UASB反应器设计
UASB反应器设计
一、UASB（日处理525吨渗滤液）1.取值参数进水量Q=525m3/d=22m3/h进水COD值S0=12.75g/L 去除率为65%采用的容积负荷F=6kgCOD/m3·dY=0.08Gvss/gCODK d=0.03g/g·dμm=0.35g/g·d(30-35℃)Ks=360mg/L=0.35m3/kgCOD甲烷产量CH4甲烷气密度0.6346kg/m3甲烷气体含量65%甲烷含能量50.1KJ/g反应器容积有效系数E=90%2．计算过程及校核/F=525×12.75×0.65/6=725.16m3反应器的有效液体容积Vn=Q·S反应器的总液体容积V=Vn/E=669.375/0.9=805.7m3L上升流速v取1.0～1.5m/h,取v=1.5m/h采用两组厌氧UASB反应器，厌氧循环泵，Q=45m3/h，H=16m，N=5.5KW，四台，两用两备。
/v=(45×2+11)/1.5=69.36m2则单个池体直径D=9.4m单个反应器面积A=Q总校核，当一台循环泵开起时v=Q1/A=(45+11)/69.36=0.8m/h，不启动循环泵时v=Q/A=11/69.36=0.16m/h。
考虑到污泥对配水管的堵塞和保证污泥的悬浮，单个池体一台循环泵长期运行，另一台泵间断脉冲启动。
反应器的液体部分高度H L= V L/A=725.16/69.36/2=5.23m,取5.5m取反应器气体收集高度2m集气罩上的复盖水深取0.5m，超高取0.5m则反应器总高度H= H L+2+0.5+0.5=8.5m反应器的尺寸为Φ9.4×8.5m，有效水深为8.0米，共2个。
3.加热系统，控制渗滤液水温保持在30℃左右。
冬季每天加热所需热值为525×103×4.2×103J×20×1.2=5.3×108J。
UASB反应器设计
目录一、设计任务 (2)1．1设计目的 (2)1．2设计题目 (2)1．3工艺流程图 (2)1．4 UASB工作原理及工艺过程 (3)1．4．1工作原理： (3)1．4．2工艺过程： (3)二、设计内容 (4)2．1设计参数： (4)2．2调节池的设计 (4)2．2．1设计说明 (4)2．2．2设计计算 (4)2．3 UASB的设计 (5)2．3．1设计说明 (5)2．3．2UASB反应器工艺结构设计计算 (5)2．4 UASB进水配水系统设计 (7)2．4．1 设计原则 (7)2．4．2设计计算 (7)2．5三相分离器的设计 (9)2．5．1 设计说明 (9)2．5．2 设计计算 (9)2．5．3三相分离器设计图 (12)2．6气液分离设计 (12)2．7出水系统的设计 (13)2．8水封罐的设计计算 (13)三、高程布置图 (14)四、平面布置图 (15)五、工程量估算 (15)六、总结 (16)参考文献 (16)一、设计任务1．1设计目的通过课程设计使我们了解水污染控制技术课程设计的规范、内容和要求，以及环境工程设计规范与标准；理解和掌握水污染控制的基础知识、基本理论、基本工艺和工艺设计方法；掌握典型水污染控制单元系统（机器设备与构筑物）的工艺流程、结构、工作原理、特点、用途、工艺设计参数及工艺设计与计算；掌握AutCOD的应用及工艺设计图纸的绘制；了解设计说明书等资料的内容、格式与编写，以及工程量的计算。
彭阳查询与搜集资料，正确应用环境工程设计规范的能力；进行典型水污染控制单元系统（机器设备与构筑物）的工艺设计与计算的能力；正确、清晰的表到设计内容，编写设计说明书等资料的能力；熟练运用Auto-CAD和工程制图规范与标准绘制规范性工艺设计图纸的能力；计算工程量的能力；将所学知识综合应用于工程实践、独立分析和解决工程技术问题的能力。
培养理论联系实际、科学、严谨、求实的工作作风，踏实苦干、勇于创新的敬业精神。
UASB设计计算详解
UASB设计计算详解UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) 是一种高效的厌氧废水处理技术，适用于有机废水的处理。
UASB反应器设计需要考虑污水的处理量、COD（化学需氧量）负荷、有机负荷、气水比等因素。
首先，需要确定UASB反应器的决定性因素，即COD负荷。
COD负荷是指进入反应器的废水中化学需氧量的总量。
常用的计算公式为：COD负荷=废水流量×废水COD浓度接下来，需要计算有机负荷，有机负荷是指单位功率和单位反应器体积的甲烷产生速率。
常用的计算公式为：有机负荷=COD负荷/反应器有效体积然后，需要确定反应器的高度、直径和有效体积。
反应器高度可以根据废水的停留时间来确定，一般情况下，停留时间为4-12小时。
停留时间由废水流量和反应器有效体积决定：停留时间=反应器有效体积/废水流量反应器直径可以通过确定反应器的表面载荷来确定，反应器表面载荷可以根据废水流量和反应器有效面积来计算：表面载荷=废水流量/反应器有效面积有效面积的计算通常需要考虑污泥浓度和污泥沉降速度。
最后，需要确定反应器的气水比。
气水比是指进入反应器的气体和液体的体积比。
一般情况下，气水比为1:1或2:1、气水比的大小决定了甲烷气体的产生速率。
需要注意的是，在UASB反应器设计过程中，还需要考虑反应器的温度、PH值、进水水质和污泥沉积速度等因素。
这些因素对反应器的甲烷产生速率和处理效果都有一定影响。
总结起来，UASB反应器的设计计算主要包括COD负荷、有机负荷、停留时间、表面载荷、反应器直径、反应器高度、反应器有效体积和气水比等参数的计算。
通过合理的设计计算，可以确保UASB反应器能够高效地处理有机废水并产生甲烷气体。
UASB反应器
UASB反应器根据国内生产运行的经验，在常温条件下,UASB反应器的进水容积负荷选用6.0k g·COD/(cm3·d),COD,BOD的去除率分别为80%和85%，污泥产生率0.10k g·SS/kg·COD,沼气产生率0.41m3/kg·COD.⑴反应区设计计算UASB反应器的有效容积负荷6.0k g·COD/(cm3·d)（配水系统上缘至三相分离器之间的空间）为V=24QS0/N0=115×2000/(6.0×1000)=38(m3) 利用一座UASB反应器，则每座反应器有效容积为38m3，有效水深为4m,则每座反应器面积A=10m2.每座反应器平面尺寸L×K=2m×5m校核水力停留时间t.t=V/Q=38/5=8h(Q=115/24=5m3/h)⑵三相分离器设计计算三相分离沉淀区的表面积同反应区的水平面积，即沉淀区的表面负荷率为q=Q/A=115/(5×1×24)=0.94[m3/(m2·h)]<1.0[m3/(m2·h)] 设上、下三角形集气罩斜面水平倾角分别为55°和60°下三角形集气罩进水缝隙上升，速度Va取1.25m/h,则缝隙面积A1为A1=Q/Va=115/(1×24×1.25)=4(m2)取3条缝隙（即上集气罩有3个），则每条缝隙宽k2为k 2=A1/(L×3)=4/(2×3)=0.67(m)取干舷高度h1=0.5m,h2=0.5m则h3=k1×tg60°=0.5×1.73=0.86(m)沉淀室进水缝隙废水速度V2取1.50m/h,则进水缝隙总面积A2为A 2=Q/ V2=115/(1×24×1.50)=3(m2)每条缝隙宽cdcd= A2/(L×10)=3/(2×6)=0.25(m)>2.0mbd=cd/sin30°=0.25/0.5=0.5(m)取ab=0.4m,上三角形集气罩的位置即可以确定，其高度h4为h 4=（ab×cos60°+k2/2）tg55°=(0.4×0.5+0.67/2)×1.428=0.76(m)(>0.6m,符合要求)h5=ab×sin60°=0.4×0.866=0.35(m)已知上三角形集气罩顶的水深为0.5m,则下三角形集气罩反应器内的位置已确定。
厌氧uasb反应器工艺流程
厌氧uasb反应器工艺流程
一、反应器结构
厌氧反应器是一种混合反应器,主要包括反应器本体和上下配套设备。
反应器本体一般为圆柱形或圆柱体,设置在独立的反应舱内。
底部设有污水分配槽,中间设有介质填充层,上方设有蒸汽除去设备。
二、工艺流程
1. 污水进入反应器后,通过污水分配槽均匀分配到反应器下部。
2. 污水从下往上通过介质填充层,同时发生生物降解反应。
介质表面有大量厌氧菌定殖,利用污水中有机物为碳和能源源进行生长和繁殖。
3. 经过生物降解后,污水经上升的同时将生成的甲烯酸盐等气体带离。
气体通过蒸汽除去设备去除。
4. 经浸泡和生物脱氧处理后的污水流出反应器顶部。
脱水后产生的污泥沉淀在反应器底部。
5. 定期清除反应器底部堆积的污泥,进行隔离处置。
三、特点
1. 反应速度快,生化减除率高。
2. 无需搅拌,操作简单。
3. 占地面积小,投资价低。
4. 适用于小流量的城市和工业废水处理。
uasb设计计算
uasb设计计算UASB设计计算UASB（Upflow Anaerobic Sludge Blanket）是一种高效的生物处理系统，广泛应用于废水处理领域。
UASB设计计算是指对UASB 反应器进行设计和计算，以确保其能够达到预期的处理效果和稳定运行。
一、UASB设计参数UASB设计计算需要考虑的主要参数包括：进水流量、进水COD浓度、反应器有效容积、污泥停留时间（HRT）、温度、pH值等。
这些参数将直接影响到UASB反应器的设计和运行。
进水流量是指单位时间内进入UASB反应器的废水流量，通常以立方米/小时（m³/h）表示。
进水COD浓度是指废水中COD（化学需氧量）的浓度，常以毫克/升（mg/L）表示。
反应器有效容积是指UASB反应器的容积，通常以立方米（m³）表示。
污泥停留时间（HRT）是指废水在UASB反应器中停留的时间，通常以小时（h）表示。
温度和pH值对于UASB反应器内的微生物活动和反应速率有重要影响。
二、UASB设计计算方法1. 确定进水负荷：进水负荷是指单位时间内进入UASB反应器的COD负荷，通常以千克COD/立方米/天（kgCOD/m³/d）表示。
根据进水流量和进水COD浓度，可以计算出进水负荷。
2. 确定反应器有效容积：根据进水负荷和污泥停留时间，可以计算出反应器的有效容积。
通常，污泥停留时间在4-12小时之间，具体取决于废水的特性和要求。
3. 确定污泥量：污泥量是指UASB反应器中所需的污泥量，通常以千克污泥/立方米/天（kgSS/m³/d）表示。
根据进水COD浓度和污泥负荷系数，可以计算出污泥量。
4. 确定气体产生量：UASB反应器在处理废水的过程中，会产生大量的沼气。
根据废水的COD负荷和沼气产量系数，可以计算出气体产生量。
5. 确定反应器尺寸：根据反应器有效容积和反应器高度与直径的比值，可以确定反应器的尺寸。
一般来说，反应器的高度与直径的比值在4-6之间。
UASB反应器三相分离器的设计方法
Байду номын сангаас 四、结论
本次演示详细介绍了三相分离器的结构和工作原理。通过了解其结构和工作 原理，我们可以更好地理解其在石油、化工、能源等领域的应用和性能。对于设 计、制造和使用三相分离器的人员来说，掌握其结构和工作原理也是非常重要的。
5、在实际运行过程中，应对三相分离器进行定期维护和保养，以保证其长 期稳定运行并延长使用寿命。
六、结论
本次演示主要探讨了UASB反应器三相分离器的设计方法。通过介绍UASB反应 器的基本原理和三相分离器的重要性以及详细阐述三相分离器的设计要点和步骤 等方面的内容可以得出结论：一个合理的设计方法和参数选择对于UASB反应器的 性能至关重要；同时在实际应用过程中应注意对其进行定期维护和保养以保证其 长期稳定运行并延长使用寿命。因此本次演示的研究结果可以为相关领域的研究 和实践提供参考和借鉴意义。
四、三相分离器的设计要点
1、结构设计
三相分离器的结构设计应考虑到气、液、固三相的分离效果和操作简便性。 常见的分离器结构有伞形、钟罩形等。在设计过程中，应充分考虑反应器的尺寸、 处理量以及污泥的性质等因素。
2、材料选择
三相分离器的材料应具有耐腐蚀、耐磨损、耐高温等特点。常用的材料有不 锈钢、玻璃钢等。在选择材料时，应考虑到材料的成本、使用寿命以及与污水接 触的兼容性等因素。
感谢观看
UASB反应器三相分离器的设计 方法
目录
01 一、引言
03
三、三相分离器的重 要性
02 二、UASB反应器原理
04
四、三相分离器的设 计要点
目录
05 五、设计过程中的注 意事项和建议
第5讲 UASB反应器的设计
UASB反应器的池形有圆形和矩形。小型装置常为圆形，底部呈 锥形或圆弧形。大型装置为便于设置气、液、固三相分分离器， 则一般为矩形。
当反应器体积超过2000 m3时，建造多个池子的系统是有益的。因 为这可以增加系统的适应能力，有多个反应池的系统，则可以关 闭一个进行维护和修理，而其它单元的反应器继续运行。
是何种原因导致了上述问题？
4、布水器的设计
布水系统的进水方式大致可分为脉冲进水和连续进水两种方式。连续进水方式包括一 管一孔配水方式，一管多孔配水方式和分枝式配水方式。
一管一孔配水方式的特点是一根配水管只服务一个配水点，所以只要保证每根配水管 流量相等，即可实现每个配水点的均匀配水。为了保证每一个配水点达到其应得得进 水流量，配水箱（或配水渠）多置于反应器的顶部，这样布置有两方面的优点，一是 当某一布水管或布水头出现堵塞的时候通过配水箱液面的升高可以观察得到，二是当 堵塞不是很严重得情况下，随着配水箱液面得升高，布水管内得压力增大，从而可以 自行消除堵塞。
3、三相分离器的设计
3.1 设计原则
(4)应防止气室产生大量泡沫；并控制好 气室的高度，防止浮渣堵塞出气管，保 证气室出气管畅通无阻。为了做到这一 点，主要应控制好分离器下气液界面的 沼气释放速率，适当的气体释放速率是 1～3 m3/(m2•h) 。
（5）在集气室的上部应该设置消泡喷嘴， 当处理污水产生严重泡沫问题时用以消 泡。出气管的直径应该足够大以保证从 集气室引出沼气，尤其是在产生泡沫的 情况下。
解度就越高，因此，pH值越低。如果低于最优值，就会危害反应器的消化效率。 土方工程随池深增加而增加，但占地面积则相反，同时高程的选择应该使污水进水
或出水的能量消耗尽可能低。
一般来说，最经济的反应器高度一般在4到6m之间，并且大多数情况下这也 是系统最佳的运行范围。
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1．2 设计题目
UASB 反应系统设计
1．3 工艺流程图
沼气 ↑
水封 ↑
2
原污水 → 调节池 → 泵
→ UASB 反应器 → 出水
1．4 UASB 工作原理及工艺过程
1．4．1 工作原理：UASB 反应器主要包括主体部分和水封及沼气处理等附属设施， 如图所示。主体部分从功能上可分为两个区域，即反应区和分离区，反应区又包 括厌氧污泥床和悬浮污泥层，含有大量沉降性能良好的颗粒污泥或絮状污泥。废 水尽可能均匀地从反应器底部进入，向上通过厌氧污泥床，与颗粒污泥充分接触， 发生厌氧反应，在厌氧状态下产生沼气。废水的向上流动和产生的大量沼气的上 升对反应器内的颗粒污泥起到了良好的自然搅拌作用，引起污泥的内部循环，使 一部分污泥向上运动，在污泥床上方形成相对稀薄的污泥悬浮层。在含有颗粒污 泥的废水进入分离区后，附着在颗粒污泥上的气泡和自由气泡撞击到分离区中三 相分离器气体反射板的底部，与污泥和废水发生分离，被收集在反应器顶部三相 分离器的集气室内；释放气泡后的颗粒污泥由于重力作用沉淀到污泥层的表面， 返回反映区；液体则经出水堰流出反应器。 1．4．2 工艺过程：原水进入调节池后，用泵把调节池中的原水送进 UASB 反应 器的顶部 ，再进入反应器底部，然后均匀的进入反应区，经过反应后的沼气由 上部的分离器送出，上清夜从沉降区上部排出。
为污泥絮凝提供有力的物理-化学条件，厌氧污泥即可获得并保持良好的 沉淀性能；
良好的污泥床常可形成一种相当稳定的生物相，能抵抗较强的冲击。较 大的絮体具有良好的沉降性能，从而提高设备的污泥浓度；
通过在反应器内设置一个沉淀区，使污泥细颗粒在沉淀区的污泥层内进 一前絮凝和沉淀，然后会流入反应器。
2．3．2UASB 反应器工艺结构设计计算
目录
一、设计任务........................................................ 2 1．1 设计目的....................................................2 1．2 设计题目....................................................2 1．3 工艺流程图..................................................2 1．4 UASB 工作原理及工艺过程.....................................3 1．4．1 工作原理： ...........................................3 1．4．2 工艺过程： ...........................................3
4
2
则
d3=4.35m
2．5 三相分离器的设计
2．5．1 设计说明
UASB 的重要构造是指反应器内三相分离器的构造，三相分离器的设计直接 影响气、液、固三相在反应器内的分离效果和反应器的处理效果。对污泥床的正 常运行和获得良好的出水水质起十分重要的作用，根据已有的研究和工程经验， 三相分离器应满足以下几点要求： 沉淀区的表面水力负荷<1.0m/h； 三相分离器集气罩顶以上的覆盖水深可采用 0.5～1.0m； 沉淀区四壁倾斜角度应在 45°～60°之间，使污泥不积聚，尽快落入反应区
实际表面水力负荷
A2
D 2 4
3.14 52 4
19.6m2
q1
Q 4 A2
43.75 4 19.6
0.56m3 /(m2
h)
q1 在 0.5—1.5 m3/（m2·h）之间，符合设计要求。
6
2．4 UASB 进水配水系统设计
2．4．1 设计原则
① 进水必须要反应器底部均匀分布，确保各单位面积进水量基本相等，防止短 路和表面负荷不均； ② 应满足污泥床水力搅拌需要，要同时考虑水力搅拌和产生的沼气搅拌； ③ 易于观察进水管的堵塞现象，如果发生堵塞易于清除。 本设计采用圆形布水器，每个 UASB 反应器设 18 个布水点。 则 每个进水口负荷
D 2 3.14 52
a 4 4 1.1m2
n
18
可设 3 个圆环，最里面的圆环设 3 个孔口，中间设 6 个，最外围设 9 个，如图：
UASB 布水系统示意图
2．4．2 设计计算 ① 内圈 3 个孔口设计
7
服务面积： S1=3×1.1=3.3m2 折合为服务圆的直径为：
4S1 4 3.3 2.05m
彭阳查询与搜集资料，正确应用环境工程设计规范的能力；进行典型水污染 控制单元系统（机器设备与构筑物）的工艺设计与计算的能力；正确、清晰的表 到设计内容，编写设计说明书等资料的能力；熟练运用 Auto-CAD 和工程制图规 范与标准绘制规范性工艺设计图纸的能力；计算工程量的能力；将所学知识综合 应用于工程实践、独立分析和解决工程技术问题的能力。
1
一、设计任务
1．1 设计目的
通过课程设计使我们了解水污染控制技术课程设计的规范、内容和要求，以 及环境工程设计规范与标准；理解和掌握水污染控制的基础知识、基本理论、基 本工艺和工艺设计方法；掌握典型水污染控制单元系统（机器设备与构筑物）的 工艺流程、结构、工作原理、特点、用途、工艺设计参数及工艺设计与计算；掌 握 AutCOD 的应用及工艺设计图纸的绘制；了解设计说明书等资料的内容、格式 与编写，以及工程量的计算。
(6 2
0.6 2
62 0.62 ) 40m3
泥斗容积共 V=4Vi =4×40=160 m3
调节池最高水位设置为+3.00m,超高为 0.50m，顶标高为 3.50m。最低水位
-0.50m,池底标高-3.20m。调节池出水端设吸水段。
调节池设计计算图：
4
调节池工艺图
2．3 UASB 的设计
2．3．1 设计说明
三、高程布置图..................................................... 14 四、平面布置图..................................................... 15 五、工程量估算..................................................... 15 六、总结........................................................... 16 参考文献........................................................... 16
UASB 反应器是荷兰瓦赫宁根农业大学的 G.Lettinga 等人在 20 世纪 70 年代 研制的。80 年代以后，我国开始研究 UASB 在工业废水处理中的应用，90 年代该 工艺在处理工程中被广泛应用。
UASB 一般包括进水配水区、反应区、三相分离区等部分，UASB 反应器的工 艺基本出发点如下：
①．UASB 反应器溶积的确定
本设计采用容积负荷法确立其容积 V
V=QS0/N
式中
V—反应器的有效容积(m3)
S0—进水有机物浓度(kgCOD/L)
5
则
V 1050 5.0 90% 787.5m3
6
②．主要构造尺寸的确定
UASB 反应器采用圆形池子，布水均匀，处理效果好。
取水力负荷 q1=0.6m3/（m2·h） 反应器表面积
A Q 43.75 72.9m2 q1 0.6
反应器高度 取 H=11m
H V 787.5 10.8m A 72.9
采用 4 座相同的 UASB 反应器，则每个单池面积 A1 为：
A1
A 4
72.9 4
18.2m2
D 4A1 4 18.2 4.8m
3.14
取 D=5m
则 实际横截面积
3.14
用此直径用一个虚圆，在该圆内等分虚圆面积处设一实圆环，其上布 3 个孔口
则圆环的直径计算如下：
d12 S1 42
d1
2S1
2 3.3 1.45m 3.14
② 中圈 6 个孔口设计
服务面积： S2=6×1.1=6.6m2 折合为服务圆的直径为：
4(S1 S2 ) 4 (3.3 6.6) 3.55m
二、设计内容........................................................ 4 2．1 设计参数：..................................................4 2．2 调节池的设计................................................4 2．2．1 设计说明 .............................................4 2．2．2 设计计算 .............................................4 2．3 UASB 的设计.................................................5 2．3．1 设计说明 .............................................5 2．3．2UASB 反应器工艺结构设计计算 ...........................5 2．4 UASB 进水配水系统设计.......................................7 2．4．1 设计原则............................................. 7 2．4．2 设计计算 .............................................7 2．5 三相分离器的设计............................................9 2．5．1 设计说明............................................. 9 2．5．2 设计计算............................................. 9 2．5．3 三相分离器设计图 ....................................12 2．6 气液分离设计...............................................12 2．7 出水系统的设计.............................................13 2．8 水封罐的设计计算...........................................13