UASB地设计计算.docx
UASB的设计计算6.1 UASB反响器的有效容积(包括沉淀区和反响区)设计容积负荷为Nr=5.OkgCOD人而Id)进出水CoD浓度Co=II200(mgL),C=I680(mgL)(去除率85%)QCiyE1500×11.2×0.85C3V=N°=2856w3M5.0式中Q设计处理流量m'/dCO一进出水COD浓度kgCODn3E一去除率Nv一容积负荷,NV=5.OkgCOD/画Id)6.2 UASB反响器的形状和尺寸工程设计反响器3座,横截面积为矩形。(1) 反响器有效高为h=6.0m如此横截面积:S=上整=型=476()h6.0单池面积:Si=-=158.7(tw2)n3(2) 单池从布本均匀性和经济性考虑,矩形长宽比在2:1以下较适宜。cIco7设池长/=16m,如此宽6=,=上一=9.9加,设计中取=IOm/16单池截面积:S;=姑=16x10=160(一)(3) 设计反响器总高H=7.5mm单池总容积:½=5:×H=160×(7.5-0.5)=1120(zn3)单池有效反响容积:匕有效=S;XzI=I60x6=960(m3)单个反响器实际尺寸:IXbXH=I6mxl5nx7.5m反响器总池面积:S=S;X=160X3=480(m2)反响器总容积:V=V,f.×=1120×3=3360(zw3)总有效反响容积:V有效=匕有效×n=960×3=2880(m3)>285S?符合有机负荷要求。OQQf)UASB反响器体积有效系数:上空XlOo%=85.7%在70%-90%之间符合要求。3360(4) 水力停留时间(HRT)与水力负荷(Vr)HRTV 2880 -1500× 24= 46.08/?S 24x480= 0.1 W /(/W2./?)根据参考文献,对于颗粒污泥,水力负荷匕=0.1-0.9加3/(62.力故符合要求。6.3 三项别离器构造设计计算(1) 沉淀区设计根据一般设计要求,水流在沉淀室外表负荷率4<0.7/(加2机3/(机2面。本工程设计中,与短边平行,沿长边每池布置13个集气罩,构成6个别离单元,如此每池设置6个三项别离器。三项别离器长度:I=b=0(m)每个单元宽度:b=-=-=2.7(m)66沉淀区的沉淀面积即为反响器的水平面积即160m2图2.2三项别离器回流缝设计设上下三角形集气罩斜面水平夹角为55°,取力3=1.3根b、=0.9l(w)tanatan55b2=b-2b=2.7-2×0.91=0.88(m)式中:人一单元三项别离器宽度,m;仇一下三角形集气罩底的宽度,m:%一相邻两个下三角形集气罩之间的水平距离(即污泥回流缝之一),m;生一下三角形集气罩的垂直高度,m;下三角集气罩之间污泥回流缝中混合液的上升流速:a=nb2l=2×0.88×10=52.8(n2)v=L=625=Q39(th)al52.8×3式中:匕一下三角形集气罩之间污泥回流缝中混合液的上升流速,h:4一下三角形集气罩回流缝总面积,m2;/'一反响器的宽度,即三项别离器的长度b,m;一反响器三项别离器的单元数;为使回流缝水流稳定,固、液别离效果好,污泥回流顺利,一般<2m6,上三角集器罩下端与下三角斜面之间水平距离的回流缝中水流的流速。设&=Co=0.3相a2=2nb3l=2×6×0.3×10=36(w2)Q120.83n.Q.v2=0.58(w/?)a、36式中:匕一上三角集气罩下断语下三角集气罩斜面之间水平距离的回流缝中水流的流速,m/h;出一上三角形集气罩回流缝总面积,m2:名一上三角形集气罩回流缝的宽度,m;假设。2为控制断面Amin,一般其面积不低于反响器面积的20%, %就是%ax,同时要满足:V1 < v2(vmax) < 2.0m/h(3)气、液别离设计由上图2.1知:CE = CDsin 55° = 0.3 ×sin 550 = 0.24(机)CBCE 0.24sin 35o sin 35°设A3 = 0.5m如此=0.42(Tn)h4 = (AB cos 55°+3 tan 55° = (0.5 X cos 55o + 3¾ tan 55o = 1.04()校核气、液别离。如图2.2所示。假定气泡上升流速和水流速度不变,根据平行四边形法如此,要使气泡别离不进入沉淀区的必要条件是:生 > 处或生va AB X AB沿AB方向水流速度:匕=QCE×B×2×N20.830.24×10×2×6= 0.72(w/ /?)式中:B三项别离器长度,m;N每池三项别离器数量;气泡上升速度:Vh=×(p1-P)×d118式中:d气泡直径,cm;夕一液体密度,g/cm3;pf,一沼气密度,g/cm3;£一碰撞系数,取0.95;一废水动力黏滞系数,g(cm.s);丫一液体的运动黏滞系数,c2;设气泡直径d=0.01。,设水温30C,px=l.03gcmy,pff=1.13×10"3cn3V=0.01Ocw2/s,=0.95:/=0.0101×1.03=0.0104cm,s)g/(cn.s)如此:=靠I×(1.03-1.13×103)x0.012=0.266(CTW/S)=9.58()BC0.42no.½,9.58=0.84=13.31AB0.5匕0.72%型可以脱去d0.01所的气泡KAB(4)三项别离器与UASB高度设计三相别离区总高度:=2+3+4-5式中:灯一集气罩以上的覆盖水深,取05m;AF=1.59(w)sin55osin55°CDDF=AF-BD-AB=1.46-0.5-cos55°=1.59-0.5-0.52=0.57Wz%=DFsin55°=0.57×sin55°=0.47(相)如此:=0.5+1.3+1.04-0.47=2.37(a)UASB总高度H=7.5m,沉淀区高2.5m,污泥床高2.0m,悬浮区高2.5m,超高0.5m。6.4 布水系统的设计计算反响器布水点数量设置预处理流量、进水浓度,容积负荷等因素有关,有资料知,颗粒污泥M>4kgCOD/(md)每个布水点服务2511出水流速2-5ms,配水中心距池底一般为20-25cm<)6.4.1 配水系统:配水系统形式采用多管多孔配水方式,每个反响器设1根D=100mm的总水管,16根d=50mm的支水管。支管分别位于总水管两侧,同侧每根只管之间的中心距为2.0m,配水孔径取。=15m机孔距2.0m,每根水管有3个配水孔,每个孔的服务面积2.0×1.67=3.34(/)孔口向下。6.4.2 布水孔孔径的计算:流速二= 0.74(ms)40_4x20.833600D23600x3.14×0.12布水孔3x16=48个,出水流速为=2.1机s,如此孔径为:4-°,83= 9.0()取 i5mm 3600×3.14×48×2.1d=本装置采用连续进料方式,布水口向下,有利于防止管口堵塞,而且由于UASB反响器底部反射散布作用,有利于布水均匀,为了污泥和废水之间的接触,减少底部进水管的堵塞,建议进水点距反响底部200300mm,本工程设计采用布水管离UASB底部200mm处。布水管设置在距UASB反响器底部200mm处。6.4.3 验证温度30C,容积负荷5.0依C沼气产率0.4/小CoD,满足空塔水流速度"L0m/,空塔沼气上升速度:%T.0mh空塔水流速度:=2=0.13(h)<1.()(w/h)满足要求。S总480大工业-士谷QCOrIy62.5×11.2×0.85×0.4_.小1nz小空塔气流速度:ul,=0.50(加/:)<1.0(/?/A)“S480满足要求。式中G)一进水COD的浓度一COD的去除率,80%6.5 排泥系统的设计计算6.5.1 UASB反响器中污泥总量计算一般UASB污泥床主要由沉降性能良好的厌氧污泥组成,平均浓度为20侬/L,如此一座UASB反响器中污泥总量:G=V×Css=2856×20=57120(依/J)=57.12(r/d)6.5.2 污泥产量厌氧生物处理污泥产量取7=0.08依MLVSS/伙C03,剩余污泥量确实定与每天去除的有机物量有关,当设有相关的动力学常数时,可根据经验数据确定,一般情况下,可按每去除IkgeoD产生0.050.IOkgVSS计算,本工程取7=0.08伙侬7依CozK流量Q=62.5加'/力,进水COD浓度。0=11200(根8/乃=11.2(依/加3),COD去除率E=85%,如此(1)UASB反响器的总产泥量x=×Q×C0×E=0.08X62.5×24×11.2×0.85=1142.4(AgMLVSS/d)(2)不同试验规模下也笠是不同的,因为规模越大,被处理的废水含无机杂质越多,MLSS因此取MLVSS=08,如此MLSS11424x'=1428(AgMLSS/d)0.8单池产泥r,.=y=476(kgMLSS/d)(3)污泥含水率98%,当污泥含水率95%时,取P,=1000(心/加)如此污泥产量:14281000x(1-98%)= 71.4(w3/)单池排泥量:%=与=23.8(/d)(4)污泥龄G 57120H 1428=40(d)6.6 排泥系统的设计在距UASB反响器底部100cm和200cm高处个设置两个排泥口,共4个排泥口。排泥时由污泥泵从排泥管强排。反响器每天排泥一次,各池的污泥由污泥泵抽入集泥井中,排泥管选钢管DNl50mm。由计算所得污泥量选择污泥泵,型号为:WQK25153污泥泵,主要性能:流量:Q=25m3h;扬程:H=15m;电机功率:P=3Kw;数量:2台;用两台泵同时给两组反响器排泥,设每天排泥一次6.7 出水系统设计计算出水系统的作用是把沉淀区液面的澄清水均匀的收集并排出,出水是否均匀对处理效果有很大的影响且形式与三向别离器与沉淀区设计有关。6.7.1 出水槽设计6.7.2单个反响器流量:Q1 20.8336003600= 0.0058(,/S)6.7.3mls%0.0058如此槽口附近水深=/一=0.0242(m)u×a0.2×0.2取槽口附近槽深为020m,出水槽坡度为0.01,出水槽尺寸:10z×0.2×0.2w,出水槽数量为6座。6.7.4 溢流堰设计出水溢流堰共有12条(6x2),每条长IOm。设计90°三角堰,堰高50加,堰口宽100mm,如此堰口水面宽50mm。1.lst查得溢流负荷为1-2L(加S)设计溢流负荷为7=1.0L/(m.s),如此溢流堰上水面总长为:1.=-=-=5.8(w)fLO三角堰数:z¾=±=8q=116个取140个b50×103140每条溢流堰三角堰数:,=14个10一个溢流堰上共有14个100mm的堰口,10个Io(X)mm的间隙。堰上水头校核每个堰处流率:=-=5-8-10-=4.14×105(n.y)n140按90°三角堰计算公式:=1.4325n414×10-5如此堰上水头:h=(-)04=(-)014=0.015(m)1136.7.5出水渠设计计算UASB反响器沿长边设一条矩形出水渠,6条出水槽的出水流至此出水渠,设出水渠宽0.3m,坡度O.OO1,出水渠渠口附近水流速度为0.2ms°渠口附近水深:=?网0_=0.097(Mu×a0.3X0.2以出水槽槽口为基准计算,出水渠渠深:0.2+0.097=0.297=0.30(m)27里出水渠渠口最远的出水槽到渠口的距离为:16一一-+0.1=14.75(w)2(m)出水渠尺寸:14.85,X0.3OmXO.30,6.7.6UASB排水管设计6.8沼气收集系统设计计算(1)沼气主要产生于厌氧阶段,设计产气率取7=0.463/AgCOD总产气量:G=yQCOE=O.4×15OO×1L2×0.85=5712(zn3/d)如此单个UASB反响器产气量:Gi=-='一=1904Q/d)33(2)集气管:每个集气罩的沼气用一根集气管收集,单个池子共有13根集气管,每根集气管最大流量=1.7×103(加7S)24×3600×13根据资料,集气室沼气出气管最小直径d=I00mm本设计中取100mm,结构图2.3如下:(3)沼气主管:每池13根集气管,选通到一根单池主管然后再汇入两池沼气主管,采用钢管,单池沼气主管道坡度为0.5%。如此单池沼气主管最大气流量:qi=1904=0.0220(/5),Z)=I50”也充满度设,24x3600计值为0.7。如此流速:V=00222×4=L8(ffl5)×0.152×0.7571?(4)管最大气流量:q=0.0661(w3/s)24x3600取D=200mm;充满度0.6;流速V=-J二4=3.5tnS乃X0.2?X0.66.9 水封罐设计水封罐主要是用来控制三项别离器的集气室中气、液两相界面高度的,因为当液面太高或波动时浮渣或浮沫可能会引起出气管的堵塞或使气体局部进入沉降室,同时兼有隔绝和排除冷凝水作用,每一反响器配一水封罐。6.9.1 水封高度取H=HL式中反响器至储气罐的压头损失和储气罐的压头为保证安全取储气罐压头,集气罩中出气气压最大必取2m”2。,储气罐的压强为400mmH2O取水封高度为2.5m,直径为150Omm,进水管、出气管各一根,D=200mm.进水管、放空管各一根,D=50mm,并设液面计。6.9.2 气水别离器气水别离器起到对沼气高燥的作用,选用500mm×”1800如钢制气水别离器4个,气水别离器中预装钢丝填料,在气水别离器前设置过滤器以净化沼气,在别离器出气管上装设流量计与压力表。6.9.3 沼气柜容积确定由上送股计算知该处理中日产沼气5712W3=238W3/l,如此沼气柜容积应为4h产气量的体积来确定,即匕=m=238x4=952()设计选用300钢板水槽导轨湿式贮气柜,尺寸为:0000mw×H1OOOOmni«6.10 UASB的其他设计考虑6.10.1 .取样管设计在池壁高度上设置假如干个取样管,用以采取反响器的污泥样,以随时掌握污泥在高度方向上的浓度分布情况,在距反响器底l.l1.2m位置,沿池壁高度上设置4根,沿反响器高度方向各管相距08m,水平方向各管相距2.0m。取样管选用DNlOOmm的钢管,取样口设于距地面Llm处,配球阀取样。6.10.2 检修(1)人孔。600/WM人孔一个(2)风为防治局部容重过大的沼气在UASB反响器聚集,影响检修和发生危险,检修时可向UASB反响器入压缩空气,因此在UASB一侧预埋压缩空气管(由鼓风机房引来)(3)采光为保证检修时采光,除采用临时灯光外,不设UASB预盖。6.10.3 防腐措施厌氧反响器腐蚀比拟严重的地方是反响器的上部,此处无论是钢材或是水泥都会被损坏,因此,UASB反响器应重点进展顶部的防腐处理。在水平面以下,溶解的C。2会发生腐蚀,水泥中的CaO会因为碳酸的存在而溶解。沉降斜面也会腐蚀,为了延长反响器的使用寿命,反响器的防腐措施是必不可少的。本次设计中,反响器上部2m以上池壁用玻璃钢防腐,三相别离器-所有裸露的碳钢部位用玻璃钢防腐。1.12.6UASB反响池的设计计算1.1.12.6.1设计参数设计流量1OOm3Zd;进水CoD=I9000mgL,去除率为75%;容积负荷NV=5kgCOD/(m3.d);污泥产率为O.lkgMLSS/kgCOD;m3/kgCOD;1.1.22.6.2UASB反响器结构尺寸计算反响器容积计算(包括沉淀区和反响区)UASB有效容积为:.;WoXl9x75%=285面有放Nv5式中V“一反响器有效容积,m3;Q设计流量,m3d;SO进水有机物浓度,kgCOD/m3;/-COD去除率,%;Nv-容积负荷,kgCOD/(m3.d);UASB反响器的形状和尺寸,本工程设计单座反响器,由于圆形池子布水均匀,处理效果好,所以横截面设为圆形;反响器有效高度h=7m,如此横截面积5z=-=40.8n247反响器直径D=,“、一3.h3C冗D-3.14×7.5,如此池子横截面积:S=45m244水力停留时间(HRT)tHRT=-=-=2.S5dhr7Q100水力负荷q=0.10w3/(112A)1.0,符合要求。S86400x451.132.6.3三相别离器构造设计三相别离器的设计主要包括沉淀区、回流缝、气液别离器的设计。沉淀区设计沉淀区的沉淀面积即为反响器的水平面积,即S1=45m2o沉淀区的外表负荷率q=-=0.1n3/Qn2)Y1.0S86400x45回流缝设计设上下三角形集气罩斜面水平夹角=50o,上三角形集气罩的的顶角为优=90。,取A3=2m;如此b.=-1.68?tgatg50o式中心一下三角集气罩水平宽度,m:-下三角形集气罩斜面的水平夹角;名一下三角形集气罩的垂直高度,m;如此相邻两个下三角形集气罩斜面之间的水平距离b2=D-2b=7.5-2x1.68=4.14m如此下三角形回流缝面积为c向;3.14×4.142iq.2S1=-=13.45m1 44下三角形集气罩之间的污泥回流缝中混合液的上升流速(V1)可用下式计算:2=9=o.32"?Y2.0m/h,符合设计要求。,S186400×13.45设上三角形集气罩下端与下三角斜面之间水平距离的回流缝的宽度b3=CD=0.8m,上集气罩下底宽CF=4.6m,如此上三角形回流缝面积为:DH=CD×sin50o=0.8×sin50o=0.62mG戒CF+DE)3.14×(4.6+0.62×2+4.6),,=16.39"2 22如此匕=-=0.26hAV1Y2mlh,符合设计要求。S286400×16.39确定上下三角形集气罩相对位置与尺寸,如图:CH=CD×sin40o=0.8×sin40o=0.52/DE=2DH+CF=2×0.62+4.6=5.84A/=DHg5。=叱-”。=(5.84-4.;4"5。=3又hti=CH+AI=0.52+1.02=1.54mh5=l.2n由上述尺寸可计算出上集气罩上底直径为:CF-2%吆40。=4.6-2×1.2×40o=2.59m。BC =CDsin 40°- = 1.25? sin 40°DEf5.84-4.14CCU11LJl一U.OJ/7722DI0.85Al)-cos50ocos50oDH0.62DL/一cos50oj.v)rncos50oAB=AD-BD=1.32-0.96=0.36/气液别离设计由斯托克斯公式可得气体上升速度为:9.58m/?V.=-×(p1-PJJ2=0,95x9,81×(1.03-1.2×103)×0.12=0.266Cm/s人181R18×0.02式中d气泡直径,cm;液体密度,gcm3;PIf沼气密度,gcm3;夕-碰撞系数,取0.95;"废水的动力粘滞系数,0.02g/cm-s;;V-液体的运动粘滞系数,C11AS取d=0.0lcn(气泡),T=20。CO=1.03gcm3pf,=1.2×103gcmiv=0.010W/5;p-0.95;=Vpx=0.0101×1.03=0.0104g/Cms。一般废水的M大于净水的M,故取=0.02g/cms;va=v2=026mh如此IL =咨= 36.85 ,以 0.26BC 1.25AB 036= 3.47,>,故满足要求。vflAB三相别离器与UASB高度设计图2-4三相别离器设计计算草图三相别离区总高度=22+3+4-z5=0.5+2+1.54-1.2=2.84W名为集气罩以上的覆盖水深,取05m,UASB总高度H=9.Om,悬浮区4.16m,沉淀区高度2.84m,污泥区高L5m,超高hl=0.5m。管道设计设进水管流速为O.4ms,如此进水管管径为:4 X I(X)3600 X 24 × 3.14 X 0.4=0.061 tn ,取 6 80DInb设出水管流速为0.4ms,如此,出水管管径为:4 × I(X)3600 ×24×3.14×0.4=0.061 tn,取 80uio1.1.42.6.4布水系统设计计算本配水系统采用圆形布水器,共设36个不水点,每个布水孔直径为10mm,采用连续进水。圆环直径计算:每个孔口服务面积a=3,14X7,5=1.23w2,。在1311之间,符合设计要44×36求。可设三个圆环,最里面的圆环设6个孔口,中间设12个,最外围设18个。图2-5UASB布水系统示意图、圈6个孔口设计服务面积:S=6l.23=7.38m2折合为服务圆的直径为:L=J4x738=3.()7,VV3.14用此直径做一虚圆,在该虚圆等分虚圆面积设一实圆环,其上布6个孔口,如此圆的直径计算如下:血;M1西/2x7.38.L=;如此d.=JL=J=2.17m;42xV3.14每间隔60°布设一个布水点。b、中圈12个孔口设计服务面积:52=12x1.23=14.76/折合为服务面积圆直径沏呼三=呼蔡叵=5.3加VV3.14中间圆环的直径如下4(5.312一/)邑心C-=,11lJ2=4.34机;42每间隔30°布设一个布水点。、外圈18个孔口设计服务面积:§3=18x1.23=22.142折合为服务面积圆直径为:4×(S1+S2+S3)_/4x(7.38+14.76+22.14)_J一=J一=/Ql/VV3.14如此外圆环的直径4计算如下:×(7.512-d)S3=,如此dy=6.51wo423每间隔20°布设一个布水点。布水管的设计计算总进水管的管径为DN80mm,而水量为100t/d,布水支管共设6根,每根管长为3.3m,均匀布开,布水支管的水流速为0.4ms,如此每根布水支管的的直径为:=0.025 w,取 32mm。Uy-1V3600×24×3.14×0.41.1.52.6.5排泥系统设计计算UASB反响器中污泥总量计算般UASB污泥床主要由沉降性能良好的厌氧污泥组成,平均浓度为15gVSSL,如此UASB反响器中污泥总量:G=VGss=285×15=4275kgVSS/d。产泥量计算UASB反响器总产泥量:X=rQC0E=0.1×I(X)×19×().75=142.SkgMLSSId,式中AX-UASB反响器产泥量,kgVSS/d;r一厌氧生物处理污泥产量,kgVSSkgCOD;G一进水COD浓度,kgm3;E一去除率,本设计中取80%。1425据VSSSS=O.8,AX=-=179ZgSS/d0.8污泥含水率为p=98%,当含水率大于95%,取2=100Okg"/,如此污泥产量= 9m3d1AX_179ps(l-p)1000×(1-98%)污泥龄=-=丝仪=23.89(d)。cX179排泥系统设计在UASB三相别离器下0.5m和底部0.4m高处,各设一个排泥口,共两个排泥口,每天排泥一次,排泥管的直径为DN150mm.2.6.6出水系统设计计算出水系统的作用是把沉淀区液面的澄清水均匀的收集并排出,出水是否均匀对处理效果有很大的影响。出水槽设计单设一个沿着圆形池子壁的出水槽,设槽宽取u=0.1m,出水槽口附近水流速度为a=0.15ms,出水槽附近水深0.078/?Q=1001.ia86400×0.1×0.15取槽口附近水深为02m,出水槽坡度为0.01:出水槽尺寸:B×H=0.1ti×0.25h,溢流堰设计出水设90°三角堰,堰高50mm,堰上水头取W=0.01相,如此每个三角堰的流量:4=1.343H1247=1.343×0.01247=1.542×1051135;三角堰个数:nQ =100或一 86400 X 1.542 X KT,= 75.6个,设计取76个;三角堰中心距:_L_MD-2b)_3.14×7.5-2×(0.1+0.2)76=-=-"-Uf71on1.1.62.6.7沼气收集系统的设计计算沼气产量计算设计沼气产率取r=OAm3IkgCOD.每日总产气量:X=rC0E=0.4×100×19x0.75=570W3/J,集气管:每个集气罩的沼气用根集气管收集,每根集气管最大气流量:57024x3600= 0.007,/S取DV = I50mm,充满度为06 管流速为0.007x4×0.6×0.152=0.66,/ s O水封罐设计水封罐主要是用来控制三相别离器的集气室中气液两相界面高度,因为液面太高或波动是,浮渣或浮沫可能会引起出气管的堵塞或使气体局部进入沉降室,同时兼有排泥和排除冷凝水作用。水封高度:H=Hx-H.式中“o-反响器至贮气罐的压头损失和贮气罐的压头,为保证安全取贮气罐压头,集气罩中出气气压最大Hl取2“2。,贮气罐压强HO为400mmH2O。水封罐:水封高度取1.5m,水封罐面积一般为进气管面积的4倍,如此×4 =3.14×0.1524×4 = 0.071 n2水封罐直径取0.3m。气水别离器气水别离器起到对沼气枯燥的作用,选用OXH=400加机X1500如钢制气水别离器一个,气水别离器中预装钢丝填料,在气水别离器前设置过滤器以净化沼气,在别离器出气管上装设流量计与压力表。沼气柜容量确定由上述计算可知该处理站日产沼气57OnA如此沼气柜容量应为2h产气量的体积确定,即570V=qi=×2=47.5w3,取50d24设计选用300钢板水槽导轨湿式储气柜,尺寸为。XH=4000X4000”加。沼气燃烧器正常情况下,沼气全部送入沼气柜储存,事故状态可启动沼气燃烧器燃烧处理。来自于沼气稳压柜的沼气流向一个最大燃烧能力为70m的沼气燃烧器。沼气燃烧器的操作由沼气稳压柜的气位自动控制。沼气燃烧器的操作由一个辅助燃烧器(由电磁阀控制)、一个主燃烧器、一套点火器和温度传感器构成。在正常工作状态下主燃烧器管道上的手动阀常开,一旦沼气压力达到某个设定值,辅助燃烧器电磁阀打开,点火器即点火,如果温度探头检测到高温,说明点火火苗在燃烧。如果沼气稳压柜的气位达到某个水平,点火阀自动打开,点火器自动开启。如果沼气稳压柜气位达到主阀开启位水平时,沼气燃烧器主阀自动打开,沼气由点火火苗点燃,然后沼气稳压柜气位缓慢下降到某个水平,沼气燃烧器主阀会自动关闭,而点火火苗始终保持燃烧。1.23,3UASB反响器UASB(升流式厌氧污泥床):粮食类加工的工艺废水其CODer、BoD5.浓度较高,假如采用好氧生物处理,不仅构筑物容积大,增加投资费用,而且日常的操作费用也较高。因而采用厌氧处理技术,这样不仅节省了好氧处理的运行费用,还可以产生沼气二次能源进展利用。UASB反响器主要从完善三相别离器的结构来提高有机污染物的去除效果。UASB是集生物反响与沉淀于一体的一种结构紧凑、效率高的厌氧反响器。为了满足池厌氧状态防止臭气散逸,UASB池顶上部采用盖板密封,出水管和出气管分别设置水封装置,池所有管道、三相别离器和池壁均做防腐处理。UASB系统的原理是在形成沉淀性能良好的污泥絮凝体的根底上,并结合在反响器设置污泥沉淀系统,使气相、液相和固相三相得到别离。形成和保持沉淀性能良好的污泥(可以是絮状污泥或颗粒型污泥)是UASB系统良好的运行的根本点。UASB反响器与其他大多数厌氧生物处理装置不同之处就是:废水由下向上流过反响器,污泥无需特殊搅拌设备;反响器顶部装有三相(气、液、固)别离器。其最大突出特点是能在反响器实现污泥颗粒化,颗粒污泥的直径一般为0l2cm,相对密度为1.04-1.08,具有良好的沉淀性能和很高产甲烷活性。污泥颗粒化后,反响器污泥的平均浓度可达50gVSSL左右,污泥龄一般在30天以上,而反响器水力停留时间比拟短,所以UASB反响器具有很高的容积负荷。UASB反响器的外形和结构材料反响器的形状与尺寸UASB反响器的断面形状一般为矩形或圆形。这两种类型的反响器都已大量应用于实际中。圆形反响器的建造费用比具有一样面积的矩形反响器至少要低12%o但是圆形反响器的这一优点,仅在采用单个池子才突出。所以采用单个和小的UASB反响器时,应建造圆形池子。而大的反响器经常建成矩形或方形的。当建两个或两个以上反响器时,矩形反响器可以采用公用壁。当采用钢结构时,常采用圆形断面,当采用钢筋混凝土结构时,常采用矩形断面。由于三相别离器构造要求,采用矩形断面便于设计加工。UASB反响器容积(包括沉淀区和反响区)有3种设计方法,但是,负荷设计法是主要的。UASB反响器的最经济的高度(深度)为46m,并且在大多数情况下这也是系统最优的运行围。进水容积负荷一般不超过5kgCOD(m3d)o本次设计采用6座矩形UASB反响器。(一)UASB反响器的组成(1)进水配水系统该系统功能主要是将废水均匀地分配到整个反响器,并具有进展水力搅拌的功能,这时候反响器高速运行的关键之一。它由布水管和不水管嘴组成。由于废水是以多点股流的方式流入的,在反响器的一定围,不可防止围绕每一布水点形成局部的纵向横流。一般而言,一定强度的纵向环流能促进反响区污泥床层底部颗粒污泥的翻腾打旋,促进水污染与污泥粒子的充分接触,强化反响速率;同时,也有利于底层颗粒污泥上黏附的微小气泡脱离,防止其浮升于悬浮层,减小污泥固体的流失量。但是,这种由布水股流引起的纵向环流如果太剧烈,将会引起恶果:一方面,会破坏污泥床层的宏观稳定性,增大悬浮层的污泥浓度,增加污泥流失几率,另一方面,一局部进水会迅速穿过污泥床层,直接进入悬浮层,造成严重的短流现象,恶化出水水质。目前,在生产运行装置中所采用的进水方式大致可分为间歇式(脉冲式)、连续式、连续与间歇会流向结合进水等几种方式。从布水管的形式有一管多孔、一管一孔和分枝状等多种形式。反响器布水点数量设置与处理流量、进水浓度、容积负荷等因素有关。(2)反响区反响区是UASB反响器的工作主体,其中装满高活性厌氧生物污泥,上部为悬浮污泥层,下部为污泥床,,用于生物吸附和降解可生化的有机污染物。共分3个功能区,即底部的布水区,中部的反响区,顶部的别离出水区。反响区的厌氧微生物存在3种状态:游离的单个菌体;聚集成微笑絮体的菌体;聚集成较大的颗粒的菌体。高效工作的UASB反响器,反响区的污泥眼高程呈两种分布状态。下部约1312的高度围,密集堆存着絮体污泥和颗粒污泥,污泥粒子虽呈一定的悬浮状态,但相互之间距离很近,几乎成搭接之势。这个区域的污泥固体浓度高达4080g(VSS)/L,或60120g(SS)/L,通常称成为污泥床层,是对废水中的可生化性有机物进展生物处理(吸附和降解)的主要场所。被降解的有机物中,大约70%90%是在这个区域完成的。污泥床层以上约占反响区总高度2312的区域,悬浮着粒径较小的絮体污泥和游离污泥,絮体之间保持着较大的距禽。污泥固体的浓度较小,平均约为525g(SS)/L或530g(SS)/L。这个高度围通常称为污泥悬浮层,是防止污泥粒子流失的缓冲层,其进展生物处理1吸附和降解)的作用并不明显,被降解的有机物中仅有10%30%是在此层完成的。正常工作的UASB反响器,在污泥床层和污泥悬浮层之间通常存在着一个浓度突变的分界面,称做污泥层分界面,污泥层分界面的存在与其上下和废水种类、出水与出气等条件有关。(3)三相别离器三相别离器的主要功能是进展固体(反响器中的污泥)、气体(反响过程产生的沼气)和液体被处理的废水)等三相加以别离,将沼气引入集气室,将固体颗粒导入反响区,将处理后废水引入排水渠。在3种别离功能中,核心的问题是完成固液别离,将上浮的污泥固体截留下来,返回反响区,同时改善水质。三相别离器中,气液别离功能主要有合理配置的倾斜导流板和有斜面的导流块完成:固液别离功能如此主要由斜板以上的沉淀室完成。沉淀室的横断面积一般等于或小于(当集水槽占去局部过水断面时)反响区的横断面积(但也有例外)。水流在沉淀室的上升流速等于或略大于在反响区的上升速度。气固别离是指污泥絮体与附着在其外表上的微小气泡的别离。污泥絮体与附着的气泡形成了气固聚合体,使污泥的密度减小,当密度小于1时就会自动上升,很难沉降别离。附着的气泡总量愈多,聚合体的密度就愈小,上升速度愈快,就愈难别离。当穿过污泥层上升的大气泡一旦碰到悬浮着的气固聚合体时,就会将一局部附着的微小气泡碰落下来;当碰到斜板和导流板地面时,也会碰落一些微小气泡,从而改善了其沉降性能使聚合体沉降下来。沉淀室通常设置溢流堰以适应气体压力的波动,保持液面的稳定。聚集于集气室的生物气(沼气)要用导管引出,输往贮气柜备用。(4)出水系统其作用是把沉淀区处理过的水均匀的收集并派出反响器外,通常由出水槽引出。(5)气室气室又称集气罩,其作用是收集生物气(沼气),经