3）确定上下集气罩相对位置及尺寸
BC=CE/cos45=1.8/cos45=2.546m
HG=（CF－b2）/2=（10-8.83）/2=0.585m
EG=EH+HG=1.273+0.585=1.858m
AE=EG/sin45=1.858/sin45=2.63m
BE=CE×tan45=1.8m
AB=AE－BE=0.83m
DI=CD×sin45=AB×sin45=0.83×sin45=0.587m
h4=AD+DI=BC+DI=0.83+0.587=1.42m
h5=1.5m
4）气液分离设计校核
由反应区上升的水流从下三角形集气罩回流缝过渡到上三角形集气罩回流缝再进入沉淀区，其水流状态比较复杂。
当混合液上升到A点后将沿着AB方向斜面流动，并设流速为va，同时假定A点的气泡以速度vb垂直上升，所以气泡的运动轨迹将沿着va和vb合成速度的方向运动，根据速度合成的平行四边形法则，则有：
要使气泡分离后进入沉淀区的必要条件是：
在消化温度为25℃，沼气密度=1.12g/L；水的密度=997.0449kg/m3；
水的运动粘滞系数v=0.0089×10-4m2/s；取气泡直径d=0.01cm
根据斯托克斯（Stokes）公式可得气体上升速度vb为
式中：
vb—气泡上升速度（cm/s）
g—重力加速度（cm/s2）
β—碰撞系数，取0.95
μ—废水的动力粘度系数，g/（cm.s）由于废水的动力粘度系数一般比净水的大 μ=1.5vβ
水流速度,va=v2=0.784m/h
校核：
图5 三相分离器设计计算草图
四、出水堰设计计算
1）环形集水槽设计
环形集水槽流量
槽宽
取0.2m
（其中k为安全系数采用1.2-1.5）
槽中流速v=0.7m/s
槽内起点水深
槽内终点水深
所以设计取环形槽内水深为0.25m，集水槽总高度为0.25+0.2（超高，包括自由跌落）=0.45m。
出水溢流堰的设计
2）出水三角堰
采用三角堰，开口90°，取出水堰负荷1.5（L/m·s），则所需堰长为
l=13.9/1.5=9.27m
取堰出水液面宽0.1m，堰高0.1m，堰顶宽0.2m。
则三角堰个数为
n=9.27/0.1=92.7个取93个。
堰长
L=93×0.2=18.6m
采用单侧环形出水堰，环形堰直径
D=18.6/π=5.9m
堰上水头
五、排泥系统设计
每日产泥量为
产泥率f=0.15kg/kgBOD
则UASB总产泥量
x=fQ（S0-Se）=0.15×1200×0.8×10=1440（Kg干泥/d）
污泥含水率99%.因为含水率大于95故污泥密度p=1000
污泥体积：
Qs=1.44/（1-0.99）=144（m3/d）
⑵排泥管计算：
采用等距布孔，两根长度L=10m的穿孔管。
①首端末端的集泥比
取为0.5，由
查得孔口总面积与穿孔管总面积比KW为0.72
②由孔口直径d=25（mm），
孔口面积f=
，
取：
孔距X=0.4（m）
③孔眼数目:
m=L/X=20/0.4=50（个）
④孔眼总面积：
∑f=50×0.00049=0.0245（m2）
⑤穿孔管断面积：
a=∑f/Kw=0.0245/0.72=0.03403（m2）
⑥穿孔管直径：
D=
=0.208（m）取D=200（mm）。
六、产气量计算
每日产气量
G=
式中：
G—沼气流量；
Q—废水流量；
α—沼气产率,取α=0.5Nm3/kgCODcr；
S0—进水有机物浓度,mgCODcr/L;
Se—出水有机物浓度,mgCODcr/L
G=10000×0.8×0.5×1200×10-3=4800m3/d=200（m3/h）
储气柜容积一般按照日产气量的25%～40%设计，本设计取30%。
则储气柜体积为200×30%=60m3，储气柜的压力为2.5KPa。
水封罐的设计
水封罐一般设置在消化反应器和储气柜之间起到调整和稳定压力兼作隔绝和排除冷凝水之用。
UASB大集气罩中出口气体压力为：
p1=1（mH2O）
小集气罩出口压力为：
p2=0.5（mH2O）
两者压差：
p1-p2=0.5（mH2O）
故：
水封罐该两出气管的水封高度为0.5（mH2O）,为了安全起见取最大水封1.0（mH2O），取水封罐高度为2m.水封罐直径1800m,设进气管DN100两根，出气管DN150mm,一根进水管DN50mm，一根放空管DN50一根,并设液位计。
七、加热系统
设进水温度为15℃，反应器的设计温度为25℃。
那么所需要的热量：
QH=dF×γF×（tr－t）×qv/η
式中：
QH－加热废水需要的热量，KJ/h；
dF－废水的相对密度，按1计算；
γF－废水的比热容，kJ/（kg.K）；
qv－废水的流量，m3/h
tr－反应器内的温度，℃
t－废水加热前的温度，℃
η－热效率，可取为0.85
所以QH=1×4.2×（25－15）×50/0.85=2470.6（KJ/h）
每天沼气的产量为4800m3，其主要成分是甲烷，沼气的平均热值为22.7KJ/L。
每小时的甲烷总热量为：
200×22.7×103=4.54×106（KJ/h），因此足够加热废水所需要的热量。
八、UASB附属装置设计
⑴取样管：
为掌握UASB运行情况，在每个UASB上设置取样管，在距反应器底1.1m～1.2m位置污泥床内分别设置取样管四根，各管间距0.8m.取样管选用DN50钢管设置距地1m处，配球阀取样。
⑵UASB的排空：
由UASB池底临时接排泥泵排空。
⑶检修：
①人孔：
为了便于维修各UASB反应器在距地平0.8m,设人孔两个并配密封圈。
②采光：
为了保证间歇采光，除采用临时灯光外，还可不设顶盖。
③给排水：
在UASB反应器布置区设置一根供水管供水冲洗及排空时使用。
斜板沉淀池设计计算
采用异向流斜板沉淀池
21.设计所采用的数据
a斜板沉淀池表面负荷较取q=3.0m3/（m2·h）
b斜板有效系数η取0.8，η=0.6～0.8
c斜板水平倾角θ=60°，斜板朝向进水端
d斜板斜长L=1.0m
e斜板板距P=100mm，P一般取50～150mm
f颗粒沉降速度μ=0.4mm/s=0.0004m/s
22.沉淀池面积
式中Q—进水流量，m3/h
q—表面负荷，m3/（m2·h）
0.91—斜板面积利用系数
设计取沉淀池的边长为6.0m
斜板数量
斜板安装角度为θ=60°，则池子与斜板的间距0.5m
沉淀时间
h2—斜板以上部分水深，取1m；
h3—斜板高度，0.866m
污泥斗计算
设计4个污泥斗，污泥斗倾斜角度为60°，污泥斗下底面长a=1m，上底面长b=3m。
7.沉淀池总高度
m
式中：
h1—保护高度（m），一般采用0.3～0.5m，本设计取0.3m；
h2—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）；
h4—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）。
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：
式中：
v—孔口速度（m/s），一般取值不大于0.05～0.15m/s。
本设计取0.1m/s。
每个孔口的尺寸定为10cm×8cm，则孔口数
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
采用三角堰，开口90°，取出水堰负荷1.5（L/m·s），则所需堰长为
l=27.8/1.5=18.53m
取堰出水液面宽0.1m，堰高0.1m，堰顶宽0.2m。
则三角堰个数为
n=18.53/0.1=185.3个186
堰总长
L=186×0.2=37.2m
采用4组8条双侧出水堰，则单堰长
L单=
堰上水头
集水槽中心距为1.0m。
每条集水量为：
m3/s
考虑池子的超载系数为20%，故槽中流量为：
q，=1.2×0.007=0.0084m3/s
槽宽：
=0.9
=0.9×0.0084
=0.133m。
取0.13m
起点槽中水深h1=0.75b=0.75×0.13=0.091m，
终点槽中水深h2=1.25b=1.25×0.13=0.16m
为了便于施工，槽中水深统一按h2=0.16m计。
跌落高度取0.05m，槽的超高取0.15m。
则集水槽总高度:
H1=h2+0.05+0.15=0.36m
4条集水槽汇水至出水渠，出水渠的流量按0.028/s，假定集水渠起端的水流截面为正方形，则出水渠宽度为
=0.9Q0.4=0.9×0.0280.4=0.215m，取0.22m，起端水深0.16m，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，则出水渠总高度为：
H2=0.05+0.36+0.16=0.57m
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2根，双侧排泥至集泥渠。
孔眼采用等距布置，穿孔管长4m，首末端集泥比为0.5，查得
=0.72。
取孔径d=25mm，孔口面积
=0.00049m²，取孔距
=0.3m，
孔眼数目:
m=L/X=4/0.3=13.3（个）取12个，每斗3个
孔眼总面积：
∑f=12×0.00049=0.00588（m2）
穿孔管断面积：
a=∑f/Kw=0.00588/0.72=0.00817
穿孔管直径：
取D=150mm。
孔眼向下采用气动快开式排泥阀。
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