厌氧塔设计计算书

1.厌氧塔的设计计算1.1反响器结构尺寸设计计算〔1〕反响器的有效容积设计容积负荷为进出水COD浓度，E=0.70V=，取为8400式中Q——设计处理流量C0——进出水COD浓度kgCOD/E——去除率NV——容积负荷〔2〕反响器的形状和尺寸。工程设计反响器3座，横截面积为圆形。1〕反响器有效高为那么横截面积：单池面积：2)单池从布水均匀性和经济性考虑，高、直径比在1.2：1以下较适宜。设直径，那么高，设计中取单池截面积：设计反响器总高，其中超高1.0单池总容积：单个反响器实际尺寸：反响器总池面积：反响器总容积：〔3〕水力停留时间〔HRT〕及水力负荷〔〕根据参考文献，对于颗粒污泥，水力负荷故符合要求。1.7.2三相别离器构造设计计算沉淀区设计根据一般设计要求，水流在沉淀室内外表负荷率沉淀室底部进水口外表负荷一般小于2.0。本工程设计中，与短边平行，沿长边每池布置8个集气罩，构成7个别离单元，那么每池设置7个三项别离器。三项别离器长度：每个单元宽度：沉淀区的沉淀面积即为反响器的水平面积即288沉淀区外表负荷率：回流缝设计设上下三角形集气罩斜面水平夹角为55°，取式中：—单元三项别离器宽度，m；—下三角形集气罩底的宽度，m；—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；—下三角形集气罩的垂直高度，m；设上下三角形集气罩斜面水平夹角为55°，取式中：—单元三项别离器宽度，m；—下三角形集气罩底的宽度，m；bh1h2h4h3b1b2图4三相别离器计算草图—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；—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式中：—下三角形集气罩之间污泥回流缝中混合液的上升流速，m/h；—下三角形集气罩回流缝总面积，m2；—反响器的宽度，即三项别离器的长度b,m；—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，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。设式中：—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；—上三角形集气罩回流缝总面积，m2；—上三角形集气罩回流缝的宽度，m；假设为控制断面，一般其面积不低于反响器面积的20%，就是，同时要满足：气、液别离设计由上图1知：设那么校核气、液别离。如图2所示。假定气泡上升流速和水流速度不变，根据平行四边形法那么，要使气泡别离不进入沉淀区的必要条件是：或沿AB方向水流速度：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：式中：—气泡直径，cm；—液体密度，g/cm3；—沼气密度，g/cm3；—碰撞系数，取0.95；—废水动力黏滞系数，g/(cm.s)；—液体的运动黏滞系数，cm2；设气泡直径，设水温30。C，，，；由于废水动力黏滞系数值比净水的大，取0.02那么：可以脱去的气泡〔4〕三项别离器与UASB高度设计三相别离区总高度：式中：—集气罩以上的覆盖水深，取0.5m；那么：UASB总高度H=7.5m，沉淀区高2.5m，污泥床高2.0m,悬浮区高2.5m，超高0.5m。1.7.3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，颗粒污泥每个布水点效劳2-5m2,出水流速2-5m/s，配水中心距池底一般为20-25cm。〔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，配水孔径取孔距2.0m，每根水管有3个配水孔，每个孔的效劳面积孔口向下。〔2〕布水孔孔径的计算：流速=布水孔个，出水流速为，那么孔径为：取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200~300mm，本工程设计采用布水管离UASB底部200mm处。布水管设置在距UASB反响器底部处。1.7.4排泥系统的设计计算〔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，那么UASB反响器中污泥总量：厌氧生物处理污泥产量取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1kgCOD产生0.05~0.10kgVSS计算，本工程取流量，进水COD浓度，COD去除率，那么1〕UASB反响器的总产泥量2〕不同试验规模下是不同的，因为规模越大，被处理的废水含无机杂质越多，因此取，那么单池产泥3〕污泥含水率98%，当污泥含水率〉95%时，取那么污泥产量：单池排泥量：4)污泥龄1.7.5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DN150mm。由计算所得污泥量选择污泥泵，型号为：WQK25—17—4污泥泵，主要性能：流量：Q=25m3/h；扬程：H=17m；电机功率：P=4Kw；数量：3台；用2台泵同时给两组反响器排泥，设每天排泥一次1.7.6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及沉淀区设计有关。〔1〕出水槽设计对于每个反响池有7个单元三项别离器，出水槽共有7条，槽宽0.2m〔2〕单个反响器流量：〔3〕设出水槽槽口附近水流速度为0.3那么槽口附近水深取槽口附近槽深为0.20m，出水槽坡度为0.01，出水槽尺寸：，出水槽数量为7座。〔4〕溢流堰设计出水溢流堰共有17条〔7〕，每条长10。设计90°三角堰，堰高50，堰口宽100，那么堰口水面宽50。每个UASB反响器处理水量31.8，查得溢流负荷为设计溢流负荷为，那么溢流堰上水面总长为：三角堰数：个，取354个每条溢流堰三角堰数：个，取为36个一个溢流堰上共有36个100mm的堰口堰上水头校核每个堰处流率：按90°三角堰计算公式：那么堰上水头：1.7.7出水渠设计计算UASB反响器沿长边设一条矩形出水渠，7条出水槽的出水流至此出水渠，设出水渠宽0.3m，坡度0.001，出水渠渠口附近水流速度为0.2m/s。渠口附近水深：以出水槽槽口为基准计算，出水渠渠深：出水渠渠口最远的出水槽到渠口的距离为：16.6出水渠长为：16.6+0.1=16.7出水渠尺寸：向渠口坡度为：0.0011.7.8UASB排水管设计Q=17.67L/s,选用D=200mm的钢管排水，充满度为0.6，设计坡度为0.001，管内水流速度为v=0.14m/s1.7.9沼气收集系统设计计算〔1〕沼气产量计算1〕沼气主要产生于厌氧阶段，设计产气率取总产气量：那么单个UASB反响器产气量：2〕集气管：每个集气罩的沼气用一根集气管收集，单个池子共有13根集气管，每根集气管内最大流量根据资料，集气室沼气出气管最小直径d=100mm本设计中取100mm，结构图5如下：3〕沼气主管：每池13根集气管，选通到一根单池主管然后再汇入两池沼气主管，采用钢管，单池沼气主管道坡度为0.5%。那么单池沼气主管内最大气流量：，充满度设计值为0.8。那么流速：4〕管内最大气流量：取D=500mm;充满度0.6;流速v=DN100图5集气管结构示意图1.7.10水封罐设计水封罐主要是用来控制三项别离器的集气室中气、液两相界面高度的，因为当液面太高或波动时浮渣或浮沫可能会引起出气管的堵塞或使气体局部进入沉降室，同时兼有隔绝和排除冷凝水作用，每一反响器配一水封罐。水封高度取H=式中-反响器至储气罐的压头损失和储气罐的压头为保证平安取储气罐内压头，集气罩中出气气压最大取2m,储气罐内的压强为400mm，那么H=2-0.4=1.6m取水封高度为2.5m,直径为1500mm,进水管、出气管各一根，D=200mm.进水管、放空管各一根，D=50mm,并设液面计。〔1〕气水别离器气水别离器起到对沼气高燥的作用，选用钢制气水别离器4个，气水别离器中预装钢丝填料，在气水别离器前设置过滤器以净化沼气，在别离器出气管上装设流量计及压力表。1.7.11沼气柜容积确定由上述计算知该处理中日产沼气31416=1309，那么沼气柜容积应为3h产气量的体积来确定，即，选用3座沼气柜，那么每座沼气柜容积为：3927/3=1309。设计选用800钢板水槽内导轨湿式贮气柜，尺寸为：1.7.12UASB的其他设计考虑〔1〕取样管设计在池壁高度上设置假设干个取样管，用以采取反响器内的污泥样，以随时掌握污泥在高度方向上的浓度分布情况，在距反响器底1.1~1.2m位置，沿池壁高度上设置4根，沿反响器高度方向各管相距0.8m，水平方向各管相距2.0m。取样管选用DN100mm的钢管，取样口设于距地面1.1m处，配球阀取样。〔2〕检修1〕人孔为便于检修，在UASB反响器距地坪1.0m处设置人孔一个2〕风为防治局部容重过大的沼气在UASB反响器内聚集，影响检修和发生危险，检修时可向UASB反响器中通入压缩空气，因此在UASB一侧预埋压缩空气管〔由鼓风机房引来〕3〕采光为保证检