设计选用300钢板水槽内导轨湿式贮气柜,尺寸为:?10000mm?H10000mm。 6.10 UASB的其他设计考虑 6.10.1. 取样管设计
在池壁高度上设置若干个取样管,用以采取反应器内的污泥样,以随时掌握污泥在高度方向上的浓度分布情况,在距反应器底1.1~1.2m 位置,沿池壁高度上设置4根,沿反应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。 6.10.2 检修 (1) 人孔
为便于检修,在UASB反应器距地坪1.0m处设置?600mm人孔一个 (2) 风
为防治部分容重过大的沼气在UASB反应器内聚集,影响检修和发生危险,检修时可向UASB反应器中通入压缩空气,因此在UASB一侧预埋压缩空气管(由鼓风机房引来) (3) 采光
为保证检修时采光,除采用临时灯光外,不设UASB预盖。 6.10.3 防腐措施
厌氧反应器腐蚀比较严重的地方是反应器的上部,此处无论是钢材或是水泥都会被损坏,因此,UASB反应器应重点进行顶部的防腐处理。在水平面以下,溶解的CO2会发生腐蚀,水泥中的CaO会因为碳酸的存在而溶解。沉降斜面也会腐蚀,为了延长反应器的使用寿命,反应器的防腐措施是必不可少的。本次设计中,反应器上部2m以上池壁用玻璃钢防腐,三相分离器-所有裸露的碳钢部位用玻璃钢防腐。
1.1 2.6 UASB反应池的设计计算
1.1.1
2.6.1 设计参数 ①设计流量100m3/d;
②进水COD=19000mg/L,去除率为75%; ③容积负荷NV =5kgCOD/(m3.d); ④污泥产率为0.1kgMLSS/kgCOD; ⑤产气率为0.4 m3/ kg COD;
1.1.2 2.6.2 UASB反应器结构尺寸计算
①反应器容积计算(包括沉淀区和反应区) UASB有效容积为: V有效?QS0?100?19?75%??285m3 Nv5式中 V有效—反应器有效容积, m3; Q—设计流量,m3/d; S0—进水有机物浓度,kgCOD/m3; ?--COD去除率,%; NV--容积负荷,kg COD /(m3.d); ②UASB反应器的形状和尺寸, 本工程设计单座反应器,由于圆形池子布水均匀,处理效果好,所以横截面设为圆形; 反应器有效高度h1=7m,则 横截面积 S??V有效h1?285?40.8m2 7?4?40.8?7.2m,取7.5m 3.14反应器直径 D?4S?3.14?7.52??45m2 则池子横截面积:S?44?D2水力停留时间(HRT)tHRT?水力负荷 q?V有效Q?285?2.85d 100Q100??0.10m3/(m2?h)?1.0,符合要求。 S86400?451.1.3 2.6.3 三相分离器构造设计
三相分离器的设计主要包括沉淀区、回流缝、气液分离器的设计。 ①沉淀区设计 沉淀区的沉淀面积即为反应器的水平面积,即S1=45m2。 沉淀区的表面负荷率 q?②回流缝设计 设上下三角形集气罩斜面水平夹角??50?,上三角形集气罩的的顶角为???90?,取Q100??0.1m3/(m2?h)?1.0 S86400?45h3?2m;则 b1?h32?1.68m tg?tg50?式中 h3—下三角集气罩水平宽度,m; ?--下三角形集气罩斜面的水平夹角; h3--下三角形集气罩的垂直高度,m; 则相邻两个下三角形集气罩斜面之间的水平距离 b2?D?2b1?7.5?2?1.68?4.14m 则下三角形回流缝面积为 3.14?4.142S1???13.45m2 44下三角形集气罩之间的污泥回流缝中混合液的上升流速(v1)可用下式计算: v1??d22Q100??0.32m?2.0m/h,符合设计要求。 S186400?13.45设上三角形集气罩下端与下三角斜面之间水平距离的回流缝的宽度b3=CD=0.8m, 上集气罩下底宽CF=4.6m,则上三角形回流缝面积为: DH?CD?sin50??0.8?sin50??0.62m S2??(CF?DE)2?3.14?(4.6?0.62?2?4.6)?16.39m2 2则v2?Q100??0.26m/h?v1?2m/h,符合设计要求。 S286400?16.39确定上下三角形集气罩相对位置及尺寸,如图: CH?CD?sin40??0.8?sin40??0.52m DE?2DH?CF?2?0.62?4.6?5.84m AI?DItg50??(DE?b2)?tg50?(5.84?4.14)?tg50???1.02m 22又 h4?CH?AI?0.52?1.02?1.54m h5?1.2m 由上述尺寸可计算出上集气罩上底直径为: CF?2h5tg40??4.6?2?1.2?tg40??2.59m。 BC?CD0.8??1.25m sin40?sin40?DI?AD?DE?b25.84?4.14??0.85m 22DI0.85??1.32m cos50?cos50?DH0.62BD???0.96m cos50?cos50?AB?AD?BD?1.32?0.96?0.36m ③气液分离设计 由斯托克斯公式可得气体上升速度为: vb??g0.95?9.81?(?1??g)d2??(1.03?1.2?10?3)?0.12?0.266cm/s?9.58m/h18?18?0.02 式中 d—气泡直径,cm; ?1--液体密度,g/cm3; ?g--沼气密度,g/cm3; ?--碰撞系数,取0.95; ?--废水的动力粘滞系数,0.02g/cm?s;; v--液体的运动粘滞系数,cm2/s 取d?0.01cm(气泡),T?20?C;?1?1.03g/cm3;?g?1.2?10?3g/cm3;v?0.0101cm2/s;??0.95;??v?1?0.0101?1.03?0.0104g/cm?s。一般废水的?大于净水的?,故取?=0.02g/cm?s; va?v2?0.26m/h 则vb9.58BC1.25??3.47, ??36.85,AB0.36va0.26vbBC,故满足要求。 ?vaAB④三相分离器与UASB高度设计 图2-4 三相分离器设计计算草图 三相分离区总高度 h?h2?h3?h4?h5?0.5?2?1.54?1.2?2.84m h2为集气罩以上的覆盖水深,取0.5m, UASB总高度H=9.0m,悬浮区4.16m,沉淀区高度2.84m,污泥区高1.5m,超高h1=0.5m。