UASB厌氧反应器的设计
升流式厌氧污泥床反应器(UASB)设计计算书
UASB反应器 有效容积及 长、宽、高 尺寸的确定
反应器尺寸（矩形池）
反应器的长 取整反应器的长 上升流速 反应器直径
L
反应器尺寸（圆形池）
取整反应器直径 上升流速 长
D
L B H ø H S V
矩形池
宽 高 直径 高 矩形池 圆形池 矩形池 圆形池 矩形池 圆形池 矩形池 圆形池
反应器的外 圆形池 形尺寸 重新核算后的面积 重新核算后的容积
反应器最大单体体积应小于3000m3 考虑检修不停产，一般选取2座。 反应器有效水深应在5～8m之间
矩形设备的长宽比小于4
上升流速宜小于0.8m/h 圆形设备的高径比在1~3之间 上升流速宜小于0.8m/h
沉淀区表面负荷宜小于0.8m3/（m2· h） 一般取值大于1.0m
一般可取45～60°
相邻两个下三角形集气罩之间的水平距离
m2 m2 m/h m/h m m2 m2 m2 m2 m/h m/h m m m m m m m/h m/h cm g/(cm· s) g/(cm· s) cm/s m/h
17.66 19.87 0.21 0.19 0.64 16.38 18.43 6.40 5.65 0.11 0.20 0.52 0.91 0.40 1.31 1.80 3.11 0.28 0.25 0.01 0.01 0.02 0.27 9.59 2.28 34.31 38.59
。 m³ /d 118.80
m3 m2 m m kgSS/d
23.76 0.01 0.13 1.20 24.75
计算书
计算人：
计算公式/取值依据/说明 常温20～25℃，中温35～40℃，高温50～55℃ pH值宜为6.0～8.0 进水CODcr浓度宜大于1500mg/L 进水中悬浮物含量宜小于1500mg/L 一般在300～700mg/L 一般在25～83mg/L 一般在5～17mg/L 颗粒污泥一般可以达到5.0～6.0，絮状污泥一般取值2.0～3.0 对于有机废水去除率可以达到80%～90% 一般去除率为70%左右。 一般沼气产率为0.3～0.5m3/(去除kgCOD) 一般产率按照0.05～0.1kgVSS/(去除kgCOD)计算 一般在0.6～0.85之间
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。
UASB反应器设计参考
UASB反应器设计参考对于中等浓度和高浓度的有机废水，一般情况下，有机容积负荷率是限制因素，反应器的容积与废水量、废水浓度和允许的有机物容积负荷去除率有关。
设计容积负荷为=15kgCOD/( d),COD 去除率为93％，则UASB反应器有效容为：式中—设计流量，；—容积负荷，kg/( )；—进水COD浓度，mg/L；—出水COD浓度，mg/L；—容积负荷，kg/( )。
则=2、UASB反应器的形状和尺寸据资料，经济的反应器高度一般为4—6m之间，并且在大多数情况下这也是系统优化的运行范围。
升流式厌氧污泥床的池形有矩形、方形和圆形。
圆形反应器具有结构较稳定的特点，但是建造圆形反应器的三相分离器要比矩形和方形反应器复杂得多，因此本设计选用矩形池。
从布水均匀性和经济性考虑，矩形池长宽比在2：1左右较为合适。
设计反应器的有效高度为h=6m，则横截面积S= ㎡设池长L约为池宽B的两倍，则可取池长L=25m，宽B=13m。
一般应用时反应器装夜量为70％—90％，本工程设计反应器总高度H=7.5m，其中超高0.5m 。
反应器的总容积V=BLH=25×13×(7.5-0.5)=2275 ，有效容积为1930.4 ，则体积有效系数为84.85％，符合有机负荷要求。
3、水力停留时间（HRT）和水力负荷率（）对于颗粒污泥，水力负荷=0.1—0.9 ，符合要求3.6.2.2 进水分配系统的设计1、布水点设置进水方式的选择应根据进水浓度及进水流量而定，通常采用的是连续均匀进水方式。
布水点的数量可选择一管一点或一管多点的布水方式，布水点数量与处理废水的流量、进水浓度、容积负荷等因素有关。
Lettinga等推荐的UASB反应器进料喷嘴数设置标准见表4.7由于所取容积负荷为15kgCOD/( d),因此每个点的布水负荷面积大于2 。
本次设计池中共设置84个布水点，则每点负荷面积为：㎡表4.7 UASB反应器进料喷嘴数设置标准污泥性质进水容积负荷/[kgCOD/(m3•d)]每个进水点负荷面积/m2密实的絮体污泥度>40kgTSS/m3 <11～2>2 0.5～11～22～3密实的絮体污泥度20～40kgTSS/m3 1～23 1～22～5颗粒污泥 22～4>4 0.5～10.5～2>22、配水系统形式UASB反应器的进水分配系统形式多样，主要有树枝管式、穿孔管式、多管多点式和上给式4种。
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的设计计算
.UASB的设计计算：1.1 设计说明：厌氧反应器一般可采用矩形和圆形结构，对于圆形反应器在同样面积下，其周长比矩形少12%，但是圆形反应器这一优点仅在采用单独池子时才成立，当采用两个或两个以上时，矩形反应器可以采用共用壁。
本工程厌氧反应器进水水质：水量1200 m3/d COD30000mg/l,BOD20000mg/l,SS2000mg/l。
SS去除率19%，CODcr去除率40%，BOD5去除率45%。
本工程选用四座座矩形UASB反应器，钢筋混凝土结构，体积有效系数90%。
1.2 设计计算：1.反应器几何尺寸：（1）容积负荷法：参考工程实际及本工程的水质条件，容积负荷选用9.5kgCOD/( m3/d)。
反应器体积V=QS0/q其中Q—反应器有效体积，m3 q—容积负荷，kgCOD/( m3/d)S0—进水有机物浓度，gCOD/L则V=1200×30/9.5=3789.47 m3选用4座同样规格的池子，则每个池子体积不小于3789.47/4=947.37 m3，假定UASB体积有效系数取90%，则每池总容积不小于1052m3。
（2）池子几何尺寸（以单池为计算模型）：一般UASB的生产性装置的有效高度常采用5—8m，浓度较高的废水水力停留时间长时，常采用较大的反应器高度，鉴于此垃圾渗滤液的浓度较高,从微生物代谢及投资费用方面考虑，最大高度为10.5m。
沉淀区水力负荷不超过0.7。
本工程有效高度H取10.5m，超高H2取0.7m。
则表面积A=V/H1其中A—厌氧反应器表面积，m2；H1—厌氧反应器高度，m；A=1052/11.2=93.9 m3。
由于矩形池在同样面积下比正方形的周长大，从而矩形UASB需要更多的建筑材料，但从单池布水的均匀性和经济性考虑，选择正方形的池子较为合理，从实际工程来看，反应器的宽度在20m以下是成功的。
综上：长取10m，宽取10m，则实际表面积为A=10×10=100m3>93.9 m3，表明设计合理。
UASB反应器的设计计算讲解
第二章 啤酒废水处理构筑物设计与计算第一节 格栅的设计计算一、设计说明格栅由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在废水渠道的进口处，用于截留较大的悬浮物或漂浮物，主要对水泵起保护作用，另外可减轻后续构筑物的处理负荷。
二、设计参数取中格栅；栅条间隙d=10mm ；栅前水深 h=0.4m ；格栅前渠道超高 h 2=0.3m 过栅流速v=0.6m/s ； 安装倾角α=45°；设计流量Q=5000m 3/d=0.058m 3/s（一）栅条间隙数(n)max sin Q nbhv=0.058×√(sin45)÷0.01÷0.4÷0.6=20.32 取n=21条式中：Q ------------- 设计流量，m 3/sα------------- 格栅倾角，取450 b ------------- 栅条间隙，取0.01m h ------------- 栅前水深，取0.4mv ------------- 过栅流速，取0.6m/s ；（二）栅槽总宽度(B)设计采用宽10 mm 长50 mm ，迎水面为圆形的矩形栅条,即s=0.01m B=S ×(n-1)+b ×n=0.01×(21-1)+0.01×21 =0.41 m 式中：S -------------- 格条宽度，取0.01m n -------------- 格栅间隙数，b -------------- 栅条间隙，取0.01m（三）进水渠道渐宽部分长度(l 1)设进水渠道内流速为0.5m/s,则进水渠道宽B 1=0.17m, 渐宽部分展开角1取为20°则 l 1=112B B tg=(0.41-0.17)÷2÷tg20 =0.32式中：l1-----------进水渠道间宽部位的长度，mL2----------格栅槽与出水渠道连接处的渐窄部位的长度，m B -------------- 栅槽总宽度，m B 1 -------------- 进水渠道宽度，m 1-------------- 进水渠展开角，度（四）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（l 2）l 2= l 1/2=0.32/2 =0.16m（五）过栅水头损失（h 1）取k=3,β=1.83(栅条断面为半圆形的矩形)，v=0.6m/sh o =β×（S ÷b ）4/3×V ^2÷2÷g ×sin α=1.83×(0.01÷0.01) 4/3×0.6^2÷2÷9.8×sin45=0.024 mh 1=k ×h 0 =3×0.024 =0.072 m 式中：h 0--------计算水头损失，m h 1---------过格栅水头损失，mk -------- 系数，水头损失增大倍数 β-------- 形状系数，与断面形状有关ξ S -------- 格栅条宽度，m b-------- 栅条间隙，m v -------- 过栅流速，m/s α-------- 格栅倾角，度（六）栅槽总高度(H)取栅前渠道超高h 2=0.3m 栅前槽高H 1=h+h 2=0.7m 则总高度H=h+h 1+h 2=0.4+0.072+0.3 =0.772 m（七）栅槽总长度(L)L=l 1+l 2+0.5+1.0+145H tg=0.32+0.16+0.5+1.0+0.745tg=2.68 m 式中：H 1------格栅前槽高， H 1=h ＋h 2=0.4+0.3=0.7（八）每日栅渣量(W)取W 1=0.06m 3/103m 3 K 2=1.0则W=12864001000Q W K ⨯⨯⨯=0.058×0.08×86400÷1.5÷1000 =0.27 ㎡/d (采用机械清渣)式中：Q ----------- 设计流量，m 3/s W 1 ---------- 栅渣量(m 3/103m 3污水)，取0.1～0.01,粗格栅用小值，细格栅用大值，中格栅用中值.取0.08K 2-----------污水流量总变化系数.第二节调节沉淀池的设计计算一、设计说明啤酒废水的水量和水质随时间的变化幅度较大，为了保证后续处理构筑物或设备的正常运行，需对废水的水量和水质进行调节，由于啤酒废水中悬浮物(ss)浓度较高，此调节池也兼具有沉淀池的作用，该池设计有沉淀池的泥斗，有足够的水力停留时间，保证后续处理构筑物能连续运行，其均质作用主要靠池侧的沿程进水，使同时进入池的废水转变为前后出水，以达到与不同时序的废水相混合的目的。
UASB工艺设计计算
UASB工艺设计计算UASB（Upflow Anaerobic Sludge Blanket）是一种高效的厌氧生物处理技术，广泛应用于污水、有机废水、生活垃圾等废弃物的处理。
本文将介绍UASB工艺的设计和计算方法。
1.设计参数的确定在进行UASB工艺设计计算之前，首先需要确定以下几个设计参数：-污水流量：根据实际情况确定。
-污水COD（化学需氧量）浓度：根据污水的COD浓度进行测定。
-反应器温度：UASB反应器的适宜温度通常在25-35摄氏度之间。
-核心高度：反应器内活性污泥的高度。
根据所处理废水的COD浓度和水力停留时间（HRT）进行估计。
2.水力停留时间（HRT）的计算水力停留时间是指污水在反应器内停留的平均时间，通常以小时为单位。
根据污水COD浓度和污水流量进行计算。
HRT=反应器容积/污水流量3.反应器高度的计算反应器高度通常根据反应器中活性污泥的沉降速度来确定，以确保活性污泥在反应器内停留足够长的时间进行有机物的降解。
反应器高度=水力停留时间×重力沉降速度4.气液比的计算气液比是指反应器中气体和污水的体积比。
根据所处理废水的COD浓度进行估计。
气液比=反应器中气体体积/反应器中污水体积5.COD去除率的计算COD去除率是反应器中有机物去除的效果，通常以百分比表示。
COD去除率=（进水COD浓度-出水COD浓度）/进水COD浓度×100%6.设计反应器内污泥中悬浮物的浓度UASB反应器中的污泥主要分为悬浮污泥和沉积污泥。
悬浮物的浓度需要根据UASB反应器的设计和运行参数进行计算。
以上就是UASB工艺设计计算的基本内容，根据具体情况，还可以进行其他设计参数的计算，如产气量、污泥产生速率等。
通过合理设计和计算，可以确保UASB工艺在污水处理中的高效性和可行性。
上流式厌氧污泥床反应器UASB
1、污泥床
❖ 污泥床位于整个 UASB反应器的底部。
❖ 污泥床内具有很高的 污泥生物量，其污泥 浓度(MLSS)一般为 40000~80000mg/L
❖ 污泥床中污泥由高度发展的颗粒污泥组成，其中活 性生物量(或细菌)占70%~80%以上的，正常运行的 UASB中颗粒污泥的粒径一般在0.5~5mm之间，具 有优良的沉降性能，
❖ 在反应过程中，经过水解、发酵、产酸和产气步骤， 复杂的底物被厌氧微生物转化为多种多样的中间产 物，如糖类、有机酸、醇、醛和氢等，并最终转化 为沼气。
❖ 在厌氧消化过程中参与反应的厌氧微生物主 要有以下几种：
❖ 水解—发酵(酸化)细菌：将复杂的聚合底物 水解成各种有机酸、乙醇、糖类、氢和二氧 化碳。
❖ 反应器中所要求的水温较高，最好在35℃ 左右。
六、UASB反应器的控制要点
❖ 在UASB反应器的运行中，其控制要点及常 见问题主要有以下四个方面：
❖ 反应器的启动和颗粒污泥培养 ❖ 反应器污泥流失及解决方法 ❖ 反应器中的酸碱平衡及pH值的控制 ❖ 反应器中硫酸盐、硫化氢的控制技术
1、反应器的启动和颗粒污泥培养
❖ 目前生产性UASB反应器装置所采用的进水 方式:
❖ 间隙式进水、 ❖ 脉冲式进水、 ❖ 连续均匀进水 ❖ 连续进水与间隙回流相结合的进水方式
❖ UASB反应器中一般情况下多采用连续进水 的运行方式，必要时也可采用脉冲式进水和 连续进水与间隙回流相结合的进水方式。采 用后两种进水方式的目的是使反应器内的絮 凝、颗粒污泥经常性地处于均匀混合和颗粒 松散状态，多在反应器的启动初期或反应器 中出现沟流时使用。当反应器运行正常后， 一般不必进行回流，而进行连续进水。
一般平均污泥浓度为30~40g/L，污泥床为 40~80g/L，污泥悬浮层为15~30g/L。 ❖ 反应器中的污泥颗粒化。 颗粒污泥具有生物固体沉降性能好、生物浓度高、 固液分离好的特点，使反应器对不利条件的抗性 增强，是UASB反应器的一个重要特征。
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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。
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反应器得颗粒过程有不利得。
对以下情况考虑酸化或相分离可能就是有利得: １) 当采用预酸化可去除或改变对甲烷菌有毒或抑制性化合物得结构时;2) 当废水存在有较高得Ca2+时,部分酸化可避免颗粒污泥表面产生CaCO３结垢;3) 当处理含高含悬浮物与/或采用高负荷,对非溶解性组分去除有限时;ﻫ4) 在调节池中取得部分酸化效果可以通过调节池得合理设计取得、例如,上向流进水方式,在反应器底部形成污泥层(1。
0m)、底部布水孔口设计为5~10m2/孔即可、2、UASB反应器体积得设计a) 负荷设计法采用有机负荷(ｑ)或水力停留时间(HRT) 设计UASB反应器就是最为主要得方法。
一旦q或ＨRT确定,反应器得体积(V)可以很容易根据公式(１或2)计算。
对某种特定废水,反应器得容积负荷一般应通过试验确定。
V ＝ＱＳo／q (１)V ＝KＱ、HRT (2)式中:Q——-废水流量,m3/d;S o—--进水有机物浓度,gＣOＤ／L或gＢOD5/Ｌ。
表1给出不同类型废水国内外采用UASＢ反应器处理得负荷数据,需要说明得就是表中无法一一注明采用得预处理条件与厌氧污泥类型等情况,这些条件对选择设计负荷就是至关重要得。
下表供设计人员设计时参考,选用前必须进行必要得实验与进一步查询有关得技术资料、表1国内外生产性UASB装置得设计负荷统计表负荷ｋgCOD/m3·ｄ(国外资料) 负荷kgCOＤ/m3·d(国内资料)b) 经验公式方法采用同样经验公式描述不同厌氧处理系统处理生活污水HRT与去除率(Ｅ)之间得关系,并且对不同反应器处理生活污水得数据进行了统计,得出了参数值。
式中:C1 ,Ｃ2——反应常数。
c) 动力学方法ﻫ许多者致力于动力学得研究,根据众多研究结果汇总了酸性发酵与甲烷发酵过程重要得动力学常数。
到目前为止,动力学得,还没有使它能够在选择与设计厌氧处理系统过程中成为有力得工具,通过评价所获得得实验结果得经验方法现在仍就是设计与优化厌氧消化系统得唯一得选择。
表2 厌氧动力学参数ｍm(d—１)3、UASＢ反应器得详细设计ﻫ1) 反应器得体积与高度ﻫ采用水力停留时间进行设计时,体积(Ｖ)按公式(1)或(２)计算。
选择反应器高度得原则就是设计、运行与上综合考虑得结果。
从设计、运行方面考虑:高度会影响上升流速,高流速增加系统扰动与污泥与进水之间得接触。
但流速过高会引起污泥流失,为保持足够多得污泥,上升流速不能超过一定得限值,从而使反应器得高度受到限制;高度与CＯ２溶解度有关,反应器越高溶解得CＯ2浓度越高,因此,ｐＨ值越低。
如pＨ值低于最优值,会危害系统得效率、ﻫ从经济上考虑: 土方工程随池深增加而增加,但占地面积则相反;考虑当地得气候与地形条件,一般将反应器建造在半地下减少建筑与保温费用。
最经济得反应器高度(深度)一般就是在4到6ｍ之间,并且在大多数情况下这也就是系统最优得运行范围、ﻫ2) 反应器得升流速度对于UASB反应器还有其她得流速关系(图２)、对于日平均上升流速得推荐值见表3,应该注意对短时间(如2~6h)得高峰值就是可以承受得(即暂时得高峰流量可以接收)。
表３ＵAＳＢ与EGSＢ允许上升流速(平均日流量) V r=０.２5～3.0ｍ/ｈ0.75～1。
０m/ｈ颗粒污泥絮状污泥Ｖs≤１.5m/ｈ颗粒污泥 Vｏ≤1２ｍ/h V g=1m/h3) 反应器得截面积与反应器得长、宽(或直径)ﻫ在确定反应器得容积与高度(H)之后,可确定反应器得截面积(A)。
从而确定反应器得长与宽,在同样得面积下正方形池得周长比矩形池要小,矩形UＡSB需要更多得建筑材料。
以表面积为60０m2得反应器为例,30×20m得反应器与15m×40m得反应器周长相差10%,这意味着建筑费用要增加10％。
但从布水均匀性考虑,矩形在长/宽比较大较为合适。
从布水均匀性与经济性考虑,矩形池在长／宽比在２:1以下较为合适。
长/宽比在4:1时费用增加十分显著、圆形反应器在同样得面积下,其周长比正方形得少１２％。
但这一优点仅仅在采用单个池子时才成立。
当建立两个或两个以上反应器时,矩形反应器可以采用共用壁、对于采用公共壁得矩形反应器,池型得长宽比对造价也有较大得影响。
如果不考虑其她因素,这就是一个在设计中需要优化得参数。
ﻫ４) 单元反应器最大体积与分格化得反应器在ＵＡSB反应器得设计中,采用分格化对运行操作就是有益得。
首先,分格化得单元尺寸不会过大,可避免体积过大带来得布水均匀性等问题;同时多个反应器对系统得启动也就是有益得,可首先启动一个反应器,再用这个反应器得污泥去接种其她反应器;另外,有利于维护与检修,可放空一个反应器进行检修,而不影响系统得运行。
从目前实践瞧最大得单体UAＳB反应器(不就是最优得)可为100０－2000ｍ3。
５) 单元反应器得系列化ﻫ单元得标准化根据三相分离器尺寸进行,三相分离器得型式趋向于多层箱体得设备化结构、以2×5ｍ得三相分离器为例,原则上讲有多种配合形式。
但从标准化与系列化考虑,要求具有通用性与简单性。
所以,池子宽度就是以5m为模数,长度方向就是以2ｍ为模数。
布置单元尺寸得方式可分成单池单个分离器与单池两个分离器得形式。
原则上如果采用管道或渠道布水,池子得长度就是不受限制。
如前所述,由于长宽比涉及到反应器得经济性,所以要结合池子组数考虑适当得长宽比。
对宽度为10m得单个反应器,２:1得长宽比得反应器可达到2０0０m3得池容。
对更大得反应器,如果需要也可采用双池共用壁得型式、三、反应器得配水系统得设计1、配水孔口负荷ﻫ一个进水点服务得最大面积就是应该进行深入得实验。
对于UASB反应器在完成了起动之后,每个进水点负担2、０到4。
0ｍ2对获得满意得去除效率就是足够得。
但就是在温度低于20℃或低负荷得情况,产气率较低并且污泥与进水得混合不充分时,需要较高密度得布水点。
对于城市污水建议1～2m２/孔。
表４就是根据UＡSB反应器得大量实践推荐得进水管负荷。
表４采用ＵAＳB处理主要为溶解性废水时进水管口负荷每个进水口负荷(m2) 负荷(kｇCOD／ｍ3·d) 凝絮状污泥＞40ｋgＤS／m3中等浓度絮状污泥1２0~40ｋg/m３２、进水分配系统进水分配系统得合理设计对ＵASB处理厂得良好运转就是至关重要得,进水系统兼有配水与水力搅拌得功能,为了这两个功能得实现,需要满足如下原则:a) 确保单位面积得进水量基本相同,以防止短路等现象发生;b) 尽可能满足水力搅拌需要,保证进水有机物与污泥迅速混合;c) 很容易观察到进水管得堵塞;d) 当堵塞被发现后,很容易被清除。
ﻫ在生产装置中采用得进水方式大致可分为间歇式(脉冲式)、连续流、连续与间歇相结合等方式;从布水管得形式有一管多孔、一管一孔与分枝状等多种形式。
ﻫ1) 连续进水方式(一管一孔)为了确保进水均匀分布,每个进水管线仅仅与一个进水点相连接,就是最为理想得情况(图３a)、为保证每一个进水点得流量相等,建议用高于反应器得水箱(或渠道式)进行分配,通过渠道或分配箱之间得三角堰来保证等量得进水、这种系统得好处就是容易观察到堵塞情况。
2) 脉冲进水方式ﻫUASB反应器与国外得最为显著得特点就是很多采用脉冲进水方式、有些研究者认为脉冲方式进水,使底层污泥交替进行收缩与膨胀,有助于底层污泥得混合。
3) 一管多孔配水方式ﻫ采用在反应器池底配水横管上开孔得方式布水,为了配水均匀,要求出水流速不小于2。
0m/ｓ。
这种配水方式可用于脉冲进水系统、一管多孔式配水方式得问题就是容易发生堵塞,因此,应该尽可能避免在一个管上有过多得孔口。
ﻫ4) 分枝式配水方式这种配水系统得特点采用较长得配水支管增加沿程阻力,以达到布水均匀得目得(图3c)。
根据笔者得实践,最大得分枝布水系统得负荷面积为54ｍ２。
大阻力系统配水均匀度好,但水头损失大。
小阻力系统水头损失小,如果不处理效率,可减少系统得复杂程度。
ﻫ对其她类型布水方式,我国也有很多设计与运行经验。
与三相分离器一样,不同型式得布水装置之间,很难比较孰优孰劣。
事实上,各种类型得布水器都有成功得经验与业绩。
ﻫ３、配水管道设计ﻫ对重力布水方式,污水进入反应器时可能吸入空气,会引起对甲烷菌得抑制;进入大量气体与产生得沼气会形成有爆炸可能得混合气体;同时,气泡太多可能还会影响沉淀功能。
因为,大于2。
０mm直径得气泡在水中以大约0.２~0、３m/s速度上升,采用较大得管径使液体在管道得垂直部分得流速低于这一数值,可适当地避免超过2mm直径得空气泡进入反应器,同时还可避免气阻。