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系统设计计算出水系统的作用是把沉淀区液面的澄清水均匀的收集并排出,出水是否均匀对处理效果有很大的影响。①出水槽设计单设一个沿着圆形池子内壁的出水槽,设槽宽取u=,出水槽口附近水流速度为=/s,出水槽附近水深取槽口附近水深为,;出水槽尺寸:,②溢流堰设计出水设三角堰,堰高50mm,堰上水头取,则每个三角堰的流量:;三角堰个数:设计取76个;三角堰中心距:。2沼气收集系统的设计计算①沼气产量计算设计沼气产率取,每日总产气量:,集气管:每个集气罩的沼气用一根集气管收集,每根集气管内最大气流量:取,,管内流速为。②水封罐设计水封罐主要是用来控制三相分离器的集气室中气液两相界面高度,因为液面太高或波动是,浮渣或浮沫可能会引起出气管的堵塞或使气体部分进入沉降室,同时兼有排泥和排除冷凝水作用。水封高度:式中--反应器至贮气罐的压头损失和贮气罐内的压头,为保证安全取贮气罐内压头,集气罩中出气气压最大取2,贮气罐内压强为400mm。水封罐:,水封罐面积一般为进气管面积的4倍,。③气水分离器气水分离器起到对沼气干燥的作用,选用钢制气水分离器一个,气水分离器中预装钢丝填料,在气水分离器前设置过滤器以净化沼气,在分离器出气管上装设流量计及压力表。④沼气柜容量确定由上述计算可知该处理站日产沼气570m3,则沼气柜容量应为2h产气量的体积确定,即,取50m3设计选用300钢板水槽内导轨湿式储气柜,尺寸为。⑤沼气燃烧器正常情况下,沼气全部送入沼气柜储存,事故状态可启动沼气燃烧器燃烧处理。来自于沼气稳压柜的沼气流向一个最大燃烧能力为70m3/h的沼气燃烧器。沼气燃烧器的操作由沼气稳压柜的气位自动控制。沼气燃烧器的操作由一个辅助燃烧器(由电磁阀控制)、一个主燃烧器、一套点火器和温度传感器构成。在正常工作状态下主燃烧器管道上的手动阀常开,一旦沼气压力达到某个设定值,辅助燃烧器电磁阀打开,点火器即点火,如果温度探头检测到高温,说明点火火苗在燃烧。如果沼气稳压柜的气位达到某个水平,点火阀自动打开,点火器自动开启。如果沼气稳压柜气位达到主阀开启位水平时,沼气燃烧器主阀自动打开,沼气由点火火苗点燃,然后沼气稳压柜气位缓慢下降到某个水平,沼气燃烧器主阀会自动关闭,而点火火苗始终保持燃烧。(升流式厌氧污泥床):粮食类加工的工艺废水其CODcr、BOD5,浓度较高,若采用好氧生物处理,不仅构筑物容积大,增加投资费用,而且日常的操作费用也较高。因而采用厌氧处理技术,这样不仅节省了好氧处理的运行费用,还可以产生沼气二次能源进行利用。UASB反应器主要从完善三相分离器的结构来提高有机污染物的去除效果。UASB是集生物反应与沉淀于一体的一种结构紧凑、效率高的厌氧反应器。为了满足池内厌氧状态防止臭气散逸,UASB池顶上部采用盖板密封,出水管和出气管分别设置水封装置,池内所有管道、三相分离器和池壁均做防腐处理。UASB系统的原理是在形成沉淀性能良好的污泥絮凝体的基础上,并结合在反应器内设置污泥沉淀系统,使气相、液相和固相三相得到分离。形成和保持沉淀性能良好的污泥(可以是絮状污泥或颗粒型污泥)是UASB系统良好的运行的根本点。UASB反应器与其他大多数厌氧生物处理装置不同之处就是:废水由下向上流过反应器,污泥无需特殊搅拌设备;反应器顶部装有三相(气、液、固)分离器。其最大突出特点是能在反应器内实现污泥颗粒化,~2cm,~,具有良好的沉淀性能和很高产甲烷活性。污泥颗粒化后,反应器内污泥的平均浓度可达50gVSS/L左右,污泥龄一般在30天以上,而反应器水力停留时间比较短,所以UASB反应器具有很高的容积负荷。UASB反应器的外形和结构材料反应器的形状与尺寸UASB反应器的断面形状一般为矩形或圆形。这两种类型的反应器都已大量应用于实际中。圆形反应器的建造费用比具有相同面积的矩形反应器至少要低12%。但是圆形反应器的这一优点,仅在采用单个池子才突出。所以采用单个和小的UASB反应器时,应建造圆形池子。而大的反应器经常建成矩形或方形的。当建两个或两个以上反应器时,矩形反应器可以采用公用壁。当采用钢结构时,常采用圆形断面,当采用钢筋混凝土结构时,常采用矩形断面。由于三相分离器构造要求,采用矩形断面便于设计加工。UASB反应器容积(包括沉淀区和反应区)有3种设计方法,但是,负荷设计法是主要的。UASB反应器的最经济的高度(深度)为4~6m,并且在大多数情况下这也是系统最优的运行范围。进水容积负荷一般不超过5kgCOD/(m3·d)。本次设计采用6座矩形UASB反应器。UASB反应器的组成(1)进水配水系统该系统功能主要是将废水均匀地分配到整个反应器,并具有进行水力搅拌的功能,这时候反应器高速运行的关键之一。它由布水管和不水管嘴组成。由于废水是以多点股流的方式流入的,在反应器的一定范围内,不可避免围绕每一布水点形成局部的纵向横流。一般而言,一定强度的纵向环流能促进反应区污泥床层底部颗粒污泥的翻腾打旋,促进水污染与污泥粒子的充分接触,强化反应速率;同时,也有利于底层颗粒污泥上黏附的微小气泡脱离,防止其浮升于悬浮层,减小污泥固体的流失量。但是,这种由布水股流引起的纵向环流如果太剧烈,将会引起恶果:一方面,会破坏污泥床层的宏观稳定性,增大悬浮层的污泥浓度,增加污泥流失几率,另一方面,一部分进水会迅速穿过污泥床层,直接进入悬浮层,造成严重的短流现象,恶化出水水质。目前,在生产运行装置中所采用的进水方式大致可分为间歇式(脉冲式)、连续式、连续与间歇会流向结合进水等几种方式。从布水管的形式有一管多孔、一管一孔和分枝状等多种形式。反应器布水点数量设置与处理流量、进水浓度、容积负荷等因素有关。(2)反应区反应区是UASB反应器的工作主体,其中装满高活性厌氧生物污泥,上部为悬浮污泥层,下部为污泥床,,用于生物吸附和降解可生化的有机污染物。共分3个功能区,即底部的布水区,中部的反应区,顶部的分离出水区。反应区内的厌氧微生物存在3种状态:①游离的单个菌体;②聚集成微笑絮体的菌体;③聚集成较大的颗粒的菌体。