中国矿业大学环境与测绘学院环保设备课程作业作业1: 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 ① 由于斜板沉淀池在絮凝池之后，经过加药处理，故负荷较高，取 ② 斜板有效系数n 取 0.8 , n =0.6~0.8 ③ 斜板水平倾角 0 =60°④ 斜板斜长L=1.2m ⑤ 斜板净板距 P=0.05m P 一般取50~150mm ⑥ 颗粒沉降速度 =0.4mm/s=0.0004m/s q=3.0mm/s2.沉淀池面积 2000024 X 60 X 60 X 0.003沁 77m 2 式中Q ――进水流量, q ——容积负荷, 3.斜板面积 m3/d mm/s2000024 X360QXQ.8XQ.QQQ4 =723吊 需要斜板实际总面积为A f =盏=囂=1447m 2 4.斜板高度 h = l X sin 0 =1.2 X sin 60° = 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 I 1 = 130 X 0.05 -sin 60° = 7.5m 斜板部分位于沉淀池中间，斜板底部左边距池边距离 I 2=0.1m , 离 13=0.8m ，则池长 L=7.5+0.1+0.8=8.4m A 77池宽 B= = = 9.2mL 8.4 斜板底部右边距池边距校核:Af(N+ 1) Xl =9.2m ，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=1d20000 200 20 10 6 10090m 31 100 96污泥斗计算污泥斗总容积：V i - - h 5 n L 上一 2 4 9.2 92m 3>V=90rn,符合要求。
2 27. 沉淀池总高度H h h 2 h 3 h 4 h 50.3 1.0 1.0 1.0 2.0 5.3m式中 h 1保护高度（m ）, •般采用 0.3-0.5m , 本设计取0.3m ; h 2—清水区高度（ m , 一般采用 0.5-1.0m ，本设计取1.0m ; h 3—斜管区高度（m）；h4配水区咼度（ 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:A 1.3石刁=而2= 108个。
进水孔位置应在斜管以下、沉泥区以上部位。
8.2.沉淀池出水设计设每个孔口的直径为 4cm,则孔口的个数:设计4个污泥斗，污泥斗倾斜角度为,污泥斗下底面长 a=0.4m ,上底面长 -=2.1m 。
n怡a - 2.12 0.42tan 67 2mVQC 1C224 100 T100n式中v孔口速度（m/s ），Q 0.23 A= V= 0^ =1.3m 2般取值不大于 0.15-0.20m/s 。
本设计取0.18m/s 。
每个孔口的尺寸定为 15cmX 8cm,则孔口数N 沉淀池的出水采用穿孔集水槽，出水孔口流速v1=0.6m/s ，则穿孔总面积: A= V10.23乔=0.38m 2A3 0.38N 3303F 0.001256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，集水槽中心距为：L'=9.2/8=1.1m。
每条集水槽长L=8 m 每条集水量为：q 竺0.014m3/s，2 8考虑池子的超载系数为20%故槽中流量为：3q 1.2q 1.2 0.014 0.017m /s槽宽：b =0.9 q 0.4=0.9 X 0.017 0.4=0.9 X 0.20=0.18 m 起点槽中水深H1=0.75b=0.75 X 0.18=0.14m ,终点槽中水深H2=1.25b=1.25 X0.18=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0.15m。
则集水槽总高度：H H20.05 0.07 0.15 0.25 0.05 0.07 0.15 0.52m集水槽双侧开孔，孔径为DN=25mm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 =0.9 Q0.4= 0.9 0.230'4 0.50 m,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=1.07m9. 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k=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:0.4孔眼总面积为: 2w0 19 0.00049 0.0093m穿孔管断面积为: w=W0.0093=0.0129 m k w0.72194 0 0129穿孔管直径为：D= =0.128m取直径为150mm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。
4z m J /^l o 2养第 号编养共期日池淀沉板斜^x /^HM H 2 量 水井矿 理 处燕李 师老导指 45238Q Z U号 学 ^0—程工境环级班 香秋范名 姓院学绘测与境环学大业矿国中1000」2000区泥污区水布 区500530 J92004700-d400L570#1． 设计参数(1) 污泥参数 设计温度T=25C 容积负荷 N V =8.5kgCOD/(m 3.d) 污泥为颗粒状 污泥产率 0.1kgMLSS/kgCOD产气率 0.5m 3/kgCOD3 3 3(2) 设计水量 Q=1000m 3/d=41.67m 3/h=0.0116m 3/s=11.6L/s 。
(3) 水质指标 进水COD 10000mg/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 V V=QS 0/N VV —反应器的有效容积(m3) S o —进水有机物浓度(kgCOD/L) V=1000X 10X 0.85/8.5=1000m 3取有效容积系数为 0.8 则实际体积为 1250m 3 (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。
32取水力负荷 q 1=0.3m / ( m 2 • h )2反应器表面积 A=Q/q 1=41.67/0.5=138.9m 2 反应器高度 H=V/A=1250/138.9=8.99m2A 1=A/2=138.9/2=69.45m 2取 D=9m则实际横截面积 A 2=3.14D 2/4=63.6 m 2 实际表面水力负荷 q 1=Q/2A 2=41.67/127.2=0.33 q 1< 1.0 m 3/ ( m?h ),符合设计要求。
3. UASB 进水配水系统设计作业 2：UASB 反应器的设计计算取 H=9m 采用2座相同的UASB 反应器，则每个单池面积A 1 为：32m3/ ( m 2?h )⑴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。
(2) 设计参数 每个池子的流量 3Q 仁41.67/2=20.64m /h (3) 设计计算查有关数据，对颗粒污泥来说，容积负荷大于4m/(m 2.h)时，每个进水口的负荷须大于 2m ,则布水孔个数 n 必须满足 n L/4/n>2 即n<n b/8=3.14 X 81/8=32 取n=30个 则每个进水口负荷 a= n D/4/n=3.14 X 9 2/4/30=2.12m 2 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： 3.14 d 12/4=S 1/2d 1戶1代晋2.6m②中圈10个孔口设计服务面积： 2S 2=10X 2.12=21.2m折合为服务圆的直径为:4(S1S 2)6.36m服务面积: S 1=5X 2.12=10.6m4 10.6 '■ 3.143.67m3.14 (6.36 2-d 22)/4=S 22则 d 2=5.2m ③外圈15个孔口设计服务面积： S3=15 X 2.12=31.8m 折合为服务圆的直径为2 2则中间圆环的直径计算如下： 3.14 (9 — d 3 )/4=S 3/2则 d 3=7.8m布水点距反应器池底 120mm 孔口径15cm4. 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 <1.0m/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 450〜60o 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 ；V i41.67/225.0 /41.06m /h图1 UASB 布水系统示意图。