UASB工艺设计算
uasb处理设计
环境与生命科学系课程设计《污染控制课程设计》题目某啤酒厂UASB处理工艺设计学生姓名陈妹学号810302109专业环境工程班级081指导教师李章良二0一一年十月某啤酒厂UASB处理工艺设计1概述1.1 研究目的和意义80年代以来，我国啤酒工艺得到迅速发展，到目前我国啤酒生产厂已有800多家据1996年统计我国啤酒产量达1650万吨，既成为世界啤酒生产大国，又成为较高浓度有机物污染大户，啤酒废水的排放和对环境的污染已成为突出问题，引起了各有关部门的重视。
由于啤酒废水中含有大量的有机物，排放对自然水体的影响非常大。
基于水污染的危害性和严重性，以保护环境为宗旨，已达到国家排放标准为要求来设计啤酒废水排放设备，所以此处理工艺的设计旨在控制废水的COD 浓度，减少对环境的污染。
1.2 国内外研究现状“七五”以来，我国对啤酒废水的处理工艺和技术进行了大量的研究和探索，特别是轻工业系统的设计院和科研单位，对啤酒废水的处理进行了各方面的实验、研究和实践，取得了行之有效的成功经验，逐渐形成了以生化为主、生化与物化相结合的处理工艺。
UASB是荷兰Wageningen农业大学的Lettinga等人与1973-1977年间研制成功的。
目前，在欧洲的UASB工艺已普遍形成了颗粒污泥，这使得厌氧UASB工艺在欧洲迅速得到了推广和普及。
我国于1981年开始了UASB反应器的研究工作，该技术在我国已得到了实际的推广应用。
UASB反应器是目前应用最为广泛的高速厌氧反应器，该技术在国内外已经发展成为厌氧处理的主流技术之一。
1.3 研究的内容啤酒生产过程需处理的排水主要为麦糟废水，糖化、发酵、灌装等车间所排的废液，设备与管道洗涤水，地面冲洗水即来自生活办公区的生活污水等。
废水的主要成分有淀粉、蛋白质、酵母菌残体、酒花残渣、残余啤酒、少量酒精及洗涤用碱等，主要污染因子为COD、BOD5、SS等，属于中高浓度有机废水。
啤酒生产过程中各工序通常为间歇排水，水量不等，且COD和pH值波动大，一般宜混合后处理。
上升流式厌氧污泥床(UASB)工艺详解
上升流式厌氧污泥床(UASB)工艺目录1.引言 (2)2.概述 (2)2.1.功能 (2)2.2.历史 (3)3.UASB结构 (4)4.UASB工作原理 (4)5.应用特点 (5)6.UASB内的流态和污泥分布 (6)7.外设沉淀池防止污泥流失 (7)8.UASB的设计 (7)9.UASB的启动 (9)9.2.污泥的驯化 (9)9.3.启动操作要点 (9)10.UASB工艺的优缺点 (9)10.1.UASB的主要优点是： (9)11.2.主要缺点是： (10)11.如何判断厌氧颗粒污泥的活性 (10)11.1.厌氧颗粒污泥的性能可以通过以下七个方面进行判断： (10)11.1.1.颜色 (10)11.1.2.颗粒度 (11)11.1.3.弹性 (11)11.1.4.沉降速度 (11)11.1.5.颗粒度 (11)11.1.6. VSS/TSS (11)12.1.7.厌氧污泥活性 (12)12.2.其他注意事项 (12)12.结语 (13)1.弓I言厌氧生物处理作为利用厌氧性微生物的代谢特性，在毋需提供外源能量的条件下，以被还原有机物作为受氢体，同时产生有能源价值的甲烷气体。
厌氧生物处理法不仅适用于高浓度有机废水，进水BOD最高浓度可达数万mg/L, 也可适用于低浓度有机废水，如城市污水等。
厌氧生物处理过程能耗低；有机容积负荷高，一般为5〜10kgCOD/m3-d,最高的可达30〜50kgeOD/n?•d；剩余污泥量少；厌氧菌对营养需求低、耐毒性强、可降解的有机物分子量高；耐冲击负荷能力强；产出的沼气是一种清洁能源。
在全社会提倡循环经济，关注工业废弃物实施资源化再生利用的今天，厌氧生物处理显然是能够使污水资源化的优选工艺。
近年来，污水厌氧处理工艺发展十分迅速，各种新工艺、新方法不断出现，包括有厌氧接触法、升流式厌氧污泥床、档板式厌氧法、厌氧生物滤池、厌氧膨胀床和流化床，以及第三代厌氧工艺EGSB和IC厌氧反应器，发展十分迅速。
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。
ABR、UASB、AO系统设计计算书
ABR 、UASB 、A/O 系统设计计算书（1）ABR 厌氧池 主要设计参数：厌氧池设置成2组并联，每组共6口串联。
配套污泥收集池1座，现浇半地下式钢砼结构。
收集厌氧排出的剩余污泥，池内设置污泥泵、泵提升装置及泵自控装置。
构筑物尺寸：红泥塑料厌氧池：1-4口：L 1×B 1×H 1 = 4.5×6.9×6.5m ； 5-6口：L 1×B 1×H 2 = 4.5×6.9×6.0m ， （厌氧池平均水深H 平均=5.8m ）；污泥收集池：L 2×B 2×H 3 = 2.5×1.2×4.2m ，（有效水深H 3有效 = 3.7m ）； 水力停留时间（HRT ）：d Q H B L Q V HRT 4.54008.59.65.4121211≈⨯⨯⨯=⨯⨯==平均总有效； 厌氧池容积负荷：()d m kgCOD V C Q S cr i V ⋅=⨯=•=3/25.1216075.6400总有效S v <1.5kgCOD cr /(m 3·d) 符合设计要求；式中：L 1、B 1、H 1、H 2、L 2、B 2、H 3——分别表示构筑物长度、宽度及深度，m ； Q —— 设计污水数量，400m 3/d ；12 —— 表示12口厌氧池；S v —— 厌氧池容积负荷，kgCOD cr /(m 3·d) ； C i —— 厌氧池进水COD cr ，6.75kg/m 3； V 总有效 —— 厌氧池总有效容积，2160m 3。
构筑物数量：第一级与第二级合建，共1座；厌氧池单口宽度4.5m ，下流区与上流区宽度比取4:1，考虑施工方便，下流区宽度取0.9m ，上流区宽度3.6m 。
厌氧池下流区流速u 下：s mm h m B L Q u /54.0/93.19.09.62242311≈≈⨯⨯==下 厌氧池上流去流速u 上：s mm h m B L Q u /13.0/48.06.39.62242411≈≈⨯⨯==下 当进水COD cr 大于3000mg/L 时，上向流速度宜控制在0.1~0.5m/h ，u 上符合要求。
UASB方法计算
三相分离器设计的主要要点如下（黄晓东等，1997）：
①器壁与水平面的夹角应在45～60°之间。
②气体分离器之间间隙面的面积与反 应器总表面积之比应不小于15%~20％。
③气体分离器的高应在1.5～2 m之间。
本装置采用连续进料方式，布水孔孔口向下，有利于避免管口堵塞，而且由于UASB反应器底部反射散布作用，有利于布水均匀。为了增强污泥和废水之间的接触，减少底部进水管的堵塞，设计中布水管离UASB反应器底部200mm。
（3）上升水流速度和气流速度
本次设计中常温下容积负荷Nv=4.0kgCOD/ m3/d，沼气产率r=0.4 m3/ kgCOD，采用厌氧消化污泥接种，空塔水流速度uk≤1.0m/h；空塔沼气上升速度ug≤1.0m/h。
5.5m
三相分离器的长度为B=5.5m，每个单元宽度为5.5/2=2.75m，其中沉淀区长B1=5m（即UASB池形的设计宽度），宽度b=1.75m，集气罩顶宽度a=0.5m，沉淀室底部进水口宽度b1=1m。
沉淀区面积S1=nB1b=8×5×1.75=70m2
沉淀区表面负荷q=Q/S1=65/70=0.93m3/m2h<1.0 m3/m2h（符合要求）。
W=85m3/h×360min/60=510m3。
则均衡池钢砼结构，尺寸L×B×H=10.0m×10.0 m×5．5 m，
2.3.2搅拌装置（杜茂安等，2006）
①搅拌器外缘速度：v=3.0m/s(一般采用1.5~3.0m/s，设计中取3.0m/s）
②搅拌器直径：D。=(2/3)·10=6.67m设计中取6.67m
νM=0.3Q/24nl1B=600/（24×8×0.3×5）=2.08m/h
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。
UASB工艺设计算
U A S B工艺设计算内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）U A S B工艺系统设计方法探讨简介：本文全面的介绍了UASB系统的设计问题，介绍了厌氧预处理工艺和UASB反应器的负荷设计原则和设计方法。
重点介绍了混凝土结构的矩形UASB 反应器各个部分尺寸的计算和确定原则。
对UASB的进水配水系统和布水方式进行了详细的介绍。
对于三相分离器和UASB建筑材料等问题也进行讨论。
关键字：UASB反应器，预处理，配水系统，三相分离器，建筑材料，设计简介：本文全面的介绍了UASB系统的设计问题，介绍了厌氧预处理工艺和UASB反应器的负荷设计原则和设计方法。
重点介绍了混凝土结构的矩形UASB 反应器各个部分尺寸的计算和确定原则。
对UASB的进水配水系统和布水方式进行了详细的介绍。
对于三相分离器和UASB建筑材料等问题也进行讨论。
关键字：UASB反应器，预处理，配水系统，三相分离器，建筑材料，设计一、概述厌氧处理已经成功地应用于各种高、中浓度的工业废水处理中。
虽然中、高浓度的废水在相当程度上得到了解决，但是当中含有抑制性物质时，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最为广泛的是UASB 反应器，所以本文重点讨论UASB反应器的方法。
但是，其与其它的厌氧处理工艺有一定的共同点，例如，流化床和UASB都有三相分离器。
而UASB和厌氧滤床对于布水的要求是一致的，所以结果也可以作为其他反应器设计参考。
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，可以用图1所示的流程表示。
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必需的。
UASB设计经验
经验方法目前UASB反应器有效容积（污泥床区、悬浮层区和三相分离器）均采用进水有机物容积负荷法：V R=（Q×S0）÷UV R：有效容积，m3;Q: 废水流量，m3/d；S0：进水有机物浓度，g COD/ （m3×d）或gBOD/ （m3×d）；U：进水有机物负荷，kgCOD或BOD/ （m3×d）。
一：食品废水对于食品废水和与其相似的其它工业废水，采用此处理工艺时，反应器内往往可以形成厌氧颗粒污泥，这时设计参数可以按照下表执行，COD去除率可以达到80～90％。
能很高。
水流上升流速过大絮状污泥易于流失，此时进水负荷一般为2～3 kgCOD/（m3·d）。
三：根据国内外生产性装置实际和运行情况，不同种类进水的负荷可参照下列两表：国内部分UASB生产性应用资料根据经验，UASB反应器的有效高度以4～6m为宜。
处理浓度较低的废水时一般取低限，处理浓度高的废水时一般可取高限。
进水配水系统设计一．进水配水系统兼有配水和水力搅拌功能，必须满足一下要求：1.确保进水均匀分配，并防止由于布水不均匀引起的沟流和短路现象。
2.应满足污泥床水力搅拌的要求，利于沼气气泡与污泥的分离逸出，并促使废水与污泥之间的充分接触，时污泥床达到充分混合，防止局部酸化和死区的发生，提高反应器容积利用率。
二.进水配水系统的形式：1．树枝状一般采用对称布置，各支管出水口向着池底，出水口距离池底约20cm。
管口对准的池底设置反射锥，使射流向四周均匀地散布于池底，出水口支管直径约20mm。
这种配水系统只要施工安装正确，配水可以基本达到均匀分布。
2．穿孔管式：为了配水均匀，配水管之间的中心间距可以采用1～2m，进水孔距也可以采用1～2m，空口朝向池底或与垂线成45°方向开口。
为了防止配水系统的堵塞，设计中应考虑清通的可能。
3．多管多点式：一根配水管服务一个配水点。
配水管设置在污泥床的不同位置和不同高度上，通过一个专门设置的脉冲配水器定时地分配给不同位置和不同高度的配水管。
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UASB工艺系统设计方法探讨简介:本文全面的介绍了UASB系统的设计问题,介绍了厌氧预处理工艺与UASB反应器的负荷设计原则与设计方法。
重点介绍了混凝土结构的矩形UASB反应器各个部分尺寸的计算与确定原则。
对UASB的进水配水系统与布水方式进行了详细的介绍。
对于三相分离器与UASB建筑材料等问题也进行讨论。
关键字:UASB反应器,预处理,配水系统,三相分离器,建筑材料,设计简介:本文全面的介绍了UASB系统的设计问题,介绍了厌氧预处理工艺与UASB反应器的负荷设计原则与设计方法。
重点介绍了混凝土结构的矩形UASB反应器各个部分尺寸的计算与确定原则。
对UASB的进水配水系统与布水方式进行了详细的介绍。
对于三相分离器与UASB建筑材料等问题也进行讨论。
关键字:UASB反应器,预处理,配水系统,三相分离器,建筑材料,设计一、概述厌氧处理已经成功地应用于各种高、中浓度的工业废水处理中。
虽然中、高浓度的废水在相当程度上得到了解决,但就是当污水中含有抑制性物质时,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最为广泛的就是UASB反应器,所以本文重点讨论UASB反应器的设计方法。
但就是,其与其它的厌氧处理工艺有一定的共同点,例如,流化床与UASB都有三相分离器。
而UAS B与厌氧滤床对于布水的要求就是一致的,所以结果也可以作为其她反应器设计参考。
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、处理与利用)、好氧后处理与污泥处理等部分,可以用图1所示的流程表示。
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。
格栅与沉砂池的目的就是去除粗大固体物与无机的可沉固体,这对对于保护各种类型厌氧反应器的布水管免于堵塞就是必需的。
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的调节池,对水质、水量的调节就是厌氧反应稳定运行的保证。
调节池的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,容积需扣除沉淀区的体积;根据颗粒化与pH调节的要求,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的物质、改善生物反应条件与可生化性也就是厌氧预处理的主要手段,也就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,但就是完全的酸化就是没有必要的,甚至就是有害处的。
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影响。
对以下情况考虑酸化或相分离可能就是有利的: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) 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;4)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。
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反应器体积的设计a)负荷设计法采用有机负荷(q)或水力停留时间(HRT)设计UASB反应器就是目前最为主要的方法。
一旦q或HRT确定,反应器的体积(V)可以很容易根据公式(1或2)计算。
对某种特定废水,反应器的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;So---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反应器处理的负荷数据,需要说明的就是表中无法一一注明采用的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的。
下表供设计人员设计时参考,选用前必须进行必要的实验与进一步查询有关的技术资料。
表1国内外生产性UASB装置的设计负荷统计表b)经验公式方法Lettinga等人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)之间的关系,并且对不同反应器处理生活污水的数据进行了统计,得出了参数值。
式中:C1 ,C2——反应常数。
c) 动力学方法许多研究者致力于动力学的研究,Henxen与Harremoes(1983)根据众多研究结果汇总了酸性发酵与甲烷发酵过程重要的动力学常数(见表2)。
到目前为止,动力学理论的发展,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的工具,通过评价所获得的实验结果的经验方法现在仍就是设计与优化厌氧消化系统的唯一的选择。
表2厌氧动力学参数(Henxen与Harremoes,1982)培养mm(d-1)Y(mgVSS/mgCOD)Km[mgCOD/(mgVSS?d)]Ks(mgCOD/L)产酸菌20、1513200甲烷菌0、40、031350混合培养0、40、182---3、UASB反应器的详细设计1) 反应器的体积与高度采用水力停留时间进行设计时,体积(V)按公式(1)或(2)计算。
选择反应器高度的原则就是设计、运行与经济上综合考虑的结果。
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的接触。
但流速过高会引起污泥流失,为保持足够多的污泥,上升流速不能超过一定的限值,从而使反应器的高度受到限制;高度与CO2溶解度有关,反应器越高溶解的CO2浓度越高,因此,pH值越低。
如pH值低于最优值,会危害系统的效率。
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;考虑当地的气候与地形条件,一般将反应器建造在半地下减少建筑与保温费用。
最经济的反应器高度(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的运行范围。
2) 反应器的升流速度对于UASB反应器还有其她的流速关系(图2)。
对于日平均上升流速的推荐值见表3,应该注意对短时间(如2～6h)的高峰值就是可以承受的(即暂时的高峰流量可以接收)。
表3UASB与EGSB允许上升流速(平均日流量)3) 反应器的截面积与反应器的长、宽(或直径)在确定反应器的容积与高度(H)之后,可确定反应器的截面积(A)。
从而确定反应器的长与宽,在同样的面积下正方形池的周长比矩形池要小,矩形UASB需要更多的建筑材料。
以表面积为600m2的反应器为例,30×20m的反应器与15m×40m 的反应器周长相差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。
圆形反应器在同样的面积下,其周长比正方形的少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。
对于采用公共壁的矩形反应器,池型的长宽比对造价也有较大的影响。
如果不考虑其她因素,这就是一个在设计中需要优化的参数。
4) 单元反应器最大体积与分格化的反应器在UASB反应器的设计中,采用分格化对运行操作就是有益的。
首先,分格化的单元尺寸不会过大,可避免体积过大带来的布水均匀性等问题;同时多个反应器对系统的启动也就是有益的,可首先启动一个反应器,再用这个反应器的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,而不影响系统的运行。
从目前实践瞧最大的单体UASB反应器(不就是最优的)可为1000-20 00m3。
5) 单元反应器的系列化单元的标准化根据三相分离器尺寸进行,三相分离器的型式趋向于多层箱体的设备化结构。
以2×5m的三相分离器为例,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。
布置单元尺寸的方式可分成单池单个分离器与单池两个分离器的形式。
原则上如果采用管道或渠道布水,池子的长度就是不受限制。
如前所述,由于长宽比涉及到反应器的经济性,所以要结合池子组数考虑适当的长宽比。
对宽度为10m的单个反应器,2:1的长宽比的反应器可达到2000m3的池容。
对更大的反应器,如果需要也可采用双池共用壁的型式。
三、反应器的配水系统的设计1、配水孔口负荷一个进水点服务的最大面积问题就是应该进行深入的实验研究。
对于UAS B反应器Lettinga建议在完成了起动之后,每个进水点负担2、0到4、0m2对获得满意的去除效率就是足够的。
但就是在温度低于20℃或低负荷的情况,产气率较低并且污泥与进水的混合不充分时,需要较高密度的布水点。
对于城市污水De Man与Van der Last (1990)建议1～2m2/孔。
表4就是Lettinga等人根据UAS B反应器的大量实践推荐的进水管负荷。
表4采用UASB处理主要为溶解性废水时进水管口负荷2、进水分配系统进水分配系统的合理设计对UASB处理厂的良好运转就是至关重要的,进水系统兼有配水与水力搅拌的功能,为了这两个功能的实现,需要满足如下原则:a) 确保单位面积的进水量基本相同,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的堵塞;d) 当堵塞被发现后,很容易被清除。
在生产装置中采用的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;从布水管的形式有一管多孔、一管一孔与分枝状等多种形式。
1) 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,就是最为理想的情况(图3a)。
为保证每一个进水点的流量相等,建议用高于反应器的水箱(或渠道式)进行分配,通过渠道或分配箱之间的三角堰来保证等量的进水。
这种系统的好处就是容易观察到堵塞情况。
2) 脉冲进水方式我国UASB反应器与国外的最为显著的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,有助于底层污泥的混合。
图3a为北京环科院采用的一种脉冲布水器的原理图,该系统借鉴了给水中虹吸滤池的布水方式。
3) 一管多孔配水方式采用在反应器池底配水横管上开孔的方式布水,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。