UASB反应器的设计计算讲解

第二章 啤酒废水处理构筑物设计与计算

第一节 格栅的设计计算

一、设计说明

格栅由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在废水渠道的进口处，用于截留较大的悬浮物或漂浮物，主要对水泵起保护作用，另外可减轻后续构筑物的处理负荷。

二、设计参数

取中格栅；栅条间隙d=10mm ；

栅前水深 h=0.4m ；格栅前渠道超高 h 2=0.3m 过栅流速v=0.6m/s ； 安装倾角α=45°；设计流量Q=5000m 3

/d=0.058m 3

/s

（一）栅条间隙数(n)

max sin Q n

bhv

=0.058×√(sin45)÷0.01÷0.4÷0.6

=20.32 取n=21条

式中：

Q ------------- 设计流量，m 3/s

α------------- 格栅倾角，取450 b ------------- 栅条间隙，取0.01m h ------------- 栅前水深，取0.4m

v ------------- 过栅流速，取0.6m/s ；

（二）栅槽总宽度(B)

设计采用宽10 mm 长50 mm ，迎水面为圆形的矩形栅条,即s=0.01m B=S ×(n-1)+b ×n

=0.01×(21-1)+0.01×21 =0.41 m 式中：

S -------------- 格条宽度，取0.01m n -------------- 格栅间隙数，

b -------------- 栅条间隙，取0.01m

（三）进水渠道渐宽部分长度(l 1)

设进水渠道内流速为0.5m/s,则进水渠道宽B 1=0.17m, 渐宽部分展开角1取为20°

则 l 1=1

1

2B B tg

=(0.41-0.17)÷2÷tg20 =0.32

式中：

l1-----------进水渠道间宽部位的长度，m

L2----------格栅槽与出水渠道连接处的渐窄部位的长度，m B -------------- 栅槽总宽度，m B 1 -------------- 进水渠道宽度，m 1-------------- 进水渠展开角，度

（四）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（l 2）

l 2= l 1/2=0.32/2 =0.16m

（五）过栅水头损失（h 1）

取k=3,β=1.83(栅条断面为半圆形的矩形)，v=0.6m/s

h o =β×（S ÷b ）

4/3

×V ^2÷2÷g ×sin α

=1.83×(0.01÷0.01) 4/3

×0.6^2÷2÷9.8×sin45

=0.024 m

h 1=k ×h 0 =3×0.024 =0.072 m 式中：

h 0--------计算水头损失，m h 1---------过格栅水头损失，m

k -------- 系数，水头损失增大倍数 β-------- 形状系数，与断面形状有关ξ S -------- 格栅条宽度，m b-------- 栅条间隙，m v -------- 过栅流速，m/s α-------- 格栅倾角，度

（六）栅槽总高度(H)

取栅前渠道超高h 2=0.3m 栅前槽高H 1=h+h 2=0.7m 则总高度H=h+h 1+h 2

=0.4+0.072+0.3 =0.772 m

（七）栅槽总长度(L)

L=l 1+l 2+0.5+1.0+1

45

H tg

=0.32+0.16+0.5+1.0+0.7

45

tg

=2.68 m 式中：

H 1------格栅前槽高， H 1=h ＋h 2=0.4+0.3=0.7

（八）每日栅渣量(W)

取W 1=0.06m 3/103m 3 K 2=1.0

则W=1286400

1000

Q W K ⨯⨯⨯

=0.058×0.08×86400÷1.5÷1000 =0.27 ㎡/d (采用机械清渣)

式中：

Q ----------- 设计流量，m 3/s W 1 ---------- 栅渣量(m 3/103m 3污水)，取0.1～0.01,粗格栅用小值，

细格栅用大值，中格栅用中值.取0.08

K 2-----------污水流量总变化系数.

第二节调节沉淀池的设计计算

一、设计说明

啤酒废水的水量和水质随时间的变化幅度较大，为了保证后续处理构筑物或设备的正常运行，需对废水的水量和水质进行调节，由于啤酒废水中悬浮物(ss)浓度较高，此调节池也兼具有沉淀池的作用，该池设计有沉淀池的泥斗，有足够的水力停留时间，保证后续处理构筑物能连续运行，其均质作用主要靠池侧的沿程进水，使同时进入池的废水转变为前后出水，以达到与不同时序的废水相混合的目的。二、设计参数

水力停留时间T=6h;

设计流量Q=5000m3/d=208m3/h=0.058m3/s,

采用机械刮泥除渣。

三、设计计算

调节沉淀池的设计计算草图见下图2.2：

图2.2 调节沉淀池设计计算草图

24000

进水

5500

25000

1000

8000

500

（一） 池子尺寸

池子有效容积为：

V=QT=208×6=1248m 3

取池子总高度H=2.5m,其中超高0.5m,有效水深h=2m

则池面积A=V/h=1248/2=624m 3 池长取L=35m,池宽取B=20m

则池子总尺寸为L ×B ×H=35×20×2.5

（二） 理论上每日的污泥量

W=Q*(C 0-C 1)/1000(1-0.97) 式中：

Q ------------ 设计流量，m 3/d

C 0 ------------ 进水悬浮物浓度，mg/L C 1 ------------ 出水悬浮物浓度，mg/L P 0 ------------ 污泥含水率，%

W=5000*(350-175)/(1000*1000(1-0.97))=29.2m 3/d

（三）污泥斗尺寸

取斗底尺寸为500×500，污泥斗倾角取60°