5. 出水系统设计计算
出水系统的作用是把UASB反应器的出水均匀的收集并排出。出水是不是均匀 对处理效果有很大的影响且其形式与三相分离器及沉淀区设计有关。
⑴出水槽设计
对于每个反应池，有6个单元三相分离器，出水槽共有6条，槽宽 0.2 m。 ①单个反应器流量：qi?Qi31.25??0.0087m3/s 36003600②设出水槽槽口附近的水流速度为0.2m/s，则
qi0.00876?0.0363 槽口附近的水深=6?ua0.2?0.2取槽口附近的槽的深度为0.20m，出水槽的坡度为0.01；则出水槽尺寸
10m?0.2m?0.2m；出水槽数量6座。
⑵溢流堰设计
①出水槽的溢流堰应该有12条（6×2），每条长10m；设计90°三角堰，堰高50mm，堰口宽100mm，则堰口水面宽50mm。
每个UASB反应器处理的水量为8.7L/s，查资料可知溢流的负荷为1~2L/(m·s)，设
q8.7计溢流负荷f?1.0L/(m?s)，因此堰上水面总长为：L?i??8.7m。
f1.0L8.7??174，取190个。 b?50?10?3190?15.8，取16个 每条溢流堰三角堰的数量：12三角堰数量：n?一条溢流堰上共有16个100mm的堰口，15个525mm的间隙。 ②堰上水头校核
qi8.7?10?3?4.58?10?5m3/s 每个堰出流率：q??n190按90°三角堰的计算公式 q?1.43h2.5
q0.44.58?10?50.4)?()?0.016m 则堰上水头：h?(1.431.43 ⑶UASB排水管设计计算
6条出水槽的出水直接用D=150mm的钢管接到D=200的总排水管上。 Q=8.7L/s，充满度（设计值）为0.4。 则管内水流速度为：??4?0.0087?0.7m/s 2??0.2?0.46沼气收集系统设计计算 ⑴ 沼气产量计算
沼气主要产生于厌氧阶段，设计产气率取r=0.4m3/kgCOD(去除)。 ①总产气量
G?rQCoE?0.4?62.5?24?2.1?0.6?756
单个UASB反应器产气量：Gi?②集气管
G756??378m3/d 22每个集气罩中的沼气用一根集气管收集，单个池子共有13根集气管。 每根集气管内最大气流量?378?3.4?10?4m3/s
24?3600?13据资料，集气室沼气出气管的最小直径d=100mm,取100mm。 ③沼气主管
沼气主管每池 13 根集气管先通到一根单池主管，然后再分别汇入两池的沼气主管。采用PE管，单池沼气主管管道坡度为0.5%。
单个池子沼气主管内最大的气流量为qi?取D=150mm，充满度（设计值），则
4.4?10?3?4?0.31m/s 流速??2??0.15?0.8378?4.4?10?3m3/s
24?3600④沼气总管内最大气流量：q?⑵水封罐设计
756?8.8?10?3m/s
24?3600水封罐的作用主要是用来调节三相分离器的集气室中气液两相界面的高度，因为当液面过高或波动大时，反应器中的浮渣或浮沫可能会让出气管堵塞或者使部分气体进入到沉降室，同时还有隔绝和清除冷凝水作用[13]。
①水封高度
H?H1?H0
式中 H0—反应器至储气罐的压力损失和储气罐的压头。
为保证安全取储气罐内的压头，集气罩中出气气压最大H1取2mH2O,储气罐内压强H0为400mmH2O[14]。
②水封罐
取水封罐高度为2.5m,直径1500mm，进气管，出气管各一根，D=200mm,进水管，放空管各一根D=50mm，并且设液位计。
5.8 A/O池设计计算
5.8.1设计说明
A/O工艺将曝气池分为前段缺氧段和后段好氧段，缺氧段不曝气，利用空气搅拌装置，溶解氧不大于0.5 mg/L[15]。好氧段进行曝气充氧，DO在2 mg/L左右在好氧段中的有机碳得到生物氧化降解的同时有机氮转变成N -N ，并被消化菌消化，将好氧段含大量NOX-N的混合液部分回流到前端缺氧段，在反消化菌的作用下，利用进水BO作为碳源将NOX-N还原为N2由水中逸出，因此实现脱氮，然后进入后段好氧段去除水中的有机物和N –N的消化[16]。
A/O工艺的脱氮效率一般为70%～80%,如果好氧池运行不当,则会在沉淀池内发生反硝化反应,造成污泥上浮,使出水水质恶化。A/O工艺由前段缺氧段与后段好氧两部分组成，两端能分建，也也可以建于一个反应器中，但中间用隔板隔开。其中，缺氧短的水力停留时间为0.5～1h，溶解氧小于0.5 mg/L。 5.8.2参数选取
设计水量：Q=1500m3/d=62.5m3/h 取变化系数h=1.4 预处理效果：
表5-2 预计处理效果
项目 进水水质(mg/L) 去除率(%) 出水水质(mg/L)
COD 840 90 84
BOD 368 96 15
SS 315 80 63
氨氮 30 60 12
5.8.3设计计算
(1)BOD污泥负荷：NS?0.20kgBOD/(kgMLSS?d)(2)污泥指数：SVI?150 (3)回流污泥浓度：
106?r(r?1) X??SVI式中 r—与停留时间、池身、污泥浓度有关的系数
106?1?6600mg/L Xr?150(4)污泥回流比：R?70%
(5)曝气池内混合液污泥浓度：
R0.7X??Xr??6600?2717.6mg/L
1?R1?0.7(6)TN去除率： ?N?(7)内回流比： R内?TNO?TNe30?15??100%?50%
TNO30?TN0.5??100%?100% 1??TN1?0.5
2.池主要尺寸计算A1/O：
超高0.5m，经UASB处理后，BOD5按降低25%考虑。
(1)有效容积：
QhLo15?102?1.4?(1?0.25)?180 V???613.6m3
NSX0.17?2717.6(2)有效水深： H1?3.0m (3)曝气池总面积： A?Y613.6??204.5m2 H13.0A?102.3m2 2(5)设2廊道式曝气池，廊道宽b=5m，则每组曝气池长度：
A102.3?10.2m L1?1?2b2?5(4)分两组，每组面积：A1?(6)污水停留时间： t?V613.6??10h Q62.5核算 2?B5??1，符合设计要求 H3(7)采用A1:O?1:4，则A1段停留时间为t1?2.04h，O段停留时间为t2?8.16h。 3.剩余污泥量：
W?aQ平Lr?bVXV?0.5Q平Sr
(1)降解BOD生成污泥量：
W1?aQ平Lr?0.55?15?102(0.135?0.02)?94.9kg/d
(2)内源呼吸分解泥量：
XV?fX?0.75?2717.6?2038.2mg/L W2?bVXV?0.05?613.6?2.038?62.5kg/d
(3)不可生物降解和惰性悬浮物量?NVSS?
该部分占总TSS约50%，经初沉池SS降低40%，则：
2 W3?0.5Q平Sr?0.5?15?10?(0.12?0.03)?67.5kg/d
(4)剩余污泥量为：
W?W1?W2?W3?94.9?62.5?67.5?100kg/d 每日生成活性污泥量：
XW?W1?W2?94.9?62.5?32.4kg/d (5)湿污泥体积：
污泥含水率P?99.2%，则 Qs?(6)污泥龄： ?c?4.最大需氧量：
AOR?aQLr?bND?cXW
W100??12.5m3/d
1000(1?P)1000(1?0.992)VXV613.6?2.038??38.6d?10d XW32.4
(完整版)某乳制品厂废水处理工程设计
