(整理)斜板沉淀池设计
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沉淀池沉淀池是利用重力沉降作用将密度比水大的悬浮颗粒从水中去除的处理构筑物,是废水处理中应用最广泛的处理单元之一,可用于废水的处理、生物处理的后处理以及深度处理.在沉砂池应用沉淀原理可以去除水中的无机杂质,在初沉池应用沉淀原理可以去除水中的悬浮物和其他固体物,在二沉池应用沉淀原理可以去除生物处理出水中的活性污泥,在浓缩池应用沉淀原理分离污泥中的水分、使污泥得到浓缩,在深度处理领域对二沉池出水加絮凝剂混凝反应后应用沉淀原理可以去除水中的悬浮物.沉淀池包括进水区、沉淀区、缓冲区、污泥区和出水区五个部分。
进水区和出水区的作用是使水流均匀地流过沉淀池,避免短流和减少紊流对沉淀产生的不利影响,同时减少死水区、提高沉淀池的容积利用率;沉淀区也称澄清区,即沉淀池的工作区,是沉淀颗粒与废水分离的区域;污泥区是污泥贮存、浓缩和排出的区域;缓冲区则是分隔沉淀区和污泥区的水层区域,保证已经沉淀的颗粒不因水流搅动而再行浮起。
沉淀池的原理沉淀池是利用水流中悬浮杂质颗粒向下沉淀速度大于水流向卜流动速度、或向下沉淀时间小于水流流出沉淀池的时间时能与水流分离的原理实现水的净化。
理想沉淀池的处理效率只与表面负荷有关,即与沉淀池的表面积有关,而与沉淀池的深度无关,池深只与污泥贮存的时间和数量及防止污泥受到冲刷等因素有关。
而在实际连续运行的沉淀池中,由于水流从出水堰顶溢流会带来水流的上升流速,因此沉淀速度小于上升流速的颗粒会随水流走,沉淀速度等于卜-升流速的颗粒会悬浮在池中,只有沉淀速度大于上升流速的颗粒才会在池中沉淀下去。
而沉淀颗粒在沉淀池中沉淀到池底的时间与水流在沉淀池的水力停留时间有关,即与池体的深度有关。
理论上讲,池体越浅,颗粒越容易到达池底,这正是斜管或斜板沉淀池等浅层沉淀池的理论依据所在。
为了使沉淀池中略大于上升流速的颗粒沉淀下去和防止已沉淀下去的污泥受到进水水流的扰动而重新浮起,因而在沉淀区和污泥贮存区之间留有缓冲区,使这些沉淀池中略大于上升流速的颗粒或重新浮起的颗粒之间相互接触后,再次沉淀下去。
斜板管沉淀池的设计计算在设计斜板管沉淀池时,需要考虑到污水流量、污水水质、沉淀效果等因素。
下面将详细介绍斜板管沉淀池的设计计算。
一、斜板管沉淀池的原理和构造斜板管沉淀池是一种常见的沉淀设备,其主要原理是利用重力沉淀和斜板管的作用来实现固液分离。
污水经过斜板管沉淀池后,固体颗粒会沉淀到底部,而清水则从上部倾流出去。
斜板管沉淀池通常由一个沉淀池和内部设置的一系列斜板管组成。
二、斜板管沉淀池的设计参数1.污水流量:污水流量是设计斜板管沉淀池的重要参数之一、通常使用的单位是立方米/小时(m³/h),可以通过测量或计算得到。
2.污水水质:污水中的悬浮物含量和颗粒大小对沉淀效果有着重要影响。
一般通过测量悬浮物含量来确定污水的水质。
3.沉淀效果:沉淀池的设计应该达到一定的沉淀效果,常用参数是沉淀效率。
通常情况下,沉淀效率要求为90%以上。
4.斜板管参数:斜板管的长度、斜度和数量都是影响沉淀效果的重要因素。
斜板管的长度和斜度需要根据污水的水质、流量等参数来确定。
三、斜板管沉淀池的设计计算方法1.计算沉淀池的尺寸:首先要根据污水流量和停留时间来确定沉淀池的尺寸。
停留时间是指污水在沉淀池中停留的时间,一般根据水质和沉淀效果来确定,通常取值在1-3小时之间。
2.计算斜板管长度和斜度:斜板管的长度和斜度要根据沉淀池的尺寸和设计要求来确定。
一般情况下,斜板管的长度为沉淀池的总长度的3-6倍,斜度为沉淀池的总高度的1-4倍。
根据具体污水水质和要求可以进行微调。
3.计算斜板管数量:斜板管沉淀池中斜板管的数量一般取决于污水的流量和沉淀效果要求。
通常情况下,斜板管的数量应该能够保证污水在斜板管沉淀池中停留的时间达到设计要求。
四、斜板管沉淀池的设计注意事项1.对于不同水质和要求的污水,斜板管沉淀池的设计参数可能会有所差异。
因此,在设计斜板管沉淀池时应注意根据实际情况进行调整。
2.在斜板管沉淀池的设计过程中,应考虑沉淀池的排放口设置,以确保清水排放的质量。
斜管斜板沉淀池设计参考1.沉淀池尺寸的确定:沉淀池的尺寸要根据处理水量、水质、絮凝剂用量等因素综合考虑。
一般来说,沉淀池的长度应大于等于水的停留时间×水的流速。
根据具体情况,可以选择合适的沉淀池宽度和深度。
2.斜管设计:斜管是沉淀池的关键部分,其作用是加速颗粒物的沉降。
斜管的倾角通常在50度到60度之间,并且要保持均匀。
斜管的数量和布置也要根据处理水量和沉降需求进行合理确定。
3.斜板设计:斜板的作用是提高沉降效果。
斜板的倾角一般在45度到60度之间,倾角过大会增加水流的速度,倾角过小会增加挂水现象。
斜板的数量和间距要根据预期的沉降效果进行设计。
4.水流分布装置的设计:水流分布装置的作用是使水均匀分布到斜管上,提高沉淀效果。
常用的水流分布装置有水把板、水分布管等。
设计时要考虑水流分布的均匀性和水流速度的适宜性。
5.出水装置的设计:出水装置的作用是将经过沉淀的清水从沉淀池中排出。
一般使用水口或者水泵来实现出水。
设计时要考虑出水位置和出水量的合理分配,避免二次悬浮物的产生。
6.污泥排泄装置的设计:污泥排泄装置的作用是将沉淀池中沉淀下来的污泥排出。
常见的方式有人工排泥和机械排泥。
设计时要考虑排泥的频率和方式,避免污泥对系统的影响。
综上所述,斜管斜板沉淀池的设计参考包括沉淀池尺寸的确定、斜管的设计、斜板的设计、水流分布装置的设计、出水装置的设计和污泥排泄装置的设计等方面。
在设计过程中,需要根据具体情况进行合理的选择和调整,以达到优化的处理效果。
中国矿业大学环境与测绘学院环保设备课程作业作业1: 斜板沉淀池设计计算采用异向流斜板沉淀池 1.设计所采用的数据 ① 由于斜板沉淀池在絮凝池之后,经过加药处理,故负荷较高,取 ② 斜板有效系数n 取 0.8 , n =0.6~0.8 ③ 斜板水平倾角 0 =60°④ 斜板斜长L=1.2m ⑤ 斜板净板距 P=0.05m P 一般取50~150mm ⑥ 颗粒沉降速度 =0.4mm/s=0.0004m/s q=3.0mm/s2.沉淀池面积 2000024 X 60 X 60 X 0.003沁 77m 2 式中Q ――进水流量, q ——容积负荷, 3.斜板面积 m3/d mm/s2000024 X360QXQ.8XQ.QQQ4 =723吊 需要斜板实际总面积为A f =盏=囂=1447m 2 4.斜板高度 h = l X sin 0 =1.2 X sin 60° = 1.0m 5.沉淀池长宽 设斜板间隔数为N=130个 则斜板部分长度为 I 1 = 130 X 0.05 -sin 60° = 7.5m 斜板部分位于沉淀池中间,斜板底部左边距池边距离 I 2=0.1m , 离 13=0.8m ,则池长 L=7.5+0.1+0.8=8.4m A 77池宽 B= = = 9.2mL 8.4 斜板底部右边距池边距校核:Af(N+ 1) Xl =9.2m ,符合故沉淀池长为8.4m ,宽为9.2m ,从宽边进水。
6.污泥体积计算排泥周期T=1d20000 200 20 10 6 10090m 31 100 96污泥斗计算污泥斗总容积:V i - - h 5 n L 上一 2 4 9.2 92m 3>V=90rn,符合要求。
2 27. 沉淀池总高度H h h 2 h 3 h 4 h 50.3 1.0 1.0 1.0 2.0 5.3m式中 h 1保护高度(m ), •般采用 0.3-0.5m , 本设计取0.3m ; h 2—清水区高度( m , 一般采用 0.5-1.0m ,本设计取1.0m ; h 3—斜管区高度(m);h4配水区咼度( m), 一般取 0.5-1.0m , 本设计取1.0m ;h5—排泥槽高度(m)。
沉淀池沉淀池是利用重力沉降作用将密度比水大的悬浮颗粒从水中去除的处理构筑物,是废水处理中应用最广泛的处理单元之一,可用于废水的处理、生物处理的后处理以及深度处理。
在沉砂池应用沉淀原理可以去除水中的无机杂质,在初沉池应用沉淀原理可以去除水中的悬浮物和其他固体物,在二沉池应用沉淀原理可以去除生物处理出水中的活性污泥,在浓缩池应用沉淀原理分离污泥中的水分、使污泥得到浓缩,在深度处理领域对二沉池出水加絮凝剂混凝反应后应用沉淀原理可以去除水中的悬浮物。
沉淀池包括进水区、沉淀区、缓冲区、污泥区和出水区五个部分。
进水区和出水区的作用是使水流均匀地流过沉淀池,避免短流和减少紊流对沉淀产生的不利影响,同时减少死水区、提高沉淀池的容积利用率;沉淀区也称澄清区,即沉淀池的工作区,是沉淀颗粒与废水分离的区域;污泥区是污泥贮存、浓缩和排出的区域;缓冲区则是分隔沉淀区和污泥区的水层区域,保证已经沉淀的颗粒不因水流搅动而再行浮起。
沉淀池的原理沉淀池是利用水流中悬浮杂质颗粒向下沉淀速度大于水流向卜流动速度、或向下沉淀时间小于水流流出沉淀池的时间时能与水流分离的原理实现水的净化。
理想沉淀池的处理效率只与表面负荷有关,即与沉淀池的表面积有关,而与沉淀池的深度无关,池深只与污泥贮存的时间和数量及防止污泥受到冲刷等因素有关。
而在实际连续运行的沉淀池中,由于水流从出水堰顶溢流会带来水流的上升流速,因此沉淀速度小于上升流速的颗粒会随水流走,沉淀速度等于卜-升流速的颗粒会悬浮在池中,只有沉淀速度大于上升流速的颗粒才会在池中沉淀下去。
而沉淀颗粒在沉淀池中沉淀到池底的时间与水流在沉淀池的水力停留时间有关,即与池体的深度有关。
理论上讲,池体越浅,颗粒越容易到达池底,这正是斜管或斜板沉淀池等浅层沉淀池的理论依据所在。
为了使沉淀池中略大于上升流速的颗粒沉淀下去和防止已沉淀下去的污泥受到进水水流的扰动而重新浮起,因而在沉淀区和污泥贮存区之间留有缓冲区,使这些沉淀池中略大于上升流速的颗粒或重新浮起的颗粒之间相互接触后,再次沉淀下去。
斜板沉淀及其设计1.概述 (2)2.斜板设计 (3)2.1 斜板计算 (3)2.2 颗粒沉降速度 (5)2.3 板内流速v (6)2.3.1 雷诺数Re (6)2.3.2 弗罗德数Fr (7)3.模块设计 (8)4.斜板池模块排列及排泥方式 (10)斜板沉淀池是应用“浅层沉淀”的理论而发展起来的水处理构筑物。
按照“表面负荷率”的概念,在给定的平面沉淀面积的前提下,由于架设了斜板,增加了沉淀面积、缩短了沉淀距离,从而提高了沉淀效率。
其提高的效率倍数,理论上应为斜板水平投影总面积与原先沉淀面积的比值。
但由于受到进、出水的影响、板内流态、积泥等因素的干扰,实际提高的沉淀倍率的有效系数一般在0.7~0.8左右。
2.1斜板计算上向流平行斜板设计需要根据污泥的颗粒沉降速度和板内水流速度在一定的倾角前提下,确定斜板间距与斜板长度之间的关系,可按下式进行计算:θθcos sin 0s s v v v d l -= (1) 式中: s v —— 污泥颗粒沉降速度 (m/s )0v —— 斜板内平均水流速度 (m/s )θ —— 斜板倾角 (度)l —— 斜板长度 (m )d —— 斜板间距 (m )斜板倾角一般采用60°,斜板间距在50~150mm 之间,多数采用80~100mm 。
根据式(1)绘制的计算曲线示于图1、图2。
为了使斜板内的水流从进口端的紊流过渡到层流,需要有一个过渡段。
该过渡段事实上是进水端中进水和沉泥上下交替的过程。
计算公式为:Vd v l 20058.0'= (2)式中: 'l —— 过渡段 (cm ) V —— 水的运动粘滞系数 (cm 2/s )0v —— 板内平均流速 (cm/s )d —— 斜板间距 (cm )式(2)是从直管进水的稳定流试验中得出的。
与上向流斜板中的泥水交替情况不同。
从斜管(板)实际沉淀观察,该段长度约在20cm 左右。
设计时,可将计算所得的斜板长度另加20~25cm 过渡段,作为实际要求的总长度。
池理论分析斜板沉淀池的设计原理分析前言近几年来城市给水事业蓬勃发展,由浅池理论原理发展形成的斜管沉淀池也获得较为广泛的应用,要提高供水水质,关键是要降低水的浑浊度,近年由于水源水质严重恶化,传统的沉淀处理很难达到理想的出水水质,因此各种强化沉淀的斜管沉淀池等相继出现。
本文介绍了各种斜板沉淀池,用浅池理论分析了斜板(管)沉淀池的设计原理。
得出双向流斜板沉淀池弥补了很多传统沉淀池缺点,在给水处理中的应用将越来越广泛。
1 浅池理论原理设斜管沉淀池池长为L,池中水平流速为V,颗粒沉速为u0,在理想状态下,L/H=V/ u。
可见L与V值不变时,池身越浅,可被去除的悬浮物颗粒越小。
若用水平隔板,将H分成3层,每层层深为H/3,在u。
与v不变的条件下,只需L/3,就可以将u。
的颗粒去除。
也即总容积可减少到原来的1/3。
如果池长不变,由于池深为H/3,则水平流速可正加的3V,仍能将沉速为u。
的颗粒除去,也即处理能力提高倍。
同时将沉淀池分成n层就可以把处理能力提高n倍。
这就是20世纪初,哈真(Hazen)提出的浅池理论。
而在沉淀池有效容积一定的条件下,增加沉淀面积,可使颗粒去除率提高。
根据这一理论,过去曾经把普通平流式沉淀池改建成多层多格的池子,使沉淀面积增加。
但由于排泥问题没有得到解决,因此无法推广。
为解决排泥问题,斜板沉淀池发展起来,浅池理论才得到实际应用。
2 斜板沉淀池的设计原理按照水流方向与颗粒沉淀方向之间的相对关系,斜板沉淀池可分为:(1)同向流斜板沉淀池,水流方向与颗粒沉淀方向相同;同向流斜板沉淀池与絮体沉降方向相垂直,水流流动方向和絮体下滑方向一致,这样一旦水流过大就会影响絮体下沉。
因此,同向流斜板沉淀池的表面负荷可以设计的很大。
但由于存在板间积泥、集配水不匀均、不能很好的解决泥水分离问题、清水不能有效收集、清水集水管常常被堵塞等问题,同向流斜板沉淀池在实际工程中采用较少。
(2)侧向流斜板沉淀池侧向流斜板沉淀池进、出水方向一致,水流顺直,水头损失小。
斜管斜板沉淀池设计一、斜管斜板沉淀池的原理二、斜管斜板的设计原则1.斜管斜板沉淀池的设计应考虑进水速度和不同污水流量的处理能力,要保证污水在沉淀池内停留的时间足够长,使悬浮颗粒物可以充分沉淀。
2.斜板设计应合理,使沉淀任意方向均匀,避免死角和漩涡的产生,保证沉淀效果的均匀性。
3.斜管斜板的倾角需要按照流体力学原理进行设计,使污水在通过斜管和斜板时可以充分展开、混合和分离。
4.斜管和斜板的材质应具有抗腐蚀性能,以免长时间使用后出现腐蚀和磨损。
三、斜管斜板沉淀池的设计步骤1.确定污水处理量和质量要求,根据需要设计沉淀池的尺寸和容积,一般来说,沉淀池的容积为进水流量的2至3倍。
2.确定斜管和斜板的倾角,一般根据实际情况设计为45度至60度之间。
3.确定斜管和斜板的尺寸,斜管的长度和直径一般按照沉淀池尺寸进行设计,斜板的高度和宽度一般为沉淀池宽度的1/10至1/20。
4.设计污泥排放设备,包括污泥收集器和排泥管道,以保证沉淀池内的沉淀物可以方便地清理和排除。
5.设计出水装置,包括出水管道和溢流装置,以保证沉淀池内的澄清水可以顺利排出。
四、斜管斜板沉淀池的优点和应用范围1.沉淀效果好,可以有效去除悬浮颗粒物和泥沙。
2.结构简单,运行稳定可靠。
3.设备占地面积小,适用于空间有限的场所。
4.设备维护简单,清理和维修方便。
综上所述,斜管斜板沉淀池是一种常见的污水处理设备,具有沉淀效果好、结构简单、运行稳定可靠等优点。
在设计斜管斜板沉淀池时,需要考虑进水速度、斜板的倾角和尺寸等因素,以保证污水在沉淀池内停留的时间足够长,使悬浮颗粒物能够充分沉淀。
斜管斜板沉淀池适用于各种工业和市政污水处理工程,是一种应用广泛的污水处理设备。
环保设备课程作业环境与测绘学院作业1:斜板沉淀池设计计算采用异向流斜板沉淀池1.设计所采用的数据①由于斜板沉淀池在絮凝池之后,经过加药处理,故负荷较高,取q=3.0mm/s②斜板有效系数η取0.8,η=0.6~0.8③斜板水平倾角θ=60°④斜板斜长 L=1.2m⑤斜板净板距 P=0.05m P一般取50~150mm⑥颗粒沉降速度μ=0.4mm/s=0.0004m/s2.沉淀池面积A=Qq=2000024×60×60×0.003≈77m2式中 Q——进水流量,m3/d q——容积负荷,mm/s 3.斜板面积A f=Qημ=2000024×3600×0.8×0.0004=723m2需要斜板实际总面积为A f′=A fcosθ=7230.5=1447m24.斜板高度h=l×sinθ=1.2×sin60°=1.0m5.沉淀池长宽设斜板间隔数为N=130个则斜板部分长度为l1=130×0.05÷sin60°=7.5m斜板部分位于沉淀池中间,斜板底部左边距池边距离l2=0.1m,斜板底部右边距池边距离l3=0.8m,则池长L=7.5+0.1+0.8=8.4m池宽B=AL =778.4=9.2m校核:B′=A f′(N+1)×l=9.2m,符合故沉淀池长为8.4m,宽为9.2m,从宽边进水。
6.污泥体积计算排泥周期T=1d()()()()61232410020000200201010090100110096Q C C TV m nγρ--⨯⨯⨯-⨯⨯===-⨯-污泥斗计算设计4个污泥斗,污泥斗倾斜角度为67°,污泥斗下底面长a=0.4m ,上底面长b=2.1m 。
5 2.10.4tan tan 6722222b a h m θ⎛⎫⎛⎫=-=-︒= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭污泥斗总容积: 3150.4 2.1249.29222a b V h n L m ++=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=>V=90m 3,符合要求。
7.沉淀池总高度123450.3 1.0 1.0 1.0 2.0 5.3H h h h h h m =++++=++++=式中 h 1——保护高度(m ),一般采用0.3-0.5m ,本设计取0.3m ; h 2——清水区高度(m ),一般采用0.5-1.0m ,本设计取1.0m ; h 3——斜管区高度(m );h 4——配水区高度(m ),一般取0.5-1.0m ,本设计取1.0m ; h 5——排泥槽高度(m )。
8.进出水系统8.1. 沉淀池进水设计沉淀池进水采用穿孔花墙,孔口总面积:A =Q v =0.230.18=1.3m 2 式中 v ——孔口速度(m/s ),一般取值不大于0.15-0.20m/s 。
本设计取0.18m/s 。
每个孔口的尺寸定为15cm ×8cm ,则孔口数N =A15×8= 1.30.012=108 个。
进水孔位置应在斜管以下、沉泥区以上部位。
8.2.沉淀池出水设计沉淀池的出水采用穿孔集水槽,出水孔口流速v1=0.6m/s ,则穿孔总面积:A =Q v1=0.230.6=0.38m 2 设每个孔口的直径为4cm ,则孔口的个数: 30.383030.001256A N F === 式中 F ——每个孔口的面积(m2)设沿池长方向布置8条穿孔集水槽,右边为1条集水渠,为施工方便槽底平坡,集水槽中心距为:L'=9.2/8=1.1m 。
每条集水槽长L=8 m , 每条集水量为:30.230.014/28q m s ==⨯,考虑池子的超载系数为20%,故槽中流量为:31.2 1.20.0140.017/q q m s '==⨯=槽宽:b =0.90.4q '=0.9×0.0170.4=0.9×0.20=0.18 m 。
起点槽中水深 H1=0.75b=0.75×0.18=0.14m ,终点槽中水深H2=1.25b=1.25×0.18=0.23m为了便于施工,槽中水深统一按H2=0.25m 计。
集水方法采用淹没式自由跌落,淹没深度取0.05m ,跌落高度取0.07m ,槽的超高取0.15m 。
则集水槽总高度: 20.050.070.150.250.050.070.150.52H H m =+++=+++=集水槽双侧开孔,孔径为DN=25mm ,每侧孔数为50个,孔间距为15cm 。
8条集水槽汇水至出水渠,集水渠的流量按0.23m3/s ,假定集水渠起端的水流截面为正方形,则出水渠宽度为b =0.90.4Q=0.40.90.230.50⨯=m ,起端水深0.52m ,考虑到集水槽水流进入集水渠时应自由跌落高度取0.05m ,即集水槽应高于集水渠起端水面0.05,同时考虑到集水槽顶相平,则集水渠总高度为:H '=0.05+0.5+0.52=1.07m9. 沉淀池排泥系统设计采用穿孔管进行重力排泥,穿孔管横向布置于污泥斗底端,沿与水流垂直方向共设4根,双侧排泥至集泥渠。
孔眼采用等距布置,穿孔管长8m ,首末端集泥比为0.5,查得 k ω=0.72。
取孔径d=25mm ,孔口面积f =0.00049m ²,取孔距s =0.4m ,孔眼个数为:811190.4l m s =-=-=孔眼总面积为:190.000490.0093w =⨯=∑m 2穿孔管断面积为: w=wwk ∑=0.00930.72=0.0129 m 2穿孔管直径为:=0.128m取直径为150mm ,孔眼向下,与中垂线成45角,并排排列,采用气动快开式排泥阀。
作业2: UASB反应器的设计计算1.设计参数(1) 污泥参数设计温度T=25℃容积负荷N V=8.5kgCOD/(m3.d) 污泥为颗粒状污泥产率0.1kgMLSS/kgCOD产气率0.5m3/kgCOD(2) 设计水量Q=1000m3/d=41.67m3/h=0.0116m3/s=11.6L/s。
(3) 水质指标进水COD 10000mg/L,去除率为80~85%,取去除率为85%,则出水COD为1500mg/L。
2. UASB反应器容积及主要工艺尺寸的确定(1) UASB反应器容积的确定本设计采用容积负荷法确立其容积V V=QS0/N VV—反应器的有效容积(m3)S0—进水有机物浓度(kgCOD/L)V=1000×10×0.85/8.5=1000m3取有效容积系数为0.8,则实际体积为1250m3(2) 主要构造尺寸的确定UASB反应器采用圆形池子,布水均匀,处理效果好。
取水力负荷q1=0.3m3/(m2·h)反应器表面积 A=Q/q1=41.67/0.5=138.9m2反应器高度 H=V/A=1250/138.9=8.99m 取H=9m采用2座相同的UASB反应器,则每个单池面积A1为:A1=A/2=138.9/2=69.45m2取D=9m则实际横截面积 A2=3.14D2/4=63.6 m2实际表面水力负荷 q1=Q/2A2=41.67/127.2=0.33 m3/(m2•h)q1<1.0 m3/(m2•h),符合设计要求。
3. UASB 进水配水系统设计(1) 设计原则① 进水必须要反应器底部均匀分布,确保各单位面积进水量基本相等,防止短路和表面负荷不均;② 应满足污泥床水力搅拌需要,要同时考虑水力搅拌和产生的沼气搅拌; ③ 易于观察进水管的堵塞现象,如果发生堵塞易于清除。
本设计采用圆形布水器,每个UASB 反应器设30个布水点。
(2) 设计参数 每个池子的流量 Q1=41.67/2=20.64m 3/h (3) 设计计算查有关数据,对颗粒污泥来说,容积负荷大于4m 3/(m 2.h)时,每个进水口的负荷须大于2m 2,则布水孔个数n 必须满足 пD 2/4/n>2 即n<пD 2/8=3.14×81/8=32 取n=30个 则每个进水口负荷 a=пD 2/4/n=3.14×9 2/4/30=2.12m 2可设3个圆环,最里面的圆环设5个孔口,中间设10个,最外围设15个,其草图见图1 ① 内圈5个孔口设计服务面积: S 1=5×2.12=10.6m 2折合为服务圆的直径为:m S 67.314.36.10441=⨯=π用此直径用一个虚圆,在该圆内等分虚圆面积处设一实圆环,其上布5个孔口 则圆环的直径计算如下: 3.14 d 12/4=S 1/2 m S d 6.214.36.102211=⨯==π② 中圈10个孔口设计服务面积: S 2=10×2.12=21.2m 2折合为服务圆的直径为:m S S 36.614.3)2.216.10(4)(421=+⨯=+π则中间圆环的直径计算如下:3.14 (6.362-d 22)/4=S 2/2 则 d 2=5.2m ③ 外圈15个孔口设计服务面积: S3=15×2.12=31.8m 2折合为服务圆的直径为 1241.67/21.06m /5.0/4V h π==⨯ 则中间圆环的直径计算如下:3.14 (92-d 32)/4=S 3/2 则 d 3=7.8m布水点距反应器池底120mm ;孔口径15cm图1 UASB 布水系统示意图4. 三相分离器的设计(1) 设计说明 UASB 的重要构造是指反应器内三相分离器的构造,三相分离器的设计直接影响气、液、固三相在反应器内的分离效果和反应器的处理效果。
对污泥床的正常运行和获得良好的出水水质起十分重要的作用,根据已有的研究和工程经验, 三相分离器应满足以下几点要求:沉淀区的表面水力负荷<1.0m/h ;三相分离器集气罩顶以上的覆盖水深可采用0.5~1.0m ;沉淀区四壁倾斜角度应在45º~60º之间,使污泥不积聚,尽快落入反应区内;沉淀区斜面高度约为0.5~1.0m ;进入沉淀区前,沉淀槽底缝隙的流速≤2m/h ; 总沉淀水深应≥1.5m ; 水力停留时间介于1.5~2h ;分离气体的挡板与分离器壁重叠在20mm 以上; 以上条件如能满足,则可达到良好的分离效果。
(2) 设计计算本设计采用无导流板的三相分离器①沉淀区的设计沉淀器(集气罩)斜壁倾角 θ=50° 沉淀区面积: A=3.14 D 2/4=63.6m 2表面水力负荷q=Q/A=41.67/(2×63.6)=0.33m 3/(m 2.h)<1.0 m 3/(m 2.h) 符合要求 ② 回流缝设计h 2的取值范围为0.5~1.0m, h 1一般取0.5m 取h 1=0.5m ,h2=0.7m ,h3=2.4m 依据图8中几何关系,则 b1=h3/tan θ b1—下三角集气罩底水平宽度, θ—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,mb1=2.4/tan50°=2.0m b2=b -2b1=9-2×2.0=5.0m下三角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:1241.67/21.06m /5.0/4V h π==⨯Q1—反应器中废水流量(m3/s ) S1—下三角形集气罩回流缝面积(m2) V 1<2m/s ,符合要求。