UASB工艺设计计算书
升流式厌氧污泥床反应器UASB设计计算书
系列 原始数据
进水流量 进水水温 进水pH值 进水COD0 进水BOD0 进水SS0 进水碱度 进水TN0 进水TP0 容积负荷率 COD去除率 SS去除率 沼气表观产率 污泥表观产率 VSS/SS
出水水质
CODe BODe SSe TNe TPe
有效容积
反应器数量
单个容积
有效水深
反应器总高 UASB反应器 反应器面积 有效容积及 长、宽、高 尺寸的确定
。
m³/d
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
118.80
m3 m2 m m
锅炉利用沼气柜容积 沼气的产量 水封罐表面积
水封罐尺寸
V
S
直径
ø
高度
H
污泥产量 V泥
红色表示原始数据，根据项目实际情况输入值。 使用说明： 黄色表示设计参数，具有一定取值范围。
绿色代表设计输出值，无需任何修改。
氧污泥床反应器（UASB）设计计算书
单位 m3/d ℃
mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L kgCOD/（m3·d） %/% %/% m3/(去除kgCOD) kgVSS/(去除kgCOD)
51.20 45.22
0.06 0.07 1.00 8.53 7.54
55.00 0.50 0.80 0.50 0.56 2.50 1.38
m2 m2 m/h m/h m m2 m2 m2 m2 m/h m/h
污水UASB+反硝化+硝化计算书
污⽔UASB+反硝化+硝化计算书某市⽣活垃圾填埋场渗沥液处理站⼯程计算书(200m3/d)⼆零⼀⼆年三⽉1 概况1.2 进⽔流量垃圾渗沥液进⽔流量为200（m3/d）。
1.3 设计计算进⽔⽔质1.4 设计计算出⽔⽔质1.5 各⼯艺单元去除效果2 UASB的设计计算UASB 反应器进⽔条件1）pH 值宜为6.5～7.8。
2）常温厌氧温度宜为20℃～25℃，中温厌氧温度宜为30℃～35℃，⾼温厌氧温度宜为50℃～55℃。
3）COD:N:P=200:5:1。
4）UASB 反应器进⽔中悬浮物的含量宜⼩于1500mg/L。
5）废⽔中氨氮浓度应⼩于800mg/L。
6）废⽔中硫酸盐浓度应⼩于1000mg/L、COD/SO42-⽐值应⼤于10。
7）废⽔中COD 浓度宜为2000mg/L～20000mg/L。
8）严格限制重⾦属、碱⼟⾦属、三氯甲烷、氰化物、酚类、硝酸盐和氯⽓等有毒物质进⼊厌氧反应器。
2.1 UASB 反应池的有效容积tQ AH N QC V V===有效式中：Q ——设计计算处理量，Q=200m 3/d=8.33 m 3/h ； C 0——进⽔COD 浓度，mg/L ；N V ——COD 容积负荷，kgCOD/(m 3·d)，取4kg/m 3?d （中温负荷）。
A ——反应器横截⾯积，m2 H ——反应器有效⾼度，m t ——⽔⼒停留时间，h)(6000.410)800020000(20033m V =?-=-有效2.2 UASB 反应池的形状和尺⼨升流式厌氧污泥床的池形有矩形、⽅形和圆形。
圆形反应池具有结构稳定的特点，因此本次设计计算选⽤圆形池。
圆形反应器具有结构稳定的优点，同时建造费⽤⽐具有相同⾯积的矩形反应器⾄少要低12%，但圆形反应器的这⼀优点仅仅在采⽤单个池⼦时才成⽴。
单个或⼩的反应器可以建成圆形的，⾼径⽐应在1～3 之间。
[1][1]《UASB 升流式厌氧污泥床污⽔处理⼯程技术规范（编制说明）》反应池有效横截⾯积：h=S 有效有效V式中：S 有效——反应池的有效横截⾯积，m 2；h ——UASB 反应器的⾼度，⼀般为4~9m ，取8m 。
UASB设计计算书
UASB设计计算书1.厌氧塔的设计计算 1.1反应器结构尺⼨设计计算（1）反应器的有效容积设计容积负荷为)//(0.53d m kgCOD N v = 进出⽔COD 浓度)/(20000L mg C = ，E=0.70 V=3084000.570.0203000m N E QC v =??= ，取为84003m 式中Q ——设计处理流量d m /3C 0——进出⽔COD 浓度kgCOD/3m E ——去除率 N V ——容积负荷（2）反应器的形状和尺⼨。
⼯程设计反应器3座，横截⾯积为圆形。
1）反应器有效⾼为m h 0.17=则横截⾯积：)(4950.1784002m hV S ＝有效==单池⾯积：)(16534952m n S S i ===2) 单池从布⽔均匀性和经济性考虑，⾼、直径⽐在1.2：1以下较合适。
设直径m D 15=，则⾼182.1*152.1*===m D h ，设计中取m h 18= 单池截⾯积：)(6.1765.714.3)2 (*14.3222'm h D S i =?== 设计反应器总⾼m H 18=，其中超⾼1.0m单池总容积：)(3000)0.10.18(6.176'3'm H S V i i =-?=?= 单个反应器实际尺⼨：m m H D 1815?=?φ反应器总池⾯积：)(8.52936.1762'm n S S i =?=?= 反应器总容积：)(900033000'3m n V V i =?=?=（3）⽔⼒停留时间（HRT ）及⽔⼒负荷（r V ）v Nh Q V t HRT 722430009000=?==)]./([24.036.176********h m m S Q V r =??==根据参考⽂献，对于颗粒污泥，⽔⼒负荷)./(9.01.023h m m V r -=故符合要求。
1.7.2 三相分离器构造设计计算（1）沉淀区设计根据⼀般设计要求，⽔流在沉淀室内表⾯负荷率)./(7.023'h m m q <沉淀室底部进⽔⼝表⾯负荷⼀般⼩于2.0)./(23h m m 。
UASB完整计算版
UASB工艺设计计算一、UASB反应器设计说明(一)工艺简介：UA SB 是升流式厌氧污泥床反应器的简称, 是由荷兰W agen ingen 农业大学教授L et t inga 等人于1972～1978 年间开发研制的一项厌氧生物处理计术, 国内对UA SB 反应器的研究是从20 世纪80 年代开始的. 由于UA SB 反应器具有工艺结构紧凑,处理能力大, 无机械搅拌装置, 处理效果好及投资省等特点,UA SB 反应器是目前研究最多, 应用日趋广泛的新型污水厌氧处理工艺 11.UA SB 反应器基本构造如图12.UA SB 的工作原理：如图 1 所示, 废水由反应器的底部进入后, 由于废水以一定的流速自下而上流动以及厌氧过程产生的大量沼气的搅拌作用, 废水与污泥充分混合, 有机质被吸附分解, 所产沼气经由反应器上部三相分离器的集气室排出, 含有悬浮污泥的废水进入三相分离器的沉降区, 由于沼气已从废水中分离, 沉降区不再受沼气搅拌作用的影响. 废水在平稳上升过程中,其中沉淀性能良好的污泥经沉降面返回反应器主体部分, 从而保证了反应器内高的污泥浓度. 含有少量较轻污泥的废水从反应器上方排出. UA SB 反应器中可以形成沉淀性能非常好的颗粒污泥, 能够允许较大的上流速度和很高的容积负荷. UA SB 反应器运行的 3 个重要的前提是: ①反应器内形成沉降性能良好的颗粒污泥或絮状污泥; ②出产气和进水的均匀分布所形成良好的自然搅拌作用; ③设计合理的三相分离器, 能使沉淀性能良好的污泥保留在反应器内(二)设计作用UASB,即上流式厌氧污泥床,集生物反应与沉淀于一体,是一种结构紧凑,效率高的厌氧反应器;它的污泥床内生物量多,容积负荷率高,废水在反应器内的水力停留时间较短,因此所需池容大大缩小;设备简单,运行方便,勿需设沉淀池和污泥回流装置,不需充填填料,也不需在反应区内设机械搅拌装置,造价相对较低,便于管理,且不存在堵塞问题;(三)设计参数选用设计资料参数如下：①参数选取：a) 容积负荷Nv 为：6kgCOD/m 3·db) 污泥产率为：0.1kgMLSS/kgCODc) 产气率为：0.5m 3/kgCOD② 设计水量：(四) 设计计算1. 反应器容积计算：UASB 有效容积为V 有效= ()V 0N S Q e S -⋅ 式中：V 有效 ———— 反应器有效容积,m 3；S 0、S e ———— 进出水COD 的浓度,kgCOD/m 3；Q ———— 设计流量,m 3/d ；N v ———— 容积负荷,kgCOD/m 3·d;V 有效 = ()623.03.21500-⨯ = 517.5m 3采用2座相同的UASB 反应器则每座反应器的有效容积为:V 单=517.5/2 = 258.75m 3;根据经验,UASB 最经济的高度一般在3～6m 之间,并且大多数情况下,这也是系统最优的运行范围;取有效水深h = 6m则底面积：243.125m 675.258==‘A 采用矩形池比圆形池较经济;有关资料显示,当长宽比在2：1左右时,基建投资最省;取长L = 8m ,宽B = 6m则实际横截面积为：A 1 = L×B =8×6 = 48m 2实际总横截面积为：A = 48×2 = 96m 2本工程设计中反应器总高取H = 6.2m 超高h 1=0.2m则单个反应池的容积为：V = L×B×H = 8×6×6 = 288m 3反应池的总容积为V 总 = 288×2 = 576m 3; 水力停留时间为：h Q V t HRT 216.95.62576=== 表面水力负荷为:)./(651.04825.62231h m m A Q q === 对于颗粒污泥,表面水力负荷q = 0.1-0.9m 3/ m 2·h,故符合设计要求;2. 三相分离器设计：三相分离器一般设在沉淀区的下部, 但有时也可将其设在反应器的项部. 三相分离器的主要作用是将气体反应过程中产生的沼气、固体反应器中的污泥和液体被处理的废水等三相加以分离. 将沼气引入集气室, 将处理出水引入出水区, 将固体颗粒导入反应区. 他由气体收集器和折流挡板组成. 只有三相分离器是UA SB 反应器污水厌氧处理工艺的主要特点之一. 他相当于传统污水处理工艺中的二次沉淀池, 并同时具有污泥回流的功能. 因而三相分离器的合理设计是保证其正常运行的一个重要内容.三相分离器设计计算草图见图5-2:图5-2三相分离器设计计算草图(一) 设计说明：三相分离器要具有气、液、固三相分离、污泥回流的功能;三相分离器的设计主要包括沉淀区、回流缝、气液分离器的设计;本工程设计中,每池设置1个三相分离器,三相分离器的长度为b=8m,宽度为：d = 6m;1) 沉淀区的设计：三相分离器的沉淀区的设计同二次沉淀池的设计相同,主要是考虑沉淀区的面积和水深,面积根据废水量和表面负荷率决定;由于沉淀区的厌氧污泥及有机物还可以发生一定的生化反应产生少量气体,这对固液分离不利,故设计时应满足以下要求：①沉淀区水力表面负荷 < 1.0 m/h ；②沉淀器斜壁角度在45°-60°之间,使污泥不致积聚,尽快落入反应区内；③进入沉淀区前,沉淀槽底缝隙的流速≤ 2 m/h；④总沉淀水深应大于1.5 m ；⑤水力停留时间介于1.5～2 h;⑥沉淀区集气罩斜壁倾角θ＝50°;⑦沉淀区的沉淀面积即为反应器的横截面积,即48m 2;如果以上条件均能满足,则可达到良好的分离效果;沉淀区的表面水力负荷为：q = Q/A = )./(65.04825.6223h m m = q < 1.0m 3/ m 2·h ,符合设计要求;2) 回流缝设计：设单元三相分离器的长b = 8m,宽d = 6m上下三角形集气室斜面水平夹角为θ＝50°取保护水层高度即超高h 1 = 0.3m上三角形顶水深h 2 = 0.5m,下三角形高度h 3 = 1.5m 则下三角形集气室底部宽为：θtan 31h b =式中：b 1————下三角集气室底水平宽度,mθ ———上下三角集气室斜面的水平夹角h 3————下三角集气室的垂直高度,m则相邻两个下三角形集气室之间的水平距离：b 2 = L –2b 1 = 8–2×1.26 = 5.48m则下三角形回流缝的面积为：S 1 = b 2·B = 5.48×6 =32.88m 2下三角集气室之间的污泥回流逢中混合液的上升流速V 1可用下式：V 1 = Q 1/S 1式中：Q 1———— 反应器中废水流量,m 3/h ；S 1———— 下三角形集气室回流逢面积,m 2;V 1 =h m /95.032.88262.5= 设上三角形集气室回流缝的宽度CD = 1.4m,则上三角形回流缝面积为： S 2 = CD ·B ·2 = 1.4×6×2 = 16.8m 2上下三角形集气室之间回流逢中流速V 2可用下式计算：V 2 = Q 1/S 2式中：Q 1 ———— 反应器中废水流量,m 3/h ；S 2 ———— 上三角形集气室回流逢的之间面积,m 2;V 2 = h m /86.116.8262.5= 则V 1 < V 2 < 2.0m/h,符合设计要求;确定上下三角形集气室的相对位置及尺寸,由图可知：CH=CD×sin40°=1.4×sin 40°＝0.9m设上集气罩下底宽CF=5.6m,则：DH=CD×sin50°=1.4×sin 50°＝1.07mDE=2DH+CF=2×1.07+5.6=7.74m DI=12DE-b 2=127.74-5.48=1.58mAI=DItan50°=1.58×tan50°=1.33m故 h 4=CH+AI=0.9+1.33=2.23m;取h 5=0.7m,由上述尺寸可计算出上集气罩上底宽为：CF-2h 5·tan40°=5.6-2×0.7×tan40°=4.43mBC=CD/sin40°=1.4/sin40°=2.18mAD=DI/cos50°=1.58/cos50°=2.46mBD=DH/cos50°=1.07/cos50°=1.66mAB=AD-BD=2.46-1.66=0.8m3) 气液分离设计：取d = 0.01cm 气泡,T = 200С水的密度ρ1 = 1.03g/cm 3空气的密度ρg = 1.2×10-3g/cm 3水的运动粘度ν = 0.0101cm 2/s碰撞系数ρ = 0.95水的粘度μ=νρ1 = 0.0101×1.03 = 0.0104g/cm·s ;一般废水的粘度μ废水﹥净水的粘度μ净水,故取μ= 0.02g/cm·s;由斯托克斯公式可得气体上升速度为： ()2118d g V g b ρρμρ-== ()2301.0102.103.102.01881.995.0⨯⨯-⨯⨯- = 0.266cm/s= 9.58m/h取V a = V 2 = 1.86m/h ,则：15.586.158.9b ==a V V ,3.728.08.12==AB BC b a V V > BCAB ,故满足设计要求.4) 三相分离器与UASB 的高度设计：三相分离器总高度：h = h 2 + h 4+h 5=0.5+2.23+0.7=3.43m≈3.5mUASB 的总高:H = 6.2m 超高h 1=0.2m反应区高2.6m,其中污泥区高1.6m,悬浮区高1m;沉淀区高3.4m(五) 进水系统设计：1. 布水点的设置：进水方式的选择应根据进水浓度及进水流量来定,本设计采用连续均匀的进水方式,一管多点的布水方式;一共设置64个出水孔,每个反应池各16个出水孔;所取容积负荷为6kgCOD/m 3·d,据资料,每个点的布水负荷面积大于2m 2;每个布水点的负荷面积为：48/16 =3m 2 ＞2m 2,满足设计要求;2. 布水管的设置：每个反应池采用树枝穿孔管配水,每个反应池中设置4根支管,布水支管的直径采用DN100mm;布水支管的中心距为2m,管与墙的距离为1m ；出水孔孔距1.2m,出水孔距墙为0.7m;孔口向下并与垂线呈45°角;两个池子的总管管径取DN200mm,流速为 1.5m/s ；每个池子的总管管径取DN150mm,长L=10m,流速为1.35 m/s;为了使穿孔管隔空出水均匀,要求出口流速不小于2m/s,取其流速为u = 2m/s, 则布水孔孔径为：==u n Q d π36004m 0151.0214.324360025.624=⨯⨯⨯⨯取16mm 为了增强污泥与废水之间的接触,减少底部进水管的堵塞,进水点距反应池池底200-500mm,本设计布水管离池底300mm;布水系统设计图如图5-3：图5-3布水系统设计示意图(六) 出水系统设计：1. 出水槽设计：为了保持出水均匀,沉淀区的出水系统通常采用出水槽;此设计中沿反应器的短边设置两条出水槽,而出水槽每隔一定的距离设三角出水堰;每个反应池有1个单元三相分离器,出水槽共有2条,槽宽b e = 0.3m;反应器流量： s m q /00868.0606024215003=⨯⨯= 取出水槽口附近水流速度为v c = 0.3m/s,槽口附近水深为0.3m,出水槽坡度为0.1；出水槽尺寸5m×0.5m×0.5m;2. 溢流堰设计：每个反应器中出水槽溢流堰有2条,每条长5m;设计900三角堰,堰高5mm,堰口宽为100mm,则堰口水面宽b=50mm;每个UASB 反应器处理水量7.2L/s,查知溢流负荷为1-2L/m·s,设计溢流负荷f = 1.256 L/m·s 则堰上水面总长为：m 79.6256.18.7≈===f q L 三角堰数量：12005.00.6===b L n 个每条溢流堰三角堰数量：120/6=20个一条溢流堰上共有20个10mm 的堰口,20个10mm 的间隙;3. 出水渠设计：每个反应器沿长边设1条矩形出水渠,长为8.6m,2条出水槽的出水流至此出水渠;设出水渠宽0.8m,坡度0.01,出水渠渠口附近水流速度为0.3m/s则渠口附近水深: m 48.00.60.30087.00=⨯ 以出水槽槽口为基准计算,出水渠渠深：0.3+0.048=0.348m,出水渠取0.6m 深,出水渠的尺寸为：8m×0.8m×0.6m;4. UASB 排水管设计：每个UASB 反应器排水量为7.2L/s,选用DN150钢管排水,充0.6,管内水流速度为： v=20.0072/0.63.140.150.15=0.3395设计坡度为0.01；总管流量为13.9L/s,选用DN200钢管排水,充满度为0.6,管内水流速度为：22.06.00139.02⨯⨯⨯=πv = 0.368m/s,设计坡度为0.01;(七) 排泥系统设计：每日产生的悬浮固体 P SS = Q·S 0-S e ·η·E式中：Q ———— 设计流量,m 3/d ；η———— 污泥产率,kgSS/kgCOD ；S 0、S e ———— 进出水COD 的浓度,kgCOD/m 3；E ———— 去除率,本设计中取90%;P SS = 2300-230×0.90×0.1×1500×10-3 = 279.45kgSS/d每日产泥量为：W = ()r P P -100100ss式中：P ss ———— 产生的悬浮固体,kgSS/d ；P ———— 污泥含水率,以98%计；———— 污泥密度,以1000kg/m 3计;W = ()d m /97.1310009810045.7921003=⨯-⨯ 每日产泥量13.97m 3/d,则每个USAB 日产泥量6.99m 3/d;在每个UASB 反应器距离底部0.3m 处沿长度方向均匀设置排泥管一根,以便均匀排除污泥区的污泥;USAB 反应器每天排泥一次,排泥管选用DN150的钢管,排泥总管选用DN200的钢管;必要时布水管兼做排泥管用; (八) 产气量计算：采用每去除1千克COD 产生0.5立方米沼气做参数则每日产气量为：Q g = Q·S 0-S e ·η·E式中：Q ———— 设计流量,m 3/d ；η———— 产气率,m 3/kgCOD ；S 0、S e ———— 进出水COD 的浓度,kgCOD/m 3；E ———— 去除率,本设计中取90%;Q g =2300-230×0.90×0.5×1500×10-3 = 1397.25m 3/d (九) 上升水流速度和气流速度的计算：常温下,产气率为：0.5m 3/kgCOD ；需满足空塔水流速度u k ≤1.0 m/h ,空塔沼气上升流速u g ≤1.0 m/h; 空塔水流速度：h m h m A Q u k /0.1/51.60965.62<=== 符合要求; 空塔气流速度：()()h m A E S S Q u e g /61.0965.09.023.03.25.620=⨯⨯-⨯=-=η g u ＜ 1.0m/h,符合要求;。
UASB反应器设计计算书
UASB反应器设计计算书1. 符号说明 ..................................................................... .................. - 1 -2.设计参数 ..................................................................... .................... - 2 -2.1负荷 ..................................................................... .......... - 2 - COD2.2 厌氧产气...................................................................... ........ - 3 -2.3布水点布置规则 ................................................................... - 3 - 3.三相分离器的设计参数与设计要点 ............................................. - 4 -4设计计算 ..................................................................... .................... - 4 -4.1设计依据： ................................................................... ........ - 4 -4.2有效容积...................................................................... ......... - 5 -4.3反应器的截面积 ................................................................... - 5 -4.4有效反应液位高度 ............................................................... - 5 -4.5三相分离器设计 ................................................................... - 5 -4.6水力停留时间 ..................................................................... .. - 6 -4.7反应器污泥龄 ..................................................................... .. - 6 -4.8排水中可溶性............................................................... - 6- COD4.9SRT ............................................................. ............................ - 7 -4.10平均微生物浓度 ................................................................. - 7 -4.11甲烷气体产量 ..................................................................... - 7 -11. 符号说明流量— QP总剩余污泥量— X,TSS生化需氧量— BODP挥发性剩余污泥量— X,VSS可溶性生化需氧量— sBODP由微生物形成的挥发性剩余污泥量— X,bio化学需氧量— COD污泥龄— SRT可溶性化学需氧量— sCOD微生物产率系数— Y可生物降解化学需氧量— bCOD微生物增长比率— ,亦生物降解化学需氧量— rbCODk微生物内源呼吸常数— d总悬浮颗粒物— TSSf微生物衰亡形成的残渣比例— d挥发性总悬浮颗粒物— VSS总凯式氮— TKNNH,N氨氮— 4总磷— TP污泥体积指数— SVI- 1 -2.设计参数的选择2.1负荷的选择参数（见表1～4） COD1废水颗粒的比CODCOD3,1体积负荷/kgCOD,(m,d) mg/L 例絮状污颗粒污泥，TSS去除率颗粒污泥，TSS去除率泥高低 1000～0.1～0.3 2～4 2～4 8～12 2000 0.3～0.6 2～4 2～4 8～140.6～1.0 不适用不适用不适用 2000～0.1～0.3 3～5 3～5 12～18 6000 0.3～0.6 4～8 2～6 12～240.6～1.0 4～8 2～6 不适用 6000～0.1～0.3 4～6 3～7 15～20 9000 0.3～0.6 5～7 3～8 15～240.6～1.0 6～8 4～6 不适用 9000～0.1～0.3 5～8 4～6 15～24 18000 0.3～0.6 不适用 3～7 不适用0.6～1.0 不适用 3～7 不适用2温度 3,1体积负荷/kgCOD,(m,d) /?VFA废水典型值非VFA废水典型值 15 2～4 3 2～3 2 20 4～6 5 2～4 3 25 6～12 6 4～8 4 30 10～18 12 8～12 10 35 15～24 18 12～18 14 40 20～32 25 15～24 183 mUASB温度/? 平均水力停留时间， 4～6小时峰值复合的最大停留时间 16～19 10～14 7～9 22～26 7～9 5～7 >26 6～8 4～54废水类型上升流速m 反应器高度 m/h范围典型值范围典型值接近100%可溶 1～3 1.5 6～10 8 COD- 2 -部分可溶 1～1.25 1.0 3～7 6 COD生活污水 0.8～1 0.7 3～5 52.2 厌氧产生气体的参数（见表5，6）5COD参数单位范围典型值产率系数Y发酵 gVSS/gCOD0.06～0.12 0.10产甲烷 gVSS/gCOD0.02～0.06 0.04总过程 gVSS/gCOD0.05～0.10 0.08 衰亡速率系数发酵 g/g,d0.02～0.06 0.04产甲烷 g/g,d0.01～0.04 0.02总过程 g/g,d0.02～0.04 0.03 最大比增长速率35? g/g,d0.30～0.38 0.3530? g/g,d0.22～0.28 0.2525? g/g,d0.18～0.24 0.20 半饱和速率常数35? mg/L60～200 16030? mg/L300～500 36025? mg/L800～1100 9006参数单位范围典型值335?的产气量 m/kgCOD0.4 0.43 0?的产气量 m/kgCOD0.35 0.353 35?的密度 kg/m0.6346 0.6346 气体体积含量 % 60～70 65气体能量 KJ/g50.1 50.12.3 UASB反应器布水点布置规则（见表7）7 UASB污泥类型体积负荷每个部水点平均面积 3,12 kgCOD,(m,d) m<1.0 0.5～1 3浓稠絮状污泥 (,40kgTTS/)1.0～2.0 1～2>2.0 2～3 中等浓度絮状污泥 1.0～2.0 1～2>3.0 2～5 3 (20,40kgTTS/)- 3 -颗粒污泥 <2.0 0.5～12.0～4.0 0.5～2>4.0 >23.三相分离器的设计参数与设计要点n为流量，为三相分离器的长，B为三相分离器的宽，为单元级数。
UASB的设计计算
6.10 UASB的其他设计考虑
6.10.1． 取样管设计
在池壁高度上设置若干个取样管，用以采取反应器内的污泥样，以随时掌握污泥在高度方向上的浓度分布情况，在距反应器底1.1~1.2m位置，沿池壁高度上设置4根，沿反应器高度方向各管相距0.8m，水平方向各管相距2.0m。取样管选用DN100mm的钢管，取样口设于距地面1.1m处，配球阀取样。
单池产泥
（3）污泥含水率98%，当污泥含水率〉95%时，取
则污泥产量：
单池排泥量：
（4） 污泥龄
6.6 排泥系统的设计
在距UASB反应器底部100cm和200cm高处个设置两个排泥口，共4个排泥口。排泥时由污泥泵从排泥管强排。反应器每天排泥一次，各池的污泥由污泥泵抽入集泥井中，排泥管选钢管DN150mm。
6.10.2 检修
（1） 人孔
为便于检修，在UASB反应器距地坪1.0m处设置 人孔一个
（2） 风
为防治部分容重过大的沼气在UASB反应器内聚集，影响检修和发生危险，检修时可向UASB反应器中通入压缩空气，因此在UASB一侧预埋压缩空气管（由鼓风机房引来）
（3） 采光
为保证检修时采光，除采用临时灯光外，不设UASB预盖。
或
沿AB方向水流速度：
式中：B—三项分离器长度，m；
N—每池三项分离器数量；
气泡上升速度：
式中： —气泡直径，cm；
—液体密度，g/cm3；
—沼气密度，g/cm3；
—碰撞系数，取0.95；
—废水动力黏滞系数，g/(cm.s)；
—液体的运动黏滞系数，cm2；
设气泡直径 ，设水温30。C， ，
， ；
UASB设计计算
U A S B设计计算(实例)(总15页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--UASB设计计算一、设计参数(1) 污泥参数设计温度T=25℃容积负荷N V= 污泥为颗粒状污泥产率kgCOD,产气率kgCOD(2) 设计水量Q=2800m3/d=h= m3/s。
(3) 水质指标表1 UASB反应器进出水水质指标二、 UASB反应器容积及主要工艺尺寸的确定(1) UASB反应器容积的确定本设计采用容积负荷法确立其容积VV=QS0/N VV—反应器的有效容积(m3)S0—进水有机物浓度(kgCOD/L)V=3400×÷=1494m3取有效容积系数为,则实际体积为1868m3(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=（m2·d）反应器表面积 A=Q/q1==反应器高度 H=V/A=1868/= 取H=8m采用4座相同的UASB反应器，则每个单池面积A1为：A1=A/4=4=取D=9m则实际横截面积 A2=4= m2实际表面水力负荷 q1=Q/4A2=5 = m3/（m2·d）q1〈h，符合设计要求。
二、UASB进水配水系统设计(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30个布水点。
(2) 设计参数每个池子的流量Q1=4=h(3) 设计计算查有关数据，对颗粒污泥来说，容积负荷大于4m3/时，每个进水口的负荷须大于2m2则布水孔个数n必须满足πD2/4/n>2即n<πD2/8=×9×9÷8=32 取n=30个则每个进水口负荷 a=πD2/4/n=×9× 9÷4÷30=可设3个圆环，最里面的圆环设5个孔口，中间设10个，最外围设15个，其草图见图1图1 UASB布水系统示意图①内圈5个孔口设计服务面积： S1=5 ×=折合为服务圆的直径为：用此直径作一个虚圆，在该圆内等分虚圆面积处设一实圆环，其上布5个孔口,则圆环的直径计算如下：*（）/4=S1/2②中圈10个孔口设计服务面积： S2=10 ×=折合为服务圆的直径为：则中间圆环的直径计算如下：×－d22) /4=S2/2则 d2=③外圈15个孔口设计服务面积： S3=15 ×=折合为服务圆的直径为则中间圆环的直径计算如下：×(92－d32)/4=S3/2则 d3=布水点距反应器池底120mm；孔口径15cm 三、三相分离器的设计(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。
UASB工艺设计计算 全
原始数据进水流量Q（m3/d）240.00水温℃进水水质COD0BOD0（mg/l）7290.003500.00容积负荷率U 4.00kgCOD/（m3.d）COD去除率%0.70SS去除率%0.60沼气表观产率0.50m3/（去除kgCOD）污泥表观产率0.05kgVSS/（去除kgCOD）VSS/SS0.601、处理后出水水质出水水质COD1BOD1（mg/l）2187.002、UASB反应器有效容积2.1、有效容积V R437.40m32.2、反应器数量 1.002.3、单个容积V R'437.40m32.4、有效高度H10.00m32.5、反应器面积S43.74m22.6、反应器尺寸设定反应器宽B8.00m反应器直径D7.467.00 3、反应器的外形尺寸长 5.00宽直径7.00高重新核算后的面积40.00或者圆形容积400.00或者圆形4、反应器的水力停留时HRT40.00或者圆形5、三相分离器设计沉淀区的表面负荷0.13或者圆形沉淀区的水深h 1.00m停留时间 4.00或者圆形6、回流缝设计设集气罩的水平夹角55.00取保护高度h10.50m 设下三角集气罩高度h30.80m 上三角形顶水深h20.50m 则有b10.56m 设单元三相分离器宽b2.50m 则下部污泥回流缝宽度b2 1.38m 下部污泥回流缝总面积a122.07或者圆形求得下三角形回流缝的上升流速v10.45或者圆形设上部三角形集气罩回流缝宽度b30.64m 总面积a220.47或者圆形求得上部回流缝上升流速v20.24或者圆形7、三相分离器位置的确上三角形集气罩底端到下三角形集气罩斜面的垂直距离CE 上三角形集气罩底端到下三角形集气罩的竖直距离BC 取上三角形集气罩与下三角形集气罩重叠的斜面长度AB 求得上三角形集气罩底端与下三角形集气罩底端的高度h 则确定上三角形集气罩底端到池顶的距离 1.80m 下三角形集气罩底端到池顶的距离3.11m 8、气液分离设计沿下集气罩斜面方向的水流速度va 0.60或者圆形气泡的直径dg设为0.01cm 废水的动力粘滞系数μ=vρ10.01取（β*g/18μ）*（ρ1-ρg ）*d²气泡在下集气罩边缘的上升速度vb=0.27cm/s9.59m/h9、核算设计结果BC/AB= 2.28vb/va=16.08或者圆形满足vb/va > BC/AB的要求，可以脱除直径等于或大于0.01cm的气泡。
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UASB 工艺设计计算（一）适用性升流式厌氧污泥床(UASB)工艺设计进水水质一般CODcr 应在1000mg/L 以上。
UASB 反应器进水中悬浮物的含量一般不宜超过500mg/L,否则应设置混凝沉淀或混凝气浮进行处理。
当进水悬浮物过高或可生化性较差是，宜设置水解池进行预酸化。
（二）预处理要求预处理部分包括以下环节：格栅、调节池、营养盐和PH 值及温度调控系统。
预处理部分是UASB 及其艳阳设计的关键。
关系到系统能否正常运行，应充分考虑其运行的可靠性。
1.格栅UASB 废水处理工艺系统前应设置细格栅、粗格栅或水力筛。
最后一道格栅的格栅间隙宜在1--3mm 之间，宜采用旋转滤网等高效的固液分离设备代替普通格栅。
2.调节池（1）废水进入UASB 应设置调节池。
（2）调节池的有效时间宜为6--12h 。
（3）调节池应具备均质、均量、调节PH 值、防止不溶物沉淀的功能。
（4）调节池宜设置机械搅拌的方式实现均质，搅拌机的容积功率宜为4--8w/m 3;对小型废水处理站可采用曝气搅拌方式，气水比宜控制在（7：1）--（10：1）。
（5）调节池中应设置碱度补充和营养盐补充装置。
（6）调节池的出水端应设置去除浮渣装置。
（7）调节池的底部应易于沉淀物的清出。
3.PH 调节（1）UASB 反应器的进水PH 值应保证在6.5--7.8之间（2）酸碱的投加应采用计量泵自动投加装置，中和池出水应设置PH 自动检测系统，与前端计量泵联动。
4.温度调节（1）中温厌氧的温度应保持在35℃±2℃，如不能满足应设置加温装置。
（2）热源可采用锅炉蒸汽或沼气发电余热，管路上应设置电动阀和温度计，通过显示温度自动调接开关，实现自动控制。
（三）UASB 反应器设计计算1.UASB 反应器有效容积的计算UASB 反应器的设计参数是容积负荷或水力停留有时间。
这两个参数难以从理论上推导得到，往往是通过试验取得，而且颗粒污泥和絮状污泥反应器的设计负荷是不相同的。
一旦所需容积负荷（或停留时间）确定，反应器的有效容积可通过以下公式计算。
（1）有机负荷容积算法VN QS V 0式中：V----反应器有效容积；m3Q----废水流量；m3/dN V---容积负荷；kgCODcr/(m3∙d)S----进水有机物浓度；kgCODcr/m3（2）停留时间算法=V∙HRTKQ式中，HTR----水力停留时间；dK----常数（安全系数）2.反应池体结构UASB反应池体多采用圆形或巨型结构，可采用钢筋混凝土、不锈钢、碳钢家加腐涂层、搪池拼装、利浦罐、玻璃碳钢等结构材料。
3.反应池几何尺寸（1）反应器高度设计的原则是运行上和经济上两个方面的结合考虑，从运行方面考虑采用反应器高度的选择要考虑以下影响因素：①上升流速增加污水系统扰动行，因此增加污泥与进水有机物之间的接触；②过高的上升流速会导致污泥流失，为保持足够多的污泥，上升流速不能超过一定的限值，从而反应器的高度就会受到限制：③采用传统的UASB系统情况下，上升流速的平均值一般不超过0.5m/h;④最经济的反应器水深一般在4--6m之间：⑤三项分离器顶与水面的高度差应不少于0.6--1.0m;⑥应根据设计进水流量，设置2个或2个以上的反应器。
最大的单体反应器不宜大于2000m3。
（2）反应器的面积和长、宽在确定反应器的容积后和高度后，对矩形池必须确定反应器的长、宽。
单池从布水均匀性和经济性考虑，矩形池长宽比为2：1以下比较为合适。
长宽比在4：1时费用增加显著；对采用共壁的（或多组）的矩形池，池的长宽比对造价有较大的影响，但是影响因素相应增加，这是在设计中需要优化的参数；从目前实践来看，反应器的单池宽度不宜大于20m是成功的；反应器的长度在采用渠道或者管道布水时不受限制。
（3）反应器的分格采用分格的厌氧反应器对运行操作和管理是有益的。
首先分格反应器的单元尺寸小，可避免单体过大带来的布水均匀问题。
同时多池有利于维护检修，可放空一池进行检修不影响整个废水处理厂的运行。
4.工艺参数（1）对某种特定废水，反应器的工艺参数一般应通过实验确定，如果有同类的废水处理资料可以参考选用（下表）废水CODcr浓度/（mg/L）在35℃采用的污泥负荷/kgCODcr/(m3*d)≤20003--82000--60006--10≥60008--15高温情况下的反应器污泥负荷可以在上表的基础上适当提高。
（2）UASB反应器的沼气产率一般取0.35--0.45m3/kgCODcr;沼气产量的计算公式如下η)(0e q S S Q Q -=式中：Qq----沼气产量；m 3/dQ------废水流量；m 3/dη-----沼气产率；m 3/kgCODcrSo----进水有机物浓度kgCODcr/m 3Se-----出水有机物浓度kgCODcr/m 3（3）污泥的产率一般取0.05--0.10kgMLSS/kgCODcr（4）反应器的温度一般控制在35℃±2℃或者55℃±2℃。
一般不宜在常温下运行。
（四）UASB 反应器系统设计1.三项分离器设计可采用的形式有如下图两种多层结构三项分离器单层结构分离器（1）集气室的隙缝部分的的面积应占反应器全部面积的15%--20%。
（2）集气室的高度应在1.5m--2.0m 之间。
（3）三相分离器分离板的倾脚45°--60°之间。
（4）在集气室内应保持气液界面以释放和收集气体，阻止浮渣层的形成。
分离器下液界面的面积根据气体释放速率计算，气体释放速率大约是1--3m 3/(m 2*h).（5）反射板与隙缝之间的遮盖应该在100mm--200mm ，避免上升的气体进入沉淀室。
（6）气管的直径应该充足，以保证从集气室引出沼气。
（7）在大型集气室的上部消泡喷嘴。
2.补水系统设计（1）UASB 采用多点布水系统，一个进水点服务最大面积对于污泥菌种程度不同时推荐的进水管负荷见下表。
污泥类型每个进水口负荷/m3颗粒污泥1----2凝絮状污泥8----3（2）布水系统可采用一管多孔式布水、一管一孔式布水或枝状布水。
①枝状布水时支管出水口向下距池底200mm ，位于服务面积的中心，一般在15--25mm 之间；出水孔需设45°导流板使出水布散池底。
②一管多孔式布水时几个进水孔由一个进水管负担，孔口流速不小于2m/s;配水管直径不小于50cm;可采用脉冲间歇进水。
③一管一孔式布水时，宜用布水器布水；从布水器到布水口应尽可能减少弯头等非直管的使用；废水通过布水器进入池内时在管道垂直段流速（或顶部）应低于0.2--0.30m/s ；管道垂直段上部管径应大于下部。
3.出水收集系统设计（1）UASB 反应器的出水堰应在汇水槽上加设三角堰；出水负荷参考二沉池负荷，堰上水头大于25mm ，水位与三角堰1/2处。
（2）出水收集应设置在UASB 反应器顶部，尽可能均匀的收集处理过的废水。
（3）采用矩形反应器时出水采用几组平行出水堰的多槽出水方式。
（4）采用圆形反应器时宜采用放射状的多槽或多边形槽出水。
4.排泥系统设计（1）UASB 反应器排泥一般采用重力排泥方式。
（2）UASB 反应器的排泥点宜设在反应器底部（UASB 反应器排泥点宜设在污泥区中上部和底部两点，中上部排泥点距清水区下高度0.5--1.5m 处）（3）对于矩形池排泥应沿池纵向多点排泥。
（4）对于一管多孔式布水管，可以考虑进水管兼做排泥管、放空管。
5.加热和保温系统（1）UASB 反应器内温度控制在35℃±2℃或55℃±2℃；废水进入UASB 系统前如不满足要求应设置家人系统。
（2）UASB 反应器的加热装置宜采用热交换器加热或者蒸汽直接加热,加热装置可以直接加热进水，也可以采用循环加热或反应器内部加热等方式。
（3）反应器的进水加热采用热交换方式时，热交换器选型应根据废水的特性、介质温度和人交换后的温度确定。
热交换器的换热面积应根据热平衡计算，计算结果应使设计传人面积相比传热的计算面积留有10%--20%的富余量。
（4）加热装置的需热量计算①加热废水到35℃时的热量Qh6.3)35(T C Q Q f f h -=λ式中：h Q -----需热量；WQ-------废水流量：m3/h f λ-----密度；t/m3（对于水该值为1）T------废水温度；℃f C -----比热容；kJ/（kg·℃）；（对于水该值为4.187）②保持反应器温度需要的热量6.3)35(00T AK Q -=式中：Qo----需热量；WA------反应器外表面积；m2K-----总传热系数；kJ/(m2·h·℃)0T ----气温；℃K 可以用以下公式计算221111a d d a K +++=λλ式中：1a 、0a ----反应器内、外层热传导分数1d 、2d ----第一、第二保温层厚度1λ、2λ----第一、第二层的的热传导率1a ----（液----壁）的值是8380---16760kJ/(m·h·℃)0a ----（液---气）的值是84kJ/(m·h·℃)总的需热量0Q Q Q h t +=（5）由于结构原因当反应器壁的总总传热系数过大，所需加热量过高时，应采用聚氨酯保温板、聚苯乙烯板或玻璃丝绵板进行保温。