厌氧塔计算手册

1. 厌氧塔的设计计算

1.1 反应器结构尺寸设计计算

（1）

反应器的有效容积

设计容积负荷为

5.0 /( 3 / )

N v kgCOD m d

进出水 COD 浓度 C 0 2000( mg / L) ， E=0.70

QC 0 E

3000 20 0.70

8400m

3

3

V=

5.0

，取为 8400 m

N v

式中 Q ——设计处理流量

m 3 / d

C 0——进出水 CO

D 浓度 kgCOD/

3

m

E ——去除率

N V ——容积负荷

（2）

反应器的形状和尺寸。

工程设计反应器 3 座，横截面积为圆形。

1） 反应器有效高为

h 17.0m 则

横截面积： S

V 有效

8400

＝495(m 2 )

h

17.0

单池面积： S i S

495 165(m 2 )

n

3

2) 单池从布水均匀性和经济性考虑，高、直径比在 1.2 ： 1 以下较合适。

设直径 D

15 m ，则高 h

D*1.2

15 * 1.2m 18 ，设计中取 h 18m

单池截面积： S i '

3.14 * ( D

)2 h

3.14 7.52 176.6( m 2 )

2

设计反应器总高 H 18m ，其中超高 1.0 m

单池总容积： V i

S i ' H ' 176.6 (18.0 1.0) 3000( m 3 )

单个反应器实际尺寸：

D H φ15m 18m

反应器总池面积： S S i ' n

176.6 3 529.8(m 2 )

反应器总容积： V

V 'i n 3000 3 9000(m 3 )

（3）水力停留时间（ HRT）及水力负荷（V r） N v

t HRT V9000

72h Q

24

3000

V r Q30000.24[m3/( m2 .h)]

S24 176.63

根据参考文献，对于颗粒污泥，水力负荷

0.10.93/(2. ) 故符合要求。V r m m h

1.7.2三相分离器构造设计计算

（1）沉淀区设计

根据一般设计要求，水流在沉淀室内表面负荷率'

0.73/(2. ) 沉淀室底部进水

q m m h

口表面负荷一般小于 2.03

/(2. ) 。

m m h

本工程设计中，与短边平行，沿长边每池布置8 个集气罩，构成7 个分离单元，则每池设置 7 个三项分离器。

三项分离器长度： l ' b 16(m)

每个单元宽度： b'l

18 2.57(m) 77

沉淀区的沉淀面积即为反应器的水平面积即288 m2

沉淀区表面负荷率：Q i114.580.39

m 3 /(

m

2 . ) 1.0 2.0

m

3/(

m

2 . )

S288h h （2）回流缝设计

设上下三角形集气罩斜面水平夹角为 55°，取h3 1.4m

h3 1.4

0.98(m)

b1

tan 55.

tan

b2 b 2b1 3.0 2 0.98 1.04(m)

式中： b —单元三项分离器宽度，m；

b1—下三角形集气罩底的宽度，m；

b2—相邻两个下三角形集气罩之间的水平距离（即污泥回流缝之一）， m；

h3—下三角形集气罩的垂直高度，m；

设上下三角形集气罩斜面水平夹角为 55°，取h3 1.4m

h3 1.4

0.98(m)

b1

tan 55.

tan

b2 b 2b1 3.0 2 0.981.04(m)

式中： b —单元三项分离器宽度，m；

b1—下三角形集气罩底的宽度，m；

b

h1

h2

h4

h3

b1 b 2

图 4 三相分离器计算草图

b2—相邻两个下三角形集气罩之间的水平距离（即污泥回流缝之一）， m；

h3—下三角形集气罩的垂直高度，m；

下三角集气罩之间污泥回流缝中混合液的上升流速

a1nb2 l '7 1.04 16116.48(m2 )

v1

Q i114.58

0.98(m / h)

a1116.48

式中： v1—下三角形集气罩之间污泥回流缝中混合液的上升流速，m/h；

2

a1—下三角形集气罩回流缝总面积，m；

l '—反应器的宽度，即三项分离器的长度b,m；

n —反应器三项分离器的单元数；

为使回流缝水流稳定，固、液分离效果好，污泥回流顺利，一般v1 2m / h ，上三角集器罩下端与下三角斜面之间水平距离的回流缝中水流的流速。设b3CD0.3m

a2 2nb3l 2 7 0.3 16 67.2(m2 )

v2

Q i114.58

a21.7(m / h)

67.2

式中： v2—上三角集气罩下断语下三角集气罩斜面之间水平距离的回流缝中水流的流速，

m/h；

a2—上三角形集气罩回流缝总面积，2m；

b3—上三角形集气罩回流缝的宽度，m；

假设 a2为控制断面 A min，一般其面积不低于反应器面积的20%，v2就是v max，同时要满足： v1v2 (v max ) 2.0m / h

（3）气、液分离设计由上图 1 知：

CE CD sin 550.3 sin 550.24( m)

CB

CE0.24

0.42(m) sin 35sin 35

设 AB0.5m 则

h4( AB cos55.b

2) tan 55.(0.5 cos55.

1.04

) tan 55. 1.15(m) 22

校核气、液分离。如图 2 所示。假定气泡上升流速和水流速度不变，根据平行四边形法则，要使气泡分离不进入沉淀区的必要条件是：