某污水廠理論計算（UVDis法）確定消毒用紫外燈數
1． 設計要求及相關參數
日污水流量：1166m3/h
高峰期污水流量：?
CODCr:<60 mg/L
BOD5<20 mg/L
總固體懸浮物（TSS）：<20mg/L
污水254透過率(T254)：>65%
消毒前糞大腸菌數：<1×107個/L
消毒后糞大腸菌數：1×104個/L
2． 計算糞大腸菌殘留量公式
N= N0exp{ux[1-(1+4kE/u2)1/2)]/2E}-Np
其中：N=消毒后糞大腸菌殘留濃度（個/L）
N0=消毒前糞大腸菌濃度（個/L）
x=燈長度 (cm)
u=污水流速 (cm/s)
由 u=x/(Vv/Q)計算
Vv=紫外輻射區
Q=總流量
E=分散系數(cm2/s)
k=糞大腸菌失活速率(/s)
Np=被懸浮固體包裹的糞大腸菌濃度
其中：k=aIavgb
Np=c(SS)m
a=1.45×10-5
b=1.3
c=0.26
m=1.96 由實驗等得出設計選260W 紫外燈
參數及基本情況
燈型號：
功率：260W, 紫外最大輸出：100W
燈長：157.5cm, 弧長：151.7cm
外層石英套管直徑：4.0cm，紫外透過率=90%
紫外燈以矩陣方式順水流方向排列
燈心距：7.5cm×7.5cm
能量損失因子采用國際一般貫例，Fp(燈管老化因子)0.7，Ft(石英套管因透射率等在計算中造成的誤差)0.7
設計過程
(1) 系統紫外密度D
平均每支燈在污水中的輻射體積
Vv/燈=(S2z)-(πdq2/4z)
S=7.5cm
z=157cm
dq=4cm
Vv/燈=6859cm3(6.86 L)
紫外密度D
D=(紫外功率/燈)/(Vv/燈)
D=100*0.9/6.86=13.1 W/L
(2) 平均紫外強度Iavg
平均紫外強度Iavg與紫外密度D關系
修正后平均紫外強度Iavg
Iavg=額定IavgFpFt
Iavg=額定Iavg×0.7×0.7
調整后的Iavg見表
|
流量(m3) |
T254 (%) |
額定Iavg (mw/cm2) |
調整后Iavg (?w/cm2) |
|
1166 |
65 |
23.5 |
11.5 |
(3) 失活速率k
由k=aIavgb估算
k=1.45*10-5*115001.3=2.75
(4) 流速確定
N/N0=exp{[ux(1-(1+4kE/u2)1/2)]/2E}-Np
Np=0.26*201.96=92
其中：N=10000個/L, N0=107個/L, Np=92個/L, k=2.75 (/s), x=157(cm), E=100 cm2/ss
或-3=u*157/[2*100]*[(1-(1+4*2.75*100/u2))1/2]
即u[1-(1+1100/u2)1/2]=-3.82
因此u=150 cm/s
停留時間：t=x/u=157/150=1(s)，考慮到反應器水力特性和液齡分布函數，取t=2 s
(5) 確定燈數
紫外消毒區的體積：V=1166/3600*2=0.65 m3
過水斷面面積：A=0.65/1.57=0.4 m2
燈管數：A/S＝0.4/0.0752=71(根)
根據以上分析結果燈管數不應低于71支。
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”
