某乳制品廠廢水處理工程設(shè)計(jì)

1、某乳制品廠廢水處理工程設(shè)計(jì)目 錄1引言.12概況.12.1設(shè)計(jì)規(guī)模 .12.2設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì) .12.3設(shè)計(jì)出水水質(zhì) .12.4設(shè)計(jì)依據(jù) .12.4設(shè)計(jì)原則 .23工藝的合理性、先進(jìn)性 .24污水處理工藝流程與說(shuō)明 .34.1工藝流程 .34.2工藝流程說(shuō)明 .44.2處理效果分析 .45工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算 .55.1格柵計(jì)算 .55.2集水池提升泵 .75.3集水井設(shè)計(jì)計(jì)算 .75.4事故池設(shè)計(jì)計(jì)算 .85.5水解池設(shè)計(jì)計(jì)算 .95.6調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì)計(jì)算 .105.7UASB 反應(yīng)池設(shè)計(jì)計(jì)算 .115.8沉淀池 .255.9清水池 .286鼓風(fēng)機(jī)房設(shè)計(jì)計(jì)算 .286.1設(shè)計(jì)計(jì)算 .286.2風(fēng)機(jī)選擇

2、.287污泥處理系統(tǒng) .287.1污泥井 .297.2污泥濃縮池 .298帶式壓濾機(jī) .308.1設(shè)計(jì)說(shuō)明 .308.2設(shè)計(jì)計(jì)算 .318.3污泥投配設(shè)備 .318.4加藥系統(tǒng) .318.5反沖洗水泵 .329污水處理廠總體布置 .329.1平面布置 .329.2高程布置 .34第II頁(yè)共頁(yè)10主要構(gòu)筑物尺寸、鋼筋用量及設(shè)備清單.3510.1主要構(gòu)筑物清單 .3510.2主要設(shè)備清單 .3611經(jīng)濟(jì)核算 .3811.1設(shè)備安裝部分 .3911.2土建部分 .4312廢水處理單位成本計(jì)算 .45結(jié)論 .47第1頁(yè)共47頁(yè)1 引言乳制品廢水是典型的工業(yè)廢水，因?yàn)榻┠陙?lái)國(guó)家積極倡導(dǎo)人們消費(fèi)乳制品，

3、使其成為繼糧食、肉類、水產(chǎn)之后必不可少的營(yíng)養(yǎng)食品1，同時(shí)乳制品行業(yè)也成為我國(guó)新興的而且有巨大發(fā)展?jié)摿Φ氖称沸袠I(yè)，隨之而來(lái)的就是生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的大量乳制品工業(yè)廢水，該廢水如果排入水體可以大量消耗水中的溶解氧，給水生植物和動(dòng)物帶來(lái)極大的危害，因此在排放前必須經(jīng)過(guò)處理。乳制品生產(chǎn)廢水主要來(lái)源于生產(chǎn)車間設(shè)備加工、容器、管道清洗所產(chǎn)生的較高濃度的廢水，以及生產(chǎn)車間與場(chǎng)地清洗產(chǎn)生的較低濃度的廢水。廢水常常是間歇式排放，水質(zhì)水量隨時(shí)間、生產(chǎn)班次有較大的波動(dòng)。乳制品廢水含有的高濃度有機(jī)污染物主要為蛋白質(zhì)、脂肪及碳水化合物等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)2-4 。也含有大量的酸、堿和無(wú)機(jī)鹽類等。其中大部分物質(zhì)都有比較好的生化性，廢

4、水的 B/C 比值約為 0.5 以上，生化性能好， 適合進(jìn)行生物降解。本設(shè)計(jì)的處理工藝需要有流程簡(jiǎn)單、處理的效果好、運(yùn)行的費(fèi)用低、占地面積小、節(jié)約成本、工程投資少等優(yōu)點(diǎn)，具有重要的實(shí)踐意義和推廣價(jià)值。乳制品廢水經(jīng)處理后達(dá)標(biāo)排放，有利于減少水環(huán)境的污染，有利于城市經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。2 概況2.1設(shè)計(jì)規(guī)模廢水處理站的設(shè)計(jì)規(guī)模為1500m3 /d。2.2設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)： pH 69；COD 3000mg/L；BOD 1500mg/L ；SS 500mg/L；動(dòng)植物油脂 30-100mg/L；氨氮 30mg/L。2.3設(shè)計(jì)出水水質(zhì)設(shè)計(jì)出水水質(zhì)：排水水質(zhì)要求達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978-1

5、996 中的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，即： pH 69；COD 100mg/L ；BOD 20mg/L ；SS 70mg/L；動(dòng)植物油脂 10mg/L；氨氮 15mg/L。2.4設(shè)計(jì)依據(jù)第2頁(yè)共47頁(yè)給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)，中國(guó)建筑工業(yè)出版社；建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范（GBJ1588）；水處理工程設(shè)計(jì)計(jì)算，中國(guó)建筑工業(yè)出版社；排水工程上，中國(guó)建筑工業(yè)出版社（第四版）；排水工程下，中國(guó)建筑工業(yè)出版社（第四版）；室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范，（GB50014-2006）；鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)程，（CECS97-97）；污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)，（GB8978-1996）；2.4設(shè)計(jì)原則（1）污水廠應(yīng)滿足每天 1500噸污水的處理能力及排放要

6、求，要盡量減少構(gòu)造物，減少工程投資，從而降低污水的處理成本。（2）污水處理單元負(fù)荷應(yīng)考慮一定的抗沖擊能力，污水處理單元負(fù)荷應(yīng)考慮一定的抗沖擊能力，平面布置上合理化，節(jié)約用地，最大限度保證生產(chǎn)活動(dòng)的正常運(yùn)行，并考慮以后增大水量，需增加污水廠規(guī)模做好聯(lián)通。（3）在解決實(shí)際問(wèn)題中本著因地制宜的原則，在構(gòu)筑物的高程和平面布置上力求合理以減少污水處理廠的占地面積 5 。（4）在廢水處理工程中根據(jù)不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)對(duì)所用水質(zhì)的要求不同，可將部分出水循環(huán)使用。（5）控制和儀表部分要求具備一定的自動(dòng)化程度，包括遠(yuǎn)程報(bào)警和現(xiàn)場(chǎng)控制等方式。（6）污泥處理作合理考慮，防止二次污染的發(fā)生。3 工藝的合理性、先進(jìn)性通過(guò)各種乳

7、制品廢水處理資料的查詢，本工藝終選用“水解 +UASB+A/O ”為主體的處理工藝，具有噸水處理能耗較低、運(yùn)行穩(wěn)定、運(yùn)行成本較低等優(yōu)點(diǎn)。厭氧工藝采用UASB 反應(yīng)器，反應(yīng)器由布水系統(tǒng)、污泥反應(yīng)區(qū)、氣液固三相分離器等主要部分組成。利用顆粒污泥降解污染物，由于擁有較大的比表面積，可以提高去除效率。第3頁(yè)共47頁(yè)設(shè)計(jì)產(chǎn)水水質(zhì)優(yōu)良，其出水COD 滿足要求。主要處理單元，采用分組式設(shè)計(jì)，在水量較小時(shí)可開(kāi)啟其中一組系統(tǒng)，當(dāng)進(jìn)水量較大時(shí)將系統(tǒng)同時(shí)開(kāi)啟來(lái)滿足系統(tǒng)要求6 。以上設(shè)計(jì)既可節(jié)省動(dòng)力消耗， 也可以為項(xiàng)目初始運(yùn)行提供方便，同時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行一段時(shí)間后，便于檢修時(shí)的備用，保證系統(tǒng)穩(wěn)定性。4 污水處理工藝流程與說(shuō)

8、明4.1工藝流程本設(shè)計(jì)主要生產(chǎn)構(gòu)筑物有格柵井，集水池，水解池，調(diào)節(jié)池，UASB 反應(yīng)器， A/O工藝，污泥濃縮池，二沉池等。工藝流程圖如下圖所示：第4頁(yè)共47頁(yè)圖 1 工藝流程圖4.2工藝流程說(shuō)明生產(chǎn)污水首先通過(guò)回轉(zhuǎn)機(jī)械格柵去除大的漂浮物后進(jìn)入集水池， 在此進(jìn)行短暫的停留，然后經(jīng)集水池提升泵送入水力細(xì)篩后通過(guò)布水系統(tǒng)流入水解池，該池起水解酸化的作用，將大分子有機(jī)物初步分解，提高污水可生化性，在一定程度上有降解有機(jī)污染物的作用。單元設(shè)置在調(diào)節(jié)池前端有節(jié)省一級(jí)提升作用， 水解酸化池出水溢流進(jìn)入調(diào)節(jié)池，該池起到調(diào)節(jié)水質(zhì)和水量的作用，可以確保應(yīng)對(duì)企業(yè)排水不規(guī)律的特點(diǎn)，同時(shí)該池有部分降解有機(jī)污染物的作用

9、。出水經(jīng)調(diào)節(jié)池提升泵提升進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)池，厭氧池是利用大量厭氧微生物，通過(guò)布水和產(chǎn)氣攪拌，使污水和污泥充分混合，因而具有較高的負(fù)荷，通過(guò)三相分離器進(jìn)行氣、固、液的分離，從而降低水中污染物的濃度，處理效果良好。厭氧反應(yīng)池出水自流進(jìn)入好氧池，在好氧池中，通過(guò)好氧微生物對(duì) COD、 BOD 等污染物進(jìn)行有效的去除。好氧出水進(jìn)入沉淀池，通過(guò)輻流沉淀池的沉淀作用，使微生物等懸浮物與水充分分離，沉淀出水直接排放。沉淀池和厭氧反應(yīng)池產(chǎn)生的污泥進(jìn)入系統(tǒng)的污泥處理系統(tǒng)，由污泥池存儲(chǔ)，進(jìn)入帶式脫水機(jī)壓成泥餅外運(yùn)處置。厭氧反應(yīng)池中產(chǎn)生的沼氣經(jīng)過(guò)水封罐后，進(jìn)入火炬燃燒處理。系統(tǒng)設(shè)應(yīng)急池，車間非正常生產(chǎn)時(shí)，排水進(jìn)入集水池

10、，然后經(jīng)集水池提升泵提升進(jìn)入應(yīng)急池內(nèi)進(jìn)行收集 7 。4.2 處理效果分析項(xiàng)目CODBODSS氨氮進(jìn)水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)3000150050030去除率（ %）0000格柵 +集水3000150050030出水去除率（ %）3030100水解調(diào)節(jié)池2100105045030出水去除率（ %）6065300UASB 厭氧84036831530出水第5頁(yè)共47頁(yè)去除率（ %）90968060好氧 +二沉84156312出水出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)100207015表 4-1 處理效果5 工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算5.1格柵計(jì)算5.1.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明格柵是由平行的金屬柵條所制成的，安裝在污水渠道上、泵房的進(jìn)口或污水處理廠的端部上，用以截

11、留污水中大塊的懸浮物或漂浮物?？梢员Ｗo(hù)后續(xù)單元中的水泵或構(gòu)筑物等。格柵按形狀分為曲面格柵和平面格柵；按照格柵柵條的間距也可分為粗格柵(50-100mm)、中格柵 (10-40mm）和細(xì)格柵（ 3-10mm）。按照格柵除渣方式分為人工清渣和機(jī)械清渣。根據(jù)污水?dāng)?shù)據(jù)的了解和對(duì)處理后的水質(zhì)要求，本工藝用平面格柵，并采用細(xì)格柵；且用機(jī)械清渣。5.1.2 細(xì)格柵設(shè)計(jì)計(jì)算1. 格柵間隙數(shù)：Qsinnehv式中： n-格柵柵條間隙數(shù)（個(gè)）；- 格柵傾角（ °）；Q-設(shè)計(jì)流量（ m3/s）；h-格柵柵前水深（ m）；e-格柵柵條間隙（ m）；v- 格柵過(guò)柵速度（ m/s）。設(shè)計(jì)中取變化系數(shù)k=1.4

12、所以 Q=1500m3/d1.4=2100m3/d=87.5m3/hh=0.3m，e=5mm， =60°，v=0.7m/s則：第6頁(yè)共47頁(yè)87.5sin 6021.5個(gè)n60600.30.0050.7取 n=22 個(gè)2. 柵槽寬度： B S( n 1) en式中： S-每根柵條的寬度（ m），取 S=0.01m；則：B0.01 (22 1)0.003 220.276m將 B 加入 0.3m，最終取 B=0.6m3. 進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度：L1BB12tan1式中：-漸寬處角度一般取 1030°，取 15°；B1-進(jìn)水渠道的寬度（ m），取 B1=0.5m； 則

13、：0.60.5L10.19m2tan154. 出水渠道漸窄部分長(zhǎng)度：L10.095 mL 225. 過(guò)柵水頭損失：v24h1sinks3 v2sinke2g2g帶入數(shù)據(jù)得：h132.42( 0.01) 3420.490.021m0.059.81126. 柵后明渠總高度： H= h+h +h式中： h2-明渠超高（m）， ??；則：0.4mH=0.3+0.021+0.4=0.721m取 H=0.8m7. 柵槽總長(zhǎng)度 ： LL1L21.0H10.5tan代入數(shù)據(jù)得： L0.190.0951.00.82.79m0.5tan 608. 每日柵渣量：W第7頁(yè)共47頁(yè)Q max W 186400K1000式

14、中， W1- 每日每 10 m3 污水的柵渣量（ m3/10m3 污水），一般采用 0.01-0.1，本設(shè)計(jì)采用 0.05m3/10m3 污水，則：W8640087.50.050.075 m3/d<0.2 m3/d 采用機(jī)械清渣。60601.41000根據(jù)以上數(shù)據(jù)選用型號(hào)為XSGC 的格柵，功率為1.1kw。5.2集水池提升泵污水由集水池提升一次后，到達(dá)水解池，然后自流到調(diào)節(jié)池。水泵水頭損失為 2m，水泵的有效揚(yáng)程為 5.8m，因此水泵的揚(yáng)程為 5.8+2=7.8m 由于設(shè)計(jì)流量小于 1m/s，揚(yáng)程在 5-10m 之間，所以，選用 QXG400-9-15 型潛污泵，其流量為 400m3/

15、h，功率為 15kw，揚(yáng)程為 9m，均符合要求。5.3集水井設(shè)計(jì)計(jì)算5.3.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明集水井是匯集污水，并準(zhǔn)備提升到其它構(gòu)筑物去的一種小型貯水設(shè)備，設(shè)置集水井作為水量調(diào)節(jié)之用、貯存盈余、補(bǔ)充短缺，使生物處理工藝在一日內(nèi)都能得到均和的進(jìn)水量，保證正常運(yùn)行。5.3.2 有效容積集水井的有效容積根據(jù)進(jìn)水水量的變化、水泵能力和水泵工作狀況等因素確定，一般不得小于最大一臺(tái)水泵 5min 的出水量。如水泵機(jī)組為自動(dòng)控制，每小時(shí)開(kāi)啟水泵不得超過(guò) 6 次。這里集水井的容積按下式計(jì)算：V 有效 =qT式中V 有效集水井有效高度，m3Q廢水流量， m3/hT停留時(shí)間， h設(shè)集水井能蓄積 1.5h 的廢水，那么集

16、水池的容積為 87.5*1.5=131.25（m3 ），設(shè)集水井的有效水深為 5.7m，長(zhǎng) 6m，寬 4 米：這里設(shè)超高為 1m，集水井設(shè)二臺(tái)水泵（一用一備），則泵的流量為 Q=87.5m3/h5.3.3 集水井構(gòu)造第8頁(yè)共47頁(yè)集水井內(nèi)保證水流平穩(wěn)，流態(tài)良好，不產(chǎn)生滯留、渦流，必要時(shí)也可設(shè)置導(dǎo)流墻，水泵吸水管應(yīng)按照集水池的中軸線對(duì)稱布置，每臺(tái)水泵在吸水時(shí)不干擾其他水泵的工作，為保證水流平穩(wěn)，其流速為0.3-0.8m/s 為宜，最大不超過(guò)1.2m/s。5.4事故池設(shè)計(jì)計(jì)算5.4.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明系統(tǒng)設(shè)應(yīng)急池，為節(jié)省用地考慮，建設(shè)為全地下結(jié)構(gòu)，車間非正常生產(chǎn)時(shí)，排水進(jìn)入集水池，然后經(jīng)集水池提升泵提升

17、進(jìn)入應(yīng)急池內(nèi)進(jìn)行收集，起到均質(zhì)調(diào)節(jié)作用，由應(yīng)急池提升泵均勻地進(jìn)入處理系統(tǒng)，和正常排水混合后進(jìn)行處理。當(dāng)來(lái)水水質(zhì)較差時(shí)，可延長(zhǎng)污水在應(yīng)急池內(nèi)的停留時(shí)間，提前降解一部分污染物。5.4.2 有效容積應(yīng)急池的有效容積為：V=QT式中， Q廢水量， m3/hT水力停留時(shí)間， h由此得：V 1500 12 75024有效水深設(shè)置為 5.7m,則面積為： .V750131.65.7所以，事故池的平面尺寸為20.0m（ L） ×6.0m（W ）主要參數(shù)如下：事故池座1 座結(jié)構(gòu)形式地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)尺寸20.0m（L）×6.0m（W） ×5.7m（H）有效容積684停留時(shí)間12h

18、第9頁(yè)共47頁(yè)潛水提升泵2 臺(tái)（一用一備）運(yùn)行方式連續(xù)運(yùn)行流量50m3/h揚(yáng)程10m功率3km5.4.3 提升泵的選型應(yīng)急池集水坑內(nèi)設(shè) 2 臺(tái)自動(dòng)提升泵，一用一備，選用 80QW-50-10-3 型號(hào)排污泵，水泵的基本參數(shù)為：水泵流量 Q=50m3/h，揚(yáng)程 H=10m，配電機(jī)功率N=3kW 。5.5水解池設(shè)計(jì)計(jì)算5.5.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明在調(diào)節(jié)池前設(shè)水解池，對(duì)來(lái)水進(jìn)行水解酸化處理，將大分子有機(jī)物進(jìn)行初步分解，提高可生化性，在調(diào)節(jié)池消解效果更好，保證后續(xù)工藝的穩(wěn)定運(yùn)行。在水解池中，復(fù)雜有機(jī)物首先在發(fā)酵性細(xì)菌產(chǎn)生的胞外酶的作用下分解為溶解性的分子有機(jī)物，如纖維素被纖維素酶水解為纖維二糖與葡萄糖，蛋白質(zhì)

19、被蛋白酶水解為氨基酸等，水解過(guò)程通常比較緩慢，是復(fù)雜有機(jī)物厭氧降解的限速階段8 。在工程上，污水經(jīng)水解酸化降解后，其可生化性均明顯的提高，從而能減少后續(xù)單元的處理負(fù)荷，縮短水力停留時(shí)間，減少污泥的產(chǎn)量，減少能耗。5.5.2 設(shè)計(jì)計(jì)算1.水解酸化池的有效容積為：V=QT式中， Q廢水量， m3/hT水力停留時(shí)間， h由此得V1500 4 25024有效水深設(shè)置為 5m，則面積為：第10頁(yè)共47頁(yè)250V505則水解池的平面尺寸為7.0m×6.5m2 水解池實(shí)際容積：取水解池超高為 1m，故總高為 6m，則水解池實(shí)際尺寸為：7.0m×6.5m×6m=273m3主要參數(shù)

20、如下 :水解酸化池座1 座結(jié)構(gòu)形式半地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)單座尺寸7.0m×6.5m×6m有效水深5m有效容積227.5m3水力停留時(shí)間4h組合填料135m35.6調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì)計(jì)算5.6.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明調(diào)節(jié)池起調(diào)節(jié)水量和水質(zhì)的作用，通常調(diào)節(jié)池內(nèi)也需含有少量污泥，池體有效容積需要設(shè)置較大，利用較長(zhǎng)的有效停留時(shí)間，在池體內(nèi)產(chǎn)生水解酸化的效果，提前降解一部分有機(jī)物。池內(nèi)設(shè)置提升泵為一級(jí)厭氧提供配水。同時(shí)需要設(shè)置擋板，保護(hù)水泵。同時(shí)設(shè)置曝氣攪拌裝置，均質(zhì)調(diào)節(jié)。5.6.2 設(shè)計(jì)計(jì)算1. 調(diào)節(jié)池容積：V 4Qt H R T式中： tHRT 為停留時(shí)間取 6h；Q 為調(diào)節(jié)池進(jìn)水量，取87.5m

21、3/hV487 .565 2 m532. 調(diào)節(jié)池的尺寸：取調(diào)節(jié)池的有效水深H 為 5.5m，超高 0.5m，調(diào)節(jié)池出水為水泵提升。根據(jù)計(jì)算的調(diào)節(jié)池容積，考慮到進(jìn)水管的高度，確定調(diào)節(jié)池的尺寸為：第11頁(yè)共47頁(yè)調(diào)節(jié)池表面積：AV452595.5m2h5.5調(diào)節(jié)池采用長(zhǎng)方形，取長(zhǎng)為13.5m，寬為 7.0m。則調(diào)節(jié)池的實(shí)際尺寸為13.5m（L ）×7.0m（ W）×6.0m（H）3. 提升泵在池底設(shè)集水坑， 水池底以 i=0.01 的坡度坡向集水坑。 集水坑內(nèi)安裝兩臺(tái)潛水提升泵（一備一用），并在四周安裝擋板，既可以保護(hù)泵，也可以防止浮渣進(jìn)入?yún)捬醭?。調(diào)節(jié)池出水直接由提升泵打到厭氧

22、。選用 100QW-120-10-5.5水泵的基本參數(shù)為：水泵流量 Q=120m3 /h，揚(yáng)程 H=10m，配電機(jī)功率 N=5.5kW。5.7UASB 反應(yīng)池設(shè)計(jì)計(jì)算5.7.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明厭氧工藝采用 UASB 反應(yīng)器，該工藝由布水系統(tǒng)、 污泥反應(yīng)區(qū)、氣液固三相分離器等主要部分組成 9 。利用顆粒污泥降解污染物，由于此反應(yīng)器擁有很大的比表面積，使反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度大幅度的提高，因此水力停留時(shí)間大大的縮短，加上 UASB 反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置三相分離器而不用沉淀池，又不需攪拌設(shè)備和填料，從而使結(jié)構(gòu)也趨于簡(jiǎn)單，容易操作運(yùn)行，也可以提高去除效率。進(jìn)水由調(diào)節(jié)池提升泵控制，確保進(jìn)水均勻、并嚴(yán)格控制生物生長(zhǎng)條件。保證

23、厭氧穩(wěn)定運(yùn)行，即可達(dá)到較高的處理效率。5.7.2 設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)水量： Q=1500m3/d=62.5m3/h水質(zhì)情況：表 5-1預(yù)計(jì)處理效果項(xiàng)目CODBODSS進(jìn)水水質(zhì) (mg/L)21001050450去除率 (%)606530出水水質(zhì) (mg/L)840368315第12頁(yè)共47頁(yè)5.7.3 反應(yīng)器有效容積 ：UASB 反應(yīng)器的有效容積（包括反應(yīng)區(qū)和沉淀區(qū)）設(shè)計(jì)容積負(fù)荷為Nv=2.0kgCOD/(m3 ·d)。UASB 有效容積：V有效QS0Nv式中：容積負(fù)荷（ NV ）： 3.75kgCOD/(m3.d)；S0：進(jìn)水 COD 水質(zhì)（ mg/L)所以：V有效15002100 10

24、 -31 5 7m532.01.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。反應(yīng)器有效高度為 h=6m，則橫截面積V有效1575262.5m2Sh6單池面積Si S262.51 3 1.3m 2n2單池從布水均勻性和經(jīng)濟(jì)性考慮，矩形池長(zhǎng)寬比在2:1 以下較為合適 10 。設(shè)池長(zhǎng) l=12.0m,則寬si131.310.9m ，取 b=10mb12l單池截面積： Silb12 10 120m2設(shè)計(jì)反應(yīng)器總高H=7.5m，其中超高 0.5m；單池總面積： Vi Si H1207.5900單池有效反應(yīng)容積： Vi 有效Sih120 7840單個(gè)反應(yīng)器實(shí)際尺寸： 12m10m7.5

25、m反應(yīng)器數(shù)量： 2 座總池面積： S總 Sin120 2240m2反應(yīng)器總?cè)莘e： VVi n90021800m3總有效反應(yīng)容積： V有效V i有效 n 840 21680m3>1575m3，符合有機(jī)負(fù)荷要求。UASB 體積有效系數(shù)：1680100%93.3 ，在 70%95%之間。1800第13頁(yè)共47頁(yè)3 水力停留時(shí)間（ HRT ）及水利負(fù)荷率（ Vr ）tHRTV有效1680Q26.9h62.5VrQ62.50.26m3 /( m2 h)S240對(duì)于顆粒污泥，水力負(fù)荷 Vr0.1 0.9m3 /(m2 h) ，故符合要求。三項(xiàng)分離器構(gòu)造設(shè)計(jì)沉淀區(qū)設(shè)計(jì)根據(jù)一般設(shè)計(jì)要求，水流在沉淀室內(nèi)的

26、表面負(fù)荷率q<0.7m3/(m2·h)，沉淀室底部進(jìn)水口表面負(fù)荷一般小于2.0m3/(m2·h).本設(shè)計(jì)工程中，與短邊平行，沿長(zhǎng)邊每池設(shè)置6 個(gè)集氣罩，則 1 個(gè)池子設(shè)置 6 個(gè)三項(xiàng)分離器。圖 5-1 是單元三項(xiàng)分離器結(jié)構(gòu)示意圖。圖 5-1 三相分離器結(jié)構(gòu)示意圖l12b2m三項(xiàng)分離器長(zhǎng)度 B=10m，每個(gè)單元寬度66。沉淀區(qū)的沉淀面積即為反應(yīng)器的水平面積，即120m2。沉淀區(qū)的表面負(fù)荷率：Qi31.250.26 m3/(m3· h)<1.02.0m3/(m3· h)S120第14頁(yè)共47頁(yè)回流縫設(shè)計(jì)如圖所示，設(shè)上下三角形集氣罩斜面水平夾角 為

27、 55°，取h3=1.0m；h31.00.70mb1tan55tanb2 b 2b12 20.700.60式中 b1下三角集氣罩底水平寬度，mh3下三角集氣罩的垂直高度，mb2相鄰兩個(gè)下三角形集氣罩之間的水平距離（即污泥回流縫之一），m；b 單元三項(xiàng)分離器的寬度，m。下三角集氣罩之間的污泥回流縫中混合液的上升流速v1:a1nb 2 l60.701042 mv1Qi31.250.74 m / ha142式中v1下三角集氣罩之間的污泥回流縫中混合液的上升流速a1 下三角集氣罩回流縫的總面積，m2l 反應(yīng)器的寬度，即三相分離器的長(zhǎng)度B， mn反應(yīng)器的三相分離器的寬度，m為使回流縫水流穩(wěn)定，

28、固液分離效果良好，污泥能順利回流，一般v1<2m/h上下三角形集氣罩之間回流縫流速v2 :設(shè) b3=CD=0.3ma2 2nb3 l2 6 0.3 10 36m2Qi31.25v20.87m / ha236式中 v2 上三角集氣罩下端和下三角斜面之間水平距離的回流縫中水流的流速，m/h；a2上三角集氣罩回流縫的總面積，m2b3 上三角集氣罩回流縫的寬度，m假定 a2 為控制斷面Amin ，一般其面積不低于反應(yīng)器面積的20%， v2 就是 vmax。同時(shí)要滿足： v1v2 (vmax )2.0m / h第15頁(yè)共47頁(yè)氣液分離設(shè)計(jì)反應(yīng)區(qū)向上水流從下面三角形集氣罩回流縫過(guò)渡到上面三角形集氣罩

29、回流縫再進(jìn)入沉淀區(qū)，其水流狀態(tài)很復(fù)雜 11 。當(dāng)混合液上升到 A 點(diǎn)后將沿著 AB 方向流動(dòng)，設(shè)其流速為 va ，并假設(shè)流經(jīng) A 點(diǎn)的氣泡以速度vb 垂直上升，所以氣泡的運(yùn)行路徑將沿著va 和 vb合成速度的方向運(yùn)動(dòng)，由平行四邊形法則可得出：vbADBCvaABAB氣泡分離后進(jìn)入沉淀區(qū)的必要條件是：vbADBCvaABAB所以在消化溫度為 25，水的密度 1 =997.0449kg/m3，沼氣密度 g =1.12g/L；水的運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù) v=0.0089 ×10-4m2/s；并取氣泡直徑 d=0.01cm根據(jù)斯托克斯（ Stokes）公式可得氣體上升速度vbg1gd 2vb18碰撞系

30、數(shù)，取 0.95廢水的動(dòng)力粘度系數(shù)， g/(cm.s)v=0.959.8102997.04491.1210 30.012vb180.00890.950.616cm / s 21.96 m h水流速度 vav2 0.87 m h ，vb21.9625.2校核： va0.87BC1.562.0AB0.78vbBC， 可脫去 d0.01cm 的氣泡，因此設(shè)計(jì)滿足要求。vaAB三相分離器與 UASB 高度設(shè)計(jì)三項(xiàng)分離區(qū)總高 h=h2+h3+h4-h5。由圖可知：第16頁(yè)共47頁(yè)CECD sin 55 0.3sin 550.24mCBCE0.240.42msin 35sin 35BDBC 2CD 20.4220.320.52設(shè) AB=0.5m ，則h4( AB cos55b22) tan 55(0.5cos550.822) tan 551.0mh2 為集氣罩以上的淹沒(méi)水深，取0.5m。AFh31.01.22msin 55sin 55DFAF ADAFABBD 1.220.5 0.52 0.2mh5DF sin 550.2sin 550.16mh h2 h3 h4h50.5 1.0 1.0 0.162.34mUASB 總高 H=7.5m，沉淀區(qū)高 2m，污泥床高2.5m，懸浮區(qū)高 2.5m，超高 0.5m。1. 布水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算反應(yīng)器布水點(diǎn)數(shù)量