一、UASB(日处理525吨渗滤液)
1.取值参数
进水量Q=525m3/d=22m3/h
进水COD值S0=12.75g/L 去除率为65%
采用的容积负荷F=6kgCOD/m3·d
Y=0.08Gvss/gCOD
K d=0.03g/g·d
μm=0.35g/g·d(30-35℃)
Ks=360mg/L
=0.35m3/kgCOD
甲烷产量CH
4
甲烷气密度0.6346kg/m3
甲烷气体含量65%
甲烷含能量50.1KJ/g
反应器容积有效系数E=90%
2.计算过程及校核
/F=525×12.75×0.65/6=725.16m3
反应器的有效液体容积Vn=Q·S
反应器的总液体容积V
=Vn/E=669.375/0.9=805.7m3
L
上升流速v取1.0~1.5m/h,取v=1.5m/h
采用两组厌氧UASB反应器,厌氧循环泵,Q=45m3/h,H=16m,N=5.5KW,四台,两用两备。
/v=(45×2+11)/1.5=69.36m2则单个池体直径D=9.4m
单个反应器面积A=Q
总
校核,当一台循环泵开起时v=Q1/A=(45+11)/69.36=0.8m/h,不启动循环泵时v=Q/A=11/69.36=0.16m/h。
考虑到污泥对配水管的堵塞和保证污泥的悬浮,单个池体一台循环泵长期运行,另一台泵间断脉冲启动。
反应器的液体部分高度H L= V L/A=725.16/69.36/2=5.23m,取5.5m
取反应器气体收集高度2m
集气罩上的复盖水深取0.5m,超高取0.5m
则反应器总高度H= H L+2+0.5+0.5=8.5m
反应器的尺寸为Φ9.4×8.5m,有效水深为8.0米,共2个。
3.加热系统,控制渗滤液水温保持在30℃左右。
冬季每天加热所需热值为525×103×
4.2×103J×20×1.2=
5.3×108J。
(按照每吨水最高提高20摄氏度,热效率83%),经锅炉数据表查询选择额定蒸发量1t/h,蒸汽温度184摄氏度,小时消耗柴油量67kg的燃油燃气锅炉。
锅炉自重1.74吨,尺寸为1,850W×1,510L ×2,880H(单元由设备厂家整体提供安装)。
每天去除的COD总量为525×12750×70%×10-3=4685.63kg/d
沼气产率 0.35m3/kgCOD
每天产生的沼气量 V= 4685.63×0.35 =1640 m3/d
沼气水封罐V=141 m3直径6m,高5m 一座钢制防腐
沼气储罐V=352 m3直径8m,高7m 一座钢制防腐
二、
UASB三相分离器计算书
1.取值参数
进水量Q=525m3/d=22m3/h
进水COD值S0=12.75g/L
共两组UASB反应器,单组处理水量Q=11m3/h
单个反应器三相分离器计算如下:
三相分离器集气罩斜面坡度为60度
池内布置4个集气罩,构成4个分离单元,沼气管流速5.0m/s。
下三角集气罩回流缝的总面积S1=2.66×2+3.91×2=13.14m2
回流缝中混合液上升流速v1=Q/S1=11/13.14=0.84m/h
上三角集气罩回流缝的总面积S2=(6.22×2+9.10×2)×0.325×2=19.92m2
上三角形集气罩与下三角形集气罩斜面之间回流缝的流速v2=Q/S2=11/19.92=0.56m/h
v2〈v1〈2m/h 设计合理
沼气分离效果校验:
设能分离的最小直径d=8.0×10-3cm,常温下清水的运动粘滞系数γ=1.01×10-2cm2/s,密度ρ1=1.01g/cm3,沼气密度ρ=1.2×103g/cm3,碰撞系数β=0.95,
清水的动力粘滞系数γ清水=γ·ρ1=1.02×10-2g/(cm·s)
由于γ废水一般大于γ清水,可取γ废水=2.0×102g/(cm·s)
沼气泡上升速度(可分离最小气泡)u b=β·g(ρ1-ρ)·d/(18·γ废
水)=0.167cm/s=6.01m/h
有于AB=0.37m,BC=0.65m,CE=0.325m
u A= v2=0.56m/h
u b/u A=6.01/0.56=10.73,BC/AB=0.65/0.37=1.76
故,u b/u A〉BC/AB,合理
沼气管直径:最大的单个集气罩沼气管直径,D=(Qg/24/3600/0.785/u0)-2=(820/24/3600/0.785/5.0)-2=49mm
单池总管取D=150mm,承担四个集气罩的气量。
2)沉淀区
实际表面负荷q=Q/F=11/69.36=0.158m3/(m2·h)<1.0 m3/(m2·h),合理沉淀区停留时间为2h,沉淀区有效水深2×0.158=0.32m。
出水堰单边负荷a=Q/4/(4.7×2)=0.29m3/(m2·h)<5.4 m3/(m2·h),合理
堰齿:深50mm,夹角90度三角齿,水位25mm。
3)水封
水封高度=集气室液面至出水面高度-水封后面阻力,本工程中水封后面阻力忽略不计,故水封高度=0.837+0.400=1.237m,实际设置1.6m.。