本科生毕业设计（论文）
考虑一些堵塞等因素，可取总水头损失为0.5m，泵的局部损失为0.5m，净扬程为1.5。把污泥通过渠道输送回流至水解池端头，总渠长为190。
需按照明渠流计算
取水头损失h=0.10，故i=0.10/190=0.000526。
堰宽为1.2m，W1=1.2m,起点的水深H为1.10m，终点的水深为1.0，所以平均水深为1.05，渠道的内损失为0.10。
出水口处的水头损失按照水流经过空口来计算 取ζ=1.06
0.2952v2h3=??=1.06?=0.005
2?9.82g为了防止污水倒灌，水泵提升入渠处，需设置拍门，拍门的开启水头损失为
0.5m。
水泵的总扬程=0.10+0.5+0.5+1.5+0.10+0.005+0.5=3.205m b.水泵的选择
可选择350ZQB-70型轴流泵，流量为Q=574m3/h，扬程为H=3.42m，电机的型号为YQGN260-4，功率为22kW。
⑧超越管
虚设超越管道，如果污水水量较少，或者是污水中污染物浓度较低时，此时水解池的效用较小，所以设置超越管道直接将污水送入UASB反应池中，将其作为调节池来用。 3.8 UASB反应器
? 设计说明
UASB（上流式厌氧污泥床）反应器是集生物反应与颗粒沉淀于一体的一种结构紧凑效率高的厌氧反应器。而且为了满足反应池内处于厌氧状态并防止臭气散逸，UASB池的上部采用盖板密封，反应器的出水管和出气管分别设置水封密封。池内所有的管道、三相分离器和池壁均做了防腐处理。 ? 设计参数
① 参数选取： 设计温度：25℃
容积负荷：NV=8kgCOD/(m3.d) 污泥产率：0.1kgMLSS/kgCOD 产气率：0.5m3/kgCOD
设计水量：Q=10000 m3/d=416.67 m3/h ② 设计水质
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表3.5预计处理效果
项目
进水水质(mg/L) 去除率(%) 出水水质(mg/L)
COD 384~720
80 76.8~144 BOD 360~504
80 72~100.8
气体出水SS 180 180
气室进水
图3.3UASB结构示意图
?UASB反应器容积计算
UASB反应器的有效容积：
QS010000?4.8V???6000m3
NV8将UASB设计成圆形池子，布水均匀，处理效果比较好 水力负荷：q=0.60m3/(m2.h)，故
水力表面积：A=Q/q=416.67/0.60=694.45m2
有效水深：h=V/A=6000/694.45=8.64m ，可取h=9m 此设计中采用4座相同的UASB反应器，故
A1=A/4=694.45/4=173.61m2
直径
4?173.61?14.87m，取D=15m
?3.14UASB反应器的横断面积：
11A2??D2??3.14?152?176.63m2
44实际表面的水力负荷：
Q416.67?0.59 m3/(m2?h) q1= =
4?176.634A2D??因为q1在0.5~1.5 m3/(m2?h)之间，故符合设计要求。
?UASB反应器进水配水系统设计
此设计采用圆形布水器，且每个UASB反应器设36个布水点 ①参数
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故每个池子流量：Q1=416.67/4=104.17m3/h
②圆环直径的计算 每个孔口的服务面积：
1a??D2/36?A2/36?4.91m2
4可设3个圆环，最外的圆环设18个孔口，中间的圆环设12个，最里面的圆环设6个孔口。
图3.4UASB布水器示意图
4?29.46?6.13m
?3.14用此直径作一虚圆，且在该虚圆内等分虚圆面积处设一实圆环，在其上布6个孔口
故内圆直径的计算如下：
2S1?d1212?29.46?S1，则d1???4.33m 42?3.14b.中圈的12个孔口设计 服务面积：S2=12×4.91=58.92m2 折合为服务圆的直径为：
4(S1?S2)4?(29.46?58.92)??10.61m ?3.14中间圆环直径的计算如下：
11?(10.612?d22)?S2，故d2?8.66m 42c.外圈18个孔口的设计 服务面积：S3=18×4.91=88.38m2 折合为服务圆的直径为：
4(S1?S2?S3)4?(29.46?58.92?88.38)??15.01m
?3.14第23页 共39页
a.内圈的6个孔口设计
服务面积：S1=6×4.91=29.46m2
4S1? 折合成为服务圆的直径为：
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则外圆环的直径计算如下：
11?(15.012?d32)?S3，则d3?13.00m 42?三相分离器的设计
①设计说明
三相分离器需要具有固、液、气三相分离的功能，三相分离器的设计主要包括气相分离器、回流缝、沉淀区的设计。
②沉淀区的设计
三相分离器的沉淀区的设计与二次沉淀池的设计很相似。主要考虑沉淀区的面积、水深。面积根据表面负荷和污水量来决定。
由于沉淀区的有机物和厌氧污泥还能发生一定的生化反应，产生少量的气体，这样对固液分离很不利，故设计时应该满足以下要求：
a.沉淀区的水力表面负荷＜1.0m/h； b.沉淀器的斜壁角度约为45°，使污泥不致积聚，可尽快地落入反应区内； c.污水进入沉淀区前，沉淀槽底的缝隙流速≤2m/h； d.总沉淀的水深≥1.5m；
e.水力停留时间应该介于1.5～2h；
若以上的条件都能满足，则能达到良好的分离效果。
设沉淀器（集气罩）斜壁倾角：?=45°，则沉淀区面积为
11A??D2??3.14?152?176.63m2
44故表面水力负荷为
Q416.67q???0.59m3/(m2?h)
A4?176.63因为q=0.59 m3/(m2?h)<1.0 m3/(m2?h)，故符合要求。 ③回流缝的设计
取超高为h1=0.3m；h2=0.5m；下三角形集气罩的垂直高度：h3=2.0m 故下三角形集气罩底的水平宽度：
b1=h3/tan?=2.0/tan450=2m b2=D?2b1=15?2×2=11m
下三角形集气罩之间的污泥回流缝中污水的上升流速为v1，可用以下公式计算：
?1＝Q1/S1 式中：Q1---反应器中废水的流量，m3/h
S1---下三角形集气罩的回流缝面积，m2
104.17v1??1.10m/h＜2m/h，符合要求
??112/4上下三角形集气罩之间回流缝中流速（v2）可用下式计算：
?2= Q1/S2
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式中：S2—上三角形集气罩的回流缝之面积，m2
取回流缝宽为CD=1.2m，上集气罩的下底宽：CF=12.0m，则
DH=CDsin45°=0.85m
S2=?(CF+DE) CD /2=3.14×(12.0+ 12.0+2×0.85)×1.2/2=48.42m2
所以，
v2= Q1/2S2=104.17/(2×48.42)=1.08m/h＜v1＜2m/h
确定上下三角形集气罩的相对位置和尺寸
CH=CDsin450=1.2×sin450=0.85m DE=2DH+CF=2×0.85+12=13.7m
11AI?DItan450?DI?(DE?b2)?(13.7?11)?1.45m
22所以h4=CH+AI=0.85+1.45=2.30m，h5=2.0m
由上述尺寸即可计算出上集气罩的上底直径为：
BC=CD/sin450=1.2/sin450=1.697m
DI=1.45m
AD=DI/cos450=1.45/cos450=2.05m BD=DH/cos450=0.85/cos450=1.20m AB=AD-BD=2.05-1.20=0.85m
图3.5回流缝设计简图
④气液分离器的设计
取d=0.01cm(气泡)，T=250C，水的密度ρ1=997.0449kg/m3，沼气的密度ρg=1.12g/L，水的运动粘滞系数v为0.0089×10-4m2/s，β=0.95（β为碰撞系数）μ=vβ=0.845×10-6g/(cm·s)
由Stokes公式可得气体的上升速度为：
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