厌氧塔设计计算书

1.厌氧塔的设计计算 反应器结构尺寸设计计算 （1） 反应器的有效容积设计容积负荷为)//(0.53d m kgCOD N v =进出水COD 浓度)/(20000L mg C = ，E= V=3084000.570.0203000m N E QC v =⨯⨯= ，取为84003m 式中Q ——设计处理流量d m /3C 0——进出水COD 浓度kgCOD/3m E ——去除率 N V ——容积负荷（2） 反应器的形状和尺寸。

工程设计反应器3座，横截面积为圆形。

1） 反应器有效高为m h 0.17=则横截面积：)(4950.1784002m hV S ＝有效==单池面积：)(16534952m n S S i ===2) 单池从布水均匀性和经济性考虑，高、直径比在：1以下较合适。

设直径m D 15=，则高182.1*152.1*===m D h ，设计中取m h 18= 单池截面积：)(6.1765.714.3)2(*14.3222'm h D S i =⨯== 设计反应器总高m H 18=，其中超高m单池总容积：)(3000)0.10.18(6.176'3'm H S V i i =-⨯=⨯=单个反应器实际尺寸：m m H D 1815⨯=⨯φ反应器总池面积：)(8.52936.1762'm n S S i =⨯=⨯= 反应器总容积：)(900033000'3m n V V i =⨯=⨯=（3） 水力停留时间（HRT ）及水力负荷（r V ）v Nh Q V t HRT 722430009000=⨯==)]./([24.036.176********h m m S Q V r =⨯⨯==根据参考文献，对于颗粒污泥，水力负荷)./(9.01.023h m m V r -=故符合要求。

三相分离器构造设计计算 （1） 沉淀区设计根据一般设计要求，水流在沉淀室内表面负荷率)./(7.023'h m m q <沉淀室底部进水口表面负荷一般小于)./(23h m m 。

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个分离单元，则每池设置7个三项分离器。

三项分离器长度：)(16'm b l == 每个单元宽度：)(57.27187'm l b ===沉淀区的沉淀面积即为反应器的水平面积即2882m 沉淀区表面负荷率：)./(0.20.1)./(39.028858.1142323h m m h m m S Q i -<== （2） 回流缝设计设上下三角形集气罩斜面水平夹角α为55°，取m h 4.13=)(98.055tan 4.1tan .31m h b ===α )(04.198.020.3212m b b b =⨯-=-=式中：b —单元三项分离器宽度，m ；1b —下三角形集气罩底的宽度，m ；2b —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 ；3h —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α为55°，取m h 4.13=)(98.055tan 4.1tan .31m h b ===α )(04.198.020.3212m b b b =⨯-=-=式中：b —单元三项分离器宽度，m ；1b —下三角形集气罩底的宽度，m ；h 1图4三相分离器计算草图2b —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 ；3h —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)(48.1161604.172'21m l nb a =⨯⨯==)/(98.048.11658.11411h m a Q v i ===式中：1v —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 ；1a —下三角形集气罩回流缝总面积，m 2；'l —反应器的宽度，即三项分离器的长度b,m ； n —反应器三项分离器的单元数；为使回流缝水流稳定，固、液分离效果好，污泥回流顺利，一般h m v /21<，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m CD b 3.03==)(2.67163.0722232m l nb a =⨯⨯⨯==)/(7.12.6758.11422h m a Q v i ===式中：2v —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 ；2a —上三角形集气罩回流缝总面积，m 2； 3b —上三角形集气罩回流缝的宽度，m ；假设2a 为控制断面min A ，一般其面积不低于反应器面积的20%，2v 就是m ax v ，同时要满足：h m v v v /0.2)(max 21<<（3） 气、液分离设计由上图1知：)(24.055sin 3.055sin m CD CE =︒⨯=︒=)(42.035sin 24.035sin m CE CB =︒=︒=设0.5AB m =则)(15.155tan )204.155cos 5.0(55tan )255cos (...2.4m b AB h =+⨯=+= 校核气、液分离。

如图2所示。

假定气泡上升流速和水流速度不变，根据平行四边形法则，要使气泡分离不进入沉淀区的必要条件是：b a v AD v AB >或ABBC 沿AB 方向水流速度：)/(72.3721624.06/5.6872h m N B CE Q v i a =⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=式中：B —三项分离器长度，m ；N —每池三项分离器数量；气泡上升速度：21)(18d gV g b ⨯-⨯=ρρμβ 式中：d —气泡直径，cm ；1ρ—液体密度，g/cm 3； g ρ—沼气密度，g/cm 3；β—碰撞系数，取；μ—废水动力黏滞系数，g/；v —液体的运动黏滞系数，cm 2；设气泡直径cm d 01.0=，设水温30。

C ，31/03.1cm g =ρ，331.1310/g g cm ρ-=⨯s cm v /010.02=，95.0=β；)./([0104.003.10101.0s cm g =⨯=μ由于废水动力黏滞系数值比净水的大，取)./(s cm g 则：320.95981(1.03 1.1310)0.010.266(/)9.58(/)180.02b V cm s m h -⨯=⨯-⨯⨯==⨯0.420.840.5BC AB == 58.272.358.9==A b V V ABBCV V a b >可以脱去cm d 01.0≥的气泡 （4）三项分离器与UASB 高度设计三相分离区总高度：5432h h h h h -++=式中：2h —集气罩以上的覆盖水深，取；)(71.155sin 4.155sin ..3m h AF ===)(69.052.05.071.1m AB BD AF DF =--=--= )(56.055sin 69.055sin ..5m DF h =⨯==则：)(49.256.015.14.15.0m h =-++=UASB 总高度H=，沉淀区高，污泥床高,悬浮区高，超高。

布水系统的设计计算反应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)./(43d m kgCOD N v >每个布水点服务2-5m 2,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，每个反应器设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，配水孔径取15mm φ=孔距，每根水管有3个配水孔，每个孔的服务面积22.0 1.67 3.34()m ⨯=孔口向下。

（2） 布水孔孔径的计算：流速236004D Q u i π==)/(05.41.014.336006/5.68742s m =⨯⨯⨯ 布水孔31648⨯=个，出水流速为 2.1/u m s =，则孔径为：)(03.101.24814.3360058.114mm d =⨯⨯⨯=取15mm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mm 200处。

排泥系统的设计计算（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20/VSS L ，则UASB 反应器中污泥总量：)/(36.196)/(196360209818d t d kg C V G ss ==⨯=⨯=厌氧生物处理 污泥产量取0.08/kgMLVSS kgCOD γ=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~计算，本工程取0.08/kgVSS kgCOD γ=流量h m Q /5.6873=，进水COD 浓度)/(6.5)/(560030m kg l mg C ==，COD 去除率%85=E ，则1） UASB 反应器的总产泥量)/(2.628385.06.5245.68708.00d kgMLVSS E C Q x =⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=∆γ 2） 不同试验规模下MLVSSMLSS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8.0=MLSSMLVSS，则)/(78548.02.6283d kgMLSS x ==∆单池产泥)/(1309678546d kgMLSS x x i ==∆=∆3） 污泥含水率98%，当污泥含水率〉95%时，取)/(10003m kg s =ρ则污泥产量：)/(7.392%)981(100078543d m W s =-⨯=单池排泥量：)/(45.6567.3923d m W si == 4) 污泥龄)(0.257854196360d x G c ==∆=θ 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—17—4污泥泵，主要性能： 流量：Q=25m 3/h ；扬程：H=17m ；电机功率：P=4Kw ；数量：3台； 用2台泵同时给两组反应器排泥，设每天排泥一次 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。