(完整版)UASB反应器工艺设计说明计算书:0.28万吨每天.doc
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1、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NV=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=2800m3/d=116.67m3/h=0.032 m3/s。(3) 水质指标表5 UASB反应器进出水水质指标水 质 指 标COD(L)BOD(L)SS(L)进 水 水 质37352340568设计去除率85%90%/设计出水水质5602345682 UASB反应器容积及主要工艺尺寸的确定5(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/NV V反应
2、器的有效容积(m3)S0进水有机物浓度(kgCOD/L)V=34003.735/8.5=1494m3 取有效容积系数为0.8,则实际体积为1868m3(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=0.6m3/(m2d) 反应器表面积 A=Q/q1=141.67/0.6=236.12m2 反应器高度 H=V/A=1868/236.12=7.9m 取H=8m采用4座相同的UASB反应器,则每个单池面积A1为:A1=A/4=236.12/4=59.03m2 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/4A
3、2=141.67/563.6=0.56q1在0.51.5m/h之间,符合设计要求。3 UASB进水配水系统设计(1) 设计原则 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; 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; 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=141.67/4=35.42m3/h(3) 设计计算查有关数据6,对颗粒污泥来说,容积负荷大于4m3/(m2.h)时,每个进水口的负荷须大于2m2 则 布水孔个数n必须满足 D2/
4、4/n2 即nD2/8=3.1499/8=32 取n=30个 则 每个进水口负荷 a=D2/4/n=3.1499/4/30=2.12m2 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4 内圈5个孔口设计 服务面积: S1=52.12=10.6m2折合为服务圆的直径为: 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: 3.14d12/4=S1/2 中圈10个孔口设计 服务面积: S1=102.12=21.2m2 折合为服务圆的直径为: 则中间圆环的直径计算如下:3.14(6.362d22)/4=S2/2 则 d2=5.
5、2m 外圈15个孔口设计 服务面积: S3=152.12=31.8m2 折合为服务圆的直径为 则中间圆环的直径计算如下:3.14(92d32)=S3/2 则 d3=7.8m布水点距反应器池底120mm;孔口径15cm 图4 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.
6、51.0m;沉淀区四壁倾斜角度应在4560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0.51.0m;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1.52h;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 沉淀区的设计沉淀器(集气罩)斜壁倾角 =50沉淀区面积: A=3.14D2/4=63.6m2表面水力负荷q=Q/A=141.67/(463.6)=0.56m3/(m2.h)0.2m 取CE=1.0mCF上三角形集气罩底宽,取CF=6.0mEH=CEsin50=1.
7、0sin50=0.766mEQ=CF+2EH=6.0+21.0sin50=7.53mS2=3.14(CF+EQ).CE/2=3.14(6.0+7.53) 1.0/2=21.24m2v2=141.67/4/21.24=1.67m/h v2v12.0m/h , 符合要求确定上下集气罩相对位置及尺寸 BC=CE/cos50=1.0/cos50=1.556m HG=(CFb2)/2=0.5m EG=EH+HG=1.266mAE=EG/sin40=1.266/sin40=1.97mBE=CEtan50=1.19m AB=AEBE=0.78m DI=CDsin50=ABsin50=0.778sin50=0
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