水处理反应器理论
UASB反应器
UASB反应器UASB反应器,污水处理设备,水处理设备一、UASB原理UASB反应器废水被尽可能均匀的引入反应器的底部，污水向上通过包含颗粒污泥或絮状污泥的污泥床。
厌氧反应发生在废水和污泥颗粒接触的过程。
在厌氧状态下产生的沼气(主要是甲烷和二氧化碳)引起了内部的循环，这对于颗粒污泥的形成和维持有利。
在污泥层形成的一些气体附着在污泥颗粒上，附着和没有附着的气体向反应器顶部上升。
上升到表面的污泥撞击三相反应器气体发射器的底部，引起附着气泡的污泥絮体脱气。
气泡释放后污泥颗粒将沉淀到污泥床的表面，附着和没有附着的气体被收集到反应器顶部的三相分离器的集气室。
置于极其使单元缝隙之下的挡板的作用为气体发射器和防止沼气气泡进入沉淀区，否则将引起沉淀区的絮动，会阻碍颗粒沉淀。
包含一些剩余固体和污泥颗粒的液体经过分离器缝隙进入沉淀区。
由于分离器的斜壁沉淀区的过流面积在接近水面时增加，因此上升流速在接近排放点降低。
由于流速降低污泥絮体在沉淀区可以絮凝和沉淀。
累积在三相分离器上的污泥絮体在一定程度上将超过其保持在斜壁上的摩擦力，其将滑回反应区，这部分污泥又将与进水有机物发生反应。
二、UASB反应器的构成UASB反应器包括以下几个部分：进水和配水系统、反应器的池体和三相分离器。
在UASB反应器中最重要的设备是三相分离器，这一设备安装在反应器的顶部并将反应器分为下部的反应区和上部的沉淀区。
为了在沉淀器中取得对上升流中污泥絮体/颗粒的满意的沉淀效果，三相分离器第一个主要的目的就是尽可能有效地分离从污泥床/层中产生的沼气，特别是在高负荷的情况下，在集气室下面反射板的作用是防止沼气通过集气室之间的缝隙逸出到沉淀室，另外挡板还有利于减少反应室内高由于反应器的高度推荐范围为4～6m，表2-1给出了5m高的反应器的尺寸选择的系列。
从原则上讲安排2m×5m的三相分离器的平面布置还可以有其他多种的平面配合形式如，宽度可以以2m为模数，而长度以10m为模数。
污水处理反应器
污水处理反应器引言概述：污水处理反应器是一种用于处理污水的设备，通过化学反应和物理过程将污水中的有害物质去除，从而达到净化水体的目的。
本文将从五个大点来详细阐述污水处理反应器的工作原理和应用。
正文内容：1. 反应器类型1.1 生化反应器：介绍生化反应器的工作原理和应用，包括好氧生化反应器和厌氧生化反应器。
1.2 物化反应器：介绍物化反应器的工作原理和应用，包括沉淀池、过滤器和吸附剂等。
2. 反应器工艺2.1 活性污泥法：介绍活性污泥法的工作原理和应用，包括好氧活性污泥法和厌氧活性污泥法。
2.2 膜分离技术：介绍膜分离技术的工作原理和应用，包括微滤、超滤和逆渗透等。
2.3 化学氧化法：介绍化学氧化法的工作原理和应用，包括高级氧化技术和化学氧化剂的应用。
3. 反应器性能评价3.1 去除率：介绍污水处理反应器的去除率评价指标，包括COD去除率、氨氮去除率和总磷去除率等。
3.2 反应器效率：介绍污水处理反应器的效率评价指标，包括污水处理能力、反应器容积和处理时间等。
3.3 经济性：介绍污水处理反应器的经济性评价指标，包括投资成本、运营成本和能耗等。
4. 反应器运行与维护4.1 运行参数：介绍污水处理反应器的运行参数，包括温度、pH值和溶解氧等。
4.2 负荷控制：介绍污水处理反应器的负荷控制方法，包括有机负荷和氮磷负荷的控制。
4.3 维护管理：介绍污水处理反应器的维护管理措施，包括定期检查、清洗和维修等。
5. 反应器应用领域5.1 市政污水处理：介绍污水处理反应器在市政污水处理中的应用，包括城市污水处理厂和污水处理站等。
5.2 工业废水处理：介绍污水处理反应器在工业废水处理中的应用，包括钢铁、石化和制药等行业。
5.3 农村污水处理：介绍污水处理反应器在农村污水处理中的应用，包括农田灌溉和农村污水处理设施等。
总结：污水处理反应器是一种重要的污水处理设备，通过不同类型的反应器和工艺，可以有效去除污水中的有害物质。
芬顿反应器内部构造解析
芬顿反应器内部构造解析芬顿反应器是一种常用于水处理的高级氧化技术，它通过同时添加氢氧化物和过氧化氢，形成具有高度氧化能力的羟基自由基，以去除水中的有机污染物。
了解芬顿反应器的内部构造对于理解其工作原理和优势至关重要。
在本文中，我们将深入探讨芬顿反应器的内部构造，以及如何优化其性能。
【引言】介绍芬顿反应器的背景和重要性。
提出内部构造的重要性，以及对芬顿反应器的进一步研究和改进的价值。
【芬顿反应器的基本构造】解释芬顿反应器的基本构造，包括反应器本体、进料管、出料管和通风系统。
详细说明每个组件的功能和重要性。
【反应器本体】详细描述反应器本体的内部构造，包括材料选择、形状和尺寸。
解释为什么选择特定的反应器本体，以及如何优化反应器的性能。
【进料管】探讨进料管在芬顿反应器中的作用和设计原则。
解释进料管的位置、直径和流体动力学效应对反应器性能的影响。
提出改进进料管设计的建议，以提高反应器的效率和反应速率。
【出料管】解释出料管在芬顿反应器中的作用和设计原则。
讨论出料管的位置、直径和流体动力学影响，以及如何减少残留反应物的排放。
提出改进出料管设计的建议，以提高反应器的排放效率。
【通风系统】详细描述芬顿反应器中通风系统的设计和功能。
解释通风系统如何有效地控制气体排放，并提供最佳的反应条件。
讨论不同类型的通风系统，以及如何选择合适的通风系统来满足特定的应用需求。
【芬顿反应器性能优化】提出如何优化芬顿反应器性能的方法和建议。
包括改进反应器结构、优化反应条件和添加催化剂等。
讨论不同方法的优势和限制，并探讨未来可能的改进方向。
【结论】总结芬顿反应器的内部构造对其性能和效率的重要性。
强调进一步研究和改进的必要性，以满足日益增长的水处理需求。
分享对芬顿反应器内部构造的观点和理解，以鼓励读者深入研究这一领域。
【参考文献】列出参考文献，包括相关的研究论文、书籍和专家观点，以支持文章中提到的信息和观点的可靠性和全面性。
通过深入探讨芬顿反应器的内部构造，我们可以更好地理解其工作机制，并为进一步改进和优化该技术提供指导。
第十至十九章给水处理理论至其他处理方法习题及答案
第⼗⾄⼗九章给⽔处理理论⾄其他处理⽅法习题及答案给⽔⼯程第⼗四章给⽔处理概论P252：1、2、3思考题1.⽔中杂质按尺⼨⼤⼩可分成⼏类？了解各类杂质主要来源特点及⼀般去除⽅法。
2.叙述我国天然地表⽔源和地下⽔源的⽔质特点。
3 了解《⽣活饮⽤⽔卫⽣标准》中各项指标的意义。
4 反应器原理⽤于⽔处理有何作⽤和特点？5 试举出3种质量传递机理的实例。
6 3种理想反应器的假定条件是什么?研究理想反应器对⽔处理设备的设计和操作有何作⽤？7 为什么串联的CSTR型反应器⽐同容积的单个CSTR型反应器效果好？8 混合与返混在概念上有何区别？返混是如何造成的？9 PF型和CMB型反应器为什么效果相同？两者优缺点⽐较。
10 3种理想反应器的容积或物料停留时间如何求得？试写出不同反应级数下3种理想反应器内物料的平均停留时间公式。
11 何谓“纵向分散模型”？纵向分散模型对⽔处理设备的分析研究有何作⽤？1.⽔中杂质按尺⼨⼤⼩可分成⼏类？了解各类杂质主要来源特点及⼀般去除⽅法。
答：（1）⽔中杂质按尺⼨⼤⼩可分成悬浮物、胶体和溶解物三类。
（2）悬浮物的主要来源河中的泥沙、下⾬的藻类物质、⽔中腐殖质、矿物质废渣。
悬浮物的特点悬浮物尺⼨较⼤，易于在⽔中下沉或上浮。
如果密度⼩于⽔，则可上浮到⽔⾯。
易于下沉的⼀般式⼤颗粒泥沙及矿物质废渣，能够上浮的⼀般式体积较⼤⽽密度⼩的某些有机物。
悬浮物去除⽅法：⼤的颗粒通过⾃⾏下沉，⽽粒径较⼩的悬浮物须加混凝剂去除。
（3）胶体的主要来源是粘⼟、某些细菌及病毒、腐殖质及蛋⽩质，⼯业废⽔排⼊⽔体，会引⼊各种各样的胶质或有机分⼦物质和带电的⾦属氢氧化物胶体。
胶体的特点是胶体颗粒尺⼨很⼩，在⽔中长期静置也难下沉，同时胶体还带点并且有的胶体分⼦量很⼤。
胶体去除⽅法是投加混凝剂来去除。
（4）溶解体可分有机物和⽆机物两类；⽆机溶解物主要来源⼯业废⽔排放和矿物质；有机溶解物主要来源于⽔源污染，也有天然存在的，如腐殖质。
污水处理反应器
污水处理反应器引言概述：污水处理反应器是用于处理污水的设备，通过一系列的化学和生物反应，将污水中的有害物质转化为无害物质，以达到净化水体的目的。
本文将从反应器的类型、工作原理、应用领域、优缺点和未来发展等五个方面详细阐述污水处理反应器的相关内容。
一、反应器的类型1.1 生物反应器：利用微生物对污水中的有机物进行降解和转化，常见的有活性污泥法、固定床生物反应器等。
1.2 物理化学反应器：通过物理和化学的方法将污水中的有害物质去除，如吸附、沉淀、氧化等。
1.3 组合反应器：将生物反应器和物理化学反应器结合起来，以提高处理效果，如MBR反应器、生物滤池反应器等。
二、反应器的工作原理2.1 生物反应器的工作原理：通过微生物的降解作用将有机物转化为无机物，同时产生沉淀物和气体。
2.2 物理化学反应器的工作原理：利用物理和化学的方法将污水中的有害物质与介质进行分离或转化，如吸附剂吸附、沉淀剂沉淀等。
2.3 组合反应器的工作原理：将生物反应器和物理化学反应器相结合，通过微生物和物理化学方法的协同作用，达到更好的处理效果。
三、反应器的应用领域3.1 市政污水处理：用于处理城市污水，减少对水环境的污染。
3.2 工业废水处理：适用于工业生产过程中产生的废水，去除其中的有害物质，达到排放标准。
3.3 农村污水处理：解决农村地区污水处理难题，改善农田灌溉水质。
四、反应器的优缺点4.1 优点：高效处理污水，减少水体污染；可根据不同污水特性进行调整和优化；操作简单，维护成本低。
4.2 缺点：投资成本较高；对操作人员要求较高；部分反应器需要耗能。
五、反应器的未来发展5.1 提高处理效率：通过改进反应器结构和工艺，提高处理效率，降低能耗。
5.2 探索新型反应器：研发新型反应器，如膜反应器、电化学反应器等，以提高处理效果。
5.3 智能化管理：利用物联网、大数据等技术，实现反应器的智能化管理，提高运行效率和监控能力。
总结：污水处理反应器在水处理领域起着重要作用，不仅能够净化水体，还能够有效降低水环境污染。
污水处理技术之SBR工艺发展时间表
污水处理技术之SBR工艺发展时间表所属行业: 水处理关键词：SBR工艺活性污泥法脱氮除磷SBR法即序批式活性污泥法。
早在1914年,活性污泥法在产生之初就是采用间歇进水.排水的方式运行的,但由于其运行操作繁琐，当时又缺乏自动控制设备和技术,它很快被连续式活性污泥法所取代，并几乎被淘汰与遗忘。
直到20世纪80年代以后，自动监测与控制的硬件设备与软件技术，特别是电子计算机的飞速发展,为SBR法的应用与发展注人了新的活力。
目前,由于该工艺具有工艺流程简单处理效率高运行方式灵活和不易发生污泥膨胀等优点，已成为中小型污水处理厂的首选工艺,并在全世界广泛应用。
在我国,有30%~40%日处理5万吨以下的污水处理厂都采用SBR法。
近年来,随着城镇污水处理厂排放标准的日趋严格,对于出水氮磷的排放提出了更高的要求。
如何提高SBR工艺的脱氮除磷效率，并在此基础上节能降耗,对于该工艺的应用与发展具有重要意义。
水污染控制工程中污染物的去除，从根本上说,属于化工中的分离过程，就是通过物理化学和生物方法,借助反应器实现污染物与水的分离，可分为物理单元，化学单元和生物单元。
反应器理论是20世纪70年代,为了建立各种水处理方法间的联系,提高水处理学科的理论水平而引人的。
一般说来，水处理工艺中的一切池子都称为反应器，如调节池沉淀池和曝气池等。
反应器按照操作方式的不同主要分为连续流反应器和序批式反应器。
其中连续流反应器又称为返混反应器,可分为连续全混反应器和平推流反应器。
一、污水处理反应器分类1、连续全混反应器连续全混反应器由一个有进流和出流的容器组成,反应物连续流人反应器,混合物连续流出反应器,是一种开放式反应器。
反应器通常在稳态条件下运行,反应器内物料充分混合,物质含量在整个反应器内均匀一致,排出物的成分与反应器中的成分相同,反应器内的反应物浓度不随时间变化,也不随空间变化;通常情况下(但不一定全是) ,其进出流量平衡。
理想状态下,对只含单一流体的情况，假设流体相中的物料混合都非常迅速,从而各组分在整个容器中的浓度都是均匀的;对含有多种流体的容器假设混合完全,并且对每一种流体其混合都是瞬间完成的,因此流出反应器中的产物组分浓度等于该物料在整个反应器内的浓度。
第二章 水处理反应器理论解读
Rr
?
V(?0 ? ?e) ? ? ts
第三节 污水的均化
工业企业的污水量一日内多变， 24小时的流量 不同，污水处理流程要求水量水质不变，需均化 调节。
? 水质均和 －水量负荷不变，水质变化，以水质变 化为曲线，求体积，需要搅拌设施。
? 水量调节 －水质负荷不变，水量变化，以水量变 化为曲线，设计池体积，不需要搅拌。
积 累
600
400
200
0
0
6
12
18
24
时间/h
调节池的最小容积： V=V-+V+
式中：V- ，V+分别为最大负偏差和最大正偏差
二、容积计算
1．排放的水质水量具有周期性变化 t=n 时
（1）池容积
（2）出水浓度
t
w ? ? qi i? 1
t
? C m ? ciq i/w i? 1
qi－均和周期逐时变化流量 。
第二章 反应器理论基础与污水 的均化
第一节 反应器理论基础 第二节 反应效率比较 第三节 污水的均化
第一节 反应器理论基础
一、 反应器分类 按反应器内物料的形态可以分为 均相反应
器和多相反应器。 按反应器的操作情况分为间歇式反应器和
连续式反应器。连续反应器可分为活塞流反应 器和恒流搅拌反应器。
1、间歇式反应器（ CMB）：
通常把反应器的容积 V除以流量Q所得的值称为停留 时间，也称 平均停留时间 。
停留时间分布函数 E（t）：测定出口物料里示踪物 的浓度随时间的变化。
各种反应器停留时间分布函数
E(t)
E(t)
τ
t
间歇式反应器
τ
t
活塞流反应器
污水处理反应器
污水处理反应器污水处理反应器是一种用于处理污水的设备，它能够有效地去除污水中的有害物质，使其达到排放标准。
本文将从污水处理反应器的原理、种类、优点和应用领域四个方面进行详细阐述。
一、污水处理反应器的原理1.1 污水处理反应器的基本原理污水处理反应器利用化学反应、生物反应和物理过程来去除污水中的有害物质。
其中，化学反应主要是通过添加化学药剂来改变污水中物质的性质，使其沉淀或氧化分解；生物反应则是利用微生物对污水中的有机物进行降解和转化；物理过程包括过滤、吸附和沉淀等，用于去除污水中的悬浮物和颗粒物。
1.2 污水处理反应器的工作原理污水处理反应器通常由进水口、反应池和出水口组成。
污水经过进水口进入反应池，在反应池中进行化学反应、生物反应和物理过程，去除污水中的有害物质。
处理后的清水从出水口排出，达到排放标准。
1.3 污水处理反应器的关键技术污水处理反应器的关键技术包括反应池的设计、反应条件的控制和微生物的培养等。
合理的反应池设计可以提高污水处理效率；精确控制反应条件可以保证反应的稳定性和高效性；科学的微生物培养可以提高微生物对污水的降解能力。
二、污水处理反应器的种类2.1 活性污泥法反应器活性污泥法反应器是一种常见的污水处理反应器，利用活性污泥中的微生物对污水中的有机物进行降解。
它具有处理效果好、运行稳定等优点。
2.2 厌氧反应器厌氧反应器是一种在无氧条件下进行污水处理的设备，适用于高浓度有机废水的处理。
它能够有效地去除有机物，并产生可再生能源，如沼气。
2.3 膜生物反应器膜生物反应器是一种利用膜技术进行污水处理的设备，通过膜的过滤作用，去除污水中的悬浮物和微生物。
它具有处理效果好、占地面积小等优点。
三、污水处理反应器的优点3.1 高效处理能力污水处理反应器能够高效地去除污水中的有害物质，使其达到排放标准。
它具有处理效果好、处理能力强等优点。
3.2 运行稳定性污水处理反应器能够稳定地运行，不受进水水质波动的影响。
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?
? k1 (c A0
?
x) ?
k?1 (c B0
?
x)
dx dt
?
k1 (c A0
?
x)
?
k?1 (c B0
?
x)
? (? k1 x ? k?1 x) ? (k1c A0 ? k?1c B0 )
? ? x
dx
t
? dt
为基元反应。绝大多数的基元反应，其反
应级数与化学计量系数完全相等，例如：
Br2
? ?k?1 ?? ?
2Br ?
k2
引发
Br ? ? H 2 ? ?k?2 HBr ? H ? 传递
H ? ? Br2 ? ?k3? HBr ? Br ? 传递
（3－7） （3－8） （3－9）
rHBr ? k2?Br ??H?2 ?? k?2?HBr?H? ??? k3?H ??B?r2 ? （3－10）
反应物可以分别表示为：
r A ? ? k ?C A. a ?C B b ?
rB
?
?
k
??C
a A
.??
C
B
b.??
(3－5) (3－6)
需注意的是：（1）浓度均为反应物；（2）系数
不一定等于A、B前的系数；（3）如不存在如此
关系，叫无反应级数的提法。
3．基元反应
构成化学计量方程的反应序列中的反应称
cA0
cP
c
cA
o
t
图3－3 一级反应的浓度－时间曲线
对方程（3－18）进行变换可得
lg c A
?
?
kt 2.303
?
lg c A0
(3－20)
用式（3-20）作图，见图 3-4，根据其坡度可求 k。
lgc A 0 坡度 k /2.303
lgcA o
一级反应的反应物图3的－4半求一衰级反期应的可速率按常数3-5求得。
? kdt
c c A 0
A
0
（3－16）
Inc A ? Inc A0
?
In c A c A0
?
? kt
（3－17）
由于，c A
?
cP
cA ?
? c A0
为c AP0 的ex浓p(度? k，t)由式（（33－－1168））
得
cP ? cA0 ? cA0 exp(? kt) （3－19）
一级反应的浓度随时间的变化见图3-3。
?
k (c A0
?
x) 2
在（0，t）内积分得：
x
? kt
cA0 (cA0 ? x)
半衰期: x ?
1 2 c A0
t1
2
?
1 kcA0
x?
3 4 c A0
t1
4
?
3 kcA0
（3-24）
（3-25） 对于二级反
应：cA0 ?
1 2 cA0
所需时间
1 kc A0
1 2
c
A0
?
1 4
c
A0
所需时间
2 kc A0
1. 当 cA0 ? 时， cB0
t=0 cA=cA0 cB=cB0 t=t cA=cA0-x cB=cB0-x
cP=0 cP=x
dx dt
?
kc Ac B
?
k(c A0
?
x)(c B 0
?
x)
（3－22）
? ? x
dx
t
? kdt
0 ( c A 0 ? x )( c B 0 ? x )
0
2 .303 lg c B 0 ( c A 0 ? x ) ? kt
c A0 ? c B 0
c A0 (c B0 ? x)
（3－23）
根据3-23式作图，见图3-6，可求得二级反 应的速率常数。
））
c-x（A0 c-x（B0
0
clgB
0
cA
坡度＝（
cA
-c ） 0
B0
k
2.303
0
t
图3－6 求二级反应的速率常数
利用此图求常数k。
2 当 cA0 ? cB0 时
dx dt
故二级反应,衰减越来越慢
3.1.5 平行反应
A ? ?k1 ? B A ? ?k 2 ? C
dc A dt
?
? k1c A
?
k2 c A
dc B dt
?
k1c A
dc c dt
?
k 2c B
（3－26） （3－27） （3－28）
c ? c e ? (k1? k2 )t
A
A0
（3－29）
同理
dcB dt
当A代表产物时，则应为正值，如图3－1所 示。
A为反应物
A为产物
cA
0tBiblioteka 图3－1 反应物及产物浓度的历时曲线
2.反应级数
对于反应
aA? bB ? pP ? qQ
(3－3)
产物P的反应速率可以表示为：
rP
?
d[P] ? dt
dcP dt
?
kCAa C
b B
(3－4)
则P为A的a级，B的b级，合为a+b级。
rHBr ? k2?Br ??H?2 ?? k?2 ?HBr?H? ??? k3?H ??B?r2 ? （3－11）
3.1. 2 单一组分的零级反应
如果已知单一组分的反应为零级反应，则
rA ?
dc A dt
?
?k
（3－12）
边界条件：t=0 cA=cA0 t=t cA=cA ，故
? ? dc ? cA
c A0
A
t
? kdt
0
（3－13）
cA ? c A0 ? kt
（3－14）
零级反应浓度随时间的变化见图3-2。
cA 0
c
O t
图3－2 零级反应的c-t曲线
3.1.3 单一组分的一级反应
如果反应 A???k P 为一级反应，则
dc A dt
?
? kc A
（3－15）
? ? c A dc A ?
t
cA
? e ? kt1 2
?1
c A0
2
t1 2
?
In2 k
?
0.693 k
100
(3－21) c/%A0 50
25 12.5
0
t1/2
t 1/2
t 1/2
图3－5 一级反应的半衰期
3.1.4 两种反应物的二级反应
如果已知下列两种反应物的反应
A? B ???k P
是一个二级反应，A及B的初始浓度分别为及, 则的表达式按以下方法求得。
第三章 水处理反应器理论
3．1 几种常见的反应
3.1.1 反应速率与反应级数
1.反应速率
单位时间、单位体积内某物质量的变化，
单位为mol
m-3 s-1。表示为：
rA
?
1 V
( dnA dt
)
(3－1)
式中的可以和V组合成A的浓度，因此
rA
?
d[A] dt
?
dcA dt
(3－2)
当A代表反应物时，反应速率 应为负值；
? ? cC
?
k2 cA0 k1 ? k2
1 ? e ? (k1 ? k2 )t
（3－30） （3－31）
3.1.6 可逆反应
A? ?k?1 B
边界条件:t=0 t=t
A?
?? k? 1
B
cA ? c A0 cB ? cB0
cA ? cA0 ? xcB ? cB0 ? x
d (cA0 ? dt
x)
?
k c e? (k1 ? k2 )t 1 A0
? ? cB 0
dcB
?
k c e dt t
? (k1 ? k2 )t
0 1 A0
cB
?
?
k1 c A0 k1 ? k2
e ? (k1 ? k2 )t
?
k1 c A0 k1 ? k2
? ? cB
?
k1c A0 k1 ? k2
1 ? e ? (k1? k2 )t