UASB设计计算

淮阴工学院毕业设计说明书（ 论 文 ）

确定上下三角形集气罩相对位置及尺寸，由图可知：

CH=CDsin40°=1.2 ? sin 40? ＝0.77m

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1 AI=DItg50°= (DE-b )×2 tg50°

2

=

1 (7.84-5.48)×tg50°2

=1.41m

故 h4=CH+AI=0.77+1.41=2.18 h5=1.0m

由上述尺寸可计算出上集气罩上底直径为：

CF-2h5tg40°=6.0-2×1.0×tg40°=4.32m

BC=CD/sin40°=1.2/sin40°=1.87m

1 1 DI= (DE-b )= (7.84-5.84)=1.18m 2

2 2

AD=DI/cos50°=1.18/cos50°=1.84m BD=DH/cos50°=0.92/cos50°=1.43m AB=AD-BD=1.84-1.43=0.41

3.6.4.3 气液分离设计

d=0.01cm(气泡)，T=20°С ρ1=1.03g/cm3， ρg=1.2×10-3g/cm3 V=0.0101cm2/s， ρ=0.95

μ= Vρ1=0.0101×1.03

=0.0104g/cm·s

一般废水的 μ>净水的 μ，故取 μ=0.02g/cm·s 由斯托克斯公式可得气体上升速度为：

? ? g Vb = (?1 ?? ? g )d 2

18??

0.95 ? 9.81 3 = (1.03 ?? 1.2 ?10??) ? 0.012

18 ? 0.02

=0.266cm/s =9.58m/h

Va=V2=1.60m/h

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则：

Vb 9.58 BC 1.87

= =5.9， = =4.56 Va 1.60 AB 0.41

Vb BC ，故满足设计要求。

> Va AB

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3.7 CASS池设计计算[13]

3.7.1 设计基础数据

CASS 池设计处理水质如表 5 ：

表 5 CASS 池进出水水质单位：mg/L

水质指标 进水水质(mg/L) 去除率（%） 出水水质(mg/L)

COD 612 90 60

BOD 436.1 90.2 20

SS 53.9 63 20

出水水质按设计出水水质按一级标准(GB8978-1996《污水综合排放标准》)执行 设计流量：3000 t/d

平均流量：Qa=2500t/d≈2500m3/d=104.1 m3/h=0.023m3/s

2.7

总变化系数：Kz= 0.11

Qa

2.7 = 104.10.11

(Qa－平均流量，L/s)

=1.58

∴设计流量Qmax：

Qmax= Kz×Qa=1.58×2500 =3970.5 m3/d =165.44m3/h =0.05m3/s

3.7.2 CASS池设计计算[14] 3.7.2.1 污水处理程度的计算 （1） BOD5 去除率的计算

进入 CASS 池水 BOD5 浓度S0 ? 436.1mg / L

出水中非溶解性 BOD5 值为： BOD5 ? 7.1bXa Ce

式中： Ce ：出水中悬浮固体（SS）浓度， mg / L ，取 20mg / L ；

b ：微生物自身氧化率，一般介于 0.05～0.1 之间，取 0.09； Xa ：活性微生物在出水中所占比例，取 0.4。 代

入，得 BOD5 ? 7.1bXa Ce ? 7.1? 0.09 ? 0.4 ? 20 ? 5.1mg / L

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因此，出水中溶解性 BOD5 值为 20 ?? 5.1 ? 14.9mg / L

S0 ?? Se 436 ?? 14.9 则 BOD5 去除率：? ?? ?100% ?? ?100% ? 96%

S0 436

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（2） BOD5 污泥负荷 Ns

Ns ?

? f

K2 ? Se 0.025 ?14.9 ? 0.75

? ＝0.29 kgBOD /(kgMLSS·d) 5

? 0.96

式中：Ns：BOD5污泥负荷，kgBOD5/(kgMLSS·d)；

K2：有机基质降解速率常数，L/(mg·d)； Se：混合液中残存的有机基质浓度，mg/L；

? ：为有机基质降解率，%；

f ：为混合液中挥发性悬浮固体浓度与总悬浮固体浓度的比值，0.7～0.8。

一般来讲污水Ns=0.05kgBOD5/(kgMLSS·d)～1.0kgBOD5/(kgMLSS·d) （3）反应池容积 V

V ?

Q ? (Sa-Se) 2500 ? (436-14.9) ? ＝371.9m3

Ne ? X ? f 0.31? 2500 ? 0.75

X：混合液污泥浓度，kg/m3 ；

Ne：BOD--污泥负荷率，kgBOD5/(kgMLSS·d)；

f ：混合液中挥发性悬浮固体浓度与总悬浮固体浓度的比值，0.7～0.8。

式中：Q：污水日流量，m3/d；

（4）反应池总水力停留时间

t ?

V 371.9 ? ? 0.12d ? 3.5h Q 2500

（5）CASS 池外形尺寸 反应

池总容积V ? 371.9m3

设反应池 2 组，单组池容V单 ? V / 2 ? 371.9 / 2 ? 186m3 VL ? B ? H ? n1 L : B ? 5

L : B ? 5 ～6

B：H=1～2 L=5.25m

B=4.2m

B : H ? 2

代入可得：H=2.1m

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h ? 2m (h 介于 有效水深 3.5~6.0m) V单 186 单组有效面积 S单 ? ＝ ? 93m2

h 2.0 V1 : V2 : V3 ? 1 : 5 : 30

V1=2.58 m3 V2=12.9 m3 V3=77.4 m3

（6）预反应区长度：

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L1 ? (0.16～0.25)L

取 L1 ? 0.2L=0.2 ? 5.25=1.05m

主反应区长度： L2 ? L ?? L1 ? 4.2m

（7）CASS 池各部分容积组成及最高水位（H）：

V ? n1 (V1 ? V2 ? V3 ) H=H1 +H2 +H3 n1 —CASS 池个数

V1 ， H1 —变动容积，是指池内设计最高水位至滗水后最低水位之间的容积和水 深；

V2 ， H 2 —滗水水位和泥面之间的容积和水深；

V3 ， H3 —活性污泥最高泥面至池底的容积和水深；

2500 Q ?水深H ： H ?? 0.6m 1 1 ? n1n 2 A 2 ?12 ?180

24 ? 12 2

A: CASS池平面面积，m2 ； A= V ? 180

H

? SVI ?10-3 ? 2.1? 2.5 ?140 ?10-3 ? 0.75m 水深H ： H 3 3 ? HX

SVI：污泥体积指数； 取SVI=140mg/L 式中： n 2 : 1d内循环周期数；

n 2 ? 水深H2： H2 ? H ?? H1 ?? H3 ? 2.1 ?? 0.6 ?? 0.75 ? 0.75m CASS 池总高： H0 =2.1+0.5=2.6m （8）隔墙底部连通孔口尺寸

0.5m为超高

A1 ??

Q 2500 4.2 ?1.05 ? 0.6 BL1 H1 ?? ? 0.37m ? ?2224n1 n u 24 ? 2 ? 5 ? 36 u 36 3

n3 ：连通孔个数，个；取 5 个

u ：孔口流速， m / h ，一般为 20～50 m / h ；取 36 m / h