uasb反應(yīng)器的設(shè)計計算

1、<p>　　第二章 啤酒廢水處理構(gòu)筑物設(shè)計與計算</p><p>　　第一節(jié) 格柵的設(shè)計計算</p><p><b>　　一、設(shè)計說明</b></p><p>　　格柵由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成，安裝在廢水渠道的進(jìn)口處，用于截留較大的懸浮物或漂浮物，主要對水泵起保護作用，另外可減輕后續(xù)構(gòu)筑物的處理負(fù)荷。</p>

2、<p><b>　　二、設(shè)計參數(shù)</b></p><p>　　取中格柵；柵條間隙d=10mm；</p><p>　　柵前水深 h=0.4m；格柵前渠道超高 h2=0.3m</p><p>　　過柵流速v=0.6m/s；</p><p>　　安裝傾角α=45°；設(shè)計流量Q=5000m3/d=0.058m

3、3/s</p><p><b>　　三、設(shè)計計算</b></p><p>　?。ㄒ唬〇艞l間隙數(shù)(n)</p><p>　　=0.058×√(sin45)÷0.01÷0.4÷0.6</p><p><b>　　=20.32</b></p><

4、p><b>　　取n=21條</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Q ------------- 設(shè)計流量，m3/s</p><p>　　α------------- 格柵傾角，取450</p><p>　　b ------------- 柵條間隙，取0.0

5、1m</p><p>　　h ------------- 柵前水深，取0.4m</p><p>　　v ------------- 過柵流速，取0.6m/s；</p><p>　?。ǘ〇挪劭倢挾?B)</p><p>　　設(shè)計采用寬10 mm長50 mm，迎水面為圓形的矩形柵條,即s=0.01m</p><p>　　

6、B=S×(n-1)+b×n</p><p>　　=0.01×(21-1)+0.01×21</p><p><b>　　=0.41 m</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　S -------------- 格條寬度，取0.01

7、m</p><p>　　n -------------- 格柵間隙數(shù)，</p><p>　　b -------------- 柵條間隙，取0.01m</p><p>　?。ㄈ┻M(jìn)水渠道漸寬部分長度(l1)</p><p>　　設(shè)進(jìn)水渠道內(nèi)流速為0.5m/s,則進(jìn)水渠道寬B1=0.17m,</p><p>　　漸寬部分展

8、開角取為20°</p><p>　　則 l1=</p><p>　　=(0.41-0.17)÷2÷tg20</p><p><b>　　=0.32</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　l1--

9、---------進(jìn)水渠道間寬部位的長度，m</p><p>　　L2----------格柵槽與出水渠道連接處的漸窄部位的長度，m</p><p>　　B -------------- 柵槽總寬度，m </p><p>　　B1 -------------- 進(jìn)水渠道寬度，m</p><p>　　-------------- 進(jìn)水渠展開角，

10、度</p><p>　?。ㄋ模〇挪叟c出水渠道連接處的漸窄部分長度（l2）</p><p>　　l2= l1/2=0.32/2</p><p><b>　　=0.16m</b></p><p>　?。ㄎ澹┻^柵水頭損失（h1）</p><p>　　取k=3,β=1.83(柵條斷面為半圓形的矩形)，v=

11、0.6m/s</p><p>　　ho=β×（S÷b）4/3×V^2÷2÷g×sinα</p><p>　　=1.83×(0.01÷0.01) 4/3×0.6^2÷2÷9.8×sin45</p><p><b>　　=0.024 m<

12、;/b></p><p>　　h1=k×h0 =3×0.024</p><p><b>　　=0.072 m</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　h0--------計算水頭損失，m</p><p>　　h1---

13、------過格柵水頭損失，m</p><p>　　k -------- 系數(shù)，水頭損失增大倍數(shù)</p><p>　　β-------- 形狀系數(shù)，與斷面形狀有關(guān)ξ</p><p>　　S -------- 格柵條寬度，m</p><p>　　b-------- 柵條間隙，m</p><p>　　v --------

14、過柵流速，m/s</p><p>　　α-------- 格柵傾角，度</p><p>　　（六）柵槽總高度(H)</p><p>　　取柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3m</p><p>　　柵前槽高H1=h+h2=0.7m</p><p>　　則總高度H=h+h1+h2</p><p>　　=0.4

15、+0.072+0.3</p><p><b>　　=0.772 m</b></p><p>　?。ㄆ撸〇挪劭傞L度(L)</p><p>　　L=l1+l2+0.5+1.0+</p><p>　　=0.32+0.16+0.5+1.0+</p><p><b>　　=2.68 m</b

16、></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　H1------格柵前槽高， H1=h＋h2=0.4+0.3=0.7</p><p>　　（八）每日柵渣量(W)</p><p>　　取W1=0.06m3/103m3 K2=1.0</p><p><b>　　

17、則W=</b></p><p>　　=0.058×0.08×86400÷1.5÷1000</p><p>　　=0.27 ㎡/d (采用機械清渣)</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Q ----------- 設(shè)計流量，m3/s</p

18、><p>　　W1 ---------- 柵渣量(m3/103m3污水)，取0.1～0.01,粗格柵用小值，細(xì)格柵用大值，中格柵用中值.取0.08</p><p>　　K2-----------污水流量總變化系數(shù).</p><p>　　第二節(jié) 調(diào)節(jié)沉淀池的設(shè)計計算</p><p><b>　　一、設(shè)計說明</b><

19、/p><p>　　啤酒廢水的水量和水質(zhì)隨時間的變化幅度較大，為了保證后續(xù)處理構(gòu)筑物或設(shè)備的正常運行，需對廢水的水量和水質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)，由于啤酒廢水中懸浮物(ss)濃度較高，此調(diào)節(jié)池也兼具有沉淀池的作用，該池設(shè)計有沉淀池的泥斗，有足夠的水力停留時間，保證后續(xù)處理構(gòu)筑物能連續(xù)運行，其均質(zhì)作用主要靠池側(cè)的沿程進(jìn)水，使同時進(jìn)入池的廢水轉(zhuǎn)變?yōu)榍昂蟪鏊?，以達(dá)到與不同時序的廢水相混合的目的。</p><p>&

20、lt;b>　　二、設(shè)計參數(shù)</b></p><p>　　水力停留時間T=6h;</p><p>　　設(shè)計流量Q=5000m3/d=208m3/h=0.058m3/s,</p><p><b>　　采用機械刮泥除渣。</b></p><p>　　表2.1 調(diào)節(jié)沉淀池進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)

21、</p><p><b>　　三、設(shè)計計算</b></p><p>　　調(diào)節(jié)沉淀池的設(shè)計計算草圖見下圖2.2：</p><p><b>　　（一） 池子尺寸</b></p><p><b>　　池子有效容積為：</b></p><p>　　V=QT=20

22、8×6=1248m3 </p><p>　　取池子總高度H=2.5m,其中超高0.5m,有效水深h=2m</p><p>　　則池面積A=V/h=1248/2=624m3</p><p>　　池長取L=35m,池寬取B=20m</p><p>　　則池子總尺寸為L×B×H=35×20×2.5&

23、lt;/p><p>　?。ǘ?理論上每日的污泥量</p><p>　　W=Q*(C0-C1)/1000(1-0.97)</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Q ------------ 設(shè)計流量，m3/d</p><p>　　C0 ------------ 進(jìn)水懸浮物濃度

24、，mg/L </p><p>　　C1 ------------ 出水懸浮物濃度，mg/L</p><p>　　P0 ------------ 污泥含水率，%</p><p>　　W=5000*(350-175)/(1000*1000(1-0.97))=29.2m3/d</p><p><b>　?。ㄈ┪勰喽烦叽?lt;/b

25、></p><p>　　取斗底尺寸為500×500，污泥斗傾角取60°</p><p>　　則污泥斗的高度為：h2=(5-0.2) ×tg60°</p><p><b>　　=8.3136m</b></p><p>　　污泥斗的容積V2= h2（a12+a1a2+a22）&l

26、t;/p><p>　　=×8.3136×(202+20×0.5+0.52)</p><p>　　=1136.88m3</p><p>　　V總>W符合設(shè)計要求，采用機械泵吸泥</p><p><b>　?。ㄋ模┻M(jìn)水布置</b></p><p>　　進(jìn)水起端兩側(cè)設(shè)進(jìn)水

27、堰，堰長為池長2/3</p><p>　　第三節(jié) UASB反應(yīng)器的設(shè)計計算</p><p><b>　　一、設(shè)計說明</b></p><p>　　UASB，即上流式厭氧污泥床，集生物反應(yīng)與沉淀于一體，是一種結(jié)構(gòu)緊湊，效率高的厭氧反應(yīng)器。</p><p>　　它的污泥床內(nèi)生物量多，容積負(fù)荷率高，廢水在反應(yīng)器內(nèi)的水力停留時

28、間較短，因此所需池容大大縮小。</p><p>　　設(shè)備簡單，運行方便，勿需設(shè)沉淀池和污泥回流裝置，不需充填填料，也不需在反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)機械攪拌裝置，造價相對較低，便于管理，且不存在堵塞問題。</p><p><b>　　二、設(shè)計參數(shù)</b></p><p><b>　?。ㄒ唬﹨?shù)選取</b></p><p

29、><b>　　設(shè)計參數(shù)選取如下：</b></p><p>　　容積負(fù)荷（Nv）6.0kgCOD/(m3·d)；</p><p>　　污泥產(chǎn)率0.1kgMLSS/kgCOD；</p><p>　　產(chǎn)氣率0.5m3/kgCOD</p><p><b>　　（二）設(shè)計水質(zhì)</b></

30、p><p>　　表2.2 UASB反應(yīng)器進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)</p><p><b>　?。ㄈ┰O(shè)計水量</b></p><p>　　Q＝5000m3/d=208m3/h=0.058 m3/s</p><p><b>　　三、設(shè)計計算 </b></p><p>

31、　?。ㄒ唬┓磻?yīng)器容積計算</p><p>　　UASB有效容積：V有效＝</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Q ------------- 設(shè)計流量，m3/s</p><p>　　S0 ------------- 進(jìn)水COD含量,mg/l</p><p>　　Nv -

32、------------容積負(fù)荷,kgCOD/(m3·d)</p><p>　　V有效＝5000×1.860/6.0</p><p><b>　　=1550m3</b></p><p>　　將UASB設(shè)計成圓形池子，布水均勻，處理效果好</p><p>　　取水力負(fù)荷q＝0.8[m3/(m2·

33、;h)]</p><p>　　則 A= = 208/0.8=260m2</p><p>　　h=＝1550/260=6.0m</p><p>　　采用4座相同的UASB反應(yīng)器</p><p>　　則　　A1=＝260/4= 65 m2</p><p>　　D== (4×65/3.14)1/2</p

34、><p><b>　　=9.1m</b></p><p><b>　　取D=9.5m</b></p><p><b>　　則實際橫截面積為</b></p><p>　　=πD2=×3.14×9.52</p><p><b>　　

35、=70.85m2</b></p><p><b>　　實際表面水力負(fù)荷為</b></p><p><b>　　q1=Q/A</b></p><p>　?。?08/(4×70.85)</p><p><b>　　=0.73<1.0</b></p&

36、gt;<p><b>　　故符合設(shè)計要求</b></p><p>　?。ǘ┡渌到y(tǒng)設(shè)計　</p><p>　　本系統(tǒng)設(shè)計為圓形布水器，每個UASB反應(yīng)器設(shè)36個布水點</p><p><b>　　(1)參數(shù)　</b></p><p><b>　　每個池子流量：</b&

37、gt;</p><p>　?。眩?08/4 = 52 m3/h</p><p><b>　　(2)設(shè)計計算</b></p><p>　　布水系統(tǒng)設(shè)計計算草圖見下圖2.3：</p><p>　　圓環(huán)直徑計算：每個孔口服務(wù)面積為:</p><p>　　a= ＝1.97m2</p><

38、;p>　　a在1～3m2之間，符合設(shè)計要求</p><p>　　可設(shè)3個圓環(huán)，最里面的圓環(huán)設(shè)6個孔口，中間設(shè)12個，最外圍設(shè)18個孔口</p><p>　　1)內(nèi)圈6個孔口設(shè)計</p><p>　　服務(wù)面積：＝6×1.97=11.82m2</p><p>　　折合為服務(wù)圓的直徑為：</p><p>　　

39、= (4×11.82/3.14)1/2</p><p><b>　　=3.9m</b></p><p>　　用此直徑作一個虛圓，在該圓內(nèi)等分虛圓面積處設(shè)一實圓環(huán)，其上布6個孔口，則圓的直徑計算如下：</p><p><b>　　則d1＝</b></p><p>　?。?(2×11

40、.82/3.14)1/2</p><p><b>　　=2.7m</b></p><p>　　2)中圈12個孔口設(shè)計</p><p>　　服務(wù)面積：S2=12×1.97=23.64m2</p><p>　　折合成服務(wù)圓直徑為：</p><p>　　= (4×(11.82+23.

41、64)/3.14)1/2</p><p><b>　　=6.72m</b></p><p>　　中間圓環(huán)直徑計算如下：</p><p>　　π(6.722-d22)＝S2 </p><p><b>　　則d2=5.49m</b></p><p>

42、　　3）外圈18個孔口設(shè)計</p><p>　　服務(wù)面積：S3=18×1.97=35.46m2</p><p>　　折合成服務(wù)圈直徑為：</p><p><b>　　=9.50m</b></p><p>　　外圓環(huán)的直徑d3計算如下：</p><p>　　π(9.502-d32)=S3&

43、lt;/p><p><b>　　則d3＝8.23m</b></p><p>　　（三）三相分離器設(shè)計</p><p>　　三相分離器設(shè)計計算草圖見下圖2.4：</p><p><b>　　(1)設(shè)計說明</b></p><p>　　三相分離器要具有氣、液、固三相分離的功能。<

44、;/p><p>　　三相分離器的設(shè)計主要包括沉淀區(qū)、回流縫、氣液分離器的設(shè)計。</p><p><b>　　(2)沉淀區(qū)的設(shè)計</b></p><p>　　三相分離器的沉淀區(qū)的設(shè)計同二次沉淀池的設(shè)計相同，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。</p><p>　　由于沉淀區(qū)的厭氧污泥及有機物還可以發(fā)生

45、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)計時應(yīng)滿足以下要求：</p><p>　　1）沉淀區(qū)水力表面負(fù)荷<1.0m/h</p><p>　　2）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)。</p><p>　　3）進(jìn)入沉淀區(qū)前，沉淀槽底逢隙的流速≦2m/h</p><p>　　4）總沉淀水深應(yīng)大于1.

46、5m</p><p>　　5）水力停留時間介于1.5～2h</p><p>　　如果以上條件均能滿足，則可達(dá)到良好的分離效果</p><p>　　沉淀器（集氣罩）斜壁傾角θ＝50°</p><p><b>　　沉淀區(qū)面積為：</b></p><p>　　A=1/4πD2=1/4×

47、;3.14×9.52=70.85m2</p><p><b>　　表面水力負(fù)荷為：</b></p><p>　　q=Q/A=208/(4×70.85)=0.73<1.0</p><p><b>　　符合設(shè)計要求。</b></p><p><b>　　(3)回流縫設(shè)

48、計</b></p><p>　　取h1=0.3m,h2=0.5m,h3=1.5m</p><p>　　如圖2.4所示：b1=h3/tgθ</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　b1----------下三角集氣罩底水平寬度，m;</p><p>　　θ----

49、------下三角集氣罩斜面的水平夾角；</p><p>　　h3----------下三角集氣罩的垂直高度，m;</p><p><b>　　b1=</b></p><p><b>　　=1.26m</b></p><p>　　b2=9.5-2×1.26=6.98m</p>

50、<p>　　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 式計算：</p><p><b>　　V1=Q1/S1</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Q1----------反應(yīng)器中廢水流量，m3/h；</p><p>　　S1-----

51、-----下三角形集氣罩回流逢面積，m2；</p><p>　　V1= (208/4)/(3.14×6.982/4)</p><p><b>　　=1.36m/h</b></p><p>　　V1<2m/h,符合設(shè)計要求</p><p>　　上下三角形集氣罩之間回流逢中流速(V2)可用下式計算：</

52、p><p><b>　　V2=Q1/S2，</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Q1----------反應(yīng)器中廢水流量，m3/h；</p><p>　　S2 ----------上三角形集氣罩回流逢之間面積，m2；</p><p>　　取回流

53、逢寬CD=1.4m,上集氣罩下底寬CF=7.8m</p><p>　　則 DH=CD×sin50°</p><p><b>　　=1.07 m</b></p><p><b>　　DE=2DH+CF</b></p><p>　　=2×1.07 +7.8</p&g

54、t;<p><b>　　=9.94m</b></p><p>　　=π(CF+DE)CD/2</p><p><b>　　=39.0m2</b></p><p>　　則 V2= Q1/S2</p><p>　　=208/(4×39.0)</p><p&g

55、t;　　=1.33m/h<V1<2m/h</p><p><b>　　故符合設(shè)計要求</b></p><p>　　確定上下三角形集氣罩相對位置及尺寸，由圖可知：</p><p>　　CH=CDsin40°=1.4×sin40＝0.9m</p><p>　　AI=DItg50°=(

56、DE-b2)×tg50°</p><p>　　= (9.94-6.98)×tg50° </p><p><b>　　=1.76m</b></p><p>　　故 h4=CH+AI=0.9 +1.76=2.66 m</p><p><b&g

57、t;　　h5=1.0m</b></p><p>　　由上述尺寸可計算出上集氣罩上底直徑為：</p><p>　　CF-2h5tg40°=7.8-2×1.0×tg40°=6.12m</p><p>　　BC=CD/sin40°=1.4/sin40°=2.18m</p><p&g

58、t;　　DI=(DE-b2)=(9.94-6.98)=1.48m</p><p>　　AD=DI/cos50°=1.48/cos50°=2.30m</p><p>　　BD=DH/cos50°=1.07/cos50°=1.66m</p><p>　　AB=AD-BD=2.30-1.66= 0.64m</p>&l

59、t;p><b>　　(4)氣液分離設(shè)計</b></p><p>　　d=0.01cm(氣泡)，T=20°С</p><p>　　ρ1=1.03g/cm3, ρg=1.2×10-3g/cm3</p><p>　　V=0.0101cm2/s, ρ=0.95</p><p>　　μ= Vρ1=0.01

60、01×1.03</p><p>　　=0.0104g/cm·s</p><p>　　一般廢水的μ>凈水的μ,故取μ=0.02g/cm·s</p><p>　　由斯托克斯工式可得氣體上升速度為：</p><p><b>　　Vb = </b></p><p>　　

61、=（0.95×9.81×（1.03-1.2×10-3）×0.012）/（18×0.02）</p><p>　　=0.266cm/s</p><p><b>　　=9.58m/h</b></p><p>　　Va=V2=1.33m/h</p><p>　　則： =9.58

62、/1.33=7.20, =2.18/0.64=3.41</p><p>　　> ,故滿足設(shè)計要求。</p><p><b>　　（四）出水系統(tǒng)設(shè)計</b></p><p>　　采用鋸齒形出水槽，槽寬0.2m,槽高0.2m</p><p><b>　　（五）排泥系統(tǒng)設(shè)計</b></p>

63、;<p>　　產(chǎn)泥量為：1860×0.75×0.1×5000×10-3=697.5 kgMLSS/d</p><p>　　每日產(chǎn)泥量697.5kgMLSS/d，則每個USAB日產(chǎn)泥量174.38kgMLSS/d,可用150mm排泥管，每天排泥一次。</p><p>　?。├碚撋厦咳盏奈勰嗔?lt;/p><p>　

64、　W=Q*(C0-C1)/1000(1-0.97)</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Q ------------ 設(shè)計流量，m3/d</p><p>　　C0 ------------ 進(jìn)水懸浮物濃度，mg/L </p><p>　　C1 ------------ 出水懸浮物濃度，m

65、g/L</p><p>　　P0 ------------ 污泥含水率，%</p><p>　　W=5000*(175-22.75)/(1000*1000(1-0.98))=38.06m3/d</p><p><b>　　（七）產(chǎn)氣量計算</b></p><p>　　每日產(chǎn)氣量：1860×0.75×0

66、.5×5000×10-3=3487.5m3/d</p><p>　　SBR反應(yīng)器的設(shè)計計算</p><p><b>　　一、設(shè)計說明</b></p><p>　　經(jīng)UASB處理后的廢水,COD含量仍然很高,要達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),必須進(jìn)一步處理,即采用好氧處理。SBR結(jié)構(gòu)簡單，運行控制靈活，本設(shè)計采用6個SBR反應(yīng)池，每個池子的運行

67、周期為6h</p><p><b>　　二、設(shè)計參數(shù)</b></p><p><b>　　（一）參數(shù)選取</b></p><p><b>　　(1)污泥負(fù)荷率</b></p><p>　　Ns取值為0.13kgBOD5/(kgMLSS·d)</p>&l

68、t;p>　　(2)污泥濃度和SVI</p><p>　　污泥濃度采用3000 mgMLSS/L,SVI取100</p><p><b>　　(3)反應(yīng)周期 </b></p><p>　　SBR周期采用T=6h,反應(yīng)器一天內(nèi)周期數(shù)n=24/6=4</p><p>　　(4)周期內(nèi)時間分配 </p>

69、<p><b>　　反應(yīng)池數(shù):N=6</b></p><p>　　進(jìn)水時間：T/N=6/6=1h</p><p><b>　　反應(yīng)時間：3.0h</b></p><p><b>　　靜沉?xí)r間：1.0h</b></p><p><b>　　排水時間：0.5h&

70、lt;/b></p><p><b>　　(5)周期進(jìn)水量</b></p><p>　　Q0= =(5000×6)/(24×6)=208.3m3/s</p><p><b>　?。ǘ┰O(shè)計水量水質(zhì)</b></p><p>　　設(shè)計水量為：Q=5000m3/d=208m3/h

71、=0.058m3/s</p><p>　　設(shè)計水質(zhì)見下表2.3：</p><p>　　表2.3 SBR反應(yīng)器進(jìn)出水水質(zhì)指</p><p><b>　　三、設(shè)計計算</b></p><p>　?。ㄒ唬┓磻?yīng)池有效容積</p><p><b>　　V1=</b&g

72、t;</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　n ------------ 反應(yīng)器一天內(nèi)周期數(shù)</p><p>　　Q0 ------------ 周期進(jìn)水量,m3/s</p><p>　　S0 ------------ 進(jìn)水BOD含量,mg/l</p><p>　　X -

73、------------ 污泥濃度,mgMLSS/L</p><p>　　Ns ------------- 污泥負(fù)荷率 </p><p>　　V1= (4×208.3×187.86)/(3000×0.13)</p><p><b>　　=401.3 m3</b></p><p>　　（二）

74、反應(yīng)池最小水量</p><p>　　Vmin=V1-Q0=401.3-208.3=193m3</p><p>　　（三）反應(yīng)池中污泥體積</p><p>　　Vx=SVI·MLSS·V1/106=100×3000×401.3/106=120.39 m3</p><p>　　Vmin>Vx,合格&l

75、t;/p><p>　　（四）校核周期進(jìn)水量</p><p>　　周期進(jìn)水量應(yīng)滿足下式：</p><p>　　Q0<(1- MLSS·MLSS /106) ·V</p><p>　　=(1- 100×3000 /106) ×401.3</p><p><b>　　=28

76、0.91m3</b></p><p>　　而Q0=208.3m3<280.91m3 故符合設(shè)計要求</p><p>　　（五）確定單座反應(yīng)池的尺寸</p><p>　　SBR有效水深取5.0m,超高0.5m,則SBR總高為5.5m,</p><p>　　SBR的面積為401.3/5=80.26m2</p>

77、<p>　　設(shè)SBR的長：寬=2：1</p><p>　　則SBR的池寬為：6.5m；池長為：13m.</p><p>　　SBR反應(yīng)池的最低水位為：</p><p>　　193/(6.5×13)=2.28m</p><p>　　SBR反應(yīng)池污泥高度為：</p><p>　　120.39/(6.5&

78、#215;13) =1.42m</p><p>　　2.28-1.42=0.86m</p><p>　　可見，SBR最低水位與污泥位之間的距離為0.86m,大于0.5m的緩沖層高度符合設(shè)計要求。</p><p><b>　　（六）鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)</b></p><p>　　(1)確定需氧量O2</p><

79、;p>　　由公式：O2=a′Q(S0-Se)+bˊXvV</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　aˊ----------- 微生物對有機污染物氧化分解</p><p><b>　　過程的需氧率，kg</b></p><p>　　Q ----------- 污水設(shè)計流

80、量，m3/d</p><p>　　S0 ------------ 進(jìn)水BOD含量,mg/l</p><p>　　Se ------------ 出水BOD含量,mg/l </p><p>　　bˊ------------ 微生物通過內(nèi)源代謝的自身氧化</p><p><b>　　過程的需氧率，kg</b></p&g

81、t;<p>　　Xv ------------ 單位曝氣池容積內(nèi)的揮發(fā)性懸浮</p><p>　　固體（MLVSS）量,kg/m3 </p><p>　　取aˊ=0.5, bˊ=0.15；出水Se =9.393mg/L；</p><p>　　Xv=f×X =0.75×3000=2250mg/L =2.25kg/m3；</p&

82、gt;<p>　　V=6=6×401.3=2407.8m3 </p><p><b>　　代入數(shù)據(jù)可得：</b></p><p>　　O2=0.5×5000×(187.86-9.393)/1000+0.15×2.25×2407.8<

83、/p><p>　　=1258.8kg O2/d</p><p><b>　　供氧速率為：</b></p><p><b>　　R= O2/24</b></p><p>　　=1258.8/24=52.45 kg O2/h</p><p><b>　　(2)供氣量的計算&

84、lt;/b></p><p>　　采用SX-1型曝氣器，曝氣口安裝在距池底0.3m高處，淹沒深度為4.7m，計算溫度取25℃。</p><p>　　該曝氣器的性能參數(shù)為：</p><p>　　Ea=8%，Ep=2 kgO2/kWh；</p><p>　　服務(wù)面積1-3m2；</p><p>　　供氧能力20-25

85、m3/h·個；</p><p>　　查表知氧在水中飽和容解度為：</p><p>　　Cs(20)=9.17mg/L，Cs(25)=8.38mg/L</p><p>　　擴散器出口處絕對壓力為：</p><p>　　=+9.8×103×H</p><p>　　=1.013×105

86、+9.8×103×4.7</p><p>　　=1.47×105pa</p><p>　　空氣離開反應(yīng)池時氧的百分比為：</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=19.65%</b></p><p>　　反應(yīng)池中容解

87、氧的飽和度為：</p><p>　　Csb(25)= Cs(25) (Pb/(2.026×105)+Ot/42)</p><p>　　=8.38×(1.47×105/2.026×105+19.65/42)</p><p><b>　　=10.0mg/L</b></p><p>　　

88、Csb(20)= Cs(20) (Pb/(2.026×105)+Ot/42)</p><p>　　=9.17 (Pb/(2.026×105)+Ot/42)</p><p>　　=10.9mg/L </p><p>　　取α=0.85,β=0.95,C=2,ρ=1,20℃時，脫氧清水的充氧量為：</p><p>　　R0=

89、RCsb(20)/a(brCsb(25)-C)×1.24(25-20)</p><p>　　=28.86×10.9/0.85×(0.95×10.0-2)×1.245</p><p>　　=43.8 kg O2/h </p><p>　　供氣量為：Gs= R0/0.3Ea</p><p>　　=

90、43.8/(0.3×0.08)</p><p><b>　　=1826m3/h</b></p><p>　　=30.43m3/min</p><p>　　(3)布?xì)庀到y(tǒng)的計算</p><p>　　反應(yīng)池的平面面積為：</p><p>　　6.5×13.0×6=507m

91、2</p><p>　　每個擴散器的服務(wù)面積取1.7m2,則需507/1.7=299個。 </p><p>　　取299個擴散器，每個池子需50個。</p><p>　　布?xì)庀到y(tǒng)設(shè)計如下圖2.5：</p><p>　　(4)空氣管路系統(tǒng)計算</p><p>　　按SBR的平面圖，布置空氣管道，在相鄰的兩個SBR池的隔墻

92、上設(shè)一根干管，共五根干管，在每根干管上設(shè)5對配氣豎管，共10條配氣豎管。</p><p>　　則每根配氣豎管的供氣量為：</p><p>　　本設(shè)計每個SBR池內(nèi)有50個空氣擴散器</p><p>　　則每個空氣擴散器的配氣量為：</p><p>　　選擇一條從鼓風(fēng)機房開始的最遠(yuǎn)最長管路作為計算管路，在空氣流量變化處設(shè)計算節(jié)點。</p&

93、gt;<p>　　空氣管道內(nèi)的空氣流速的選定為：</p><p>　　干支管為10～15m/s；</p><p>　　通向空氣擴散器的豎管、小支管為4～5m/s； </p><p>　　空氣干管和支管以及配氣豎管的管徑，根據(jù)通過的空氣量和相應(yīng)的流確定。</p><p>　　空氣管路的局部阻力損失，根據(jù)配件類型按下式</p&

94、gt;<p>　　Lo = 55.5KD12</p><p>　　式中： ---------- 管道的當(dāng)量長度，m</p><p>　　D ---------- 管徑，m</p><p>　　K ---------- 長度換算系數(shù)，按管件類型不同確定</p><p>　　折算成當(dāng)量長度損失，并計算出管道的計算長度(m),<

95、;/p><p>　　空氣管路的沿程阻力損失，根據(jù)空氣管的管徑D(mm)，空氣量m3/min，計算溫度℃和曝氣池水深，得空氣管道系統(tǒng)的總壓力損失為：</p><p>　?。?6.21×9.8</p><p>　?。?.943 kpa</p><p>　　空氣擴散器的壓力損失為5.0kpa，則總壓力損失為：</p><p

96、>　　0.943＋5.0＝5.943 kpa</p><p>　　為安全起，設(shè)計取值為9.8kpa</p><p>　　則空壓機所需壓力p=(5-0.3) ×9.8×103+9.8×103</p><p><b>　　=56 kpa</b></p><p>　　又Gs=37.64m3/

97、min</p><p>　　由此條件可選擇羅茨RME-20型鼓風(fēng)機</p><p>　　轉(zhuǎn)速1170r/min，配套電機功率為75kw</p><p>　?。ㄆ撸├碚撋厦咳盏奈勰嗔?lt;/p><p>　　W=Q*(C0-C1)/1000(1-0.97)</p><p><b>　　式中：</b>&l

98、t;/p><p>　　Q ------------ 設(shè)計流量，m3/d</p><p>　　C0 ------------ 進(jìn)水懸浮物濃度，mg/L </p><p>　　C1 ------------ 出水懸浮物濃度，mg/L</p><p>　　P0 ------------ 污泥含水率，%</p><p>　　

99、W=5000*(22.75-7.96)/(1000*1000(1-0.98))=3.7m3/d</p><p><b>　?。ò耍┪勰喈a(chǎn)量計算</b></p><p>　　選取a=0.6,b=0.075,則污泥產(chǎn)量為：</p><p>　　△x=aQSr-bVXv</p><p>　　=0.6×5000

100、5;(187.86-9.393)/1000-0.075×2407.8×2.25</p><p>　　=129kgMLVSS/d</p><p>　　第三章 污泥部分各處理構(gòu)筑物設(shè)計與計算</p><p>　　第一節(jié) 重力濃縮池的設(shè)計計算</p><p><b>　　一、設(shè)計說明</b></p

101、><p>　　為方便污泥的后續(xù)處理機械脫水，減小機械脫水中污泥的混凝劑用量以及機械脫水設(shè)備的容量，需對污泥進(jìn)行濃縮處理，以降低污泥的含水率。</p><p>　　本設(shè)計采用間歇式重力濃縮池，運行時，應(yīng)先排除濃縮池中的上清液，騰出池容，再投入待濃縮的污泥，為此應(yīng)在濃縮池深度方向的不同高度上設(shè)上清液排除管。</p><p><b>　　二、設(shè)計參數(shù)</b&g

102、t;</p><p><b>　?。ㄒ唬┰O(shè)計泥量</b></p><p>　　啤酒廢水處理過程產(chǎn)生的污泥來自以下幾部分：</p><p>　　(1)調(diào)節(jié)池，Q1=29.2m3/d,含水率97%；</p><p>　　(2)UASB反應(yīng)器，Q2=38.06m3/d,含水率98%；</p><p>　

103、　(3)SBR反應(yīng)器，Q3=3.7m3/d,含水率98%；</p><p><b>　　總污泥量為：</b></p><p>　　Q= Q1+ Q2+ Q3=70.96 m3/d</p><p><b>　　平均含水率為：</b></p><p>　　97%（29.2/70.96）+98%（38.0

104、6/70.96）+98%（3.7/70.96）=97.6%</p><p><b>　　（二）參數(shù)選取</b></p><p>　　固體負(fù)荷（固體通量）M一般為10～35kg/m3d</p><p>　　取M=30 kg/m3d=1.25kg/m3h；</p><p>　　濃縮時間取T=24h；</p>&

105、lt;p>　　設(shè)計污泥量Q=71m3/d；</p><p>　　濃縮后污泥含水率為96%；</p><p>　　濃縮后污泥體積：V1=（（100-97.6）/（100-96））×71=42.6m3/d</p><p><b>　　三、設(shè)計計算</b></p><p><b>　?。ㄒ唬┏刈舆呴L&

106、lt;/b></p><p>　　根據(jù)要求，濃縮池的設(shè)計橫斷面面積應(yīng)滿足：</p><p><b>　　A≧Qc/M</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Q----------------入流污泥量，m3/d ；</p><p>　　

107、M----------------固體通量，kg/m3·d；</p><p>　　C----------------入流固體濃度kg/m3。</p><p>　　入流固體濃度（C）的計算如下：</p><p>　　=×1000×(1-97%)=876kg/d </p><p>　　=&#

108、215;1000×(1-98%)=761.2kg/d </p><p>　　=×1000×(1-98%)=74kg/d</p><p>　　那么，Qc= ++=1711.2kg/d=71.3kg/h</p><p>　　C=1711.2/71=24.1 kg/m3</p><p><b>　　濃縮后污泥

109、濃度為：</b></p><p>　　=1711.2/42.6=40.2kg/m3</p><p>　　濃縮池的橫斷面積為：</p><p>　　A=Qc/M=71×24.1/30=57.04m2</p><p>　　設(shè)計三座正方形濃縮池，則每座邊長為B=7.6m</p><p>　　取B=7.6

110、m,則實際面積A=7.6×7.6=57.76m2</p><p><b>　?。ǘ┏刈痈叨?lt;/b></p><p>　　停留時間，取HRT=24h</p><p>　　則有效高度=1.3m,取=1.5m</p><p><b>　　超高，取=0.5m</b></p><

111、;p>　　緩沖區(qū)高，取=0.5m</p><p>　　池壁高=++=2.5m</p><p><b>　　（三）污泥斗</b></p><p>　　污泥斗下錐體邊長取0.5m，高度取7m.</p><p><b>　?。ㄋ模┛偢叨?lt;/b></p><p>　　H=2.5

112、+7=9.5m</p><p>　　設(shè)計計算草圖見下圖3.1：</p><p>　　第二節(jié) 機械脫水間的設(shè)計計算</p><p><b>　　一、設(shè)計說明</b></p><p>　　污泥經(jīng)濃縮后，尚有96%的含水率，體積仍很大，為了綜合利用和最終處置，需對污泥作脫水處理。</p><p>　　

113、擬采用帶式壓濾機使污泥脫水，它有如下脫水特點：</p><p>　　(1)濾帶能夠回轉(zhuǎn)，脫水效率高</p><p>　　(2)噪聲小，能源節(jié)省</p><p>　　(3)附屬設(shè)備少，維修方便，但必須正確使用有機高分子</p><p>　　混凝劑，形成大而強度高的絮凝。</p><p>　　帶式過濾脫水工藝流程見下圖3.

114、2：</p><p><b>　　二、設(shè)計參數(shù)</b></p><p>　　設(shè)計泥量Q=42.6 m3/d；含水率為96%。</p><p><b>　　三、設(shè)計計算</b></p><p>　　據(jù)設(shè)計泥量帶式壓濾機采用PFM-1000型，帶寬1m，主機功率1.5kw,處理后的污泥含水率為75～80

115、%，處理能力為7～8 m3/h,按每天工作8小時設(shè)計。</p><p>　　外形尺寸：長×寬×高=4500×2000×1800</p><p>　　第三節(jié) 污水提升泵房的設(shè)計與計算</p><p><b>　　一、設(shè)計說明</b></p><p>　　污水泵房用于提升污水廠的污水

116、，以保證污水能在后續(xù)處理構(gòu)筑物內(nèi)暢通的流動，它由機器間、集水池、格柵、輔助間等組成，機器間內(nèi)設(shè)置水泵機組和有關(guān)的附屬設(shè)備，格柵和吸水管安裝在集水池內(nèi)，集水池還可以在一定程度上調(diào)節(jié)來水的不均勻性，以便水泵較均勻工作，格柵的作用是阻攔水中粗大的固體雜質(zhì)，以防止雜物阻塞和損壞水泵，輔助間一般包括貯藏室，修理間，休息室和廁所等。</p><p><b>　　二、設(shè)計計算</b></p>

117、<p><b>　　（一）設(shè)計流量</b></p><p>　　Q=5000m3/d=208m3/h=0.058 m3/s</p><p>　?。ǘ┻x泵前總揚程估算</p><p>　　經(jīng)過格柵的水頭損失為0.072m,進(jìn)水管渠內(nèi)水面標(biāo)高為-3m</p><p>　　則格柵后的水面標(biāo)高為：</p>

118、;<p>　　-3-0.072=-3.072m</p><p>　　設(shè)調(diào)節(jié)池池的有效水深為2m</p><p>　　則調(diào)節(jié)池的最低工作水位為： </p><p>　　-3.072-2=-5.072m</p><p>　　所需提升的最高水位為6.778m</p><p>　　故集水池最低工作水位與所提升最高

119、水位之間高差為：</p><p>　　6.78-(-4.52)=11.30m</p><p>　　出水管管線水頭損失計算如下：</p><p>　　出水管Q=34.7l/s,選用管徑為200mm的鑄鐵管</p><p>　　查《給水排水設(shè)計手冊》第1冊得：V=1.33m/s,1000i=19.1</p><p>　　出

120、水管線長度估為37m,局部系數(shù)為8</p><p>　　則出水管管線水頭損失為：</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=1.50m</b></p><p>　　泵站內(nèi)的管線水頭損失假設(shè)為2.0m,考慮自由水頭為1m,則水泵總揚程為：</p><p&

121、gt;　　H=11.30+1.50+2.0+1.0</p><p><b>　　=15.8m</b></p><p><b>　　（三）選泵</b></p><p>　　根據(jù)流量Q=125m3/h,揚程H=15.8m</p><p>　　擬選用150WLI170-16.5型立式污水泵，每臺水泵的流量

122、為</p><p>　　Q=170m3/h，揚程為H=16.5m。</p><p>　　選擇集水池與機器間合建的圓形水泵站，考慮選用2臺水泵，其中一臺備用。</p><p>　　選用150WLI170-16.5型污水泵是合適的</p><p><b>　　（四）附屬設(shè)備選擇</b></p><p>

123、;　　(1)本污水泵站為自灌式，無須引水裝置 </p><p>　　(2)為了松動集水坑內(nèi)的沉渣，從水泵的壓水管上接出一根直徑為50mm的鋼管伸入集水坑中，定期將沉渣沖起，由水泵抽走。</p><p>　　(3)水泵間室內(nèi)地面做成0.01坡度，機器間地板上設(shè)排水溝和集水</p><p>　　坑，排水溝斷面250mm×500mm，沿墻設(shè)置，坡度i=0.0

124、1,集水坑直徑</p><p>　　為500mm,深700mm,在水泵吸水口附近接出50mm白鐵管伸入集水坑，</p><p>　　水泵在低水位工作時，將坑中污水抽走。</p><p>　　(4)本污水泵站的集水池利用通風(fēng)管自然通風(fēng)，在屋頂設(shè)置風(fēng)帽，機</p><p>　　器間進(jìn)行自然通風(fēng)，在屋頂設(shè)置風(fēng)帽。</p><p&