例課程設(shè)計(jì)說明書(UASB)

.例：供參照3本設(shè)計(jì)為10000m/d藥廠污水辦理廠的工藝設(shè)計(jì)，主假如UASB反響器，積淀池的設(shè)計(jì)總論1.1．污水辦理簡(jiǎn)介1.2----污水概略水質(zhì)和水量也存在著較大差別。一般情況下，制藥工業(yè)廢水按醫(yī)藥產(chǎn)品特點(diǎn)和水質(zhì)特點(diǎn)可分為四大類。即：合成藥物生產(chǎn)廢水此種廢水的水質(zhì)水量變化大，大多含難生物降解物和微生物生長(zhǎng)抑制劑。生物法制藥生產(chǎn)發(fā)酵廢水生物法制藥生產(chǎn)中發(fā)酵廢水，根據(jù)其生產(chǎn)特點(diǎn)可分為：提取廢水、洗滌廢水、維生素C生產(chǎn)廢水和其余廢水，其中提取廢水的有機(jī)物濃度和抑菌物質(zhì)最高，為該類廢水的主要污染源，屬較難辦理廢水。中成藥生產(chǎn)廢水中成藥生產(chǎn)廢水水質(zhì)波動(dòng)很大，CODCr可高達(dá)6000mg/L,BOD5達(dá)2500mg/L,此類廢水中主要含天然有機(jī)污染物。各類制劑生產(chǎn)過程中的洗滌水及沖刷水這類廢水一般污染程度不大，主要來自原料洗滌水、原藥煎汁殘液和地面沖刷水。制藥廢水的特點(diǎn)制藥廢水，特別是制藥工業(yè)的化工合成工藝所產(chǎn)生的廢水往往擁有如下特點(diǎn)：水質(zhì)成分復(fù)雜醫(yī)藥產(chǎn)品生產(chǎn)的特點(diǎn)是流程長(zhǎng)、反響復(fù)雜、副產(chǎn)物多、反響原料常為溶劑類物質(zhì)或環(huán)狀結(jié)構(gòu)的化合物，使得廢水中的污染物質(zhì)組分眾多復(fù)雜，增加了廢水的辦理難度。廢水中污染物質(zhì)含量高制藥工業(yè)生產(chǎn)過程本身大量使用各樣化工原料，但由于多步反響、原料利用率低，大多半隨廢水排放，往往造成廢水中的污染物含量居高不下。(3)CODCr值高..在制藥工業(yè)中，CODCr在幾萬、幾十萬毫克/升的廢水是經(jīng)常能夠見到的。這是由于原料反響不完全所造成的大量副產(chǎn)物和原料或是生產(chǎn)過程中使用的大量溶劑介質(zhì)進(jìn)入了廢水體系中所惹起的。有毒有害物質(zhì)多制藥廢水中有很多有機(jī)污染物對(duì)微生物是有毒有害的，如鹵素化合物、硝基化合物、有機(jī)氮化合物、叔按及季按鹽類化合物、擁有殺菌作用的分別劑或表面活性劑等。生物難降解物質(zhì)多制藥廢水中的有機(jī)污染物大多半屬于生物難以降解的物質(zhì)，如鹵素化合物、醚類化合物、硝基化合物、偶氮化合物、叔按及季按鹽類化合物、硫醚及礬類化合物、某些雜環(huán)化合物等。有的廢水中鹽分含量高廢水中過高濃度的鹽分對(duì)微生物有顯然的抑制作用。比如當(dāng)廢水中的氯根離子超過3000mg/L時(shí)，一些未經(jīng)馴化的微生物的活性將受到抑制，CODcr的去除率將顯然下降;當(dāng)廢水中的氯根離子濃度大于8000mg/L時(shí)，會(huì)造成污泥體積膨脹，水面泛出大量泡沫，微生物相繼死亡。有的廢水色度特別高有顏色的廢水本身就表示水體中含有特定的污染物質(zhì)，從感官上使人產(chǎn)生不快樂和憎惡的心理。此外，有色廢水能夠阻截光芒在水中的通行，進(jìn)而影響水生生物的生長(zhǎng)，以及抑制由日光催化分解有機(jī)物質(zhì)的自然凈化能力。表１制藥廢水水質(zhì)一覽表主要污染指標(biāo)數(shù)值范圍平均值pH7.36SS(mg/L)55-50101070CODcr(mg/L)20000石油類(mg/L)336-8005719501..磷酸鹽(mg/L)0.54NH-N(mg/L)163.57-1588.34478.953N03-N(mg/L)1.946-222.3541.1Cl-(mg/L)1372.2-9742.33900.78表２個(gè)別車間水質(zhì)指標(biāo)廢水種類pHCODcr(mg/L)三乙車間綜合廢水4.74346000SB1車間甲醇底液5-6720000SB1分別母液8.32215000制藥廢水辦理技術(shù)1.3設(shè)計(jì)概略本設(shè)計(jì)為10000m3/d藥廠污水辦理廠的初步工藝設(shè)計(jì)，主要生產(chǎn)工藝厭氧—氧化工藝。設(shè)計(jì)參數(shù)如下：項(xiàng)目pH值COD/（）BOD/（mg/L）SS/（mg/L）Cr5進(jìn)水水質(zhì)6～842002000400排放標(biāo)準(zhǔn)6～81503030主要設(shè)計(jì)參數(shù)UASB反響器：空塔水流速度u（m/h）〈（1.0～2.0）m/h空塔沼氣上漲速度u〈1.0m/hg30.4沼氣產(chǎn)率：m氣/kgCODCr清水運(yùn)動(dòng)粘度系數(shù)ν0.0101cm2/s..清水動(dòng)力粘度系數(shù)μ0.0101g/cm.s積淀區(qū)表面負(fù)荷率q〈1.0m3/2（m.h）積淀區(qū)表面負(fù)荷q1.5m3/m2.h污泥產(chǎn)率系數(shù)Y0.541.4設(shè)計(jì)依據(jù)及范圍設(shè)計(jì)依據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書QBJS6-2005輕工業(yè)建設(shè)項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)編制內(nèi)容深度規(guī)定GB50187-93《工業(yè)公司總平面設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/T50103—2001《總圖制圖標(biāo)準(zhǔn)》GBT5-104-2001《建筑制圖標(biāo)準(zhǔn)》GBT50106-2001《給水排水制圖標(biāo)準(zhǔn)》GB50034-92《工業(yè)公司照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》別的，本設(shè)計(jì)還參照了石家莊市橋西區(qū)污水辦理廠的一些成熟經(jīng)驗(yàn)，并從書刊，網(wǎng)上收集有關(guān)資料，設(shè)計(jì)范圍本工程設(shè)計(jì)范圍包括：污水辦理廠廠址的選擇，污水辦理廠的總平面設(shè)計(jì)，并繪制工廠總平面布置圖。厭氧—好氧工藝的設(shè)計(jì)和各生產(chǎn)工段的計(jì)算，繪制工藝流程圖。其中生產(chǎn)工段包括：預(yù)辦理階段，厭氧辦理階段段，好氧辦理階段，污泥辦理工段，沼氣儲(chǔ)蓄工段主要設(shè)備的計(jì)算和選型UASB反響器結(jié)構(gòu)圖積淀池設(shè)計(jì)。1.5本工程主要設(shè)計(jì)原則充分貫徹履行國家的有關(guān)規(guī)定，盡量節(jié)儉能源，合理利用廢物，保護(hù)環(huán)境，切合城區(qū)建設(shè)規(guī)劃要求?？偲矫娌贾昧?zhēng)緊湊，減少占地面積，提高土地利用率，又適合留有發(fā)展空間。在保證安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的條件下，盡可能降低工程造價(jià)。污水辦理廠設(shè)計(jì)既要注意到周圍環(huán)境的清潔衛(wèi)生，又要注意到工廠衛(wèi)生，綠化..等條件的相互影響。污水辦理量與設(shè)備辦理能力要平衡。聯(lián)合我國國情。在進(jìn)行產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì)時(shí)，必須以我國詳細(xì)情況出發(fā)，有關(guān)機(jī)械設(shè)備及電氣儀表制造能力，勞動(dòng)就業(yè)與生產(chǎn)自動(dòng)化水平關(guān)系等方面做出適合的權(quán)衡，綜合考慮。在引進(jìn)外國先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備時(shí)，要考慮是否適合我國生產(chǎn)實(shí)際，并注意消化吸收，以縮短與發(fā)達(dá)國家的水平差距。廠址的選擇工藝設(shè)計(jì)3.1工藝流程的選擇生物辦理的實(shí)質(zhì)是微生物利用有機(jī)污染物生長(zhǎng)和維持生命。這可由下列簡(jiǎn)單方程式表示：有機(jī)物+營養(yǎng)物+電子受體→新生物量+最終產(chǎn)物+能量生物工藝因電子受體和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的不同而有差別。根據(jù)電子受體的性質(zhì)，所有生物辦理的工藝可分為好氧和厭氧兩類。前者有分子氧的存在并作為電子受體，餓后者是無氧存在而以某種形式的碳或硫作為電子受體。好氧工藝對(duì)污水辦理較為徹底，工藝穩(wěn)定性高，啟動(dòng)時(shí)間短，且較少可能產(chǎn)生臭味，但由于曝氣需求能耗較高，對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)要求較高，相應(yīng)產(chǎn)生污泥量多。厭氧工藝在污水辦理中有機(jī)負(fù)荷高，營養(yǎng)物質(zhì)需求量少，節(jié)余污泥量少，能耗低且對(duì)有毒有害物質(zhì)的耐受能力高于好氧工藝。但厭氧工藝擁有啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，易產(chǎn)生臭味，氣體收集問題等缺點(diǎn)，而它的主要限制性在于不能經(jīng)濟(jì)有效的達(dá)到較高的辦理水平，一般不能夠達(dá)到污水辦理的排放標(biāo)準(zhǔn)。鑒于好氧，厭氧工藝的優(yōu)缺點(diǎn)，在對(duì)濃度較高的工業(yè)廢水進(jìn)行好氧生化辦理以前，往往采用厭氧工藝作為預(yù)辦理工藝來提高整個(gè)工藝的辦理效果。這種厭氧好氧相聯(lián)合的工藝就是厭氧—好氧工藝。傳統(tǒng)的生化辦理方法主要著眼于除掉BOD5、CODCr和SS，而對(duì)氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)的去除率很低。由于水體富營養(yǎng)化問題加劇，60年月以來，生物脫氮除磷工藝受到重視，先后開發(fā)了SBR和ICEAS序批法、AB法、氧化溝、厭氧-好氧（A1-O）和缺氧一好氧（A2-O）組合工藝。在去除有機(jī)物的同時(shí)，厭氧-好氧（A1-O）可去除廢水中的磷，缺氧一好氧（A2-O）可脫除廢水中的氮。既而又將這兩種工藝優(yōu)化組合，構(gòu)..成能夠同時(shí)脫氮除磷并辦理有機(jī)物的A1-A2-O流程（或稱A2／O）。該組合工藝辦理效率高，經(jīng)簡(jiǎn)單預(yù)辦理的廢水，依次經(jīng)過厭氧、缺氧隨和氧三段辦理，可達(dá)到三級(jí)辦理出水標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)難生物降解的有機(jī)物也有較高的去除效果，而且，污泥積淀性能好，電耗和藥耗少，運(yùn)行費(fèi)用低。我國從80年月初開始研究采用上述組合工藝，已在廣州、桂林等地建成多個(gè)采用A2/O工藝的污水辦理廠，運(yùn)行效果好。上述新工藝中有一類技術(shù)屬于曝氣和積淀一體化活性污泥工藝。所謂曝氣、積淀一體化活性污泥工藝是指曝氣和積淀過程在同一反響器內(nèi)達(dá)成的活性污泥工藝（簡(jiǎn)稱一體化工藝），比方SBR法、交替式氧化溝和UNITANK工藝等等。其中SBR法是經(jīng)過時(shí)間上的安排，在一個(gè)池子內(nèi)達(dá)成了進(jìn)水、反響、積淀和排水等一系列工藝過程，組成了一個(gè)周期。而交替式氧化溝是以多組反響器經(jīng)過空間上的調(diào)配，達(dá)成反響和積淀這一循環(huán)過程。這些工藝近年來在我國的應(yīng)用日益寬泛，并且是目前污水辦理的熱點(diǎn)之一，一般認(rèn)為一體化工藝擁有以下的特點(diǎn)：1）工藝簡(jiǎn)單，占地面積小、節(jié)儉投資。由于只有一個(gè)反響器，不需二沉池、回流污泥及其設(shè)備，一般情況不設(shè)調(diào)節(jié)池，多半情況可省去初沉池；2）一體化工藝往往是變體積的活性污泥工藝，其基質(zhì)和微生物濃度隨時(shí)間變化，所以屬于理想的推流狀態(tài)，并能夠保持反響基質(zhì)的最大推動(dòng)力；3）運(yùn)行方式靈活，由于反響在一個(gè)反響器內(nèi)進(jìn)行，能夠從時(shí)間上安排曝氣、缺氧和厭氧等不同狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)脫磷脫氮的目的；4）防備污泥膨脹，由于其存在較大的濃度梯度，有利于防備污泥膨脹；5）耐沖擊負(fù)荷，辦理能力強(qiáng)，一體化曝氣池從時(shí)間上屬于推流形式，隨著研究與應(yīng)用的深入，污水生化辦理的方法、設(shè)備和流程不斷發(fā)展與改革，與傳統(tǒng)方法相比，在合用的污染物種類、濃度、負(fù)荷、規(guī)模以及辦理效果、費(fèi)用和穩(wěn)定性等方面都大大改良了。酶制劑及純種微生物的應(yīng)用，酶和細(xì)胞的固定化技術(shù)等又會(huì)將現(xiàn)有的生化辦理水平提高到一個(gè)新的高度。厭氧—好氧工藝在國內(nèi)和外國都獲得了優(yōu)秀的運(yùn)用并取得了不錯(cuò)的效果。國內(nèi)采用厭氧—好氧混凝工藝辦理抗生素廢水，出水CODCr可降至300mg/L以下，達(dá)到了污水辦理廠的排放標(biāo)準(zhǔn)。中試規(guī)模厭氧—好氧膜生物反響器（A/OMBR）辦理毛紡印染廢水，結(jié)果表示：當(dāng)水力停留在7hCODCr/NH3P=1045/8/1時(shí)，該實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)印染廢水CODCr，BOD5別為92.1%，98.4%，60.7%，98.9%：出水中CODCr，BOD5色度，..濁度分別為20.2mg/L，1.6mg/L，25倍，0.51NTU，系統(tǒng)出水濁度低，出水水質(zhì)穩(wěn)定，達(dá)到生活雜用水標(biāo)準(zhǔn)。外國使用浮石作為微生物濾池濾料的組合上流式厭氧固定床以及一個(gè)裝有微濾膜組件的活性污泥反響器辦理污水，有機(jī)物除掉效果好有機(jī)負(fù)荷3.67~10.56KgCODCr/(m3°d)時(shí)CODCr去除率穩(wěn)定在94~98.7%，在去除CODCr的同時(shí)也除掉了含有N，P的物質(zhì)，在研究中獲得了96~97%的高除磷率。在大多半實(shí)驗(yàn)中，微濾膜出水中NO3—N和NO2—N的濃度均低于1.0mg/L，出水懸浮物濃度低于檢出限。采用兩個(gè)生物膜反響器（FFB），第一個(gè)厭氧，而第二個(gè)好氧，串連組成的有回流的組合工藝辦理禽類屠宰場(chǎng)廢水，連續(xù)運(yùn)行133天。有機(jī)碳化合物的氧化和硝化在好氧FFB中進(jìn)行，而產(chǎn)生甲烷和脫氨作用在厭氧FFB內(nèi)達(dá)成。平均有機(jī)負(fù)荷率為0.39Kg/(m3°d)，有機(jī)物去除率為92%。能夠預(yù)示，針對(duì)厭氧—好氧的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行研究是未來辦理高濃度工業(yè)廢水辦理技術(shù)的發(fā)展方向。3.2工藝流程及工藝簡(jiǎn)介本設(shè)計(jì)采用厭氧—好氧工藝，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況設(shè)有積淀調(diào)節(jié)池、換熱器、污泥濃縮池等辦理設(shè)備，流程見圖1。廢水首先經(jīng)過格柵，截留一些較大的懸浮物和漂浮物，然后進(jìn)入積淀調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)水質(zhì)水量并積淀部分懸浮物質(zhì)。在經(jīng)水泵提升由換熱器升溫到35℃進(jìn)入U(xiǎn)ASB反響器，在其中進(jìn)行厭氧降解辦理，出水經(jīng)厭氧積淀池后進(jìn)入接觸氧化池進(jìn)行好氧辦理。同時(shí)，厭氧降解產(chǎn)生的沼氣經(jīng)水封、氣水分別器進(jìn)入貯氣柜，接觸氧化池出水經(jīng)好氧積淀池即可達(dá)到國家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。各積淀池產(chǎn)生的污泥經(jīng)過濃縮池濃縮后再進(jìn)行脫水，產(chǎn)生的泥餅外運(yùn)，濃縮池的上清液回流至積淀調(diào)節(jié)池進(jìn)行再辦理。設(shè)計(jì)各單元簡(jiǎn)介：格柵：截留一些較大的懸浮物和漂浮物，防備水泵機(jī)組阻塞，減少后續(xù)辦理構(gòu)筑物的辦理負(fù)荷并使之正常運(yùn)行，積淀調(diào)節(jié)池：調(diào)節(jié)水質(zhì)水量并積淀部分懸浮物質(zhì)也是污水辦理前的一個(gè)儲(chǔ)水裝置，對(duì)換節(jié)辦理污水量起一定的緩沖作用。UASB反響器：在其中進(jìn)行厭氧降解辦理，除掉水中一定的污染物，為后邊的處理提供污染切合教低的污水。厭氧積淀池：對(duì)經(jīng)過UASB反響器辦理過的污水進(jìn)行分別，上層污水進(jìn)入氧化池，下層污泥一部分回流UASB反響器，一部分節(jié)余污泥進(jìn)入濃縮池進(jìn)行泥辦理。..氧化池：對(duì)污水進(jìn)行好氧辦理，除掉大多半污染物質(zhì)。氣區(qū)：厭氧降解產(chǎn)生的沼氣經(jīng)水封、氣水分別器進(jìn)入貯氣柜。好氧積淀池：氧化池的污水經(jīng)過好氧積淀池的積淀即可達(dá)到國家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。泥區(qū)：各積淀池產(chǎn)生的污泥經(jīng)過濃縮池濃縮后再進(jìn)行脫水，產(chǎn)生的泥餅外運(yùn)，濃縮池的上清液回流至積淀調(diào)節(jié)池進(jìn)行再辦理。此工藝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，高效穩(wěn)定，能耗低，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，辦理效率高，等一系列優(yōu)點(diǎn)。辦理效果能夠達(dá)到設(shè)計(jì)任務(wù)的要求。采用“厭氧—接觸氧化”工藝辦理藥廠廢水，辦理設(shè)備的設(shè)計(jì)辦理能力為10000m3/d，現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)廢水的水質(zhì)情況為：pH6~8，CODCr4200mg/L，BOD2000mg/L，SS400mg/L，工程實(shí)施后，辦理后排出的水中CODCr、BOD5分別為150mg/L、30mg/L，知足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978-1996表4二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)植的要求：；CODCr≤150mg/L；BOD5≤30mg/L；SS≤150mg/L，整體系統(tǒng)CODCr、BOD5去除率分別為95%和98.5%，去除CODCr、BOD分別為40.8t/d和90.7t/d，擁有顯然的社會(huì)效益和環(huán)境效益。3.3工藝流程簡(jiǎn)圖（見下列圖）廢水水封罐氣水分別器貯氣柜格柵積淀換熱器UASB厭氧接觸調(diào)節(jié)積淀池氧化池池化池濃縮池好氧積淀池出水貯泥污泥脫水污池污泥外運(yùn)圖1工藝流程圖3.4UASB反響器介紹1971年荷蘭瓦格寧根（Wageningen）農(nóng)業(yè)大學(xué)拉丁格（Lettinga）教授經(jīng)過物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，利用重力場(chǎng)對(duì)不同密度物質(zhì)作用的差別，發(fā)了然三相分別器。使活性污泥停留時(shí)間與廢水停留時(shí)間分別，形成了上流式厭氧污泥UASB(Up-flowAnaerobicSludge..Bed，注：以下簡(jiǎn)稱UASB）反響器的雛型。1974年荷蘭CSM公司在其6m3反響器辦理甜菜制糖廢水時(shí)，發(fā)現(xiàn)了活性污泥自己固定化體制形成的生物聚體結(jié)構(gòu)，即顆粒污泥granularsludge）。顆粒污泥的出現(xiàn)，不單促使了以UASB為代表的第二代厭氧反響器的應(yīng)用和發(fā)展，而且還為第三代厭氧反響器的誕生確立了基礎(chǔ)。升流式厭氧污泥床UASB工藝由于擁有厭氧過濾及厭氧活性污泥法的雙重特點(diǎn)，作為能夠?qū)⑽鬯械奈廴疚镛D(zhuǎn)變成重生清潔能源——沼氣的一項(xiàng)技術(shù)。關(guān)于不同含固量污水的適應(yīng)性也強(qiáng)，且其結(jié)構(gòu)、運(yùn)行操作維護(hù)管理相對(duì)簡(jiǎn)單，造價(jià)也相對(duì)較低，技術(shù)已經(jīng)成熟，正日益受到污水辦理業(yè)界的重視，獲得寬泛的歡迎和應(yīng)用。3.4.1UASB的基本結(jié)構(gòu)和工作原理UASB由3個(gè)功能區(qū)組成，即布水區(qū)、反響區(qū)（污泥床區(qū)和懸浮區(qū)）隨和、固、液分別區(qū)，其中反響區(qū)為UASB反響器的工作主體。廢水進(jìn)入U(xiǎn)ASB時(shí)，經(jīng)過布水器，平均地散布在反響區(qū)的橫斷面上，防備死水，保證泥水充分接觸。廢水中的有機(jī)物被污泥中的微生物分解為沼氣，形成微小氣泡不斷上漲，在上漲過程中聯(lián)合成較大氣泡，在這種氣泡的碰撞、聯(lián)合、上漲的攪動(dòng)作用下，使得污泥床區(qū)以上的污泥呈松散懸浮狀態(tài)，并與廢水充分接觸。廢水中的大多半有機(jī)物就是在這個(gè)地區(qū)，即反響區(qū)中被分解轉(zhuǎn)變。含有大量氣泡的混淆液不斷上漲，達(dá)到三相分別器下部，首先將氣體分別出去，被分別的氣體進(jìn)入氣室，并由管道引出。固－液混淆液進(jìn)入分別器，失去氣泡攪動(dòng)作用的污泥發(fā)生絮凝，顆粒漸漸變大，并在重力作用下，積淀到底部反響區(qū)，分別出污泥的辦理水進(jìn)入澄清區(qū)?；煜褐械奈勰喃@得進(jìn)步分別，澄清水經(jīng)溢流堰排出。從原理來看，污泥的沉降性能和活性，即顆粒污泥的培養(yǎng)，以及三相分別器的設(shè)計(jì)是UASB工藝的重點(diǎn)。關(guān)于任何一種厭氧反響器來說，要想長(zhǎng)久穩(wěn)定運(yùn)行，進(jìn)入反響器的水質(zhì)情況特別重要，UASB也不例外。只有污泥和污水優(yōu)秀接觸，才能取得優(yōu)秀辦理效果。UASB內(nèi)污泥的運(yùn)動(dòng)受3種力的影響：污泥自重、水的沖力和所產(chǎn)沼氣的托力，這3力的相互作用決定著反響器內(nèi)污泥的存在方式：沉積、懸浮或被沖走。UASB反響器之所以對(duì)有機(jī)廢水的辦理效率,其技術(shù)重點(diǎn)在于床內(nèi)有呈顆粒狀,積淀性能優(yōu)秀并擁有很高活性的厭氧污泥。與曝氣法相比,UASB法占地小,投資少;污泥量少,動(dòng)力消耗小,運(yùn)行費(fèi)用低;可辦理高負(fù)荷(CODCr>10Kg/ｍ3.d)廢水,能適應(yīng)較大的沖擊負(fù)荷;并且回收了能源。3.4.2UASB的啟動(dòng)研究厭氧消化器存在的主要問題是啟動(dòng)需要時(shí)間長(zhǎng)、運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定、技術(shù)條件掌握..困難。其中厭氧消化迅速啟動(dòng)是厭氧消化器正常運(yùn)轉(zhuǎn)并達(dá)到高效率的前提。污泥的生物轉(zhuǎn)變活性和污泥量與厭氧消化器的辦理效率有著親密的關(guān)系。UASB可使污泥顆粒化，進(jìn)而使污泥滯留時(shí)間延伸，進(jìn)而保證了反響器中有足夠的高效厭氧菌。污泥量和生物活性是保證UASB迅速啟動(dòng)的基本條件。反響器內(nèi)污泥顆?；钦麄€(gè)反響器成功啟動(dòng)的重點(diǎn)。水力負(fù)荷對(duì)顆粒污泥的形成擁有很重要的作用，水力負(fù)荷過高，則反響器不能保持足夠的污泥量；若過低，不能把絮狀污泥洗刷掉，就難以形成顆粒污泥。UASB的溫度和料液的pH，以及污泥量是重要的影響因素，進(jìn)水方式和有機(jī)負(fù)荷也是影響迅速啟動(dòng)的重要條件。反響器啟動(dòng)過程是一個(gè)動(dòng)向過程，描繪啟動(dòng)過程結(jié)束不能從有機(jī)負(fù)荷這個(gè)靜態(tài)值來說明，也不能從COD去除率來說明，而只能經(jīng)過有機(jī)負(fù)荷沖擊試驗(yàn)來證明。圖3積淀調(diào)節(jié)池4.4UASB反響器廢水參數(shù)：流量Q=10000m3溫度：℃/d20進(jìn)水CODCr4200mg/L，BOD52000mg/L，SS400mg/L，pH6設(shè)計(jì)CODCr去除率98%，BOD5去除率90%空塔水流速度u（m/h）〈（1.0~2.0）m/h空塔沼氣上漲速度ug〈1.0m/h沼氣產(chǎn)率：0.4m3氣/kgCODCr反響器的有效容積按水力停留時(shí)間計(jì)算，取t=15.5h，則有效容積V=Qt=416.7×15.5=6459m3CODCr進(jìn)水的容積負(fù)荷Nr=QS0/V=10000*4=6.2kgCODCr/(m3.d)6459取有效高度為9m，池底面為長(zhǎng)方形（長(zhǎng)寬比為1：1），則L=30mB=27m池的面積A=810m2合理性考證：空塔水流速u=Q416.7〈（）810A..空塔氣流速ug=Q△Ca×××0.4〈A=416.7486%810=0.708m/h1.0m/h由考證知上述計(jì)算結(jié)果合理三相分別器設(shè)計(jì)三相分別器結(jié)構(gòu)見UASB裝配圖設(shè)三角形集氣罩斜面的水平夾角為55°保護(hù)層高h(yuǎn)1=0.5m，三角形頂水深h2=0.5m，三角形高h(yuǎn)3=1.5m則有b1=h3/tan55°=1.5/1.428=1.05m設(shè)置5個(gè)三相分別器，單元三相分別器寬b0=6m則集氣罩之間寬b2=b0-2b1=6-2×1.05=3.9m三角形回流縫總面積a1=b2nL=3.9×2×30=234m2水流上漲流速v1=Q/a1=416.7/234=1.78m/h〈2.0m/h擁有很好的固液分別效果導(dǎo)流體上部的斜面與集氣罩斜面垂直，則其距離BC為BC=CDcos55°=1.95×0.5736=1.12mBD=CDsin55°=1.95×0.819=1.60m取導(dǎo)流體的上部分高b3=1.5m,則導(dǎo)流體與集氣罩斜面重疊部分為b=b3tan55°-b2/2=1.5×(恰幸虧10cm~20cm之間，合理)核算氣液分別條件設(shè)BD方向水流速度Va=Q416.7=3.1m/h=2*1.12*30*22BC*L*n垂直方向水流速度Vb=（ρl-ρg）gdg2（cm/s）18其中氣泡直徑dg=0.01cm，碰撞系數(shù)β=0.95取..l=1g/cm3ρg=0.0012g/cm3清水運(yùn)動(dòng)粘度系數(shù)=0.0101cm2/s清水動(dòng)力粘度系數(shù)μ0=νρl=0.0101g/cm.s由于廢水的μ一般比清水大，可取其為清水的2.5倍，則=2.5μ0=0.02525g/cm.sVb=0.95*9.81(10.0012)×0.012=0.205cm/s=7.38m/h18*0.02525根據(jù)前面BC1Vb7.38AB=sin55=1.22Va=3.44=2.15知足Vb〉BC的要求，能夠脫除直徑不小于0.01cm的氣泡，分別效果優(yōu)秀VaAB布水系統(tǒng)采用多管多點(diǎn)式進(jìn)水分派系統(tǒng)，。配水系統(tǒng)在污泥床不同地點(diǎn)上，廢水經(jīng)過一個(gè)特意設(shè)計(jì)的脈沖配水器，準(zhǔn)時(shí)地分派給不同地點(diǎn)的配水管，對(duì)整個(gè)反響器進(jìn)水是連續(xù)的。每個(gè)配水點(diǎn)服務(wù)的面積S=A=810=4.0m2〉2.0m2n200(2)積淀區(qū)設(shè)表面負(fù)荷率q〈1.0m3/（m2.h），停留時(shí)間t=1.5h~2.5h有效水深0.5m~2.0m，出水堰負(fù)荷率a〈5.4m3/（m2.h）實(shí)際有效水深：1.50m核算停留時(shí)間t=V=666.7=1.60h416.7實(shí)際表面負(fù)荷率q=H=1.50=0.94m3（m2.h）〈1.0m3/（m2.h）t1.60出水堰負(fù)荷（單邊開齒）..a=Q=416.7=1.16m3/（m2.h）〈5.4m3/（m2.h）12B12*30合理排泥系統(tǒng)產(chǎn)泥系數(shù)r=0.10kg干泥/kgCODCrUASB總產(chǎn)泥量為△X=rQSr=RQS0E=0.10×416.7×4×86%=143.34kg干泥/h=3340.3kg干泥/d設(shè)污泥含水率為98.5%，取ρ=1000kg/m3，則污泥產(chǎn)量Qs=X3340.3==222.7m3/d(1p)1000*(198.5)UASB每天排泥一次，先排入集泥井，再由污泥泵抽入污泥濃縮池中。排泥管選鋼管DN150，而又因前面設(shè)有積淀調(diào)節(jié)池，進(jìn)入U(xiǎn)ASB中砂的量很少，UASB產(chǎn)生的外排污泥是有機(jī)污泥。在UASB反響器底部設(shè)排泥管，在三相分別器下三角形以下0.5m設(shè)一根排泥管，并在池底設(shè)空管。沼氣管路系統(tǒng)產(chǎn)氣量計(jì)算產(chǎn)氣率E1=0.4m3氣/kgCODCr總產(chǎn)氣量G=E1QS0E=0.4×10000×4×86%=13760m3/d=580m3/h由于有機(jī)負(fù)荷不是特別高且水量不大，反響器產(chǎn)生的沼氣良并不大。產(chǎn)生的氣體先進(jìn)入水封罐，然后進(jìn)入氣水分別器，從分別器出來的沼氣經(jīng)過計(jì)量后進(jìn)入貯氣柜。②水封罐忽略沼氣管路壓力損失時(shí)，水封灌所需最大水封高度為H0=h2+h4=0.5+0.92=1.42m直徑1.8m，高度取2m，設(shè)進(jìn)氣管DN100鋼2根，出水管DN150鋼1根進(jìn)水管DN52鋼1根，放空管DN50鋼1根，并設(shè)液面計(jì)③水分別器對(duì)沼氣起干燥作用，采用φ500mm×H1800mm鋼制氣水分別器一個(gè)氣水分別器中預(yù)裝鋼絲填料，在其前設(shè)置過濾器以凈化沼氣，在分別器出氣..管上裝設(shè)流量計(jì)、壓力表和溫度計(jì)。④氣柜容積確實(shí)定由上述計(jì)算可知該辦理站日產(chǎn)沼氣13760m3，沼氣柜容積應(yīng)為平均總產(chǎn)氣量的4h體積來確定，即580×4=2320m3設(shè)計(jì)采用2500m3鋼制水槽內(nèi)導(dǎo)軌濕式貯氣柜（C-14166A）圖4UASB反響器4.5厭氧積淀池4.7好氧積淀池好氧積淀池是本次設(shè)計(jì)的第二個(gè)積淀池，二次積淀池有以下特點(diǎn)：二次積淀池有別于其他積淀池，首先在作用上有其特點(diǎn)。他除了進(jìn)行泥水分別外，還進(jìn)行污泥濃縮，并由于水量，水質(zhì)的變化，還要暫時(shí)儲(chǔ)藏污泥。由于二次積淀池需要達(dá)成污泥濃縮作用，所需要的遲面積大于只進(jìn)行泥水分別所需要的池面積。其次，進(jìn)入二次積淀池的活性污泥混淆液在性質(zhì)上也有其特點(diǎn)?；钚晕勰嗷煜?.的濃度高（2000—4000mg/L），擁有絮凝性能，屬于成層積淀。積淀時(shí)泥水之間有清晰的界面，絮凝體結(jié)成整體共同下沉，初期泥水界面的沉速固定不變，僅與初始濃度C有關(guān)[μ=f(C)]。活性污泥的另一特點(diǎn)是質(zhì)量輕，易被水帶走，并容易產(chǎn)生二次流和異重現(xiàn)象，使實(shí)際的過水?dāng)嗝孢h(yuǎn)遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)過水?dāng)嗝?。因此，設(shè)計(jì)平流式二次積淀池時(shí)，最大允許的水平流速要比初次積淀池的小一半，池的出流堰常設(shè)在離池尾端的一定距離范圍內(nèi)，輻流式二次積淀池可采用周邊進(jìn)水的方式以提高積淀效果，別的出流堰的長(zhǎng)度也要相對(duì)增加，使單位堰長(zhǎng)的出流量不超過5—8m3/(m×h)。本設(shè)計(jì)為豎流式二次積淀池，也有相應(yīng)要注意的地方。由于進(jìn)入二次積淀池的混淆液是泥，水，氣三相混淆體，因此在中心管下降流速不應(yīng)超過0.03m/s，以利于氣，水分別，提高澄清區(qū)的分別效果。曝氣積淀池的導(dǎo)流區(qū)，其下降流速還要小些（0.015m/s左右），這是因?yàn)槠錃?，水分別任務(wù)更重要的緣故。由于活性污泥質(zhì)輕，易腐敗變質(zhì)等，采用靜水壓力排泥的二次積淀池，其靜水頭可降至0.9m，污泥斗底坡與水平夾角不應(yīng)小于50°，以利污泥順利滑下和排泥通暢。設(shè)計(jì)為圓形豎流式積淀池污泥從底部排出后由泵輸送到濃縮池