1、 沼气技术及其应用 沼气池设计 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系完全混合式消化池的设计与计算完全混合式消化池的设计与计算设计例题设计例题某城市污水厂的初沉污泥与浓缩剩余活性污泥混合，含水率96%，污泥量100m3/d，挥发性固体（VSS）含量为65%。冬季（11月至次年4月间）污泥平均温度为10.513.5、气温为-12.712.5；夏季（5-10月间），污泥平均温度为13.217，气温为1826。要求采用中温厌氧消化（35），经消化后，VSS去除率50%。设计传统完全混合式厌氧消化产沼气系统。 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环
2、境科学与工程系环境科学与工程系完全混合式消化池的设计与计算完全混合式消化池的设计与计算一、用试验方法确定动力学参数一、用试验方法确定动力学参数试验装置试验装置 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系完全混合式消化池的设计与计算完全混合式消化池的设计与计算一、用试验方法确定动力学参数一、用试验方法确定动力学参数 消化程度与污泥龄的关系消化程度与污泥龄的关系 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系完全混合式消化池的设计与计算完全混合式消化池的设计与计算一、用试验方法确定动力学参数一、用试验方法确定动力学参数 污泥龄
3、与甲烷产量之间的关系污泥龄与甲烷产量之间的关系 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系完全混合式消化池的设计与计算完全混合式消化池的设计与计算二、构筑物的计算与设计：二、构筑物的计算与设计：1、消化池容积的计算、消化池容积的计算 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系完全混合式消化池的设计与计算完全混合式消化池的设计与计算 水力停留时间的确定水力停留时间的确定二、构筑物的计算与设计：二、构筑物的计算与设计：传统厌氧消化属于无回流厌氧活性污泥法，故水力停留时间传统厌氧消化属于无回流厌氧活性污泥法，故水力停留时间t
4、=c，今今要求挥发性固体（要求挥发性固体（VSS）去除）去除50%，查图可得查图可得，c=13d=t， 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系完全混合式消化池的设计与计算完全混合式消化池的设计与计算二、构筑物的计算与设计：二、构筑物的计算与设计： 容积的计算容积的计算根据下式计算消化池容积：根据下式计算消化池容积：则消化池容积应则消化池容积应为为V=100V=10013=1300m13=1300m 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系完全混合式消化池的设计与计算完全混合式消化池的设计与计算二、构筑物的计算与设
5、计：二、构筑物的计算与设计： 容积的校核容积的校核 根据厌氧反应器的容积负荷来对计算得出的消化池容积进行校核。 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系完全混合式消化池的设计与计算完全混合式消化池的设计与计算二、构筑物的计算与设计：二、构筑物的计算与设计： 容积的校核容积的校核校核所用公式为：校核所用公式为： 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系完全混合式消化池的设计与计算完全混合式消化池的设计与计算二、构筑物的计算与设计：二、构筑物的计算与设计： 容积的校核容积的校核污泥污泥C0的确定：的确定：剩余污泥的含水
6、率96%，则固体浓度为4%，其中VSS含量为65%，则每日进入消化池中有机物的量为： VSS=1000.040.65=2.6t/d=26kg/ m=26000mg/L本设计中本设计中：SvSv满足表格中所规定的容积负荷要求，容积确定基本合理满足表格中所规定的容积负荷要求，容积确定基本合理： 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系完全混合式消化池的设计与计算完全混合式消化池的设计与计算二、构筑物的计算与设计：二、构筑物的计算与设计： 消化消化器外形尺寸的确定器外形尺寸的确定圆柱形消化池圆柱形消化池根据结构或工艺要求，圆柱形消化池的直径直径D/高度高度H应
7、近似为应近似为1,池底与池盖倾角倾角可取可取1520，集气罩直径d1可取可取25m，高h1可取可取13m，池底锥底直径可取锥底直径可取12m。 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系完全混合式消化池的设计与计算完全混合式消化池的设计与计算二、构筑物的计算与设计：二、构筑物的计算与设计： 消化池直径消化池直径D的确定：的确定：消化池的直径可以根据消化池的体积按照下表进行插值法选取：本设计中消化池体积为V=1300m，故可选D=15m。 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系完全混合式消化池的设计与计算完全混合式消
8、化池的设计与计算二、构筑物的计算与设计：二、构筑物的计算与设计： 集气罩直径d1：本设计中取2m； 集气罩高度h1：本设计中取2m； 消化池锥底直径d2：本设计中取2m； 上锥体高度h2的确定： 本设计中，取15，则 ，取h2=2m 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系完全混合式消化池的设计与计算完全混合式消化池的设计与计算二、构筑物的计算与设计：二、构筑物的计算与设计： 消化池高度h3，一般为消化池直径的一半，本设计中0.5D=7.5m，取h3=7m； 下锥体高度h4的确定： 2tanh24dD本设计中，取15，则，取h2=2m 消化池总高度：H=
9、h1+h2+h3+h4=2+2+6+2=12m，H/D=1.04，符合设计要求。 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系完全混合式消化池的设计与计算完全混合式消化池的设计与计算二、构筑物的计算与设计：二、构筑物的计算与设计： 圆柱形消化池的体积核算：圆柱形消化池的体积核算： 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系完全混合式消化池的设计与计算完全混合式消化池的设计与计算二、构筑物的计算与设计：二、构筑物的计算与设计： 集气罩体积： 弓形部分容积： 圆柱部分容积： 下锥体容积：消化池有效容积V=V3+V4=1236
10、.4+135.5=1371.94 mV=V3+V4=1236.4+135.5=1371.94 m1300 m1300 m，符合计算要求。 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系完全混合式消化池的设计与计算完全混合式消化池的设计与计算二、构筑物的计算与设计：二、构筑物的计算与设计： 消化消化器外形尺寸的确定器外形尺寸的确定蛋形消化池蛋形消化池蛋形消化池的长轴H与短轴直径D之比一般控制在1.42.0之间变化，具体计算要求如下表所示： 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系完全混合式消化池的设计与计算完全混合式消化池
11、的设计与计算二、构筑物的计算与设计：二、构筑物的计算与设计：本设计当中，取H/D=1.4，即b/a=1.4，则根据确定出a=6.05m，b=8.47m，则本设计中，取a=6m，b=9m，b/a=1.5，则体积为：，符合计算要求。 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系完全混合式消化池的设计与计算完全混合式消化池的设计与计算三三、热工计算热工计算 沼气产量的计算沼气产量的计算 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系完全混合式消化池的设计与计算完全混合式消化池的设计与计算据上图所示，当污泥龄c=13d时，甲烷产量为
12、0.69m/kg-VSS，本设计中VSS的降解率为50%，故被降解的VSS=26000.5=1300kg/d，所以甲烷产量为0.691300=897 m/d，按甲烷体积占沼气体积的60% 计算，本消化池的沼气产量为897/0.6=1495 m/d，甲烷燃烧热值为37500kJ/ m，则本消化池可供热量为89737500=33637500 kJ/d。三三、热工计算热工计算 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系完全混合式消化池的设计与计算完全混合式消化池的设计与计算 搅拌系统的设计搅拌系统的设计 消化池搅拌方法有多种，沼气循环搅拌法、泵搅拌法、机械搅拌法
13、及混合搅拌法等。 沼气循环搅拌现代消化池最常用的是沼气循环搅。沼气经压缩机加压后，通过消化池顶的配气环管，由均布的竖管输入，竖管的喷气出口位置在消化池半径的2/3处。 消化池搅拌气量一般按57m3/（1000m3min）计，本设计取6 m3/（1000m3min），则所需搅拌沼气量为6*1356/1000=8.2m3/min=137L/s。三三、热工计算热工计算 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系完全混合式消化池的设计与计算完全混合式消化池的设计与计算三三、热工计算热工计算 机械搅拌计算 采用机械搅拌方式时，消化池所需最小搅拌功率可按照下式进行计算
14、：298.03.0935.0X消化池所需最小搅拌功率，kW/1000m消化池内的混合液动力粘滞度，与温度有关，g/(cms)消化池内的混合液污泥浓度，mg/LX 消化温度为35时为，0.72g/(cms) 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系完全混合式消化池的设计与计算完全混合式消化池的设计与计算三三、热工计算热工计算可以根据下式进行计算：XtCCYXb1e0 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系完全混合式消化池的设计与计算完全混合式消化池的设计与计算三三、热工计算热工计算本设计中，Ce=2600050%=
15、13000mg/L，Y取0.044，b取0.019，则3e0m/g7.45813019.0113000-26000044.0b1tCCYX3298.03.0298.03.0kW/1000m3.57.45872.0935.0935.0X本设计中，所需搅拌总功率N=5.31.357=7.92kW 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系完全混合式消化池的设计与计算完全混合式消化池的设计与计算三三、热工计算热工计算 消化池的加热方式主要采用池外间接加热法，即把生污泥用热交换器或者在污泥投配池中加热到所需温度后，再投入消化池中进行反应，加热时优先考虑用消化过程所
16、产生的沼气进行加热，当所产生的沼气的热量不足以满足加热污泥所需的热量时，则需要另设锅炉来进行加热。 完全混合发酵沼气池的总耗热量包括：把生污泥温度加热到消把生污泥温度加热到消化温度的热量化温度的热量Q1；消化池壳体热量损失消化池壳体热量损失Q2；输泥管道与热交换器的输泥管道与热交换器的热量损失热量损失Q3。 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系完全混合式消化池的设计与计算完全混合式消化池的设计与计算三三、热工计算热工计算 加温生污泥所需热量加温生污泥所需热量Q18.416824Q1SDTTV1Q把生污泥温度提高到消化温度耗热量，kJ/h；V每日投入消
17、化池的生污泥量，m/d；DT消化温度，；sT生污泥消化温度，采用日平均最低污水温度，； 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系完全混合式消化池的设计与计算完全混合式消化池的设计与计算三三、热工计算热工计算 消化池壳体耗热量消化池壳体耗热量Q22.1Q2ADTTFK2Q壳体耗热量，kJ/h；F厌氧消化池壳体总表面积，m2；AT池外介质的温度，池外介质为大气时，采用冬季室外计算温度，池外介质为土壤时，采用全年平均温度，；K池体的传热系数，为简化计算，可取K=7.98，kJ/(m2 h)； 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境
18、科学与工程系完全混合式消化池的设计与计算完全混合式消化池的设计与计算三三、热工计算热工计算 管道与热交换器的耗热量，管道与热交换器的耗热量，Q32.1Qm3ATTFK3Q管道、热交换器的散热量，kJ/h；F管道、热交换器的表面积，m2；mT锅炉出口和入口的热水温度平均值，；K管道、热交换器的传热系数，kJ/(m2 h)；为简化计算，可以取Q3=(0.05-0.15)(Q1+nQ2) 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系完全混合式消化池的设计与计算完全混合式消化池的设计与计算三三、热工计算热工计算 本设计中，因该污水处理厂地处我国东北，冬季与夏季平均气
19、温与污泥温度有较大差别，故加温所需热量，以及甲烷气除供消化池加温外，剩余量也有较大差别，即可利用的热能。冬季与夏季是不同的，所以应分别进行计算，本例题以蛋形消化池为例进行计算。 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系完全混合式消化池的设计与计算完全混合式消化池的设计与计算三三、热工计算热工计算 冬季热能平衡计算冬季热能平衡计算 加温污泥所需热量加温污泥所需热量已知冬季（11月至次年4月间），污泥平均温度为10.513.5，以10.5计，则有Q1:kJ/h5.4274028.4186）5.10-35（241008.416824Q1SDTTV 济南大学济南
20、大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系完全混合式消化池的设计与计算完全混合式消化池的设计与计算三三、热工计算热工计算 冬季热能平衡计算冬季热能平衡计算 壳体热损失壳体热损失以蛋形消化池为例，求得壳体表面积为222212222221605asin22a-2mabbbaabbaabFkJ/h19.7331242.1）7.12-（-3598.716052.1Q2ADTTFK 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系完全混合式消化池的设计与计算完全混合式消化池的设计与计算三三、热工计算热工计算 冬季热能平衡计算冬季热能平衡计算 输泥
21、管及热交换器热损失输泥管及热交换器热损失Q3=(0.05-0.15)(Q1+nQ2)=0.1（Q1+Q2）=116052.7kJ/h则冬季总热量为Q=Q1+Q2+Q3=1276579.3kJ/h所产生的甲烷的燃烧值为33637500kJ/d=1401562.5kJ/h，所以剩余热能为1401562.5-1276579.3=124983.2kJ/h可用于发电。 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系完全混合式消化池的设计与计算完全混合式消化池的设计与计算三三、热工计算热工计算 夏夏季热能平衡计算季热能平衡计算已知夏季（5月至10月间），污泥平均温度为13
22、.217，取13.2 进行计算，可得：Q1=9127224kJ/d；已知夏季室外计算温度为1826，取18进行计算，可得：Q2=6270748kJ/d；则Q3=0.1(Q1+Q2)=1539797kJ/d；夏季总需热量为Q=16937769kJ/d;则夏季可供发电或者其他用途的甲烷热值为：33637500-16937769=16699731kJ/d 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系厌氧接触法（有回流厌氧发酵）设计与计算厌氧接触法（有回流厌氧发酵）设计与计算设计例题设计例题某肉类加工废水，废水量Q=800m/d，COD为3000mg/L，水温较高，
23、冬季平均温度20。拟采用中温（35）厌氧接触法，COD去除率85%以上。已知当地冬季气温计算温度为-9。进行厌氧发酵设计。 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系厌氧接触法（有回流厌氧发酵）设计与计算厌氧接触法（有回流厌氧发酵）设计与计算一、动力学参数的确定一、动力学参数的确定)b1()(ce0cXCCYQV需要确定哪些动力学参数？关键 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系厌氧接触法（有回流厌氧发酵）设计与计算厌氧接触法（有回流厌氧发酵）设计与计算一、动力学参数的确定一、动力学参数的确定bCKmkCYeec1
24、）35（015.0-1067.6Tk）35（046.0-102224TmKk与Km的半经验计算公式： 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系厌氧接触法（有回流厌氧发酵）设计与计算厌氧接触法（有回流厌氧发酵）设计与计算一、动力学参数的确定一、动力学参数的确定 本设计例题中，采用中温（35）进行发酵，则k与Km分别为6.67d-1与2224 mg/L； 要求COD去除率达到85%以上，则临界Ce=3000（1-85%）=450mg/L； 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系厌氧接触法（有回流厌氧发酵）设计与计算厌
25、氧接触法（有回流厌氧发酵）设计与计算一、动力学参数的确定一、动力学参数的确定根据以上资料及公式，带入公式：bCKmkCYeec1 可得：c=33.45d，为保证出水Ce能够稳定达标，COD去除率在85%以上，本设计取c=35d，此时出水COD为434mg/L。污泥龄产率系数出水COD浓度米门常数甲烷最大生成速率细菌衰亡速率系数 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系厌氧接触法（有回流厌氧发酵）设计与计算厌氧接触法（有回流厌氧发酵）设计与计算二、消化池容积的计算二、消化池容积的计算3ce0m542)b1()(cXCCYQV根据公式计算消化池容积：根据容积
26、计算水力停留时间：d677.0QVt 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系厌氧接触法（有回流厌氧发酵）设计与计算厌氧接触法（有回流厌氧发酵）设计与计算二二、消化池容积的计算、消化池容积的计算进行容积负荷校核：d)kg/(m42.430VCQSV满足要求满足要求 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系三三、消化池尺寸的确定、消化池尺寸的确定拟采用两级厌氧消化，第一级与第二级反应器的容积比为1:1，则每一座消化池的容积为VA=VB=271m，因容积较小，所以可以采用圆柱形。对消化池的结构设计可如右图所示： 济南大
27、学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系三三、消化池尺寸的确定、消化池尺寸的确定用几何公式进行计算： 柱体部分的体积V1=269.25m，壳体表面积F1=153.86m2； 底部倒锥体的体积V2=14.1m，壳体表面积F2=41.35m2； 顶盖锥体的体积V3=10m3，锥盖表面积F3=40.4m2; 集气罩表面积F4=3.93m2; 则每个消化池的有效容积为V1+V2=283.5m3; 每个消化池的壳体表面积F=F1+F2+F3+F4=479m2。 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系四、污泥产量及氮、磷需要量四、
28、污泥产量及氮、磷需要量污泥的产量以被去除的COD值乘以Y进行计算，每天被去除的COD=（3000-434）8001000=2052.8kg/d；则污泥产量X=2052.80.04=82.112kg/d 厌氧活性污泥对营养元素的需求比值为C:N:P=1:0.112:0.023，则：所需要的N的量为：0.11282.112=9.20 kg/d；所需要的P的量为：0.02382.112=1.89 kg/d； 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系五、甲烷产量计算五、甲烷产量计算标准状态下，每分解1g COD 产甲烷0.35L，则消化池内温度为35时，根据V1
29、/V2=T1/T2，可计算出每分解1gCOD，产生甲烷的体积为0.395L。V=VCH4Q(C0-Ce)-1.42QCe10-3 =0.395800（3000-434）-1.42800434 10-3 =616 m/d以甲烷的体积分数60%计算，则沼气产量为6160.6=1027m 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系六六、热工计算、热工计算 加温污泥所需热量加温污泥所需热量kJ/h20934008.4186）02-35（248008.416824Q1SDTTV 壳体热损失壳体热损失kJ/h2018572.1）9-（-3598.74792.1Q2AD
30、TTFK 输泥管及热交换器热损失输泥管及热交换器热损失Q3=0.1(Q1+nQ2)=0.1（Q1+Q2）=229525.7kJ/h 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系六六、热工计算、热工计算所需总热量为：Q=Q1+Q2+Q3=2524783kJ/h甲烷燃烧热值为37500kJ/m3，则本设计产生的甲烷供热量为：3750061624=962500kJ/h 由上可知，产生的甲烷不足以供给中温厌氧发酵所需的热量，差值为：2524783-962500=1562283kJ/h需要由锅炉进行供给。 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程
31、系环境科学与工程系UASBUASB反应器的设计与计算反应器的设计与计算设计例题设计例题 某涤纶聚酯厂，以有机酸、乙二醇和对苯二甲酸为原料，生产聚酯，废水COD浓度700020000mg/L，pH37，BOD5为469016500mg/L，SS浓度为8701060mg/L，废水流量为240m/d。废水处理的工艺流程为：废水调节池混凝沉淀池UASB接触氧化砂滤出水 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系UASBUASB反应器的设计与计算反应器的设计与计算设计例题设计例题通过上述工艺，要求使处理水达到污水综合排放标准的一级排放标准，即COD100mg/L;(
32、1) 设计调节池调节时间为10h，使COD浓度调节至9600mg/L；(2) 预处理（混凝沉淀）去除COD约2530%，按平均27.5%计，则进入UASB反应器的COD为7000mg/L（7kg/m）；进行UASB反应器的设计。 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系UASBUASB反应器的设计与计算反应器的设计与计算设计例题设计例题反应区容积： 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系UASBUASB反应器的设计与计算反应器的设计与计算设计例题设计例题反应区容积： 反应器的容积负荷应通过试验或参照类似工程确定，
33、在缺少相关资料时可参考升流式厌氧污泥床反应器污水处理工程技术规范进行选取。处理中、高浓度复杂废水的UASB反应器设计负荷可参考下表： 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系UASBUASB反应器的设计与计算反应器的设计与计算设计例题设计例题本设计中，取容积负荷Nv=9.2 kg COD/（md），则计算容积为：30m6.1822.97240NvQCV UASB反应器宜设置两个系列，以具备可灵活调节的运行方式，且便于污泥培养和启动，且单体尺寸不应大于3000m。则本设计设置两组UASB反应器，每一组反应器的体积为V1=91.3m。 济南大学济南大学 资源
34、与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系UASBUASB反应器的设计与计算反应器的设计与计算设计例题设计例题UASB反应器的结构： 反应器一般由布水装置、三相分离器、出水收集装置、排泥装置及加热和保温装置组成，具体结构形式如右图所示： 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系UASBUASB反应器的设计与计算反应器的设计与计算设计例题设计例题反应器尺寸确定： UASB反应器的有效水深应控制在5m8m之间，则本设计例题中，取反应区设计高度为6m；则反应区面积为： A1=V/H=926=15.3m2，采用正方形截面，则边长为44m，反应器实
35、际容积为96m； 反应区反应时间：t=V/Q=182.6240=0.76d=18.2h； 水力负荷q=Q/A=240/32=0.3125m/h； UASB水力负荷不高于0.8m/h，本设计0.3125m/h，满足要求。 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系UASBUASB反应器的设计与计算反应器的设计与计算设计例题设计例题反应器布水装置确定： UASB反应器宜采用多点布水装置，进水管负荷可参考下表： 本设计中，容积负荷为C0QV=8.75 kgCOD/md，可设置4个配水点进行配水。 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环
36、境科学与工程系UASBUASB反应器的设计与计算反应器的设计与计算设计例题设计例题三相分离器设计三相分离器是EGSB，UASB等厌氧反应器的重要结构，它对污泥床的正常运行和获得良好的出水水质起着十分重要的作用。它同时具有以下两个功能：一是收集从分离器下反应室产一是收集从分离器下反应室产生的沼气；二是使得在分离器生的沼气；二是使得在分离器之上的悬浮物沉淀下来。之上的悬浮物沉淀下来。 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系UASBUASB反应器的设计与计算反应器的设计与计算设计例题设计例题三相分离器工作原理 气、液、固混合液上升到三相分离器内，气泡碰到分离
37、器下部的反射板时，折向气室而被有效地分离排出，与固、液分离。与气泡分离后的污泥在重力作用下一部分落回反应区，另一部分随流体沿一狭道上升，进入沉淀区。澄清液通过溢流堰排出，污泥在沉淀区絮凝、沉降和浓缩，然后沿斜壁下滑，通过污泥回流口返回反应区。由于沉淀区内液体无气泡，故污泥回流口以上的水柱密度大于反应器内液体密度，使浓缩后的污泥能够返回反应区，达到固液分离。 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系UASBUASB反应器的设计与计算反应器的设计与计算设计例题设计例题三相分离器设计要求： 沉淀区的总水力负荷应小于0.8m/(m2h)，一般可取0.50.7m/
38、(m2h)； 沉淀区的总水深应大于1m; 沉淀槽斜坡不应小于50，以便污泥顺利滑落，实现固液分离； 本设计中，取水力负荷0.5m/(m2h)，则沉淀区面积为Q/0.5=10m2 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系UASBUASB反应器的设计与计算反应器的设计与计算设计例题设计例题沼气产量计算： 本设计中，以UASB对COD的去除率80%计算，则出水COD浓度为700020%=1400mg/L。 产甲烷体积为： VCH4=V生成Q(C0-Ce)-1.42QCe10-3=343m; 以沼气中含CH4体积平均以54.5%计，则产生的沼气体积为： 3435
39、4.5%=629m。 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系UASBUASB反应器的设计与计算反应器的设计与计算设计例题设计例题UASB工艺的启动： 接种污泥： 接种类似废水、已运行的UASB颗粒污泥作为接种污泥，这是最便捷的启动方法，此法调试期一般为3060d； 取用厌氧消化池内的消化污泥（絮状污泥）作为接种污泥，此法调试期一般为90120d； 自身培养积累法，此法约需9个月以上。 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系UASBUASB反应器的设计与计算反应器的设计与计算设计例题设计例题以颗粒污泥启动时： 颗
40、粒污泥接种量宜为10kgVSS/m20kgVSS/m； 启动的初期负荷宜为3kgCOD/（md）； 处理废水与接种污泥废水性质完全不同时，宜在第一周保持初始污泥负荷低于最大设计负荷的50%； 本设计例题中接种污泥浓度为20 kg/m，接种量为915kg。 当进水水量达到设计流量的70%80%，容积负荷达到60%以上时，反应区内颗粒污泥床形成，COD去除率达到80%以上时，调试完成。 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系UASBUASB反应器的设计与计算反应器的设计与计算设计例题设计例题 启动进水量、进水COD浓度及容积负荷控制： 启动时进水量以设计废
41、水量的30%分阶段递增，开始时COD浓度不宜大于5000mg/L，容积负荷不宜超过设计容积负荷的20%。 启动初期，由于接种污泥中的细小颗粒被水流带走，污泥增长率低于流失率，反应器内污泥浓度会下降，随后，污泥增长速度大于流失率，则污泥不断增加，颗粒逐渐发育成熟； 为了促进颗粒污泥的形成，可投配适量的添加剂，如三氯化铁、颗粒活性炭以及锯末、硅藻土等，以增加污泥比重，促进颗粒形成。 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系UASBUASB反应器的设计与计算反应器的设计与计算设计例题设计例题 进水量、进水浓度与容积负荷的递增控制原则： 当溶解性COD去除率达到
42、80%左右，或者出水挥发酸浓度在1000mg/L以下；或者颗粒污泥逐渐形成，并出现分层，即反应区下部出现颗粒污泥，上部为絮状污泥时，可以逐渐递增水量及负荷； 进水量的递增量每次应为设计水量的15%，或者按照0.5kgCOD/（md）的负荷量进行递增。 济南大学济南大学 资源与环境学院资源与环境学院 环境科学与工程系环境科学与工程系UASBUASB反应器的设计与计算反应器的设计与计算设计例题设计例题稳定运行期间注意事项： 保证UASB反应器内pH值在6.08.0之间，严禁低于6.0，必要时加入碳酸氢钠等碱性物质进行调节； 反应区污泥浓度不宜低于30gVSS/L，污泥层应维持在三相分离器下0.51
43、.0m，污泥过多时应进行排泥； 反应器应维持在相应的设计温度； 应保证反应器溢流管畅通；11醉翁亭记 1反复朗读并背诵课文，培养文言语感。2结合注释疏通文义，了解文本内容，掌握文本写作思路。3把握文章的艺术特色，理解虚词在文中的作用。4体会作者的思想感情，理解作者的政治理想。一、导入新课范仲淹因参与改革被贬，于庆历六年写下岳阳楼记，寄托自己“先天下之忧而忧，后天下之乐而乐”的政治理想。实际上，这次改革，受到贬谪的除了范仲淹和滕子京之外，还有范仲淹改革的另一位支持者北宋大文学家、史学家欧阳修。他于庆历五年被贬谪到滁州，也就是今天的安徽省滁州市。也是在此期间，欧阳修在滁州留下了不逊于岳阳楼记的千古
44、名篇醉翁亭记。接下来就让我们一起来学习这篇课文吧！【教学提示】结合前文教学，有利于学生把握本文写作背景，进而加深学生对作品含义的理解。二、教学新课目标导学一：认识作者，了解作品背景作者简介：欧阳修(10071072)，字永叔，自号醉翁，晚年又号“六一居士”。吉州永丰(今属江西)人，因吉州原属庐陵郡，因此他又以“庐陵欧阳修”自居。谥号文忠，世称欧阳文忠公。北宋政治家、文学家、史学家，与韩愈、柳宗元、王安石、苏洵、苏轼、苏辙、曾巩合称“唐宋八大家”。后人又将其与韩愈、柳宗元和苏轼合称“千古文章四大家”。关于“醉翁”与“六一居士”：初谪滁山，自号醉翁。既老而衰且病，将退休于颍水之上，则又更号六一居士
45、。客有问曰：“六一何谓也？”居士曰：“吾家藏书一万卷，集录三代以来金石遗文一千卷，有琴一张，有棋一局，而常置酒一壶。”客曰：“是为五一尔，奈何？”居士曰：“以吾一翁，老于此五物之间，岂不为六一乎？”写作背景：宋仁宗庆历五年(1045年)，参知政事范仲淹等人遭谗离职，欧阳修上书替他们分辩，被贬到滁州做了两年知州。到任以后，他内心抑郁，但还能发挥“宽简而不扰”的作风，取得了某些政绩。醉翁亭记就是在这个时期写就的。目标导学二：朗读文章，通文顺字1初读文章，结合工具书梳理文章字词。2朗读文章，划分文章节奏，标出节奏划分有疑难的语句。节奏划分示例环滁/皆山也。其/西南诸峰，林壑/尤美，望之/蔚然而深秀者
46、，琅琊也。山行/六七里，渐闻/水声潺潺，而泻出于/两峰之间者，酿泉也。峰回/路转，有亭/翼然临于泉上者，醉翁亭也。作亭者/谁？山之僧/曰/智仙也。名之者/谁？太守/自谓也。太守与客来饮/于此，饮少/辄醉，而/年又最高，故/自号曰/醉翁也。醉翁之意/不在酒，在乎/山水之间也。山水之乐，得之心/而寓之酒也。节奏划分思考“山行/六七里”为什么不能划分为“山/行六七里”？明确：“山行”意指“沿着山路走”，“山行”是个状中短语，不能将其割裂。“望之/蔚然而深秀者”为什么不能划分为“望之蔚然/而深秀者”？明确：“蔚然而深秀”是两个并列的词，不宜割裂，“望之”是总起词语，故应从其后断句。【教学提示】引导学生
47、在反复朗读的过程中划分朗读节奏，在划分节奏的过程中感知文意。对于部分结构复杂的句子，教师可做适当的讲解引导。目标导学三：结合注释，翻译训练1学生结合课下注释和工具书自行疏通文义，并画出不解之处。【教学提示】节奏划分与明确文意相辅相成，若能以节奏划分引导学生明确文意最好；若学生理解有限，亦可在解读文意后把握节奏划分。2以四人小组为单位，组内互助解疑，并尝试用“直译”与“意译”两种方法译读文章。3教师选择疑难句或值得翻译的句子，请学生用两种翻译方法进行翻译。翻译示例：若夫日出而林霏开，云归而岩穴暝，晦明变化者，山间之朝暮也。野芳发而幽香，佳木秀而繁阴，风霜高洁，水落而石出者，山间之四时也。直译法：
48、那太阳一出来，树林里的雾气散开，云雾聚拢，山谷就显得昏暗了，朝则自暗而明，暮则自明而暗，或暗或明，变化不一，这是山间早晚的景色。野花开放，有一股清幽的香味，好的树木枝叶繁茂，形成浓郁的绿荫。天高气爽，霜色洁白，泉水浅了，石底露出水面，这是山中四季的景色。意译法：太阳升起，山林里雾气开始消散，烟云聚拢，山谷又开始显得昏暗，清晨自暗而明，薄暮又自明而暗，如此暗明变化的，就是山中的朝暮。春天野花绽开并散发出阵阵幽香，夏日佳树繁茂并形成一片浓荫，秋天风高气爽，霜色洁白，冬日水枯而石底上露，如此，就是山中的四季。【教学提示】翻译有直译与意译两种方式，直译锻炼学生用语的准确性，但可能会降低译文的美感；意译
49、可加强译文的美感，培养学生的翻译兴趣，但可能会降低译文的准确性。因此，需两种翻译方式都做必要引导。全文直译内容见我的积累本。目标导学四：解读文段，把握文本内容1赏析第一段，说说本文是如何引出“醉翁亭”的位置的，作者在此运用了怎样的艺术手法。明确：首先以“环滁皆山也”五字领起，将滁州的地理环境一笔勾出，点出醉翁亭坐落在群山之中，并纵观滁州全貌，鸟瞰群山环抱之景。接着作者将“镜头”全景移向局部，先写“西南诸峰，林壑尤美”，醉翁亭坐落在有最美的林壑的西南诸峰之中，视野集中到最佳处。再写琅琊山“蔚然而深秀”，点山“秀”，照应上文的“美”。又写酿泉，其名字透出了泉与酒的关系，好泉酿好酒，好酒叫人醉。“醉
50、翁亭”的名字便暗中透出，然后引出“醉翁亭”来。作者利用空间变幻的手法，移步换景，由远及近，为我们描绘了一幅幅山水特写。2第二段主要写了什么？它和第一段有什么联系？明确：第二段利用时间推移，抓住朝暮及四季特点，描绘了对比鲜明的晦明变化图及四季风光图，写出了其中的“乐亦无穷”。第二段是第一段“山水之乐”的具体化。3第三段同样是写“乐”，但却是写的游人之乐，作者是如何写游人之乐的？明确：“滁人游”，前呼后应，扶老携幼，自由自在，热闹非凡；“太守宴”，溪深鱼肥，泉香酒洌，美味佳肴，应有尽有；“众宾欢”，投壶下棋，觥筹交错，说说笑笑，无拘无束。如此勾画了游人之乐。4作者为什么要在第三段写游人之乐？明确：
