EGSB-膨胀颗粒污泥床反应器设计计算

1、膨胀颗粒污泥床反应器（EGSB）膨胀颗粒污泥床反应器是一种新型的高效厌氧生物反应器，是在UAS版应器的基础上发展起来的第三代厌氧生物反应器。与UAS取应器相比，它增加了出水再循环部分，使得反应器内的液体上升流速远远高于UAS取应器，污水和微生物之间的接触进一步加强。正是由于这种独特的技术优势，使得它越来越多地用于有机污水的处理，并且具有较高的处理效率。（1） EGSB设计参数：设计流量：Q =7500m3/d =312.5m3/h容积负荷：8.0kg/m3 dCODcr去除率： 80%停留时间：t=5h进水 CODS度：&= 4000mg/L污泥产率：0.1kgMLSS/kgCOD；产

2、气率：0.5m3/kgCOD（ 2） 构筑物设计罐体为圆形，单座尺寸：D=8m H=22.5m结构形式: 钢筋混凝土数 量 : 4 座EGSBS计计算依据厌氧颗粒污泥膨胀床（EGSB反应器污水处理工程技术规范 EGSB反应器进水应符合下列条件： a） pH值宜为6.57.8 ;b）常温厌氧温度宜为20 c25C,中温厌氧温度宜为30 c35C ,高温厌氧温 度宜为50 c55C ；c） COD:N:P=100 500:5:1 ;d） EGSB反应器进水中悬浮物含量宜小于 2000mg/L;e）废水中氨氮浓度宜小于2000mg/L；f）废水中硫酸盐浓度宜小于 1000mg/L或CODr/SO2-

3、比值大于10;g）废水中CODr浓度宜为1000mg/L30000mg/L;h）严格控制重金属、氟化物、酚类等物质进入厌氧反应器的浓度。因此根据进水水质和运行情况，进行磷盐、碱式氯化铝、三氯化铁、次氯酸钠、氢氧化钠、盐酸及微量元素的配置和投加因此设立加药问选用WA-0.5A- H型加药泵根据设备参数，故加药间尺寸应为： 31.1.1.1 B h 6 5 3m3.4.4.4 EGSB构筑物主体设计计算参数选取：设计流量：Q =7500m3/d =312.5m3/h容积负荷：8.0kg/m3 dCODcr 去除率： 80%停留时间：t=5h进水 CODS度 & = 4000mg/L污泥产率

4、 0.1kgMLSS/kgCOD产气率 0.5m3/kgCOD设计罐体为圆形Q S07500 4.03有效谷积：V有效=3750mNv8式中：q -设计流量，m/sS 0-进水 CO的量,mg/LN v -容积负荷,kgCOD/(mi d)取反应器有效高度：h=20m反应器面积：A % 幽 187.5m2,采用4座相同EGSES应器 h 20则每个反应器的面积A1=A/4=46.88 m2反应器直径D4A14 46-887.73 m取 D=8m横截面积A2=1/4TtD2=50.24m2取反应器总高H / =22.5m,其中超高为0.5m反应器总容积 3V / =187.5(H/ 0.5)=1

5、87.5 X 22=4125 mEGSB 反应器的体积有效系数：3750100% 90.90%41253.4.4.5 反应器的升流速度上升流速：-Q 3125 6.22(m/h)。A250.24上升流速在3m/h-7m/h之间，故符合设计规范3.4.4.6 三相分离器设计三相分离器设计计算草图见下图：图3-3三相分离器草图设计说明三相分离器要具有气、液、周三相分离的功能 三相分离器的设计主要包括沉淀区、回流缝、气液分离器的设计。（2）沉淀区的设计三相分离器的沉淀区的设计同二次沉淀池的设计相同，主要是考虑沉淀 区的面积和水深，面积根据废水量和表面负荷率决定。由于沉淀区的厌氧污泥及有机物还可以发生

6、一定的生化反应产生少量气体，这对固液分离不利，故设计时应满足以下要求：1 ）沉淀区水力表面负荷<3.0m/h2 ）沉淀器斜壁角度设为50。，使污泥不致积聚，尽快落入反应区内。3 ）进入沉淀区前，沉淀槽底逢隙的流速三2m/h4 ）总沉淀水深应大于1.5m5 ）水力停留时间介于1.01.5h如果以上条件均能满足，则可达到良好的分离效果沉淀器（集气罩）斜壁倾角9 = 50。沉淀区面积为：A=1/4兀 D2=1/4 义 3.14 义 82=50.24南表面水力负荷为：q=Q/A=312.5/（4 义 50.24）=1.56<3.0m/h符合设计要求。（3）回流缝设计取 h1=0.3m,h2

7、=0.5m,h3=1.5mb尸/tg 0式中：b1-下三角集气罩底水平宽度，m； 9 -下三角集气罩斜面的水平夹角；h3-下三角集气罩的垂直高度，m;b 上b10tg50=1.26mb 2=8-2 X 1.26=5.48m下三角集气罩之间的污泥回流逢中混合液的上升流速V1可用下式计算:V 尸Q/S1 式中:Qi-反应器中废水流量，m3/h; S-下三角形集气罩回流逢面积，m2;312.5/4VI 2 3.31m/ h5.482/4上下三角形集气罩之间回流逢中流速(V2)可用下式计算：V2=Q/S2,式中：q1-反应器中废水流量，m/h ； S2-上三角形集气罩回流逢之间面积m；取回流逢宽CD=

8、1.2m上集气罩下底宽CF=6.0m则 DH=CDXsin50° =0.92mDE=2DH+CF =2X 0.92+6.0=7.84m_ 2S2=兀(CF+DE)CD/2=26.07m3125贝 UV2 Q1/S2 2.98m/h4 26.07确定上下三角形集气罩相对位置及尺寸CH CD sin 400.77mAI DI tg500 1 (DE b2) tg500 0.5 (7.45 5.48) tg50 1.17m 2故 h 4=CH+AI=0.77+1.17=1.94m h 5=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 X 1.0 X tg4

9、0 0 =4.32mBC=CD/sin40=1.2/sin40=1.87mDI=0.5(DE-b2)=0.5X(7.84-5.48)=1.18mAD=DI/cos50=0.93/cos50=1.83mBD=DH/cos50=0.92/cos50=1.43mAB=AD-BD=1.84-1.43=0.41m3.4.4.7 配水系统设计本系统设计为圆形布水器，每个 EGSES应器设36个布水点(1) 参数每个池子流量：Q=312.5/4=78.125m3/h(2) 设计计算圆环直径计算：每个孔口服务面积为12122D2/36 82 1.40m244a 在13m之间，符合设计要求可设3个圆环，最里面的

10、圆环设6个孔口，中间设12个，最外围设18个 孔口a )内圈6个孔口设计 服务面积：2S =6X 1.40=8.4m折合为服务圆的直径为：4s4 &4 3.27m3.14用此直径作一个虚圆，在该圆内等分虚圆面积处设一实圆环，其上布6个孔口，则圆的直径计算如下:d：二 S d12 则2.31mb )中圈12个孔口设计服务面积：S2=12X 1.40=16.8m2折合成服务圆直径为：4(S1 S2 . 4 4 16.8) 5.67mc)中间圆环直径计算如下：0.25 兀(5.312-d 22) =0.5S2 则 d2=4.18m外圈18个孔口设计服务面积：S3=18X 1.40=25.2m

11、2折合成服务圈直径为：J4 (S S2 &I'4 (25.2 16.8 8.4) 8 01mVV外圆环的直径d3计算如下：0.25 兀(7.512-d 32)=0.5S3则 d3= 6.35m3.4.4.8 布水槽的设计根据EGSB勺尺寸，布水槽尺寸设计为长X宽X高 =4.5mx0.6mx0.3m,布水 槽共设60根DN32的出水管，分为两排，30列，每排30根，同排每根布水管问 距为0.15m,同列两根管间距为0.3m,钢材采用12号圆钢。3.4.4.9 进出水系统设计用锯齿形出水槽，槽宽0.2m,槽高0.2m每个反应器设1出水渠，基本可保 持出水均匀，出水管采用d=125m

12、m|铁管。进水管也采用d=125mm勺铸铁管。3.4.5.1 排泥系统设计设计参数：COD去除率E=80%设计流量 Q=312.5m3/h进水 COLDS度 C0 =4000mg/L=4.0kg/m3厌氧生物处理7?泥产量取为X=0.1kgVSS/kgCODVSS 八 o 0.8 取SS污泥含水率为98% 因含水率95%取ps=1000kg/m3污泥管道设计充满度为0.6产泥量为：Gs=rQGE=7500X 0.8 X 0.1 X4000X 10-3=2400kgMLSS/dGss=000 3000kgMLSS / d0.8则污泥产量 Q=3000 150 m3/d1000 (1 98%)3.

13、4.5.1 排泥系统设计在反应器底部距底部200mmt设置一个排泥口，排空时由污泥泵从排泥管强 制排放。反应器每天排泥一次，由污泥泵抽入污泥浓缩池中。反应池排泥管选钢 管，D=200mm该管每次排泥2ho排泥速度为0.44(m/s)2 3600 3.14 (02)221000 44V 实=044 0.73m/s0.63.4.5.2 产气量计算设计参数Q=7500m 3/d进水 COD C=4000mg/L=4.0kg/m3出水 COD C=650mg/L=0.65kg/m3V沼气(标准)=0.35Q(C。一 C) 1.42YQ(GC) X10-3=0.35 义7500 义(4000 -650) 1.42 X 0.04 义 7500X (4000-650)X 10-3=8294.265m7d取CH占沼气体积的51%8294.2650.5116263.26m3/d由