UASB的设计计算(2)

2019-06-05 10:15

2.0?1.67?3.34(m2)孔口向下。

6.4.2 布水孔孔径的计算: 流速u?4Qi4?20.83?0.74(m/s) =223600?D3600?3.14?0.1布水孔3?16?48个,出水流速为u?2.1m/s,则孔径为:

d?4?20.83?9.0(mm)取15mm

3600?3.14?48?2.1本装置采用连续进料方式,布水口向下,有利于避免管口堵塞,而且由于UASB反应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,建议进水点距反应底部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反应器底部200mm处。 6.4.3 验证

温度30℃,容积负荷5.0kgCOD/(m3.d),沼气产率0.4m3/kgCOD,满足空塔水流速度u?1.0m/h,空塔沼气上升速度:ug?1.0m/h 空塔水流速度:u?Q62.5??0.13(m/h)?1.0(m/h)满足要求。 S总480QC0??62.5?11.2?0.85?0.4??0.50(m/h)?1.0(m/h) S480空塔气流速度:ug?满足要求。

式中 C0—进水COD的浓度 ?—COD的去除率,80%

6.5 排泥系统的设计计算

6.5.1 UASB反应器中污泥总量计算

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20VSS/L,则一座UASB反应器中污泥总量:

G?V?Css?2856?20?57120(kg/d)?57.12(t/d)

6.5.2 污泥产量

厌氧生物处理 污泥产量取??0.08kgMLVSS/kgCOD,剩余污泥量的确定与每天去

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??0.08kgVSS/kgCOD。 流量Q?62.5m3/h,进水COD浓度C0?11200(mg/L)?11.2(kg/m3),COD去除率

E?85%,则

(1)UASB反应器的总产泥量

?x???Q?C?E0.?08?62.5?24?11.?20(2)不同试验规模下因此取

0.?85 d1kg1M42.LV4(SS/)MLVSS是不同的,因为规模越大,被处理的废水含无机杂质越多,

MLSSMLVSS?0.8,则

MLSS1142.4?x'??1428(kgMLSS/d)

0.8?x1428??476(kgMLSS/d) 单池产泥?xi?33(3)污泥含水率98%,当污泥含水率〉95%时,取?s?1000(kg/m3) 则污泥产量:Ws?单池排泥量:Wsi?(4) 污泥龄

1428?71.4(m3/d)

1000?(1?98%)71.4?23.8(m3/d) 3?c?G57120??40(d) ?x'14286.6 排泥系统的设计

在距UASB反应器底部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。反应器每天排泥一次,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—15—3污泥泵,

主要性能: 流量:Q=25m3/h;扬程:H=15m;电机功率:P=3Kw;数量:2台; 用两台泵同时给两组反应器排泥,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分离器及沉淀区设计有关。

6.7.1 出水槽设计

对于每个反应池有6个单元三项分离器,出水槽共有6条,槽宽0.2m 6.7.2 单个反应器流量:

qi?6.7.3 出水槽

Qi20.83??0.0058(m3/s) 36003600设出水槽槽口附近水流速度为0.2m/s

qi0.00586则槽口附近水深?6??0.0242(m)

u?a0.2?0.2取槽口附近槽深为0.20m,出水槽坡度为0.01,出水槽尺寸:10m?0.2m?0.2m,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(6?2),每条长10m。设计90°三角堰,堰高50mm,堰口宽100mm,则堰口水面宽50mm。

每个UASB反应器处理水量5.8L/s,查得溢流负荷为1?2L/(m.s) 设计溢流负荷为f?1.0L/(m.s),则溢流堰上水面总长为:

L?qi5.8??5.8(m) f1.0L5.8??116个取140个 b50?10?3140?14个 每条溢流堰三角堰数:10三角堰数:n?一个溢流堰上共有14个100mm的堰口,10个1000mm的间隙。 堰上水头校核

qi5.8?10?3??4.14?10?5(m/s) 每个堰处流率:q?n140按90°三角堰计算公式:q?1.43h2.5

q0.44.14?10?50.4)?()?0.015(m) 则堰上水头:h?(1.431.436.7.5 出水渠设计计算

UASB反应器沿长边设一条矩形出水渠,6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。

qi5.8?10?3??0.097(m) 渠口附近水深: ?u?a0.3?0.2以出水槽槽口为基准计算,出水渠渠深:0.2?0.097?0.297?0.30(m) 里出水渠渠口最远的出水槽到渠口的距离为:16?出水渠长为:14.75+0.1=14.85(m) 出水渠尺寸:14.85m?0.30m?0.30m 向渠口坡度为:0.001 6.7.6 UASB排水管设计

Q=17.36L/s,选用D=150 mm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=1.02m/s

6.8 沼气收集系统设计计算

(1) 沼气主要产生于厌氧阶段,设计产气率取??0.4m3/kgCOD 总产气量:G??QC0E?0.4?1500?11.2?0.85?5712(m3/d) 则单个UASB反应器产气量:Gi?2.7?0.1?14.75(m) 2G5712??1904(m3/d) 33(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?1904?1.7?10?3(m3/s)

24?3600?13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2.3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%。

1904?0.0220(m3/s),D?150mm,充满度设

24?36000.0220?4?1.8(m/s) 计值为0.7。则流速:v?2??0.15?0.7则单池沼气主管内最大气流量:qi?

图 2.3 UASB集气罩

(4) 管内最大气流量:q?5712?0.0661(m3/s)

24?36000.0661?4?3.51m/s 取D= 200mm; 充满度0.6; 流速v=

??0.22?0.66.9 水封罐设计

水封罐主要是用来控制三项分离器的集气室中气、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部分进入沉降室,同时兼有隔绝和排除冷凝水作用,每一反应器配一水封罐。 6.9.1 水封高度 取H=H1?H0

式中H0—反应器至储气罐的压头损失和储气罐的压头

为保证安全取储气罐内压头,集气罩中出气气压最大H1取2mH2O,储气罐内的压强

H0为400mmH2O,则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。 6.9.2 气水分离器

mm钢制气水分离器4个,气水分离器起到对沼气高燥的作用,选用?500mm?H1800气水分离器中预装钢丝填料,在气水分离器前设置过滤器以净化沼气,在分离器出气管上装设流量计及压力表。 6.9.3 沼气柜容积确定

由上送股计算知该处理中日产沼气5712m=238m/h,则沼气柜容积应为4h产气量的体积来确定,即Vg?qt?238?4?952(m)

33

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