鉴于钢铁生产企业对水资源的需求量大以及我州绝国面临着水资源匮乏的情况,需要最大限度的减少钢铁生产的取水量,进而降低新水的消耗,真正的实现节能减排,这就需要加强对废水的处理和回用。在钢铁生产企业中,借助一定的工艺,结合企业的生产特点和实际情况,对废水进行合理的处理和回用,进而减少消耗和污染,实现钢铁生产企业经济效益和环境效益的统一,真正的促进钢铁生产企业的可持续发展。
一、钢铁生产企业的废水特征
钢铁生产企业包括多个部门,如原料厂、烧结球团厂、焦化厂、炼铁厂、炼钢厂、轧钢厂、机修动力厂等分厂,其中直接循环冷却水和间接循环冷却水强制排污水占生产排水的大部分,并且呈现出悬浮物和盐分含量大的特点,其污染物主要是悬浮物、硬物和油。
在钢铁生产企业的废水中加入混凝剂、助凝剂和石灰等材料后,可以通过沉淀和过滤等物化处理手段,除去废水中的浮油以及悬浮物等,进而满足进行回用的要求,可以进行厕所的冲刷、车间地面的清洗以及绿化等。就当前钢铁生产企业的废水处理技术而言,应用的是分流制排水系统,不同水质的废水经过不同的渠道,采用不同的处理工艺,提高了废水处理的效率。钢铁生产企业的废水排量大,会导致调节池容积的增加,这势必会增加土建费用,与此同时对于溶解性有机物含量高的废水,即使经过处理后也难以达到回收利用的标准。此外,在废水的处理中,会混入有机污染物,进而导致了藻类植物在构筑物中的繁殖,这就需要借助更多含量的石灰药量,增加了废水处理的成本。
可见,钢铁生产企业的排放废水量大,并且废水水质差,在进行废水的处理和回用方面面临着较大的困境,需要采取有效的措施,对废水的处理和回用系统进行设计改进,进而满足钢铁生产企业对废水处理的需求,进而推动钢铁生产企业的可持续发展。
二、钢铁生产废水处理与回用设计的工艺流程
钢铁生产企业的废水排放量大,从节约用水、保护环境以及减少废水排放等方面综合考虑,需要对生产的废水进行回用和处理,提高废水的质量,保证达到一定的水质指标,实现钢铁生产企业经济效益和环境效益的有效结合。
在对钢铁生产企业的废水进行处理和回用时,要以企业的废水排放量、水质的特征以及回用水水质的标准设计系统,按照一定的工艺流程进行。鉴于钢铁生产企业的废培迹宏水中多是浮油和悬浮物,需要借助物化处理方法,通过利用石灰法混凝、沉淀、过滤来完成废水的处理和回用,不仅大大的提高了废水处理的效果,并节约的了生产成本,提高了钢铁生产企业的经济效益和环境效益,其工艺流程图如下:
钢铁生产企业的废水先经过收集网后被送到废水处理厂,在粗格栅的作用下去除其中的较大颗粒的固体以及垃圾,这样可以避免后续配册工艺设备产生阻塞的现象。经过初步处理的废水进入调节池中,然后调节池将在加入一定的药剂以后将废水输送到细格栅,经过进一步的过滤后自流到曝气除油沉砂池,在压缩空气搅拌作用下,进行砂水油的分离。同时在除油沉砂池内经常设置刮油刮渣机以及吸砂泵,用于除去水中无机颗粒的沉淀物,进而提高去油的效率,并且大大减少了固体颗粒对后续设备的磨损。下一个环节是进入混凝反应配水池,借助石灰乳和聚铁溶液进行化学反应,用于去除废水中的碱度以及部分硬度,并且可以起到一定的杀菌消毒作用,避免藻类植物的繁衍,这一环节中压注意石灰的投入量控制。经过混凝反应后的废水进入高效沉淀池,池采用絮凝反应池与沉淀池合建模式,在絮凝反应池中投加聚合物电介质,并从沉淀池回流活性泥渣,通过吸附架桥作用,使细小的矾花变大,以利于悬浮物颗粒沉淀去除。
在经过以上工艺处理的废水一般都能达到回用水质的要求,对于达不到要求的废水需要经过过滤,进而降低水浊度,应用最为广泛的是深层过滤技术,是在利用均质级配滤料的基础上,保证一定的过滤水位,并提高滤床的深度和滤池的纳污能力,大大地提高了水的质量,满足钢铁生产的需求。
三、钢铁生产企业污水处理和回用系统
为了更好的发挥钢铁生产企业的污水处理和回用系统的效果,需要对各个子系统的作用和重要的工艺参数进行合理的把握,进而保证处理后的水能够满足回用水水质标准的要求。
(一)对废水的预处理
为了去除废水中的浮渣、浮油和沉砂,需要对废水进行预处理,在提高浮油去除效率的同时,还对后期处理中的设备和构筑物起到了很大的保护作用。在对废水进行预处理时需要借助一定的设备,如废水进水井、粗格栅、调节水池、提升泵站、细格栅、曝气除油沉砂池等。废水进水井主要用于对废水进行汇集,并对废水的PH值进行监控。而粗格栅是调节池中除去水中较大漂浮物的主要设备,在运作中需要工作人员进行定期的清理清运。调节水池是为了减小废水流动的波动,并且保证污水均质同时保证下游的污水流量变化控制在最小的范围内。提升泵站是借助自动调节阀实现对流量的自动调节,并最大限度的减少水量对沉淀池的冲击。细格栅同粗格栅一样,都是用于去除水中的固体杂质,前者可以进一步提高污水的质量。由于钢铁生产企业的废水含油量较大,需要借助曝气除油沉砂池,降低其含油量并减少对后续工作设备的磨损,为后期的废水处理和回用创造了有力的条件。
(二)混凝沉淀
混凝沉淀工艺由1座前混凝配水构筑物、3座絮凝反应高效沉淀池与1座后混凝反应池组成,主要是借助一定用量的药剂投入到污水中产生化学反应,进而提升水的质量,满足回用的要求。在对废水进行污水沉淀凝固时,需要加强对废水水质的研究,并就不同水质进行分流处理,进而为试剂的使用量提供参数依据,减少资金的投入,提高钢铁生产企业的经济效益。
(三)对废水的过滤
在经过高效沉淀处理后的水,需要加入一定的酸来调节其碱度,这就需要进行进一步的处理,利用高速砂滤池,保证水质满足回用水质的标准,并且首先要对反洗水量进行控制,然后利用清水池进行加压后方可回收利用。在系统的设计中,可以实现过滤的自动控制,并,采用PLC调节滤后出水阀开启度控制滤池过滤水位保持恒定值实现,进而保证水流均匀地通过滤料层,大大的提高了过滤的效果。
此外,在对钢铁废水进行处理以后,还要实现对废水的回用,同时还需要将废水的杂质进行清运处理,避免对环境的污染和破坏,真正的使钢铁生产企业的废水处理进入良性循环。
结束语:
为了实现钢铁生产企业的可持续发展和顺应科学发展观的要求,需要建立钢铁生产企业的废水处理和回用系统,利用先进的工艺,加强对废水的处理,以便其满足回用水的指标,进而实现钢铁生产企业经济效益和环境效益的统一,为钢铁生产企业的发展指明方向。
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② sbr污水处理工艺流程,以及设计计算
重要的参数——充水比。
弄清楚这个后,其余与常规活性污泥法计算没太大区别。
可以参GB50016《室外排水设计规范》。
③ 工业废水乳制品处理工艺有哪几种
乳品废水处理技术
虽然乳制品企业产品种类不同,但废水性质接近,都属于高蛋白质含量的废水,较易于被生物利用,故国内外普遍使用生物处理方法治理乳制品废水。目前国内比较成熟、可靠的废水处理工艺有:水解酸化+好氧生化处理工艺及厌氧UASB+好氧生化处理工艺。
1.乳品废水处理主要工艺
(1)水解酸化+好氧生化处理工艺
水解酸化+好氧生化处理工艺流程
由车间排出的废水经厂内污水管网进入格栅去除废水中粒径较大的悬浮物、漂浮物等杂物以保护后续处理设施能正常运行;然后自流进入调节水解酸化池调节水质水量,并使废水的pH值降低,促使废水中的蛋白质脱稳絮凝;经调节水解的废水用泵提升至预处理系统处理废水中的悬浮油脂和乳蛋白,预处理系统根据废水的水质情况可以采用隔油沉淀和气浮两级处理工艺,也可采用一级气浮处理工艺,在酸化效果良好的情况下,废水的COD、BOD的去除率可达到50%以上;预处理后的废水进入后续好氧CASS反应池处理后达标排放。
乳品废水采用水解酸化+好氧生化处理工艺,废水处理管理简单、处理效果稳定、出水水质具有较高的达标率。但运行费用较高、浮渣及污泥量较大。
(2)厌氧UASB+好氧生化处理工艺
厌氧UASB+好氧生化处理工艺流程
厌氧UASB+好氧生化处理工艺与水解酸化+好氧生化处理工艺的主要区别是增加了一级厌氧处理工艺,增加厌氧处理工艺的目的是减少废水处理的运行费用,降低废水处理中的污泥产量。
从实际的工程运行情况来看,厌氧UASB+好氧生化处理工艺是可以在乳品废水处理中应用的,能够达到减少废水处理的运行费用,降低废水处理中的污泥产量的目的。但是采用此工艺也存在运行管理复杂、处理效果不稳定、有安全方面的隐患等问题,厌氧系统在设计中要严格按照消防规范进行设计,在运行管理中要注意放火、防爆及防止中毒等,严格按操作规程管理。如果在运行中出现安全事故,后果将不堪设想。
分析厌氧UASB在运行中出现的处理效果问题,主要是由于乳品废水中浮渣的影响、三相分离器选型不合理引起的。要保证厌氧系统的稳定运行必须解决好UASB反应器中的浮渣问题,选择能够在浮渣量较大时也能稳定运行的三相分离器。对与产生浮渣量较大的冷饮及酸奶等废水,更应高度重视浮渣的预处理及三相分离器形式的选择。
此外由于乳品废水采用厌氧处理不易形成颗粒污泥,在厌氧系统设计中不能采用较高的有机负荷,一般设计负荷应在2~3kg/m3.d,否则将会影响到整个系统的处理效果与稳定运行。
④ 工业废水的治理流程是怎样的
工业废水处理流程的选择,直接关系到建设费用和运行费用的多少、处理效果的好坏、占地面积的大小、管理上的方便与否等关键问题。因此,在进行废水处理厂设计时,必须做好工艺流程的比较,以确定最佳方案。
1.废水处理级别的确定
选择废水处理工艺流程时首先应按受纳水体的性质确定出水水质要求, 并依此确定处理级别, 排水应达到国家排放标准(GB8978- 1996)。设市城市和重点流域及水资源保护区的建制镇必须建设二级废水处理设施;受纳水体为封闭或半封闭水体时, 为防治富营养化, 城市废水应进行二级强化处理, 增强除磷脱氮的效果;非重点流域和非水源保护区的建制镇, 根据当地的经济条件和水污染控制要求, 可先行一级强化处理, 分期实现二级处理。
2.工艺流程选择应考虑的因素
2.1技术因素
处理规模;进水水质特性,重点考虑有机物负荷、氮磷含量;出水水质要求, 重点考虑对氮磷的要求以及回用要求;各种污染物的去除率;气候等自然条件, 北方地区应考虑低温条件下稳定运行;污泥的特性和用途。
2.1经济因素
批准的占地面积, 征地价格;基建投资;运行成本;自动化水平, 操作难易程度, 当地运行管理能力。
3.工艺流程选择的原则
保证出水水质达到要求;处理效果稳定, 技术成熟可靠、先进适用;降低基建投资和运行费用, 节省电耗;减小占地面积;运行管理方便, 运转灵活;污泥需达到稳定;适应当地的具体情况;可积极稳妥地选用废水处理新技术。
3.废水处理工艺流程的比较和选择方法
3.1技术比较
在方案初选时可以采用定性的技术比较, 城市废水处理工艺应根据处理规模、水质特性、排放方式和水质要求、受纳水体的环境功能以及当地的用地、气候、经济等实际情况和要求, 经全面的技术比较和初步经济比较后优选确定。
方案选择比较时需要考虑的主要技术经济指标包括: 处理单位水量投资、削减单位污染物投资、处理单位水量电耗和成本、削减单位污染物电耗和成本、占地面积、运行性能可靠性、管理维护难易程度、总体环境效益等。
定性比较时可以采用有定论的结论和经验值等, 而不必进行详细计算。几种常用生物处理方法的比较见表。
3.2经济比较
在选定最终采用的工艺流程时, 应选择2~ 3 种工艺流程进行全面的定量化的经济比较。可以采用年成本法或净现值法进行比较。
年成本法。将各方案的基建投资和年经营费用按标准投资收益率, 考虑复利因素后, 换算成使用年限内每年年末等额偿付的成本- 年成本, 比较年成本最低者为经济可取的方案。
净现值法。将工程使用整个年限内的收益和成本(包括投资和经营费) 按照适当的贴现率折算为基准年的现值, 收益与成本现行总值的差额即净现值, 净现值大的方案较优。
多目标决策法。多目标决策是根据模糊决策的概念, 采用定性和定量相结合的系统评价法。按工程特点确定评价指标, 一般可以采用5 分制评分, 效益最好的为5 分, 最差的为1 分。同时, 按评价指标的重要性进行级差量化处理(加权) , 分为极重要、很重要、重要、应考虑、意义不大五级。取意义不大权重为1 级, 依次按2n- 1 进级, 再按加权数算出评价总分, 总分最高的为多目标系统的最佳方案。评价指标项目及权重应根据项目具体情况合理确定。
进行工艺流程选择时, 可以先根据废水处理厂的建设规模, 进水水质特点和排放所要求的处理程度, 排除不适用的处理工艺, 初选2~ 3 种流程, 然后再针对初选的处理工艺进行全面的技术经济对比后确定最终的工艺流程。
⑤ 工业废水最新的处理工艺有哪几种
有物理法:筛滤、沉淀、气浮、离心分离、磁分离、蒸发等化学法:混凝法、中和法、氧化还原法、电解法、化学沉淀法生物法:活性污泥法、生物膜法、厌氧消化法、生物稳定塘、土地处理法。物理化学法:吸附、浮选、萃取、吹脱、膜分离等物理化学过程来处理回收废水中的污染物。
⑥ 怎样处理造纸工业废水
处理造纸工业废水的方法主要包括提高循环用水率和采用多种废水处理技术。
1. 提高循环用水率: 通过改进生产工艺和流程设计,提高造纸过程中的水循环利用率,减少新鲜水的使用量和废水的排放量。
2. 废水处理技术: 浮选法:用于回收白水中的纤维性固体,回收率高达95%,澄清水可循环使用,有效减少废水中的悬浮物。 燃烧法:针对黑水,回收其中的Na、S、Na盐及有机物结合的其他钠盐,实现资源的再利用。 中和法:调整废水的pH值,使其达到排放标准或适合后续处理的要求。 混凝沉淀或浮选法:去除废水中悬浮固体,提高废水的清澈度。 化学沉淀法:用于废水的脱色处理,去除废水中的有色物质。 生物处理法:能有效去除废水中的BOD,对牛皮纸废水等特定类型废水特别有效。 湿式氧化法:成功应用于亚硫酸纸浆废水的处理,能有效降解废水中的有机物。 先进处理方法:如反渗透、超滤、电渗析等,这些方法能够进一步提升废水处理效率与资源回收率,实现废水的深度净化和资源的最大化利用。
通过综合运用上述技术,造纸工业废水处理不仅能够有效减少环境污染,还能实现资源的循环利用,促进造纸工业的可持续发展。
⑦ 某工业废水的处理工艺流程图如下,试回答
① 确定栅前水深
根据最优水力断面公式 计算得:
(1-1)
所以栅前槽宽约0.283m。栅前水深h≈0.142m
说明:由于水量小的缘故,计算数据偏小,这里为了设计的需要、施工的方便以及设备选型的准确,取栅槽宽度0.60m,栅前水深0.30m。
② 格栅计算
(1-2)
n—格栅间隙数
代入数据得: =36(条)
栅槽有效宽度(B), 设计采用ø10圆钢为栅条,即S=0.01m。
=0.494m
取格栅宽度B=0.8m
通过格栅的水头损失h1
(1-3)
(1-4)
h0—计算水头损失;
g—重力加速度,取9.81m/s2;
K—系数,格栅受污物堵塞后,水头损失增大的倍数,一般K=3.0;
ξ—阻力系数,其数值与格栅栅条的断面几何形状有关, ,当为矩形断面时, =2.42。
= =0.098m
所以:栅后槽总高度H
=0.3+0.098+0.3=0.698m
——栅前渠超高,取0.3m
栅槽总长度L
=0.275m (1-5)
(1-6)
=0.3+0.3=0.6m
2.26m
L1—进水渠长,m; L2—栅槽与出水渠连接处渐窄部分长度,m;
B1—进水渠宽,; α1—进水渐宽部分的展开角,一般取20°。
(3) 栅渣量计算
对于栅条间距b=4mm的细格栅,对于属于精细化工范畴的化学制药厂废水,每单位体积污水拦截污物为W1=0.03 m3/103m3,每日栅渣量为:
=0.04 m3/d (1-7)
拦截污物量小于0.3m3/d,应采用人工清渣。
3.3.2 调节池
(1) 设计说明
根据生产废水排放规律,以及后续处理构筑物对水质水量稳定性的要求,设调节池3座,分别是:高浓度调节池、储液池和低浓度调节池。
(2)设计计算
① 高浓度调节池的设计和计算
高浓度调节池主要调节各主要生产工段的生产废水,对其进行水质水量的调节,采用底下式,加盖(为了防止挥发性物质挥发,污染环境)。
设调节池水力停留时间为T=3d,则调节池的有效容积为:
=513 m3 (2-1)
——为高浓度有机废水水量
取平面尺寸为(12 12)m2,设一座
则有效水深 =3.56m (2-2)
取超高0.3m
所以H=h+0.3=3.9m
说明:采用地下式,不设污泥斗,设搅拌器一套。因为高浓度有机废水中含有大量的有机物,其中包括难降解的、大分子的和有毒的,如果设有污泥斗,在它的污泥中,BOD和COD负荷都会很高,而且难以处理。
设备:100WL30-20-5.5型污水泵两台,一备一用。性能:流量30m3/h,扬程20m,出口直径100mm,效率42%,电动机功率5.5kw。
② 储液池的设计及计算
储液池的作用是储存经过高浓度调节池的有机废水。
设水力停留时间为1.5d
有效容积为: =256.5m3
取平面尺寸为( )m2
有效水深为: =3.56m
取超高0.3m
所以H=h+0.3=3.9m
说明:采用地下式,不设污泥斗,设搅拌器一套。
③ 低浓度调节池(总调节池)的设计及计算
低浓度有机废水包括生产工艺中的冲洗废水、污冷凝水、生活污水等。
在储液池经过化学氧化的高浓度有机废水也进入总调节池。
设水力停留时间为1.6d
有效容积为: =1920m3
取平面尺寸为( )m2
则有效水深为: =3.56m
取超高0.3m,所以H=h+0.3=3.9m。
说明:不设污泥斗,设搅拌器一套。
3.3.3 UASB反应器
(1) 设计说明
UASB反应器由反应区、进水管道和位于上部的三相分离器组成。反应器下部由具有良好的沉淀和絮凝性能的高质量分数厌氧污泥形成污泥床,污水从进水口自下而上通过污泥床,与厌氧污泥充分接触反应。厌氧分解过程中产生的沼气形成微小气泡不断释放、上升,逐渐形成较大气泡。反应器中,上部污泥在沼气的扰动下形成污泥质量分数较低的悬浮层,顶部的分离器进行污泥、沼气和废水的三相分离。处理后的水从沉淀区上部溢流排出,气室的沼气可用管道导出,沉淀在泥斗壁上的污泥在重力作用下沿泥斗壁斜面下滑回到反应区,使得反应区有足够的污泥浓度。
本设计中UASB采用钢筋混凝土结构,截面取正方形。
本工程所处理工业废水属高浓度有机废水,生物降解性好,UASB反器作为处理工艺的主体,拟按下列参数设计。
设计流量 1200 m³/d =50m³/h
进水浓度 CODcr=5000mg/L COD去除率为87.5%
容积负荷 Nv=6.5kgCOD/(m³•d)
产气率 r=0.4m³/kgCOD
污泥产率 X=0.15kg/kgCOD
(2) UASB反应器工艺构造设计计算
① UASB总容积计算
UASB总容积:
V = QSr/Nv = 1200×5×87.5%/6.5 = 807.7 m³ (3-1)
选用两座反应器,则每座反应器的容积 Viˊ= V/2 = 404 m³
设UASB的体积有效系数为87%,则每座反应器的实需容积
Vi = 404/87%= 464m³
若选用截面为8m×8m 的反应器两座,则水力负荷约为
0.3m³/(m²•h)<1.0m³/(m²•h) 符合要求
求得反应器高为8m,其中有效高度7.5m,保护高0.5m.
② 三相分离器的设计
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:
a.液进入沉淀区之前,必须将其中的气泡予以脱出,防止气泡进入沉淀区影响
沉淀效果。
b. 沉淀区的表面水力负荷应在0.7m³/(m²•h)以下,进入沉淀区前,通过沉淀槽底缝隙的流速不大于2.0m/h。
c. 沉淀斜板倾角不小于50°,使沉泥不在斜板积累,尽快回落入反应区内。
d.出水堰前设置挡板以防止上浮污泥流失,某些情况下应设置浮渣清除装置。
三相分离器设计需确定三相分离器数量,大小斜板尺寸、倾角和相互关系。
三相分离器由上下两组重叠的高度不同的三角形集气罩组成。本设计采用上集气罩为大集气罩,下集气罩为小集气罩。大集气罩由钢板制成,起集气作用,小集气罩为实心钢筋混凝土结构,实起支撑作用。
取上下三角形集气罩斜面的水平倾角为θ=55°,h2=0.5m
根据图b所示几何关系可得:
b1=h2/tgθ=0.5/tg55°=0.35m (3-2)
b2=b-2 b1=2.67-2×0.35=1.97m (3-3)
下三角形集气罩之间污泥回流缝中混合液上升流速v1可用下式计算:
v1 = Q/S1 (3-4)
S1 = b2×l×n = 1.97×8×3 = 47.28 m² (3-5)
= 25/47.28 = 0.53m/h < 2m/h
取CD为0.3m,上三角形集气罩与下三角形集气罩斜面之间回流缝流速v2可用下式计算:
v2 = Q/S2
S2 = CD×l×2n = 0.3×8×2×3 = 14.4 m²
= 25/14.4 = 1.74m/h < 2m/h
满足v1 < v2 < 2.0m/h 的要求
取CE=0.3m,则上三角形集气罩的位置即可确定,且
BC = CE/sin35°= 0.3/sin35°= 0.52m
AB = ( b1-CD)/cos55°= 0.09m
h3 \ = [Abcos55°+(b2-0.5)/2]tg55°
=[0.26cos55°+(1.97-0.5)/2] •tg55°= 1.26m
取水深h1 = 0.8m.
集气罩及各部分的尺寸标注见下图:
气分离效果的校核:
设沼气气泡的直径d=0.008cm, 20℃时,净水的运动粘滞系数υ=0.0101cm2/s,取废水密度ρ1=1.01g/cm³,沼气密度ρ=1.2×10-3g/cm³,碰撞系数β=0.95,动力粘滞系数
µ=υ•ρ=0.0101×1.01=0.0102g/(cm•s)
由于废水的µ一般大于净水,可取废水的µ=0.02g/(cm•s)
则气泡的上升速度vb= βg•(ρ1-ρ) •d²/18µ (3-6)
= 0.95×981×(1.01-1.2×10-3) ×0.008²/(18×0.02)
= 0.167cm/s =6.01m/h
va= Q/S3=25/(0.3×8×6)=1.74m/h
根据以上的计算结果有
BC/AB=0 .52/0.56=2
vb/va =6.01/1.74=3.45
满足 vb/va > BC/AB 的要求,则直径大于0.008的气泡均可进入气室.
③ 布水系统的设计
两池共用一根DN150的进水干管, 采用穿孔管配水。每座反应器设4根DN150长6.7m的穿孔管,每两根管之间的中心距为2m,配水孔径采用 7φ14mm,孔距为2m,即每根管上设4个配水孔,每个孔的服务面积2m×2m=4m2,孔口向下,穿孔管距反应器底0.20m.
每座反应器共有16个配水孔,若采用连续进水,则每个孔的孔口流
2.11m/s > 2m/s ,符合要求.
估算布水系统的水头损失为0.7m,UASB的水头损失为0.8m,则废水在UASB反应器中的总水头损失为1.5m.
管道布置见图10:
水面低0.6m.
④出水渠的设计计算
每座UASB反应器设四条出水渠,出水渠保持水平,四条出水渠的出水汇入集水渠,再经出水管排出.
a.出水渠: 采用锯齿形出水渠,钢结构.渠宽取0.2m,渠深取0.3m.
b.三角堰设计计算
每座UASB反应器处理水量7L/s,溢流负荷为1~2L/(m•s)
设计溢流负荷取f=2L/(m•s),则堰上水面总长
L= q/f= 7/2= 3.5m (3-7)
设计90°三角堰,堰高 H=50mm,堰口宽 B=100mm,堰上水头 h=25mm,则堰口水面宽 b=50mm,三角堰数量 n=L/b=3.5/0.05=70个.
设计堰板长为8-0.3=7.7m,共6块,每块堰10个100mm堰口,10个670mm间隙.
堰上水头校核:
则每个堰出流率 q=0.007/70=1×10-4m³/s
按90°三角堰计算公式 q=1.43h5/2 (3-8)
则堰上水头为 h=(q/1.43)0.4=(1×10-4/1.43) 0.4=0.022m
c. 集水渠: 集水渠宽取0.3m, 集水渠底比反应器内
d. 出水管: 取DN150的铸铁管,出水管在集水渠中心底部.出水管中的水再汇入位于走道下的DN200的排水总管.
e.浮渣挡板:为防止浮渣进入曝气池,在出水渠外侧0.3m处设浮渣挡板.挡板深入水面下0.2m,水面上0.025m.
⑤ 排泥管的设计计算
a.排泥量的设计计算
每座UASB的设计流量Q=600m³/d,进水COD浓度为5000mg/L,COD去除率为87.5%,产泥系数为R=0.15kg干泥/kgCOD,则产泥量
Q=600×5000÷1000×0.875×0.15=394kg干泥/d
设UASB排泥含水率为98%,湿污泥密度为1000kg/m³,则每日产生的湿污泥量 Q=394/(1000×2%)=19.7m³/d
则两座UASB的总产泥量
Q0=2×19.7=39.4m³/d
⑥ 沼气管道系统设计计算
a.产气量计算
每座UASB设计流量 Q=25m ³/h
进水CODcr S0=5000mg/L=5kg/m³
COD去除率 E=87.5%
产气率 r=0.4 m³/kgCOD
则产气量 Gi=Q•S0•Er (3-9)
=25×5×0.875×0.4=43.75 m ³/h
两座UASB产气量共为 G=87.5 m ³/h
b.沼气管道的设计
出气管: 根据三相分离器的特点,每一个集气罩分别引一根出气管,管径为DN100.
水封罐: 本设计选用D=500mm的水封罐.
水封高度 H=H1-HM
H1—大集气罩内的压力水头,取为1mH2O
HM—沼气柜的压力水头,取为0.4mH2O
则H=H1-HM=1-0.4=0.6mH2O
取水封罐高度Hˊ=1.0m ,其中超高为0.4m