3.4UASB的设计计算 3.4.1设计说明
设计流量4300m3D即179m3h 进水浓度1170mgL去除率E?85%
容积负荷NV?6.0kgCOD?m3?d? 按常温23℃ 产气量r?0.5m3kgCOD 污泥产率X?0.1kgkgCOD
表3.2UASB池进出水状况
进水水质(mg/L)
COD 1170 85 175.5
BOD 540 90 54
SS 340 340
油脂 82 50 41
去除率%
出水水质(mg/L)
3.4.2反应器容积计算 UASB总容积
V?QSrNV (式3.11)
?4300?1.17?838.5m3
6.0取水力负荷q=0.5[m3/(m2.h)]
A?Qq (式3.12)
?h?179.2?358.4m2 0.5V (式3.13) A838.5??2.5m 358.4取有效水深为3m,采用6座相同的UASB反应器
A1?A358.4??59.7m2 66D?4A1? (式3.14)
4?59.7?8.7m, 3.14 ?取D=9m 横截面积
1A2??D24 (式3.15) 1?3.14?92?63.59m2 4179.2实际表面水力负荷 q1?Q/A??0.47?1.0,符合要求。
6?63.59 ?3.4.3配水系统设计
本系统设计为圆形布水器,每个UASB反应器设36个布水点。 (1)参数
每池子流量:Q?(2)圆环直径计算:
每个孔口服务面积
179.2?29.9m3/h 6???D2/3614 (式3.16)
?1.77m2
?在1?3m2,符合要求。
可设3个圆环,最里面的圆环设6个孔口,中间设12个,最外围设18个孔口。
○1内圈6个孔口设计
服务面积:S1?6?1.77?10.60m2 折合为服务圆的直径为:
4S1?4?10.60?3.67m
3.14?用此直径作一虚圆,在该虚圆内等分虚圆面积处设一实圆环,其上布6个孔,
圆的直径计算如下:
?d14?1S1, (式3.17) 22S1则d1??
?2?10.6?2.60m 3.14○2中圈12个孔口设计
服务面积:S22?12?1.77?21.24m 折合为服务圆直径为:
d?4?S1?S2?? ?4(10.6?21.24)??6.37m
中间的圆环的直径如下:
14?(6.372?d212)?2S2, 则d2?5.20m ○3外圈18个孔口设计
服务面积:S23?18?1.77?31.86m 折合为服务圆直径为:
4(S1?S2?S3)? ?9.0m
则外圆环的直径d3计算如下:
14?(9.02?d213)?2S3, 则得d3?7.79m
(式3.18)
(式3.19) (式3.20)
(式3.21) 3.4.4三相分离器设计
图3.4UASB三相分离器设计草图
(1)设计说明 三相分离器要具有气、液、固三相分离器功能。
三相分离器的设计主要包括沉淀池、回流缝、气液分离器的设计。 (2)沉淀区设计
三相分离器的沉淀区的设计同二次沉淀池的设计相似。主要是考虑沉淀区面积和水深。面积根据废水量和表面负荷来决定。
由于沉淀区的厌氧污泥及有机物还可以发生一定的生化反应,产生少量气体,这对固液分离不利。故设计时应满足以下要求。
○1沉淀区水力表面负荷?1.0m/h;
○2沉淀器斜壁角度约为50。,使污泥不致积聚,尽快落入反应区内; ○3进入沉淀区前,沉淀槽底缝隙的流速?2m/h; ○4总沉淀水深应?1.5m; ○5水力停留时间介于1.5~2h。
如果以上条件均能满足,则可达到良好的分离效果。 (3)回流缝的设计
取h1?0.3m,h2?0.5m,h3?2.2m
b1?h3/tan? (式3.22)
b1——下三角集气罩底水平宽度,m;
?——下三角集气罩斜面的水平夹角; h3——下三角集气罩的垂直高度,m。 b1?2.35m b2?9?2?2.35?4.3m
下三角集气罩之间的污泥回流缝中混合液的上升气流速V1可用下式计算:
V1?Q1/S1 (式3.22)
Q1——反应器中废水流量,m3h; S1——下三角集气罩回流缝面积,m2 V1?179.2/6?1.43m/h 2??4.3/4 V1?2m/h,符合要求
上下三角集气罩之间回流缝中流速 V2可用下式计算:
V2?Q1/S2, (式3.23)
S2为上三角集气罩回流缝之面积,取回流缝之面积,取回流缝宽CD=0.9m,上集气罩下底宽CF=4.8m.
DH?CD?sin50? (式3.24)
?0.69m
S2???(CF?DE)/2? (式3.25)
2 ?94.64m2
V2?Q1S2 (式3.26)
?179.2/(6?94.64)?0.32m/h?V1?2m/h
符合要求。
确定上下三角形集气罩相对位置及尺,由图可知:
CH?CD?sin40?0.9?sin40?0.58m