IC反應(yīng)器設(shè)計(jì)

1、6.5IC 反應(yīng)器1 .設(shè)計(jì)說明IC 反應(yīng)器，即內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器，相似由 2 層 UASBE 應(yīng)器串聯(lián)而成。其由上下兩個(gè)反應(yīng)室組成。在處理高濃度有機(jī)廢水時(shí)，其進(jìn)水負(fù)荷可提高至 3550kgCOD/(m-d)。與 UASES 應(yīng)器相比，在獲得相同處理速率的條件下，IC 反應(yīng)器具有更高的進(jìn)水容積負(fù)荷率和污泥負(fù)荷率，IC 反應(yīng)器的平均升流速度可達(dá)處理同類廢水 UASES 應(yīng)器的 20 倍左右。設(shè)計(jì)參數(shù)(1)參數(shù)選取設(shè)計(jì)參數(shù)選取如下：第一反應(yīng)室的容積負(fù)荷 N/i=35kgCOD/(md)第二反應(yīng)室的容積負(fù)荷 12kgCOD/(riVd);污泥產(chǎn)率 0.03kgMLSS/kgCOD 產(chǎn)氣率 0.35m3

2、/kgCOD(2)設(shè)計(jì)水質(zhì)設(shè)計(jì)參數(shù)CODBODSS進(jìn)水水質(zhì)/(mg/L)24074125131890去除率/%859030出水水質(zhì)/(mg/L)361112511323(3)設(shè)計(jì)水量O3000m3/d=125mVh=0.035m3/s2 .反應(yīng)器所需容積及主要尺寸的確定(見附圖 6-4)(1)有效容積本設(shè)計(jì)采用進(jìn)水負(fù)荷率法，按中溫消化(3537C)、污泥為顆粒污泥等情況進(jìn)行計(jì)算。Q(C0-Ce)V=Nv式中 V反應(yīng)器有效容積，m3;Q廢水的設(shè)計(jì)流量，m/d;N，一容積負(fù)荷率，kgCOD/(m3d);G進(jìn)水 CODS 度，kg/m3；Ce出水 CODS 度,kg/m3。IC 反應(yīng)器的第一反應(yīng)室去

3、除總 COD 勺 80%左右，第二反應(yīng)室去除總 COD 的20%。第一反應(yīng)室的有效容積、/Q(Co-Ce)80%3600(24.074-3.611)803Vi=1684mNv35第二反應(yīng)室的有效容積7Q(CO-Ce)20%3600(24.074-3.611)20%30amVI=1228mNv35IC 反應(yīng)器的總有效容積為 V=1684+1228=2912m,這里取 3000m本設(shè)計(jì)設(shè)置兩個(gè)相同的 IC 反應(yīng)器，則每個(gè)反應(yīng)器容積為 V=3000/2=1500m(2)IC 反應(yīng)器幾何尺寸本設(shè)計(jì)的 IC 反應(yīng)器的高徑比為 2.523-：D2H25廿7=AHh-D-H=D44則D=(7-)1/3=8.

4、2m,取 9m2.5二H=2.5X9=22.5m,取 23m每個(gè) IC 反應(yīng)器總?cè)莘e負(fù)荷率：包工=典 0”上=30.5kgCOD/(m3d)V21250、，、一二D231492oIC 反應(yīng)器的底面積 A=上=9=63.6m2,則44第二反應(yīng)室高 H2=V2=1228/2=9.65m,取 9.5mA63.6第一反應(yīng)室的高度 H1=H凡=2310=13.5m(3)IC 反應(yīng)器的循環(huán)量進(jìn)水在反應(yīng)器中的總停留時(shí)間為 tHRT=上=儂-=16hQ150/2256riVh。氣流推動(dòng)的液流循環(huán)所帶動(dòng)。第一反應(yīng)室產(chǎn)生的沼氣量為Q 沼氣=Q(GG)X0.8X0.35=3600/2X(24.0743.611)X0

5、.8X0.35=10313X2=20626ni/d每立方米沼氣上升時(shí)攜帶 12m 左右的廢水上升至反應(yīng)器頂部，則回流廢水量為 1031320620m3/d,即 430859m3/h,加上 IC 反應(yīng)器廢水循環(huán)泵循環(huán)量 256吊/h,則在第一反應(yīng)室中總的上升水量達(dá)到了 6861115n3/h,上流速度可達(dá) 10.7917.53m/h,可見 IC 反應(yīng)器設(shè)計(jì)符合要求。(4)IC 反應(yīng)器第一反應(yīng)室的氣液固分離幾何尺寸沉淀區(qū)設(shè)計(jì)三相分離器沉淀區(qū)固液分離是靠重力沉淀達(dá)到的，具設(shè)計(jì)的方法與普通二沉池設(shè)計(jì)相似，主要考慮沉淀面積和水深兩相因素。(1.05-1)9810.12=3.83cm/s=138.2m/h

6、0.0071180=0.0071g/(cm-s);顆粒污泥密度取 1.05g/cm3第一反應(yīng)室三相分離器設(shè)計(jì)示意圖(見附圖 6-5)o 三相分離器單元結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖(見附圖 6-6)。計(jì)算 BB 間的負(fù)荷可以確定相鄰兩上擋板間的距離。BB 間水流上升速度一般小于 20m/h,則 B-B 間的總面積 S 為：S=Q=至=12 而2020式中 Q 為 IC 反應(yīng)器循環(huán)泵的流量。設(shè)一個(gè)三相分離器單元寬為 1800mm 則每個(gè) IC 器反應(yīng)器內(nèi)可安裝 5 個(gè)設(shè)第二反應(yīng)室內(nèi)液體升流速度為4m/h,則需要循環(huán)泵的循環(huán)量為第一反應(yīng)室內(nèi)液體升流速度一般為1020m/h,主要由厭氧反應(yīng)產(chǎn)生的根據(jù) Stokes 公式

7、：vs=(：s-*)gdp18三相分離器單元。設(shè)兩上擋板間的間距 bi=450mm 三相分離器沉淀區(qū)斜壁傾斜度選 50,上擋板三角形與集氣罩頂相距 300mm 則2(hi/tg500)+bi=1800三相分離器上擋板高度：hi=804.4mm設(shè)兩相鄰下?lián)醢彘g的間距 b2=200mm 上下?lián)醢彘g回流縫 b3=150mm 板間縫隙液流速度為 30m/h；氣封與下?lián)醢彘g的距離 b4=100mm 兩下?lián)醢彘g距、.一、離(CC)b5=400mm 板間放流速度大于 25m/h,則b2+b5+2(h2)=1800tg50三相分離器下?lián)醢甯叨龋篽2=715mm反應(yīng)器頂部氣液分離器的設(shè)計(jì)IC 頂部氣液分離器的目

8、的是分離氣和固液， 由于采用切線流狀態(tài)， 上部分離器中氣和固液分離較容易，這里設(shè)計(jì)直徑為 3m 的氣液分離器，筒體高 2m 下錐底角度 65,上頂高 500mm3.IC 反應(yīng)器進(jìn)水配水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)布水方式采用切線進(jìn)水的布水方式，布水器具有開閉功能，即泵循環(huán)時(shí)開口出水，停止運(yùn)行時(shí)自動(dòng)封閉。本工程擬每 25m 設(shè)置一布水點(diǎn)，出口水流速度25m/s。擬設(shè) 24 個(gè)布水點(diǎn)，每個(gè)負(fù)荷面積為 S=63.6=2.65m2。24配水系統(tǒng)形式本工程采用無堵塞式進(jìn)水分配系統(tǒng)(見附圖 6-7)。為了配水均勻一般采用對(duì)稱布置，各支管出水口向著池底，出水口池底約 20cm,位于服務(wù)面積的中心點(diǎn)。管口對(duì)準(zhǔn)池底反射錐體，使射

9、流向四周均勻散布于池底，出水口支管直徑約 20mm 每個(gè)出水口的服務(wù)面積為 24M。單點(diǎn)配水面積 S=2.65m2時(shí)，配水半徑 r=0.92m。取進(jìn)水總管中流速為 1.6m/s,則進(jìn)水總管管徑為：_,150/2D=2/=2Xv3600=0.128m=128mmv二1.63.14配水口 8 個(gè)，配水口出水流速選為 2.5m/s,則配水管管徑150/2150/2d=2J 逅=21 一病=36mmn 二.83.142.54 .出水系統(tǒng)設(shè)計(jì)出水渠寬取 0.3m,工程設(shè)計(jì) 4 條出水渠。設(shè)出水渠渠口附近流速為0.2m/s,則出水渠水深=F量=150/3600=0.145m流速黑渠寬4X0.3X0.25

10、.排泥系統(tǒng)設(shè)計(jì)取 X=0.05kgVSS/kgCOD,根據(jù) VSS/SS=0.8，則 X=0.05/0.8=0.06kgSS/kgCOD產(chǎn)泥量為：X=XQS=24074X0.85X0.06乂3600X10-3=4420kgMLSS/d每日產(chǎn)泥量 4420kgMLSS/d 污泥含水率 P 為 98%,因含水率95%,去 Ps=-X4420/2Q=：s(1-P)1000(1-98%)110.5m3/d。這里假設(shè)第一反應(yīng)室污泥濃度為 100gSS/L,第二反應(yīng)室為 20gSS/L,則 IC反應(yīng)器中污泥總量為：G=100V+20V=100X1684+30X1228=205240kgSS因此，IC 反應(yīng)器的污泥齡為 205240/4420=46d在離兩級(jí)三相分離器下三角以