累積 在相分離器下的污泥絮體在一定程度將超過其保持在斜壁上的摩擦力，將滑回到反應(yīng) 區(qū)，這部分污泥又可與進(jìn)水有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)。2.3.2CASS 反應(yīng)原理循環(huán)活性污泥系統(tǒng)簡稱為 CASS(Cyclic Activated Sludge System)工藝，是一種在 SBR 工藝和氧化溝技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)出的新工藝。CASS 池是系統(tǒng)的核心。污水中的 大部分污染物在此降解、去除。他將生物反應(yīng)過程和泥水分離過程集中在同一個(gè)池內(nèi) 進(jìn)行。CASS 反應(yīng)池分為生物選擇區(qū)、兼氧區(qū)和好氧區(qū)。選擇區(qū)的基本功能是防止污 泥膨脹，污水中溶解性有機(jī)物能夠通過酶反應(yīng)而被污泥顆粒吸附除去，回流泥中的硝 酸鹽可在該選擇區(qū)內(nèi)得以反硝化；在兼氧區(qū)內(nèi)，有微量曝氣，基本處于缺氧狀態(tài)，有 機(jī)物在此區(qū)內(nèi)得到初步降解，并可去除部分硝態(tài)氮；好氧區(qū)為曝氣區(qū)，主要進(jìn)行硝化和降解有機(jī)物，同時(shí)也有硝化和反硝化過程。CASS 池是一個(gè)間歇反應(yīng)器，在此反應(yīng)器內(nèi)不斷重復(fù)地進(jìn)行曝氣和非曝氣過程。污水按一定周期和階段得到處理，每一循環(huán) 有下列各個(gè)階段組成：進(jìn)水/曝氣/污泥回流階段完成生物降解過程；非曝氣/沉淀 階段實(shí)現(xiàn)泥水分離；潷水/剩余污泥排泥階段排出上清液；閑置階段活 性污泥恢復(fù)活性階段。沼氣管出水堰集氣室三相 氣體 分離 反應(yīng) 器池顆粒 進(jìn)水 污泥 管層圖 1厭氧 UASB 反應(yīng)器示意圖上述各階段組成一個(gè)循環(huán)操作周期；根據(jù)污水水量和濃度，它的運(yùn)轉(zhuǎn)方式可采取6 周期/天、4 周期/天、3 周期/天的形式，每周期可采取 4、6、8 小時(shí)。循環(huán)過程中， 首先，充氣和污泥回流，CASS 池內(nèi)的水位隨進(jìn)水由初始設(shè)計(jì)的最低水位上升到最高 設(shè)計(jì)水位當(dāng)經(jīng)過一定時(shí)間曝氣和混合后停止曝氣。在靜止的條件下使活性污泥紊凝并 進(jìn)行泥水分離。沉淀結(jié)束后通過移動(dòng)堰表面潷水器排出上清液并使水位降低到初始設(shè) 計(jì)水位，然后恢復(fù)運(yùn)行。必須定時(shí)排泥，排出剩余污泥的過程一般在沉淀結(jié)束后進(jìn)行， 污泥濃度可達(dá)到 10g/L，所排出的剩余污泥量比傳統(tǒng)的活性污泥工藝少的多。2.3.3UASB-CASS工藝流程4酒廠廢水首先進(jìn)入調(diào)節(jié)沉淀池除去部分顆粒物，經(jīng)調(diào)節(jié)水量、pH 值，均化水質(zhì)， 然后進(jìn)入 UASB 反應(yīng)器，在此降解了大部分難降解有機(jī)物，提高廢水的可生化性， 出水再與工程所產(chǎn)生的無污染污水混合后進(jìn)入 CASS 池，以去除可生物降解的污染物 后達(dá)標(biāo)排放。沼氣鼓風(fēng)機(jī)廢水格柵調(diào)節(jié)沉淀池一級 UASB二級 UASBCASS外運(yùn)板框壓濾污泥池排放圖 2UASB-CASS 工藝流程圖2.3.4UASB-CASS 工藝原理說明 本廢水處理系統(tǒng)采用厭氧處理制取沼氣，好氧處理達(dá)標(biāo)排放的技術(shù)路線。 (1)調(diào)節(jié)沉淀池：首先采用將廢水中較大的顆粒物去除，調(diào)節(jié) pH 值，作為預(yù)處理工序，為后續(xù)生化處理工序創(chuàng)造條件，同時(shí)削減部分有機(jī)污染物。(2)厭氧處理采用兩級UASB反應(yīng)器：UASB反應(yīng)器主體為無填料的容器，廢水由 反應(yīng)器底部進(jìn)入，其中含有大量厭氧污泥。由于廢水以一定的流速自下向上流動(dòng)以及 厭氧過程產(chǎn)生大量沼氣的攪拌作用，廢水與污泥充分混合，有機(jī)質(zhì)被吸附分解5。又 由于反應(yīng)器中可以形成沉淀性能非常好的顆粒污泥，能夠允許較大的上升流速和很高 的容積負(fù)荷，兩級UASB處理對CODCr的去除率可以高達(dá) 95%，BOD5去除率高達(dá) 96%， 是CODCr、BOD5的主要去除場所。(3)好氧處理采用CASS反應(yīng)池：由于厭氧處理出水可生化性很差，必須對好氧工 藝加以強(qiáng)化，方可實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)，根據(jù)對可生化性較差的廢水進(jìn)行好氧處理多年的應(yīng)用與 研究經(jīng)驗(yàn)，采用CASS工藝是一種合適的選擇。CASS工藝的曝氣與非曝氣階段不斷重 復(fù)，將生物反應(yīng)過程和泥水分離過程結(jié)合在一個(gè)池子中進(jìn)行2。其流程由進(jìn)水、反應(yīng)、 沉淀、閑置等基本過程組成，實(shí)行連續(xù)進(jìn)水、靜態(tài)沉淀和間歇排水，對污染物質(zhì)降解 經(jīng)歷著“好氧缺氧厭氧”交替運(yùn)行的過程，加之采用延時(shí)曝氣與生物選擇，有效 地促進(jìn)了難降解有機(jī)物的好氧生化。2.3.5UASB-CASS 工藝的主要特點(diǎn)(1)采用 UASBCASS 工藝處理酒精廢水具有工藝簡單，運(yùn)行可靠，節(jié)省投資， 日常維護(hù)簡單等特點(diǎn)，工程運(yùn)行實(shí)踐表明，該工藝運(yùn)行穩(wěn)定，各項(xiàng)污染物指標(biāo)能夠達(dá)到 GB89781996污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)二級標(biāo)準(zhǔn)的要求。(2)UASB反應(yīng)器的啟動(dòng)是整個(gè)工程能夠順利運(yùn)行的關(guān)鍵3，啟動(dòng)過程分成兩個(gè)主 要階段進(jìn)行：首先采用低濃度進(jìn)水且保持進(jìn)水濃度不變，逐漸增加進(jìn)水量以提高有機(jī) 負(fù)荷直至達(dá)到設(shè)計(jì)進(jìn)水量；然后保持進(jìn)水量不變，逐漸增加廢水濃度以提高有機(jī)負(fù)荷 直至達(dá)到設(shè)計(jì)進(jìn)水濃度。當(dāng)UASB反應(yīng)器達(dá)到了設(shè)計(jì)的水質(zhì)水量，反應(yīng)器中形成顆粒 污泥則進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行期。(3)酒廠廢水經(jīng)厭氧處理可產(chǎn)生大量的沼氣，每噸醪液厭氧發(fā)酵約可獲得沼氣22m3。產(chǎn)生的沼氣通入鍋爐內(nèi)燃燒。每利用 1m3沼氣相當(dāng)于產(chǎn)生 0.5 元的收益，具有 良好的經(jīng)濟(jì)效益。3UASB-CASS 工藝設(shè)計(jì)計(jì)算3.1格柵的設(shè)計(jì)43.1.1格柵的作用格柵是由一組（或多組）相平行的金屬柵條與框架組成。傾斜安裝在進(jìn)水的渠道， 或進(jìn)水泵站集水井的進(jìn)口處，以攔截污水中粗大的懸浮物及雜質(zhì)5。在排水工程中，格柵是用來去除可能堵塞水泵機(jī)組及管道閥門的較粗大懸浮物， 并保證后續(xù)處理設(shè)施能正常運(yùn)行。3.1.2格柵的類型及應(yīng)用根據(jù)污染物清除方式，有人工清除格柵和機(jī)械清除格柵兩類。a人工清除格柵這類格柵是用直鋼條制成的，一般與水平面成 4560傾角安放，傾角小時(shí)，清 理較省力，但占地則較大。一般用于中小型城市的生活污水處理廠或所需截留的污染 物較少時(shí)。b機(jī)械格柵機(jī)械格柵傾角一般為 6070，有時(shí)為 90，機(jī)械清渣格柵過水面積 ，一般應(yīng)不 小于進(jìn)水管渠有效面積的 1.2 倍。格柵柵條的斷面形狀有圓形，矩形及方形，圓形的水利條件較方形好，但剛度較 差。目前多采用斷面形式為矩形的柵條。3.1.3格柵的計(jì)算污水處理規(guī)模較大時(shí)（每月攔截的渣量大于 0.2），一般采用機(jī)械清渣。A設(shè)計(jì)參數(shù)a一般在污水處理系統(tǒng)前設(shè)置的格柵，其柵條間隙為： 人工清除時(shí)，2540mm；機(jī)械清除時(shí)，1625mm； 最大間隙，40mm。b柵渣的數(shù)量及性質(zhì)，當(dāng)無實(shí)測資料時(shí)，可采用格柵間隙 1625mm，0.050.10m2柵 渣1000m2污水；B1格柵間隙 3050mm，0.010.03m2 柵渣/1000m2 污水柵渣含水率一般取 80，容重960kg/m2；Bh1hB1Hc格柵安裝傾角一般為 4575 過柵流速一般采用 0.61.0m/s 格柵前水流速度一般為 0.40.9m/s 通過格柵的水頭損失一般采用 0.080.15mH1hh2隔柵的剖面圖和俯視圖如圖 3L1500H1/tg 1000 L2圖 3 格柵洋河酒廠目前日廢水排放量為 2400t/d，廠區(qū)正在擴(kuò)建，預(yù)計(jì)未來排放量為 5000 t/d左右。 因洋河酒廠排放污水量較小且所需截留的污染物較少，污水處理車間屬小型車間，所以采用人工清理格柵。柵渣的數(shù)量及性質(zhì)，因無實(shí)測資料，可采用格柵間隙 1625mm，0.050.10m2柵渣1000m2污水。3.2提升泵房的設(shè)計(jì)6設(shè)計(jì)水量 5000m3/d，選擇用 3 臺潛污泵(2 用 1 備)5000Qmax = 208.3 m3/h24Q Qmax= 208.3 = 104.1m3 / h單22所需揚(yáng)程為 7.0m選擇 150QW-140-7-5.5 型軸流式潛水電泵 潛水泵性質(zhì)如表 1：表 1150QW-140-7-5.5 型軸流式潛水電泵揚(yáng)程/m流量/(m3/h)轉(zhuǎn)速/(r/min)軸功率/kw葉輪直徑/mm效率/%714014405.538079.13.3調(diào)節(jié)沉淀池的設(shè)計(jì)計(jì)算63.3.1設(shè)計(jì)參數(shù) 水力停留時(shí)間T=3h；設(shè)計(jì)流量Q=5000m3/d=208.3m3/h=0.06m3/s，采用機(jī)械刮泥除渣。 調(diào)節(jié)沉淀池預(yù)計(jì)處理水質(zhì)如表 2：表 2調(diào)節(jié)沉淀池進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)水質(zhì)指標(biāo)CODBODSS進(jìn)水水質(zhì)(mg/L)1500089005500去除率（%）323060出水水質(zhì)(mg/L)10200623022003.3.2設(shè)計(jì)計(jì)算調(diào)節(jié)沉淀池的設(shè)計(jì)計(jì)算草圖見下圖 4：3.3.3池子尺寸池子有效容積為：V=QT=2086=1248m3取池子總高度 H=7.5m，其中超高 0.5m，有效水深 h=7m則池面積A=V/h=1248/7=178.3m3池長取 L=30m，池寬取 B=5.9m則池子總尺寸為 LBH=305.97.53.3.4理論上每日的污泥量W= Q (C0 C1 )1000(1 P0 )圖 4調(diào)節(jié)沉淀池設(shè)計(jì)草圖式中： Q - 設(shè)計(jì)流量，m3/sC0 - 進(jìn)水懸浮物濃度，kg/m3C1 - 出水懸浮物濃度，kg/m3P0 - 污泥含水率，%W= 5000 (5500 2200) 13.3.5污泥斗尺寸1000 (1 0.97)1000=383.3m3/d取斗底尺寸為 77m2，污泥斗傾角取 501則污泥斗的高度為：h2=(10-0.2) tg50=11.68m污泥斗的容積V2=h2（a12+a1a2+a22）33.3.6進(jìn)水布置= 1 11.68(5.92+5.97+72)3=487.1m3V總W符合設(shè)計(jì)要求，采用機(jī)械泵吸泥進(jìn)水起端兩側(cè)設(shè)進(jìn)水堰，堰長為池長 2/33.3.7泵位及安裝潛水電泵直接置于集水池內(nèi)，電泵檢修采用移動(dòng)吊架。3.4一級UASB反應(yīng)器的設(shè)計(jì)93.4.1設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)參數(shù)選取如下： 容積負(fù)荷（Nv）4.5kgCOD/(m3d)； 污泥產(chǎn)率 0.1kgMLSS/kgCOD； 產(chǎn)氣率 0.5m3/kgCOD3.4.1.1設(shè)計(jì)水質(zhì)設(shè)計(jì)處理水質(zhì)如表 3 ：表 3UASB 反應(yīng)器進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)水質(zhì)指標(biāo)CODBODSS進(jìn)水水質(zhì)(mg/L)1020062302200去除率（%）858065出水水質(zhì)(mg/L)153012467703.4.1.2設(shè)計(jì)水量Q=5000m3/d=208.3m3/h=0.06m3/s3.4.2設(shè)計(jì)計(jì)算3.4.2.1反應(yīng)器容積計(jì)算Q SUASB有效容積：V有效 0 Nv式中：Q - 設(shè)計(jì)流量，m3/sS0 - 進(jìn)水COD含量，mg/LNv -容積負(fù)荷，kgCOD/(m3d)V有效5000 16.44.5=18222.2m3將 UASB 設(shè)計(jì)成圓形池子，布水均勻，處理效果好 取水力負(fù)荷q0.4m3/(m2h)則A= Q = 208.3 =520m2qh= V A0.418222.2 =35m520采用 4 座相同的 UASB 反應(yīng)器則A1=A 5204 4=130m2D=4 A1 =4 130取 D=13m=12.8m3.14則實(shí)際橫截面積為1A2 =4D2= 143.14132=132.7m2實(shí)際表面水力負(fù)荷為q1=Q/A208.34 132.7=0.391.0故符合設(shè)計(jì)要求3.4.2.2配水系統(tǒng)設(shè)計(jì)本系統(tǒng)設(shè)計(jì)為圓形布水器，每個(gè) UASB 反應(yīng)器設(shè) 36 個(gè)布水點(diǎn)(1)參數(shù) 每個(gè)池子流量：Q208.3/4=52.1m3/h(2)設(shè)計(jì)計(jì)算布水系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算草圖見下圖 5：圖 5UASB 布水系統(tǒng)設(shè)計(jì)草圖圓環(huán)直徑計(jì)算：每個(gè)孔口服務(wù)面積為：a= 1 D2 / 36 3.7m24a在 14m2之間，符合設(shè)計(jì)要求可設(shè) 3 個(gè)圓環(huán)，最里面的圓環(huán)設(shè) 6 個(gè)孔口，中間設(shè) 12 個(gè)，最外圍設(shè) 18 個(gè)孔口（1）內(nèi)圈 6 個(gè)孔口設(shè)計(jì)1服務(wù)面積： S 63.7=22.2m2折合為服務(wù)圓的直徑為：4S1 =4 22.2 =5.2m 3.14用此直徑作一個(gè)虛圓，在該圓內(nèi)等分虛圓面積處設(shè)一實(shí)圓環(huán)，其上布6 個(gè)孔口，則圓的直徑計(jì)算如下： d 21 1 =S42 11則d 2S12 22.23.14=3.7m（2）中圈 12 個(gè)孔口設(shè)計(jì)服務(wù)面積：S2=123.7=44.4m2折合成服務(wù)圓直徑為：4(S1 + S2 )=4(22.2 + 44.4)=9.2m中間圓環(huán)直徑計(jì)算如下：1 (9.22-d 2) 1 S224 2則d2=8.7m（3）外圈 18 個(gè)孔口設(shè)計(jì) 服務(wù)面積：S3=183.7=66.6m2 折合成服務(wù)圈直徑為：4(S1 + S2 + S3 )=13m外圓環(huán)的直徑d3計(jì)算如下：1 (132-d 2)= 1 S334 2則d312.9m3.5二級 UASB 反應(yīng)器的設(shè)計(jì)3.5.1設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)參數(shù)選取如下：容積負(fù)荷（Nv）4.5kgCOD/(m3d)； 污泥產(chǎn)率 0.1kgMLSS/kgCOD； 產(chǎn)氣率 0.5m3/kgCOD3.5.1.1設(shè)計(jì)水質(zhì) 設(shè)計(jì)處理水質(zhì)如表 4 ：表 4 二級 UASB 反應(yīng)器進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)水質(zhì)指標(biāo)CODBODSS進(jìn)水水質(zhì)(mg/L除率（%）606530出水水質(zhì)(mg/L)612436.153.93.5.1.2設(shè)計(jì)水量Q=3000m3/d=125m3/h=0.035m3/s3.5.2設(shè)計(jì)計(jì)算3.5.2.1反應(yīng)器容積計(jì)算有效UASB有效容積：V Q S0 Nv式中：Q - 設(shè)計(jì)流量，m3/sS0 - 進(jìn)水COD含量，mg/LNv -容積負(fù)荷，kgCOD/(m3d)3000 2.77V有效4.5=1846m3將 UASB 設(shè)計(jì)成圓形池子，布水均勻，處理效果好 取水力負(fù)荷q0.8m3/(m2h)則A= Q = 125 =156.3m2q0.8h= V A1846 =11.8m156采用 4 座相同的 UASB 反應(yīng)器則A1=A 1564 4=39m2D=4 A1 =4 39=7.04m取 D=7.5m則實(shí)際橫截面積為3.141A2 =4D2= 143.147.52=44.2m2實(shí)際表面水力負(fù)荷為q1=Q/A1254 44.2=0.71.0故符合設(shè)計(jì)要求3.5.2.2配水系統(tǒng)設(shè)計(jì)本系統(tǒng)設(shè)計(jì)為圓形布水器，每個(gè) UASB 反應(yīng)器設(shè) 36 個(gè)布水點(diǎn)(1)參數(shù) 每個(gè)池子流量：Q125/4=31.25m3/h(2)設(shè)計(jì)計(jì)算布水系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算草圖見下圖 6：圖 6二級 UASB 布水系統(tǒng)設(shè)計(jì)草圖圓環(huán)直徑計(jì)算：每個(gè)孔口服務(wù)面積為：a= 1 D2 / 36 1.08m24a在 13m2之間，符合設(shè)計(jì)要求可設(shè) 3 個(gè)圓環(huán)，最里面的圓環(huán)設(shè) 6 個(gè)孔口，中間設(shè) 12 個(gè)，最外圍設(shè) 18 個(gè) 孔口（1）內(nèi)圈 6 個(gè)孔口設(shè)計(jì)1服務(wù)面積： S 61.08=6.48m2折合為服務(wù)圓的直徑為：4S1 =4 6.48 =2.9m 3.14用此直徑作一個(gè)虛圓，在該圓內(nèi)等分虛圓面積處設(shè)一實(shí)圓環(huán)，其上布6 個(gè)孔口，則圓的直徑計(jì)算如下： d 21 1 =S42 11則d 2S12 6.483.14=2.02m（2）中圈 12 個(gè)孔口設(shè)計(jì)服務(wù)面積：S2=121.08=12.96m2折合成服務(wù)圓直徑為：4(S1 + S2 )=4(6.48 + 12.96)=4.1m中間圓環(huán)直徑計(jì)算如下：1 (4.12-d 2) 1 S224 2則d2=3.8m（3）外圈 18 個(gè)孔口設(shè)計(jì) 服務(wù)面積：S3=181.08=19.44m2折合成服務(wù)圈直徑為：4(S1 + S2 + S3 )=7.03m外圓環(huán)的直徑d3計(jì)算如下：1 (7.032-d 2)= 1 S334 23.6三相分離器設(shè)計(jì)10則d36.8m三相分離器設(shè)計(jì)計(jì)算草圖見下圖 7：3.6.1設(shè)計(jì)說明圖 7UASB 三相分離器設(shè)計(jì)圖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)。3.6.2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。由于沉淀區(qū)的厭氧污泥及有機(jī)物還可以發(fā)生一定的生化反應(yīng)產(chǎn)生少量氣體，這 對固液分離不利，故設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足以下要求：1）沉淀區(qū)水力表面負(fù)荷1.0m/h2）沉淀器斜壁角度設(shè)為 50，使污泥不致積聚，盡快落入反應(yīng)區(qū)內(nèi)3）進(jìn)入沉淀區(qū)前，沉淀槽底逢隙的流速2m/h4）總沉淀水深應(yīng)大于 1.5m5）水力停留時(shí)間介于 1.52h 如果以上條件均能滿足，則可達(dá)到良好的分離效果 沉淀器（集氣罩）斜壁傾角 503.6.3一級UASB三相分離器設(shè)計(jì)113.6.3.1 沉淀區(qū)面積為：A=1/4D2=1/43.14132=132.7m2表面水力負(fù)荷為：符合設(shè)計(jì)要求。3.6.3.2回流縫設(shè)計(jì)q=Q/A=2084 132.7=0.371.0取h1=0.5m，h2=0.7m，h3=2.5m如圖 7 所示：b1=h3/tg式中：b1-下三角集氣罩底水平寬度，m；-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；2.5b1=tg50=2.1mb2=13-22.1=8.8m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；208 / 4V1= 8.82 / 4=0.67m/hV12m/s，符合設(shè)計(jì)要求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：Q1-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； 取回流逢寬 CD=2.5m，上集氣罩下底寬 CF=7.0m則DH=CDsin50=1.92mDE=2DH+CF=21.92+7.0=10.8mS2 =(CF+DE)CD=781.95