升流式厌氧污泥床UASB
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
升流式厌氧污泥床UASB课件
高效生物反应器设计
通过优化反应器结构，提高UASB处理效率，降低能耗和占地面 积。
高效微生物种群培养
研究并培养具有高效降解有机物能力的微生物种群，提高有机物 利用率。
智能化控制技术
引入先进的传感器和控制系统，实现UASB反应器的实时监控和 智能调控。
资源回收与利用
有机肥料生产
将UASB反应器产生的剩余污泥转化为有机肥料，实现资源化利用 。
设计特点
反应区应设计为能够保持足够的污 泥浓度和良好的混合条件，以促进 微生物与污水之间的接触和反应。
注意事项
反应区的温度、pH值、有机负荷等 参数应保持在适宜的范围内，以保 证厌氧生物反应的顺利进行。
沉淀区
功能
注意事项
实现泥水分离，使处理后的上清液和 污泥能够有效地分离。
定期对沉淀区进行清洗和维护，以防 止污泥堵塞或堆积。
UASB反应器结构
进水系统
功能
为反应器提供待处理的污水。
设计特点
进水管道应设计为能够均匀分配进入反应器的污水，以避免在反应 器内形成不均匀的流速和浓度分布。
注意事项
进水系统应配备适当的格栅或过滤器，以防止大颗粒物进入反应器 ，损坏内部结构或堵塞管道。
反应区
功能
是UASB反应器的核心部分，其中 包含大量的厌氧污泥，进行厌氧 生物反应。
生物气体能源利用
将UASB反应器产生的生物气体（如甲烷）用于发电、供热或车辆 燃料，提高能源利用效率。
废水深度处理
利用UASB技术对废水进行深度处理，提高出水水质，满足更高标 准的排放要求。
政策与经济因素
政策支持
政府应出台相关政策，鼓励和支持UASB技术的研发和应用，提供 资金和税收优惠等支持措施。
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
UASB
上流式厌氧污泥床反应器是一种处理污水的厌氧生物方法，又叫升流式厌氧污泥床，英文缩写UASB（Up-flow Anaerobic Sludge Bed/Blanket）。
由荷兰Lettinga教授于1977年发明。
污水自下而上通过UASB。
反应器底部有一个高浓度、高活性的污泥床，污水中的大部分有机污染物在此间经过厌氧发酵降解为甲烷和二氧化碳。
因水流和气泡的搅动，污泥床之上有一个污泥悬浮层。
反应器上部有设有三相分离器，用以分离消化气、消化液和污泥颗粒。
消化气自反应器顶部导出；污泥颗粒自动滑落沉降至反应器底部的污泥床；消化液从澄清区出水。
UASB 负荷能力很大，适用于高浓度有机废水的处理。
运行良好的UASB 有很高的有机污染物去除率，不需要搅拌，能适应较大幅度的负荷冲击、温度和pH变化。
编辑本段构造uasb构造和原理示意图构造上的特点是集生物反应与沉淀于一体，是一种结构紧凑的厌氧反应器。
反应器主要由下列几个部分组成。
进水配水系统其主要功能是：1.将进入反应器的原废水均匀地分配到反应器整个横断面，并均匀上升；2.起到水力搅拌的作用。
这都是反应器高效运行的关键环节。
反应区是UASB的主要部位，包括颗粒污泥区和悬浮污泥区。
在反应区内存留大量厌氧污泥，具有良好凝聚和沉淀性能的污泥在池底部形成颗粒污泥层。
废水从污泥床底部流入，与颗粒污泥混合接触，污泥中的微生物分解有机物，同时产生的微小沼气气泡不断放出。
微小气泡上升过程中，不断合并，逐渐形成较大的气泡。
在颗粒污泥层的上部，由于沼气的搅动，形成一个污泥浓度较小的悬浮污泥层。
三相分离器由沉淀区、回流缝和气封组成，其功能是将气体（沼气）、固体（污泥）和液体（废水）等三相进行分离。
沼气进入气室，污泥在沉淀区进行沉淀，并经回流缝回流到反应区。
经沉淀澄清后的废水作为处理水排出反应器。
三相分离器的分离效果将直接影响反应器的处理效果。
气室也称集气罩，其功能是收集产生的沼气，并将其导出气室送往沼气柜。
UASB的工作原理
UASB的工作原理
UASB（上升式厌氧污水处理系统）是一种高效的污水处理技术，其工作原理基于厌氧菌的生物降解作用和气体升流作用。
下面是UASB的工作原理的详细解释：
1. 污水输入：污水首先通过进水管道输入UASB反应器。
在
进水区域，通过适当的设计和水流速度控制，可以确保均匀地分布污水进入整个反应器。
2. 污水沉淀：一旦污水进入反应器，由于反应器底部设计有沉降区域，使得重负荷的悬浮物能够在此沉淀。
3. 气体升流：反应器底部通常设置有气提升装置（Gas lift），通过向反应器内注入厌氧污泥产生的气体（通常是甲烷气体），使之上升，通过气提升装置延长气体与污泥的接触时间。
4. 污泥颗粒化：气提升的过程会使得污泥形成颗粒状，并且气提升的速度会带动污泥上升。
5. 生物降解：沉降下来的污泥颗粒会随着气体上升流动，然后在整个反应器内形成污泥床。
在污泥床中，厌氧菌会利用废水中的有机物质进行生物降解。
这些菌类通过吸附悬浮物、菌落生长、颗粒污泥与底物的反应等方式将有机废物转化为甲烷气体和二氧化碳等产物。
6. 气固分离：产生的气体上升到反应器的顶部，然后进入气固
分离器，通过分离器将气体和固体物质分开。
7. 排放净化：分离后的气体可以通过进一步处理和净化，例如将甲烷气体回收利用，同时可以通过适当的措施使二氧化碳等剩余气体的排放达到环保要求。
总的来说，UASB的工作原理是通过在厌氧环境中，利用厌氧菌对有机废物进行降解，产生甲烷气体等可利用的产物，并通过气提升装置实现气体循环，从而提高污水的处理效率。
uasb反应器工作原理
uasb反应器工作原理
UASB反应器是一种高效生物处理工艺，UASB是Upflow Anaerobic Sludge Blanket的缩写，即上升式厌氧污泥床反应器。
它是通过一系列的生物化学反应将有机废水转化为可再利用的沼气和减少水污染物的一种处理方式。
UASB反应器主要由上部进料区、中部生物反应区和下部排放区组成。
有机废水从上部进入反应器，经过中部的生物反应区，最后沉淀在下部的排放区。
在上部进料区，废水进入反应器之前会先进行预处理，如调节PH值和温度等。
在中部生物反应区，厌氧微生物通过一系列反应将有机污染物转化为沼气，并将残留物质沉淀到底部。
UASB反应器的工作原理基于厌氧微生物的生长和代谢。
厌氧微生物在缺氧条件下生长和代谢，可以将有机污染物分解为二氧化碳、甲烷等无害物质。
由于反应器中存在的厌氧微生物能够将有机物质高效转化为生物质和沼气，因此UASB 反应器具有高效、低能耗、低运行成本等优点。
UASB反应器在废水处理中的应用非常广泛。
它可以被用于处理各种含有有机废水的工业废水，如食品加工、制药、印染等领域。
同时，UASB反应器也可以用于农村和城市污水处理，将废水转化为沼气和可再利用的水资源，实现废物资源化利用和环境保护的双重目的。
USAB介绍
升流式厌氧污泥床USAB介绍一、概述（一）功能厌氧生物处理反应器是高浓度有机废水处理的有效工艺，升流式厌氧污泥床（UASB）是厌氧生物处理反应器一种，UASB( Up-flow Anaerobic Sludge Bed，简称UASB）由于具有厌氧过滤及厌氧活性污泥法的双重特点，其结构、运行操作维护管理相对简单，造价相对较低，技术成熟，受到污水处理业界的重视，得到广泛的欢迎和应用。
厌氧生物处理法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。
对于一般有机废水，当水温在30℃时，容积负荷可达10-20kg(COD)/(m3.d)。
目前已广泛用于高浓度有机废水（如工业废水、精细化工、农药、制药、焦化、啤酒、屠宰废水等）、城市污水的处理，COD去除率可达50-80%。
厌氧生物处理反应器主要有：厌氧接触法、厌氧滤池、上流式厌氧污泥床（UASB）、厌氧流化床、颗粒污泥膨胀床（EGSB）等。
UASB反应器是一种运用广泛、设计成熟、高效的厌氧处理装置，据统计，全球及我国在运行的各类厌氧反应器中，UASB厌氧反应器占60%。
升流式厌氧污泥床工艺近年来在国内外发展很快，该工艺既节约了能源，基至可回收能量，又解决了环境污染问题，取得了较好的经济效益和社会效益。
具有广阔的应用前景。
（二）历史上流式厌氧污泥床反应器（UASB反应器）是荷兰学者Lettinga等人在20世纪70年代初开发的。
当时她们在研究上流式厌氧滤池处理土豆加工和甲醇废水时注意到大部分的净化作用和积累得大部分厌氧微生物均在滤池的下部，于是便在滤池底部设置了一个不装填料的空间来积累更多的厌氧微生物量，后来干脆取消了池内的全部填料，并在池顶设置了一个气、固、液三相分离器，一种结构简单、处理效能很高的新型厌氧反应器便诞生了。
由于这种反应器结构简单、不用填料、没有悬浮物堵塞等问题，因此一出现便立即引起了广大废水处理工作者的极大兴趣，并被广泛应用于工业废水和生活污水的处理中。
UASB厌氧反应器工艺原理及特点
UASB厌氧反应器工艺原理及特点1、UASB厌氧反应器的原理升流式厌氧污泥床(UASB)反应器是由Lettinga在七十年代开发的。
废水被尽可能均匀的引入到UASB厌氧反应器的底部，污水向上通过包含颗粒污泥或絮状污泥的污泥床。
厌氧反应发生在废水与污泥颗粒的接触过程，反应产生的沼气引起了内部的循环。
附着和没有附着在污泥上的沼气向反应器顶部上升，碰击到三相分离器气体发射板，引起附着气泡的污泥絮体脱气。
气泡释放后污泥颗粒将沉淀到污泥床的表面，气体被收集到反应器顶部的三相分离器的集气室。
一些污泥颗粒会经过分离器缝隙进入沉淀区。
UASB厌氧反应器包括以下几个部分:进水和配水系统、反应器的池体和三相分离器。
在UASB厌氧反应器中最重要的设备是三相分离器，这一设备安装在反应器的顶部并将反应器分为下部的反应区和上部的沉淀区。
2、UASB厌氧反应器的选型UASB厌氧反应器的材料，可采用碳钢、Lipp(或拼装结构)和混凝土结构。
对钢制结构的反应器需进行保温处理，钢池可考虑采用现场4~8mm厚阻燃型聚苯乙烯泡沫板及彩色防护板保温和装饰，碳钢的防腐材料采用环氧树脂加玻璃布三层做法。
混凝土池不考虑保温问题。
附属设备如三相分离器、配水系统、走道、扶手、楼梯暂等不考虑。
对以上三种结构型式进行了技术经济比较。
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。
当建造多个矩形反应器时有其优越性。
对于大型UASB厌氧反应器建造多个池子的系统是有益的，这可以增加处理系统的适应能力。
如果有多个反应池的系统，则可能关闭一个进行维护和修理，而其他单元的反应器继续运行。
通过综合比较，钢结构和混凝土的投资相差不大，从整体比较来看，拼装结构或Lipp罐从投资上和年经常费用上均较低。
且且具有安装方便，施工周期短的优点。
但混凝土使用寿命远远高于碳钢结构池体，且无需考虑保温问题。
目前，我国的UASB厌氧反应器大多以钢筋混凝土为材料。
3、UASB厌氧反应器的特点UASB内厌氧污泥浓度高，平均污泥浓度为20-40gMLVSS/L;有机负荷高，水力停留时间短，例如采用中温发酵时，容积负荷一般为5-10kgCOD/(m3.d)左右;无混合搅拌设备，靠发酵过程中产生的沼气的上升运动，使污泥床上部的污泥处于悬浮状态，对下部的污泥层也有一定程度的搅动;污泥床不设载体，节省造价及避免因填料发生堵塞问题;UASB内设三相分离器，通常不设高效澄清池，被沉淀区分离出来的污泥重新回到污泥床反应区内，通常可以不设污泥回流设备，运行动力较小。
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UASB工艺的应用 UASB工艺的应用
投加阳离子聚合物加速UASB反应器中颗粒污泥形成，2009） UASB反应器中颗粒污泥形成 （李保石 佘宗莲*，投加阳离子聚合物加速UASB反应器中颗粒污泥形成，2009）
UASB反应器装置示意图 图3 UASB反应器装置示意图
表2 反应器运行参数
两级UASB SBR处理高氨氮垃圾渗滤液的快速启动及稳定运行 2009） UASB处理高氨氮垃圾渗滤液的快速启动及稳定运行， （孙洪伟 彭永臻*，两级UASB-SBR处理高氨氮垃圾渗滤液的快速启动及稳定运行，2009）
缺氧/厌氧UASB SBR生化系统流程 UASB图4 缺氧/厌氧UASB-SBR生化系统流程
系统启动及运行阶段COD SBR反应器内水温变化规律 COD及 图5 系统启动及运行阶段COD及SBR反应器内水温变化规律
图6 系统启动及运行阶段氮的转化规律
束玉保，催化微电解—UASB处理羧甲基纤维素生产废水 2009） 处理羧甲基纤维素生产废水， （潘碌亭 束玉保，催化微电解—UASB处理羧甲基纤维素生产废水，2009）
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表1 厌氧生物处理技术发展历程表
UASB工作原理 UASB工作原理
UASB装置示意图 图1 UASB装置示意图
UASB装置构造图 图2 UASB装置构造图
UASB工艺的优缺点 UASB工艺的优缺点
UASB的主要优点是： UASB的主要优点是： 的主要优点是
1、UASB内污泥浓度高，平均污泥浓度为20－40gVSS/1； UASB内污泥浓度高，平均污泥浓度为20－40gVSS/1； 内污泥浓度高 20 有机负荷高，水力停留时间长，采用中温发酵时，容积负荷一般为10kgCOD/m .d左右 左右； 2、有机负荷高，水力停留时间长，采用中温发酵时，容积负荷一般为10kgCOD/m3.d左右； 无混合搅拌设备，靠发酵过程中产生的沼气的上升运动， 3、无混合搅拌设备，靠发酵过程中产生的沼气的上升运动，使污泥床上部的污泥处于悬 浮状态，对下部的污泥层也有一定程度的搅动； 浮状态，对下部的污泥层也有一定程度的搅动； 4、污泥床不填载体，节省造价及避免因填料发生堵赛问题； 污泥床不填载体，节省造价及避免因填料发生堵赛问题； UASB内设三相分离器 通常不设沉淀池，被沉淀区分离出来的污泥重新回到污泥床反应区内， 内设三相分离器， 5、UASB内设三相分离器，通常不设沉淀池，被沉淀区分离出来的污泥重新回到污泥床反应区内，通 常可以不设污泥回流设备。 常可以不设污泥回流设备。
Fig.10 Comparison for experimental and corresponding fitted values of various output variables for UASB reactor
其它一些研究
1.UASB+A/O法处理大豆蛋白生产废水的研究 1.UASB+A/O法处理大豆蛋白生产废水的研究 2.混凝-UASB工艺处理豆制品废水的实验研究 2.混凝-UASB工艺处理豆制品废水的实验研究 混凝 3.UASB+MBBR组合工艺处理城市污水减量剩余污泥的试验研究 3.UASB+MBBR组合工艺处理城市污水减量剩余污泥的试验研究 4.UASB与ABR工艺处理印染废水中试实验研究 4.UASB与ABR工艺处理印染废水中试实验研究 5.UASB—MBR—DTRO工艺在垃圾渗滤液处理中的应用 5.UASB—MBR—DTRO工艺在垃圾渗滤液处理中的应用
升流式厌氧污泥床UAS71年荷兰瓦格宁根农业大学拉丁格（Lettinga） 1971年荷兰瓦格宁根农业大学拉丁格（Lettinga）教授通过物 年荷兰瓦格宁根农业大学拉丁格 理结构设计，利用重力场对不同密度物质作用的差异， 理结构设计，利用重力场对不同密度物质作用的差异，发明了 三相分离器。使活性污泥停留时间与废水停留时间分离， 三相分离器。使活性污泥停留时间与废水停留时间分离，形成 了上流式厌氧污泥床（UASB）反应器的雏型。 了上流式厌氧污泥床（UASB）反应器的雏型。 1974年荷兰CSM公司在其 反应器处理甜菜制糖废水时， 年荷兰CSM公司在其6m 1974年荷兰CSM公司在其6m3反应器处理甜菜制糖废水时，发现 了活性污泥自身固定化机制形成的生物聚体结构， 了活性污泥自身固定化机制形成的生物聚体结构，即颗粒污泥 sludge）。颗粒污泥的出现，不仅促进了以UASB ）。颗粒污泥的出现 （granular sludge）。颗粒污泥的出现，不仅促进了以UASB 为代表的第二代厌氧反应器的应用和发展， 为代表的第二代厌氧反应器的应用和发展，而且还为第三代厌 氧反应器的诞生奠定了基础。 氧反应器的诞生奠定了基础。
UASB的主要缺点是： UASB的主要缺点是：
1、进水中悬浮物需要适当控制，不宜过高，一般控制在100mg/l以下； 进水中悬浮物需要适当控制，不宜过高，一般控制在100mg/l以下； 100mg/l以下 污泥床内有短流现象，影响处理能力； 2、污泥床内有短流现象，影响处理能力； 对水质和负荷突然变化较敏感，耐冲击力稍差。 3、对水质和负荷突然变化较敏感，耐冲击力稍差。
(Sucheta Sinha,Purnendu Bose,Application of Neural Network Simulation of Upflow Anaerobic Sludge Blanket(UASB) Reactor Performance,2002)
Fig.9 Four-layered neural network used modeling UASB reactor performance
图7 工艺流程
张安龙，UASB-改良式氧化沟-物化工艺处理高得率APMP浆废水，2009） APMP浆废水 （刘春 张安龙，UASB-改良式氧化沟-物化工艺处理高得率APMP浆废水，2009）
表3 各工段水质情况
表4 各段水质指标
APMP浆废水处理工艺流程 图8 4800m3/d APMP浆废水处理工艺流程