斜板沉淀池设计.docx

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斜板沉淀池设计

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环保设备课程作业

作业L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

故负荷较高，取q=3.0mm/s

①由于斜板沉淀池在絮凝池之后，经过加药处理，

②斜板有效系数4取0.8,q=0.6'0.8

③斜板水平倾角0=60°

④斜板斜长L=l.2m

5斜板净板距P=0.05mP一般取50150mm

6颗粒沉降速度u=0.4mm/s=0.0004m/s

2.沉淀池面积

A_Q_20000

q24X60X60X0.003

式中Q一一进水流量，m3/d

Q容积负荷，mm/s

3.斜板面积

Af===723m2

rnu24X3600X0.8X0.0004

需要斜板实际总面积为Af=悬.=,=1447m2

4.斜板高度

h=1Xsin0=1.2Xsin60=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lx=130X0.05+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1尸0.1m,斜板底部右边距池边距

离L=0.8m,则池长L=7.5+0.1+0.8=8.4m

池宽=^=9.2m

校核：

B'=岛玄=9.，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=ld

污泥斗计算

设计4个污泥斗，污泥斗倾斜角度为67°,污泥斗下底而长a=0.4m,上底而长b=2.1m。

污泥斗总容积：

V1=xh5xnxL=—^2-x2x4x9.2=92/«3>V=90m5,符合要求。

7.沉淀池总高度

式中鼠——保护高度（m）,一般采用0.3-0.5m,本设计取0.3m；

h：

——清水区高度（m）,一般采用0.5-1.0m,本设计取1.0m：

h3——斜管区高度（m）：

h,——配水区高度（m）,一般取0.5-1.0m,本设计取1.0m；

h5——排泥槽高度（m）o

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，孔口总而积：

a-Q-

A————

V

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.

每个孔口的尺寸定为15cmX8cm,则孔口数N=六=—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vl=0.6m/s,则穿孔总面积：

a-Q-

A—

V1

设每个孔口的直径为4cm,则孔口的个数：

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

073

中心距为：

L'二9.2/8=L1m。

每条集水槽长L=8m,每条集水量为：

g=—二=0.014〃，/s,

2x8

考虑池子的超载系数为20乐故槽中流量为：

槽宽：

b=0.9^°-4=0.9X0.01704=0.9X0.20=0.18m.

起点槽中水深Hl=0.75b=0.75X0.18=0.14m,终点槽中水深H2=l.25b=l.25X

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0.1而。

则集水槽总高度：

集水槽双侧开孔，孔径为D\=25nmi,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=0.9Qg=0.9x0.23g=0.50m,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=1.07m

9.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ka=0.72。

取孔径d=25mm,孔口面积f=0.00049m2，取孔距s=0.4m,孔眼个数为：

孔眼总而积为：

Z吸）=19x0.00049=0.0093m2

穿孔管断面积为：

=0.0129m:

%0.72

（4x00129

穿孔管直径为：

D=1.-=0.128m

取直径为1501nln,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、=8.5kgC0D/（ms.d）污泥为颗粒状

污泥产率0.IkgMLSS/kgCOD

产气率0.5m7kgC0D

（2）设计水量Q=1000m7d=4L67m7h=0.0116m7s=ll.6L/so

（3）水质指标

进水CODlOOOOmg/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VV=QSo/Nv

V—反应器的有效容积（m3）

S。

一进水有机物浓度（kgCOD/L）

V=1000X10X0.85/8.5=1000m，

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q尸0.3端/（端・h）

反应器表面积A=Q/qi=41.67/0.5=138.9m:

反应器高度H二V/A=1250/138.9=8.99m取H=9m

采用2座相同的UASB反应器，则每个单池而积A：

为：

At=A/2=138.9/2=69.45ms

取D=9m

则实际横截面积”二3.14^/4=63.6m=

实际表面水力负荷q：

二Q/2昆二41.67/127.2=0.33m7（m：

-h）

qi

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。

⑵设计参数

每个池子的流量

Ql=41.67/2=20.64m7h

（3）设计计算

查有关数据，对颗粒污泥来说，容积负荷大于4』/（mlh）时，每个进水口的负荷须大于2m,，则布水孔个数n必须满足nD74/n>2即n

/8=3.14X81/8=32取"30个

则每个进水口负荷a二iiD74/n=3.14X974/30=2.12m;

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1①内圈5个孔口设计

服务而积：

Sf5X2.12=10.6m:

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：

3.14d*746/2

②中圈10个孔口设计

服务而积：

Skiox2.12=21.2m二

折合为服务圆的直径为：

则中间圆环的直径计算如下：

4.14（6.36：

-d/）/4=S=/2

则&二5.2m

③外圈15个孔口设计

服务面积：

S3=15X2.12=31.8m;

折合为服务圆的直径为

则中间圆环的直径计算如下:

3.14（93-d33）/4=S3/2

则ds-7.8m

布水点距反应器池底120mm:

孔口径15cm

图1UASB布水系统示意图

5.三相分离器的设计

（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.Om/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45。

〜60。

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W2in/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会在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。

二50°

沉淀区面积：

A=3.14D74=63.6m:

表面水力负荷q=Q/A=41.67/（2X63.6）=0.33//（m；h）<1.0m7（m=.h）符合要求

②回流缝设计

昆的取值范围为0.5~L0m,h,一般取0.5m

取hs=0.5m,h2=0.7m,h3=2.4m

依据图8中几何关系,则bl=h3/tanG

bl一下三角集气罩底水平宽度，

0一下三角集气罩斜面的水平夹角

h3一下三角集气罩的垂直高度，m

bl=2.4/tan50°=2.0mb2;b-2b1=9—2X2.0=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vl,可用下式计算：

Q1-反应器中废水流量（m3/s）

S1一下三角形集气罩回流缝面积（m2）

Vi<2m/s,符合要求。

上下三角形集气罩之间回流缝流速v2的计算：

V2=Q1/S2

S2一上三角形集气罩回流缝而积（m2）

CE一上三角形集气罩回流缝的宽度，CE>0.2m取CE=L0m

CF一上三角形集气罩底宽，取CF=6.0m

EH二CEsin50°=1.0sin500=0.766m

EQ=CF+2EH=6.0+2X0.766=7.53m

S2=3.14（CF+EQ）.CE/2=3.14（6.0+7.53）X1.0/2=21.24m2

v2=41.67/2/21.24=0.98m/h

v2

确定上下集气罩相对位置及尺寸

BC=CE/cos50=1.0/cos500=1.556m

HG=（CF-b2）/2=0.5m

EG=EH+HG=1.266m

AE=EG/sin400=1.266/sin40°=1.97m

BE二CEtan500=1.19m

AB=AE—BE=O.78m

DI=CDsin50G=ABsin500=0.78sin500=0.597m

h4=AD+DI=BC+DI=2.15m

h5=l.0m

（3）气液分离设计

由图5可知，欲达到气液分离的目的，上、下两组三角形集气罩的斜边必须重叠，重登的水平距离（AB的水平投影）越大，气体分离效果越好，去除气泡的直径越小，对沉淀区固液分离效果的影响越小，所以，重叠量的大小是决定气液分离效果好坏的关键。

由反应区上升