1、環保設備課程作業作業1:斜板沉淀池設計計算采用異向流斜板沉淀池1 .設計所采用的數據q=3.0mm/s 由于斜板沉淀池在絮凝池之后，經過加藥處理，故負荷較高，取 斜板有效系數刀取0.8,Y=0.60.8斜板水平傾角0=60°斜板斜長L=1.2m斜板凈板距P=0.05mP一般取50150mm顆粒沉降速度=0.4mm/s=0.0004m/s2 .沉淀池面積式中Q進水流量，m3/dq容積負荷，mm/s3 .斜板面積11需要斜板實際總面積為4 .斜板高度5 .沉淀池長寬設斜板間隔數為N=130個則斜板部分長度為。l2=0.1m,斜板底部右邊距池邊距斜板部分位于沉淀池中間，斜板底部左邊距池邊距

2、離離l3=0.8m,則池長L=7.5+0.1+0.8=8.4m池范B=-校核:故沉淀池長為8.4m,寬為9.2m,從寬邊進水。6 .污泥體積計算排泥周期T=1dQCi-C224100T100-d。n=90m320000200-2010-1001_100-96污泥斗計算設計4個污泥斗，污泥斗傾斜角度為67°,污泥斗下底面長a=0.4m,上底面長b=2.1m。ba2.10.4h5=-tant1=tan67=2m2222污泥斗總容積：M=2h5nLJ42.1249.2=92m3>V=90n3,符合要求。227 .沉淀池總高度H=hh2h3h4h5=0.31.01.01.02.0=5.

3、3m式中h1保護高度（m）,一般采用0.3-0.5m,本設計取0.3m；h2清水區高度（m）,一般采用0.5-1.0m,本設計取1.0m；h3斜管區高度（m（；h4配水區高度（m）,一般取0.5-1.0m,本設計取1.0m；h5排泥1t高度（m）。8 .進出水系統8.1. 沉淀池進水設計沉淀池進水采用穿孔花墻，孔口總面積:式中v孔口速度（m/s）,一般取值不大于0.15-0.20m/s。本設計取0.18m/s。每個孔口的尺寸定為15cmx8cm,則孔口數個。進水孔位置應在斜管以下、沉泥區以上部位。8.2. 沉淀池出水設計沉淀池的出水采用穿孔集水槽，出水孔口流速v1=0.6m/s,則穿孔總面積：

4、設每個孔口的直徑為4cm,則孔口的個數:0.38二303F0.001256式中F每個孔口的面積（m2）設沿池長方向布置8條穿孔集水槽，右邊為1條集水渠，為施工方便槽底平坡，集水槽023.中心距為：L'=9.2/8=1.1m。每條集水槽長L=8m每條集水量為：q=上3=0.014m3/s,28考慮池子的超載系數為20%故槽中流量為：.3q=1.2q=1.20.014=0.017m/s槽寬：b=0.9q°4=0.9X0.0170.4=0.9X0.20=0.18m起點槽中水深H1=0.75b=0.75X0.18=0.14m,終點槽中水深H2=1.25b=1.25乂0.18=0.23

5、m為了便于施工，槽中水深統一按H2=0.25m計。集水方法采用淹沒式自由跌落，淹沒深度取0.05m,跌落高度取0.07m,槽的超高取0.15m。則集水槽總高度：H=H20.050.070.15=0.250.050.070.15=0.52m集水槽雙側開孔，孔徑為DN=25mm每側孔數為50個，孔間距為15cm。8條集水槽匯水至出水渠，集水渠的流量按0.23m3/s,假定集水渠起端的水流截面為正方形，則出水渠寬度為b=0.9Q0.4=0.9父0.23°"=0.50m,起端水深0.52m,考慮到集水槽水流進入集水渠時應自由跌落高度取0.05m,即集水槽應高于集水渠起端水面0.05

6、,同時考慮到集水槽頂相平，則集水渠總高度為：H=0.05+0.5+0.52=1.07m9 .沉淀池排泥系統設計采用穿孔管進行重力排泥，穿孔管橫向布置于污泥斗底端，沿與水流垂直方向共設4根，雙側排泥至集泥渠。孔眼采用等距布置，穿孔管長8m,首末端集泥比為0.5,查得kQ=0.72。取孔徑d=25mm孔口面積f=0.00049m2,取孔距s=0.4m,孔眼個數為：l8m-1-1=19s0.4孔眼總面積為：、W0=190.00049=0.0093吊慳=0.0129rm,0.72二：w0穿孔管斷面積為：w=0kw穿孔管直徑為：D=40.0129=0,128m取直徑為150mm孔眼向下，與中垂線成45角

7、，并排排列，采用氣動快開式排泥閥。49TOTA11U2期日個第號編不共一池淀沉板斜產00量水井礦理處燕李師老導指407380/0號學-80程工境環級班香秋范名姓院學繪測與境環學大業礦國中區水布1000_區板斜區水清作業2：UASB反應器的設計計算1 .設計參數(1)污泥參數設計溫度T=25C容積負荷N=8.5kgCOD/(m3.d)污泥為顆粒狀污泥產率0.1kgMLSS/kgCOD產氣率0.5m3/kgCOD2 2)設計水量Q=1000r3Vd=41.67m3/h=0.0116m3/s=11.6L/s。(3)水質指標進水COD10000mg/L去除率為8085%取去除率為85%則出水COM15

8、00mg/L。2. UASB反應器容積及主要工藝尺寸的確定(1) UASB反應器容積的確定本設計采用容積負荷法確立其容積VV=QS0/NvV反應器的有效容積(m3)&一進水有機物濃度(kgCOD/L)V=1000X10X0.85/8.5=1000m3取有效容積系數為0.8,則實際體積為1250ms(2)主要構造尺寸的確定UAS皈應器采用圓形池子，布水均勻，處理效果好。取水力負荷q1=0.3m3/(吊,h)反應器表面積A=Q/q1=41.67/0.5=138.9m2反應器高度H=V/A=1250/138.9=8.99m取H=9m采用2座相同的UAS阪應器，則每個單池面積A1為：_2A=A

9、/2=138.9/2=69.45m取D=9m則實際橫截面積A2=3.14D2/4=63.6m2實際表面水力負荷q1=Q/2A2=41.67/127.2=0.33m3/(n2?h)q1<1.0m3/(n2?h),符合設計要求。3. UASB進水配水系統設計設計原則進水必須要反應器底部均勻分布，確保各單位面積進水量基本相等，防止短路和表面負荷不均； 應滿足污泥床水力攪拌需要，要同時考慮水力攪拌和產生的沼氣攪拌； 易于觀察進水管的堵塞現象，如果發生堵塞易于清除。本設計采用圓形布水器，每個UAS阪應器設30個布水點。(2)設計參數每個池子的流量Q1=41.67/2=20.64m3/h(3)設計計

10、算查有關數據，對顆粒污泥來說，容積負荷大于4m3/(m2.h)時，每個進水口的負荷須大于2m2,則布水孔個數n必須滿足nD2/4/n>2即n<nD2/8=3.14X81/8=32取n=30個則每個進水口負荷a=nD2/4/n=3.14X92/4/30=2.12m2可設3個圓環，最里面的圓環設5個孔口，中間設10個，最外圍設15個，其草圖見圖1內圈5個孔口設計2服務面積：S1=5X2.12=10.6m折合為服務圓的直徑為：410.63.14=3.67m用此直徑用一個虛圓，在該圓內等分虛圓面積處設一實圓環，其上布5個孔口則圓環的直徑計算如下：3.14di2/4=Si/2d1中圈10個孔

11、口設計2服務面積：S2=10X2.12=21.2m折合為服務圓的直徑為:j4(S13)W6±21.2)=6.36m3.14則中間圓環的直徑計算如下:3.14(6.362-d22)/4=S2/2則d2=5.2m外圈15個孔口設計服務面積：S3=15X2.12=31.8m折合為服務圓的直徑為V141.67/2_2.-二5.0/4=1.06m/h則中間圓環的直徑計算如下：3.14(92-d32)/4=S3/2則d3=7.8m布水點距反應器池底120mm孔口徑15cm圖1UASB布水系統示意圖4.三相分離器的設計(1)設計說明UASB的重要構造是指反應器內三相分離器的構造，三相分離器的設計直

12、接對污泥床的正常運行和獲三相分離器應滿足以影響氣、液、固三相在反應器內的分離效果和反應器的處理效果。得良好的出水水質起十分重要的作用，根據已有的研究和工程經驗,下幾點要求：沉淀區的表面水力負荷<1.0m/h;三相分離器集氣罩頂以上的覆蓋水深可采用0.51.0m;沉淀區四壁傾斜角度應在45o60o之間，使污泥不積聚，盡快落入反應區內;沉淀區斜面高度約為0.51.0m;進入沉淀區前，沉淀槽底縫隙的流速W2m/h;總沉淀水深應1.5m；水力停留時間介于1.52h;分離氣體的擋板與分離器壁重疊在20mni上；以上條件如能滿足，則可達到良好的分離效果。(2)設計計算本設計采用無導流板的三相分離器沉

13、淀區的設計沉淀器(集氣罩)斜壁傾角0=50。沉淀區面積：A=3.14D2/4=63.6m2表面水力負荷q=Q/A=41.67/(2x63.6)=0.33m3/(m2.h)<1.0m3/(m2.h)符合要求回流縫設計h2的取值范圍為0.51.0m,h1一般取0.5m取h1=0.5m,h2=0.7m,h3=2.4m依據圖8中幾何關系，則b1=h3/tan0b1一下三角集氣罩底水平寬度，0一下三角集氣罩斜面的水平夾角h3一下三角集氣罩的垂直高度，mb1=2.4/tan50°=2.0mb2=b2b1=92X2.0=5.0m卜三角集氣罩之間的污泥回流縫中混合液的上升流速v1,可用下式計算

14、:41.67/2一一2二5.0/4-1.06m/hQ1-反應器中廢水流量(m3/s)S1一下三角形集氣罩回流縫面積(m2)V1<2m/s,符合要求。上下三角形集氣罩之間回流縫流速v2的計算:V2=Q1/S2S2一上三角形集氣罩回流縫面積(m2)CI上三角形集氣罩回流縫的寬度,CE>0.2m取CE=1.0mC一上三角形集氣罩底寬，取CF=6.0mEH=CEsin50°=1.0sin50°=0.766mEQ=CF+2EH=6.0+2<0.766=7.53mS2=3.14(CF+EQ).CE/2=3.14(6.0+7.53)X1.0/2=21.24m2v2=41

15、.67/2/21.24=0.98m/hv2<v1<2.0m/h,符合要求確定上下集氣罩相對位置及尺寸BC=CE/cos50°=1.0/cos50°=1.556mHG=(CFb2)/2=0.5mEG=EH+HG=1.266mAE=EG/sin40°=1.266/sin40°=1.97mBE=CEtan50°=1.19mAB=AEBE=0.78mDI=CDsin50°=ABsin50°=0.78sin50°=0.597mh4=AD+DI=BC+DI=2.15mh5=1.0m(3)氣液分離設計由圖5可知，欲達

16、到氣液分離的目的，上、下兩組三角形集氣罩的斜邊必須重疊，重疊的水平距離(AB的水平投影)越大，氣體分離效果越好，去除氣泡的直徑越小，對沉淀區固液分離效果的影響越小，所以，重疊量的大小是決定氣液分離效果好壞的關鍵。由反應區上升的水流從下三角形集氣罩回流縫過渡到上三角形集氣罩回流縫再進入沉淀區，其水流狀態比較復雜。當混合液上升到A點后將沿著AB方向斜面流動，并設流速為va,同時假定A點的氣泡以速度Vb垂直上升，所以氣泡的運動軌跡將沿著va和vb合成速度的方向運動，根據速度合成的平行四邊形法則，則有：vbADBCvaABAB要使氣泡分離后進入沉淀區的必要條件是：vbAD/BC>=IvaAB&l

17、t;ABJ在消化溫度為25C,沼氣密度Pg=1.12g/L;水的密度P=997.0449kg/m3;水的運動粘滯系數v=0.0089X10-4m2/s;取氣泡直徑d=0.01cm根據斯托克斯（Stokes）公式可得氣體上升速度vb為18vb氣泡上升速度（cm/s）g重力加速度（cm/s2）3碰撞系數，取0.95=v3科一廢水的動力粘度系數，g/（cm.s）2320.959.810997.0449-1.12100.01vb=二0.616cm/s=21.96mh180.00890.95水流速度va=.v2-1.67mh校核:Vb216=13.151.67BCAB1556=1.990.78VbBCV

18、aAB,故設計滿足要求。圖5三相分離器設計計算草圖5 .出水系統計算采用矩形槽圓周出水，槽寬0.2m,槽深0.3m。6 .排泥系統設計每日產泥量為AX=10000X0.85X0.1X1000X103=850kgMLSS/d則每個UAS的日產泥量為W=850/2=425kgMLSS/d可用200mm勺排泥管，每天排泥一次。每日產氣量G=10000X0.85X0.5X1000X103=4250m3/d=177.1m3/h儲氣柜容積一般按照日產氣量的25%-40喊計，大型的消化系統取高值，小型的取低值，本設計取38%儲氣柜的壓力一般為23KPa,不宜太大。8.加熱系統設進水溫度為15。C,反應器的設計溫度為25。Co那么所需要的熱量：QH=dfXyfX(trt)Xqv/YQH加熱廢水需要的熱量，KJ/h