厌氧反应器及其附属设备设计
第四讲 厌氧反应器
回流
回流
进水
上流式
下流式
AF反应器结构示意图
AF反应器填料
填料需满足以下性能要求：
a.材质:填料应具有良好的强度和使用寿命。 b.结构:填料应具有空隙可变性 c.比表面积:填料应具有一定的比表面积。 d.生物膜附着情况:填料应具有良好的挂、脱膜效果。 e.在构筑物中的分布情况:填料在构筑物中应具有均匀的分布 状态。
(4)启动或停止运行后再启动比其它厌氧工艺法时间短。
存在的突出问题：易发生堵塞现象，特别是在进水浓度高 或悬浮物含量高的情况下。
8 厌氧塘（Lagoon）
9 干发酵反应器
户用沼气池
圆筒型沼气池
曲 流 布 料 沼 气 池（A型）
曲 流 布 料 沼 气 池（B型）
椭圆型沼气池
在1～2m/h之间。
Biothane公司的UASB和EGSB反应器设计对比
Biobed EGSB 分离器为三层折流板分离器专利技术 布水系统采用直管布水 气体设计上升流速为10m3/m2·h 液体设计上升流速为10m3/m2·h 平均设计COD容积负荷为30kg/ m3·d 液体回流比率为10:1 有机负荷回流比率为10:1
4 上流式厌氧污泥床反应器（UASB） UASB反应器结构示意图
几种UASB布水器
UASB反应器布水点数量的计算依据
污泥类型
稠絮状污泥 （＞40KgTSS/m3）
中等浓度絮状污泥 （204～0 KgTSS/m3）
反应器容积负荷 KgCOD/(m3·d)
＜1.0 1.0～2.0
＞2.0
1.0～2.0 ＞3.0
可人为控制进料TS浓度的提高。 没有浮渣去除的难题
由于进料TS浓度高，悬浮物难以上浮形成浮渣；即使有少量浮渣也 会被不断旋转的叶片将其破碎且压入发酵液中而被消化去除。 能量输出率高
UASB厌氧反应器的设计
UASB厌氧反应器的设计一、UASB厌氧反应器的设计厌氧处理已经成功地于各种高、中浓度的废水处理中。
虽然中、高浓度的废水在相当程度上得到了解决，但是当污水中含有降低性物质时，如含有硫酸盐的味精废水在处理上仍有一定的难度。
在厌氧处理领域应用较为广泛的是UASB反应器，其与其它的厌氧处理工艺有一定的共同点。
包含厌氧处理单元的水处理过程一般包括预处理、厌氧处理（包括沼气的收集、处理和利用）、好氧后处理和污泥处理等部分，二、UASB系统设计1、预处理设施一般预处理系统包括粗格栅、细格栅或水力筛、沉砂池、调节（酸化）池、营养盐和pH调控系统。
格栅和沉砂池的目的是去除粗大固体物和无机的可沉固体，这对对于保护各种类型厌氧反应器的布水管免于堵塞是应有的。
当污水中含有砂砾时，例如以薯干为原料的酿酒废水，怎么强调去除砂砾的重要性也不过分。
不可生物降解的固体，在厌氧反应器内积累会占据大量的池容，反应器池容的不断减少终将导致系统完全失效。
由于厌氧反应对水质、水量和冲击负荷较为敏感，所以对于工业废水适当尺寸的调节池，对水质、水量的调节是厌氧反应稳定运行的保证。
调节池的作用是均质和均量，一般还可考虑兼有沉淀、混合、加药、中和和预酸化等功能。
在调节池中设有沉淀池时，容积需扣除沉淀区的体积；根据颗粒化和pH调节的要求，当废水碱度和营养盐不够需要补充碱度和营养盐（N、P）等；可采用计量泵自动投加酸、碱和药剂，通过调节池水力或机械搅拌达中和作用。
同时，酸化池或两相系统是去除和改变，对厌氧过程有降低作用的物质、改善生物反应条件和可生化性也是厌氧预处理的主要手段，也是厌氧预处理的目的之一。
仅考虑溶解性废水时，一般不需考虑酸化作用。
对于复杂废水，可在调节池中取得一定程度的酸化，但是完全的酸化是没有必要的，甚至是有害处的。
因为达到完全酸化后，污水pH会下降，需采用投药调整pH值。
另外有证据表明完全酸化对UASB反应器的颗粒过程有不利的。
对以下情况考虑酸化或相分离可能是有利的：（1）当采用预酸化可去除或改变对甲烷菌有毒或降低性化合物的结构时；（2）当废水存在有较高的Ca2+时，部分酸化可避免颗粒污泥表面产生CaCO3结垢；（3）在调节池中取得部分酸化效果可以通过调节池的合理设计取得。
厌氧池配套土建及管道设备工程施工组织设计
厌氧池配套土建及管道设备工程施工组织设计一、工程概况二、工程目标本工程的目标是按照设计图纸和技术要求，按时、按质、按量完成厌氧池及相关设备的土建及管道施工。
三、施工方案1.组织机构本工程由总包单位负责施工，设立项目部，项目部有项目经理、工程监理、质量控制、安全负责人等人员。
2.施工计划根据项目工期要求，制定详细的施工计划，包括土建和管道设备的施工时间节点，施工工序及施工内容等。
同时，考虑到施工过程中可能遇到的问题，制定相应的应急预案。
3.厌氧池土建施工（1）场地准备：清理施工场地，确保场地平整，移除障碍物。
（2）基坑开挖：按照设计要求，在场地上开挖符合规格的基坑，同时确保基坑的稳定。
（3）地基处理：对基坑进行地基处理，采取填土和夯实等措施，确保基础的稳固。
（4）混凝土浇筑：按照设计要求，进行混凝土配比，将混凝土浇筑到基坑内，同时采取振捣措施，确保混凝土的密实度和强度。
（5）围护结构施工：根据设计图纸，进行围护结构的施工，包括墙体和屋面等，确保结构的牢固和密封性。
4.管道设备施工（1）管道布置：根据设计要求，在厌氧池周围进行管道布置，包括给水管道、排水管道和气体管道等。
（2）管道安装：根据设计图纸，进行管道的安装，采用焊接、螺纹连接等方式，确保管道的牢固和密封性。
（3）设备安装：根据设备安装图纸，进行设备的安装，包括搅拌器、抽水机等设备，确保设备的稳固和运行正确。
5.施工质量控制（1）材料控制：对施工所使用的材料进行严格控制和管理，确保材料的质量符合要求。
（2）工艺控制：对施工工艺进行严格控制，确保施工工艺符合设计要求。
（3）检测验收：在施工过程中定期开展检测验收工作，对施工质量进行抽检，确保施工质量。
6.安全措施（1）制定安全操作规程和安全技术措施，保证施工人员的安全。
（2）配备必要的个人防护用品和施工设备，确保施工人员的人身安全。
（3）定期进行安全检查和巡视，发现隐患及时处理，确保施工现场的安全。
UASB厌氧反应器的设计
UASＢ厌氧反应器得设计概述厌氧处理已经成功地于各种高、中浓度得废水处理中。
虽然中、高浓度得废水在相当程度上得到了解决,但就是当污水中含有抑制性物质时,如含有硫酸盐得味精废水在处理上仍有一定得难度。
在厌氧处理领域应用最为广泛得就是UASB反应器,所以本文重点讨论UASB反应器得设计方法。
但就是,其与其它得厌氧处理工艺有一定得共同点,例如,流化床与UＡSB都有三相分离器、而UASB与厌氧滤床对于布水得要求就是一致得,所以结果也可以作为其她反应器设计。
包含厌氧处理单元得水处理过程一般包括预处理、厌氧处理(包括沼气得收集、处理与利用)、好氧后处理与污泥处理等部分,可以用图1所示得流程表示。
二、UASB系统设计１、预处理设施ﻫ一般预处理系统包括粗格栅、细格栅或水力筛、沉砂池、调节(酸化)池、营养盐与pＨ调控系统。
格栅与沉砂池得目得就是去除粗大固体物与无机得可沉固体,这对对于保护各种类型厌氧反应器得布水管免于堵塞就是必需得。
当污水中含有砂砾时,例如以薯干为原料得酿酒废水,怎么强调去除砂砾得重要性也不过分。
不可生物降解得固体,在厌氧反应器内积累会占据大量得池容,反应器池容得不断减少最终将导致系统完全失效、由于厌氧反应对水质、水量与冲击负荷较为敏感,所以对于工业废水适当尺寸得调节池,对水质、水量得调节就是厌氧反应稳定运行得保证。
调节池得作用就是均质与均量,一般还可考虑兼有沉淀、混合、加药、中与与预酸化等功能、在调节池中设有沉淀池时,容积需扣除沉淀区得体积;根据颗粒化与pＨ调节得要求,当废水碱度与营养盐不够需要补充碱度与营养盐(N、P)等;可采用计量泵自动投加酸、碱与药剂,通过调节池水力或机械搅拌达中与作用、同时,酸化池或两相系统就是去除与改变,对厌氧过程有抑制作用得物质、改善生物反应条件与可生化性也就是厌氧预处理得主要手段,也就是厌氧预处理得目得之一。
仅考虑溶解性废水时,一般不需考虑酸化作用。
对于复杂废水,可在调节池中取得一定程度得酸化,但就是完全得酸化就是没有必要得,甚至就是有害处得。
厌氧反应器设计
1. UMAR（上流式多级厌氧反应器）1.1.功能描述第四代厌氧反应器—上流式多级厌氧反应器（UMAR），是世界上较为先进的厌氧处理技术，该技术提供一种能实现强制内循环的上流式多级处理厌氧反应器，在启动初期就能形成内循环，缩短污泥的驯化时间，提高产气率。
具有基建投资省，占地面积少，有机负荷高，水力停留时间短，抗冲击负荷能力强等特点。
UMAR反应系统包括：预酸化池——循环池/罐——UMAR反应器各部分相关描述：预酸化池：为废水提供预酸化处理，预酸化给污水创造了一定的兼氧环境进行水解酸化，发生厌氧处理的酸化过程，将难降解的物质分解成容易降解的有机底物，为UMAR反应器处理提供稳定的水质条件。
循环池：预酸化池出水泵送入循环池，在循环池内，预酸化污水和部分UMAR反应器出水进行混合。
通过投加NaOH，对循环池内的pH值进行再一次的精确调整，以使进入UMAR反应器的污水pH值达到厌氧处理所需的要求。
循环池能对UMAR反应器内的生物过程起到非常稳定的作用，让预酸化污水与UMAR反应器出水进行混合，不仅能大大降低碱用量，而且，即便在水量不足生产试车阶段，仍能保证启动的顺利。
UMAR:废水由泵送入UMAR反应器（直径ØXXm，高度为XXm）。
电磁流量计和控制阀自动控制UMAR反应器的进水，以保持一个恒定的输入流量。
反应器的布水系统保证废水的均匀分布，废水在上升过程中与污泥接触，经水解、酸化、产酸、产甲烷四个阶段后，使有机物被降解生成CH4、CO2。
1.2.设计要点（1）COD负荷：10～25 kgCOD/m3.d（可以确定系统规格尺寸）（2）上流速度：4～8m/h(<6)（可以确定循环泵流量）（3）我司现有尺寸：8*24m；13.5*28m；12*28m；9*24m；11*28m；（直径可根据实际水质进行调整）（4）沼气部分：可根据实际情况排空或是设置沼气稳压柜、沼气燃烧器，设计方法参考“设备选型指导”。
斜板式厌氧折流板反应器(ABR)装置图
一种污水、污泥共处理减排工艺与系统一、 技术背景（1）污泥处理处置现状大多数污水处理厂普遍采用生物处理工艺（包括厌氧和好氧工艺），这类工艺（尤其是好氧工艺）产生大量的剩余污泥，一般需要定期排放并进行处理。
目前，我国污水处理厂每年排放的污泥量(干重)约140 万吨，且以每年10%以上的速度增长。
污泥产生的环境污染问题日益突出，已造成极大的安全隐患、环境压力和经济负担。
污泥中含有大量的重金属物质、病原菌等有毒有害物质，没有得到安全、环保处理处置的污泥对环境的危害较大。
我国多数污水处理厂采用的技术不能在根本上解决我国目前污水处理的污泥问题，污泥二次污染环境比较严重。
目前国内污泥的处理技术主要有：浓缩、脱水、消化、发酵、干化等。
多数污水处理厂污泥主要的处置方法是土地填埋，其次是污泥土地利用。
污泥填埋占了相当大的比例，但是由于填埋场大多为露天，经过雨水淋滤后，没有稳定和无害化的污泥很快恢复原形，对填埋场地的安全构成严重的危害。
处理不到位的污泥还造成填埋场渗滤系统的严重堵塞，严重污染附近的地下水。
尤其是污泥和垃圾混合填埋时，使得不少垃圾填埋场的寿命大大缩短，给城市垃圾处置带来很大的麻烦。
目前常用的污泥稳定化方法有厌氧消化、好氧消化、发酵、碱法稳定等。
碱法稳定是通过添加化学药剂来稳定污泥，通常投加石灰。
碱法稳定的主要作用是解决污泥的臭气问题和杀死病原菌，碱法稳定降低了污泥的肥料价值，但使污泥更容易脱水。
加石灰后实际上并没有直接降解有机物，且增加了污泥体积，所以本导则不推荐采用。
同其它污泥稳定方法相比，尽管污泥厌氧消化投资较大，但由于其能耗低，且能回收能量，故其投资能较快地得到回收，因而受到人们的青睐。
根据联邦德国的经验，一般当污水处理厂规模超过5000m3/d 时，污泥厌氧消化无疑是最为经济的方法。
而且更为重要的是，污泥厌氧消化工艺所达到的污泥稳定化程度是其它好氧稳定工艺所无法比拟的。
（2）污泥厌氧消化工艺应用现状我国大多数污水处理厂都是采用浓缩脱水来处理污泥，而采用稳定化处理的污水处理厂不到20%。
(完整版)IC反应器的设计
IC反应器设计参考loser1.设计说明IC反应器,即内循环厌氧反应器，相似由2层UASB反应器串联而成。
其由上下两个反应室组成。
在处理高浓度有机废水时，其进水负荷可提高至35～50kgCOD/(m3·d）.与UASB反应器相比，在获得相同处理速率的条件下，IC反应器具有更高的进水容积负荷率和污泥负荷率，IC反应器的平均升流速度可达处理同类废水UASB反应器的20倍左右。
设计参数（1）参数选取设计参数选取如下：第一反应室的容积负荷NV1＝35kgCOD/(m3·d)，：第二反应室的容积负荷NV2＝12kgCOD/(m3·d)；污泥产率0.03kgMLSS/kgCOD；产气率0。
35m3/kgCOD （2）设计水质设计参数CODcr BOD5SS进水水质/（mg/L)120006000890去除率/ ％858030出水水质/(mg/L)180********（3）设计水量Q＝3000m3/d＝125m3/h=0。
035m3/s2.反应器所需容积及主要尺寸的确定（见附图6—4)（1）有效容积本设计采用进水负荷率法，按中温消化（35~37℃）、污泥为颗粒污泥等情况进行计算.V ＝ve N C C Q )(0-式中 V －反应器有效容积，m 3；Q －废水的设计流量，m 3/d ；本设计流量日变化系数取K d =1.2,Q=3600 m 3/d N v －容积负荷率,kgCOD/（m 3·d ）；C 0－进水COD 浓度，kg/m 3； mg/L =10-3kg/m 3,设计取24。
074 kg/m 3 C e －出水COD 浓度，kg/m 3。
设计取3.611kg/m 3本设计采用IC 反应器处理高浓度废水，而IC 反应器内部第一反应室和第二反应室由于内部流态及处理效率的不同,这里涉及一,二反应室的容积。
据相关资料介绍，IC 反应器的第一反应室（相当于EGSB)去除总COD 的80%左右，第二反应室去除总COD 的20％左右. 第一反应室的有效容积 V 1＝ve N C C Q ％80)(0⨯-＝dm kgCOD m kg d m *⨯-⨯333/3580/)8.112(/3000％＝700m 3第二反应室的有效容积 V 1＝ve N C C Q ％20)(0⨯-＝dm kgCOD m kg d m *⨯-⨯333/1220/)8.112(/3000％＝510m 3IC 反应器的总有效容积为V ＝700＋510＝1210m 3，这里取1250m 3（2） IC 反应器几何尺寸 小型IC 反应器的高径比（H/D ）一般为4～8，高度在15～20m,而大型IC 反应器高度在20～25m,因此高径比相对较小，本设计的IC 反应器的高径比为2.5.H=2.5/DV ＝A ×H ＝H D ⨯42π＝45.23D π则D ＝3/1)5.24(πV =3/13)5.212504(πm ⨯＝8。
UASB厌氧反应器的设计
UASB厌氧反应器得设计概述厌氧处理已经成功地于各种高、中浓度得废水处理中、虽然中、高浓度得废水在相当程度上得到了解决,但就是当污水中含有抑制性物质时,如含有硫酸盐得味精废水在处理上仍有一定得难度。
在厌氧处理领域应用最为广泛得就是UASB反应器,所以本文重点讨论ＵAＳB反应器得设计方法。
但就是,其与其它得厌氧处理工艺有一定得共同点,例如,流化床与UAＳB都有三相分离器、而UASB与厌氧滤床对于布水得要求就是一致得,所以结果也可以作为其她反应器设计。
包含厌氧处理单元得水处理过程一般包括预处理、厌氧处理(包括沼气得收集、处理与利用)、好氧后处理与污泥处理等部分,可以用图1所示得流程表示。
二、UASB系统设计1、预处理设施一般预处理系统包括粗格栅、细格栅或水力筛、沉砂池、调节(酸化)池、营养盐与pH调控系统。
格栅与沉砂池得目得就是去除粗大固体物与无机得可沉固体,这对对于保护各种类型厌氧反应器得布水管免于堵塞就是必需得、当污水中含有砂砾时,例如以薯干为原料得酿酒废水,怎么强调去除砂砾得重要性也不过分。
不可生物降解得固体,在厌氧反应器内积累会占据大量得池容,反应器池容得不断减少最终将导致系统完全失效、ﻫ由于厌氧反应对水质、水量与冲击负荷较为敏感,所以对于工业废水适当尺寸得调节池,对水质、水量得调节就是厌氧反应稳定运行得保证。
调节池得作用就是均质与均量,一般还可考虑兼有沉淀、混合、加药、中与与预酸化等功能。
在调节池中设有沉淀池时,容积需扣除沉淀区得体积;根据颗粒化与pＨ调节得要求,当废水碱度与营养盐不够需要补充碱度与营养盐(Ｎ、Ｐ)等;可采用计量泵自动投加酸、碱与药剂,通过调节池水力或机械搅拌达中与作用、同时,酸化池或两相系统就是去除与改变,对厌氧过程有抑制作用得物质、改善生物反应条件与可生化性也就是厌氧预处理得主要手段,也就是厌氧预处理得目得之一。
仅考虑溶解性废水时,一般不需考虑酸化作用。
对于复杂废水,可在调节池中取得一定程度得酸化,但就是完全得酸化就是没有必要得,甚至就是有害处得。
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