UASB地设计计算.docx

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1、UASB的设计计算6.1 UASB反响器的有效容积(包括沉淀区和反响区)设计容积负荷为Nr=5.OkgCOD人而Id)进出水CoD浓度Co=II200(mgL),C=I680(mgL)(去除率85%)QCiyE150011.20.85C3V=N=2856w3M5.0式中Q设计处理流量m/dCO一进出水COD浓度kgCODn3E一去除率Nv一容积负荷，NV=5.OkgCOD/画Id)6.2 UASB反响器的形状和尺寸工程设计反响器3座，横截面积为矩形。(1) 反响器有效高为h=6.0m如此横截面积：S=上整=型=476()h6.0单池面积：Si=-=158.7(tw2)n3(2) 单池从布本均匀

2、性和经济性考虑，矩形长宽比在2：1以下较适宜。cIco7设池长/=16m，如此宽6=,=上一=9.9加，设计中取=IOm/16单池截面积:S；=姑=16x10=160(一)(3) 设计反响器总高H=7.5mm单池总容积：=5：H=160(7.5-0.5)=1120(zn3)单池有效反响容积：匕有效=S；XzI=I60x6=960(m3)单个反响器实际尺寸：IXbXH=I6mxl5nx7.5m反响器总池面积：S=S；X=160X3=480(m2)反响器总容积：V=V,f.=11203=3360(zw3)总有效反响容积：V有效=匕有效n=9603=2880(m3)285S?符合有机负荷要求。OQQ

3、f)UASB反响器体积有效系数：上空XlOo%=85.7%在70%-90%之间符合要求。3360(4) 水力停留时间(HRT)与水力负荷(Vr)HRTV 2880 -1500 24= 46.08/?S 24x480= 0.1 W /(/W2./?)根据参考文献，对于颗粒污泥，水力负荷匕=0.1-0.9加3/(62.力故符合要求。6.3 三项别离器构造设计计算(1) 沉淀区设计根据一般设计要求，水流在沉淀室外表负荷率40.7/(加2机3/(机2面。本工程设计中，与短边平行，沿长边每池布置13个集气罩，构成6个别离单元，如此每池设置6个三项别离器。三项别离器长度：I=b=0(m)每个单元宽度：b=

4、-=-=2.7(m)66沉淀区的沉淀面积即为反响器的水平面积即160m2图2.2三项别离器回流缝设计设上下三角形集气罩斜面水平夹角为55,取力3=1.3根b、=0.9l(w)tanatan55b2=b-2b=2.7-20.91=0.88(m)式中：人一单元三项别离器宽度，m；仇一下三角形集气罩底的宽度，m：%一相邻两个下三角形集气罩之间的水平距离(即污泥回流缝之一)，m；生一下三角形集气罩的垂直高度，m；下三角集气罩之间污泥回流缝中混合液的上升流速：a=nb2l=20.8810=52.8(n2)v=L=625=Q39(th)al52.83式中：匕一下三角形集气罩之间污泥回流缝中混合液的上升流速

5、，h:4一下三角形集气罩回流缝总面积，m2；/一反响器的宽度，即三项别离器的长度b,m；一反响器三项别离器的单元数；为使回流缝水流稳定，固、液别离效果好，污泥回流顺利，一般2m6,上三角集器罩下端与下三角斜面之间水平距离的回流缝中水流的流速。设&=Co=0.3相a2=2nb3l=260.310=36(w2)Q120.83n.Q.v2=0.58(w/?)a、36式中：匕一上三角集气罩下断语下三角集气罩斜面之间水平距离的回流缝中水流的流速,m/h；出一上三角形集气罩回流缝总面积，m2：名一上三角形集气罩回流缝的宽度，m；假设。2为控制断面Amin，一般其面积不低于反响器面积的20%, %就是%ax

6、，同时要满足：V1 v2(vmax) 处或生va AB X AB沿AB方向水流速度:匕=QCEB2N20.830.241026= 0.72(w/ /?)式中：B三项别离器长度，m；N每池三项别离器数量;气泡上升速度：Vh=(p1-P)d118式中：d气泡直径，cm；夕一液体密度，g/cm3；pf,一沼气密度，g/cm3；一碰撞系数，取0.95；一废水动力黏滞系数，g(cm.s);丫一液体的运动黏滞系数，c2;设气泡直径d=0.01。，设水温30C,px=l.03gcmy,pff=1.13103cn3V=0.01Ocw2/s,=0.95：/=0.01011.03=0.0104cm,s)g/(cn

7、.s)如此：=靠I(1.03-1.13103)x0.012=0.266(CTW/S)=9.58()BC0.42no.,9.58=0.84=13.31AB0.5匕0.72%型可以脱去d0.01所的气泡KAB(4)三项别离器与UASB高度设计三相别离区总高度：=2+3+4-5式中：灯一集气罩以上的覆盖水深，取05m;AF=1.59(w)sin55osin55CDDF=AF-BD-AB=1.46-0.5-cos55=1.59-0.5-0.52=0.57Wz%=DFsin55=0.57sin55=0.47(相)如此：=0.5+1.3+1.04-0.47=2.37(a)UASB总高度H=7.5m,沉淀区

8、高2.5m,污泥床高2.0m,悬浮区高2.5m,超高0.5m。6.4 布水系统的设计计算反响器布水点数量设置预处理流量、进水浓度，容积负荷等因素有关，有资料知，颗粒污泥M4kgCOD/(md)每个布水点服务2511出水流速2-5ms,配水中心距池底一般为20-25cm)6.4.1 配水系统：配水系统形式采用多管多孔配水方式，每个反响器设1根D=100mm的总水管，16根d=50mm的支水管。支管分别位于总水管两侧，同侧每根只管之间的中心距为2.0m,配水孔径取。=15m机孔距2.0m,每根水管有3个配水孔，每个孔的服务面积2.01.67=3.34(/)孔口向下。6.4.2 布水孔孔径的计算:流

9、速二= 0.74(ms)40_4x20.833600D23600x3.140.12布水孔3x16=48个，出水流速为=2.1机s,如此孔径为：4-,83= 9.0()取 i5mm 36003.14482.1d=本装置采用连续进料方式，布水口向下，有利于防止管口堵塞，而且由于UASB反响器底部反射散布作用，有利于布水均匀，为了污泥和废水之间的接触，减少底部进水管的堵塞，建议进水点距反响底部200300mm,本工程设计采用布水管离UASB底部200mm处。布水管设置在距UASB反响器底部200mm处。6.4.3 验证温度30C,容积负荷5.0依C沼气产率0.4/小CoD,满足空塔水流速度L0m/，

10、空塔沼气上升速度：%T.0mh空塔水流速度：=2=0.13(h)1.()(w/h)满足要求。S总480大工业-士谷QCOrIy62.511.20.850.4_.小1nz小空塔气流速度：ul,=0.50(加/:)1.0(/?/A)“S480满足要求。式中G)一进水COD的浓度一COD的去除率，80%6.5 排泥系统的设计计算6.5.1 UASB反响器中污泥总量计算一般UASB污泥床主要由沉降性能良好的厌氧污泥组成，平均浓度为20侬/L,如此一座UASB反响器中污泥总量：G=VCss=285620=57120(依/J)=57.12(r/d)6.5.2 污泥产量厌氧生物处理污泥产量取7=0.08依M

11、LVSS/伙C03,剩余污泥量确实定与每天去除的有机物量有关，当设有相关的动力学常数时，可根据经验数据确定，一般情况下，可按每去除IkgeoD产生0.050.IOkgVSS计算，本工程取7=0.08伙侬7依CozK流量Q=62.5加/力，进水COD浓度。0=11200(根8/乃=11.2(依/加3),COD去除率E=85%,如此(1)UASB反响器的总产泥量x=QC0E=0.08X62.52411.20.85=1142.4(AgMLVSS/d)(2)不同试验规模下也笠是不同的，因为规模越大，被处理的废水含无机杂质越多,MLSS因此取MLVSS=08,如此MLSS11424x=1428(AgML

12、SS/d)0.8单池产泥r,.=y=476(kgMLSS/d)(3)污泥含水率98%,当污泥含水率95%时，取P,=1000(心/加)如此污泥产量:14281000x(1-98%)= 71.4(w3/)单池排泥量：%=与=23.8(/d)(4)污泥龄G 57120H 1428=40(d)6.6 排泥系统的设计在距UASB反响器底部100cm和200cm高处个设置两个排泥口，共4个排泥口。排泥时由污泥泵从排泥管强排。反响器每天排泥一次，各池的污泥由污泥泵抽入集泥井中，排泥管选钢管DNl50mm。由计算所得污泥量选择污泥泵，型号为：WQK25153污泥泵，主要性能：流量：Q=25m3h;扬程：H=

13、15m;电机功率：P=3Kw；数量：2台；用两台泵同时给两组反响器排泥，设每天排泥一次6.7 出水系统设计计算出水系统的作用是把沉淀区液面的澄清水均匀的收集并排出，出水是否均匀对处理效果有很大的影响且形式与三向别离器与沉淀区设计有关。6.7.1 出水槽设计6.7.2单个反响器流量:Q1 20.8336003600= 0.0058（，/S）6.7.3mls%0.0058如此槽口附近水深=/一=0.0242(m)ua0.20.2取槽口附近槽深为020m,出水槽坡度为0.01,出水槽尺寸：10z0.20.2w,出水槽数量为6座。6.7.4 溢流堰设计出水溢流堰共有12条(6x2),每条长IOm。设计90三角堰，堰高50加，堰口宽100mm,如此堰口水面宽50mm。1.lst查得溢流负荷为1-2L(加S)设计溢流负荷为7=1.0L/(m.s),如此溢流堰上水面总长为：1.=-=-=5.8(w)fLO三角堰数：z=8q=116个取140个b50103140每条溢流堰三角堰数：，=14个10一个溢流堰上共有14