abr反应器设计计算及优缺点

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1、 1 ABR 反应器设计计算 设计条件：废水量 1 200 m3/d，PH=4.5，水温 15，CODcr=8000 mg/L，水力停留时间 48h。 1、反应器体积计算反应器体积计算 按有机负荷计算 qQSV/ 0 按停留时间计算 HRTQV 式中：V反应器有效容积，m3； Q废水流量，m3/d； 0 S进水有机物浓度，g COD/L 或 g BOD5/L； q容积负荷，kg COD/m3.d； HRT水力停留时间，d。 已知进水浓度 COD8000mg/L， COD 去除率取 80%， 参考国内淀粉设计容积负荷1P206： 0 . 87 . 2qkgCOD/m3.d，取0 . 8q kg

2、COD/m3.d。则 按有机负荷计算反应器有效容积 3 960 8 8 . 0 1000 8000 1200 mV 按水力停留时间计算反应器有效容积 3 2400 24 48 1200mV 取反应器有效容积 2400m3校核容积负荷 2 . 3 2400 8 . 0 1000 8000 1200 / 0 VQSq kgCOD/m3.d 符合要求1P206 取反应器实际容积 2400 m 3。 2 2、反应器反应器高度高度 采用矩形池体。一般经济的反应器高度（深度）为 46m，本设计选择 7.0m。超高 0.5m。 2 3、反应器反应器上下流室设计上下流室设计 进水系统兼有配水和水力搅拌功能，应

3、满足设计原则： 确保各单位面积的进水量基本相同，防止短路现象发生； 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； 很容易观察到进水管的堵塞； 当堵塞被发现后，很容易被清除。 反应器上向反应隔室设计反应器上向反应隔室设计 虑施工维修方便，取下向流室水平宽度为 940mm，选择上流和下流室的水平宽度比为 4：1。 校核上向流速 smmhmu/24. 0/86. 0 76. 37 . 72 24 1200 基本满足设计要求 5 要求上向流速度 0.55mm/s。 （1.98m/h） 6P94 要求进水 COD 大于 3000mg/L 时，上向流速度宜控制在 0.10.5m/h；进水 COD

4、 小于 3000mg/L 时，上向流速度宜控制在 0.63.0m/h。 1P202UASB 要求上向流速度宜控制在 0.10.9m/h。 下向流速 smmhmu/96. 0/45. 3 94. 07 . 72 24 1200 4 4、配水系统设计配水系统设计 5选择折流口冲击流速 1.10mm/s，以上求知反应器纵向宽度为m4 .157 . 72，则折 流口宽度 m Bu Q h82. 0 7 . 72101 . 1 360024 1200 3 选择mmh700，校核折流口冲击流速 smm Bh Q u/29. 1 7 . 727 . 0 360024 1200 1.10mm/s 5 折流口设

5、一 45 0斜板，使得平稳下流的水流速在斜板断面骤然流速加大，对低部的污泥 床形成冲击，使其浮动达到使水流均匀通过污泥层的目的5。 5、反应器反应器各各隔室隔室落差设计落差设计 1P208 重力流布水，如果进水水位差仅比反应器的水位稍高（水位差小于 100mm）将 经常发生堵塞，因为进水的水头不足以消除阻塞，若水位差大于 300mm 则很少发生这种堵 3 塞。设计选择反应器各隔室水力落差 250mm。 6、反应器反应器有效容积核算有效容积核算 3 1 246)2 . 00 . 7(7 . 47 . 7mV 3 2 237)25. 08 . 6(7 . 47 . 7mV 3 3 228)25.

6、028 . 6(7 . 47 . 7mV 3 4 219)25. 038 . 6(7 . 47 . 7mV 3 5 210)25. 048 . 6(7 . 47 . 7mV 3 6 201)25. 058 . 6(7 . 47 . 7mV mVi 3 1341201210219228237246 选择 3 2682134122mVi 则设计的反应器结构容积大于按容积负荷计算反应器 实际所需容积 2400 m 3，满足处理负荷要求。 7 7、气体收集装置气体收集装置 2P203 沼气的产气量一般按 0.40.5 Nm3/kg(COD)估算。 沼气产量 hNmQzq/128 24 1200 10

7、8 . 08000 40. 0 3 3 7P157 选用气流速度 5m/s，则沼气单池总管管径 m u Q D zq 067. 0 5785. 0 36002 128 785. 0 选择管子规格 DN80。 两池总管汇集 22 2Dd mmD113802 选择 DN125，即进入阻火器管径。 8、水封高度水封高度 沼气输送管应注意冷凝水积累及其排除， 水封中设置一个排除冷凝水的出口， 以保持水 封罐中水位一定。 9 9、排泥设备排泥设备 一般污泥床的底层将形成浓污泥， 而在上层是稀的絮状污泥。 剩余污泥应该从污泥床的 上部排出。在反应器底部的“浓”污泥可能由于积累颗粒和小沙砾活性变低的情况下，

8、建议 偶尔从反应器底部排泥，避免或减少在反应内积累的沙砾。设计原则： 建议清水区高度 0.51.5m； 4 可根据污泥面高度确定排泥时间，一般周排泥 12 次； 剩余污泥排泥点以设在污泥区中上部为宜； 矩形池应沿池纵向多点排泥； 应考虑下部排泥的可能性，避免或减少在反应内积累的沙砾； 对一管多孔排泥管可兼作放空管或出水回流水力搅拌污泥床的布水管。 排泥管一般不小于 150mm。 排泥量计算排泥量计算： 产泥系数：r=0.15kg 干泥/（kgCOD .d） ，见1P156 设计流量：Q=1200m 3/d ，进水浓度 S 0=8000mg/L=8kg/m 3，厌氧处理效率 E=80% x= r

9、QS0E=120080.80.15=1152kg 设污泥含水率为 98%，因含水率 P95%，取污泥密度=1000kg/m 3，则污泥产量为： 每天排泥：dm X Qs/6 .57 %)981 ( 1 1000 3 每周排泥：57.67=403.2 m 3 每组反应器每天排泥：dmQ/8 .28 2 6 .57 3 一组每周排泥：28.87=201.6 m 3 每个隔室每天排泥：dmQi/8 . 4 6 8 .28 3 一隔每周排泥：4.87=33.6 m 3 1 13 3、进水装置设计进水装置设计 水泵选择：水量 Q=1200 m 3/d=50 m3/h 扬程 H=15h (净扬程 10m，

10、管阻 2m，自由水头 1m) 查进水泵规格： 型号 流量(m 3/h) 扬程(m) 轴功率(kw) 效率(%) 转速(rpm) 2 1/2PW 70 165 55 63 1850 回流泵选择：回流 100%（目的是提高进水的 pH） ，水量为 1200 m 3/d 查回流泵规格： 型号 流量(m 3/h) 扬程(m) 轴功率(kw) 效率(%) 转速(rpm) 2 1/2PW 72 8.5 2.72 61.5 1440 查泵管规格：公称直径 2 1/2 管，外径 75.5mm，普通壁厚 3.75mm。 高位槽容积设计按 5min 泵的最大流量计算： 3 3 . 85 60 100 mV 5 设

11、计为 3 105 . 222m ABR 反应器的优缺点反应器的优缺点 ABR 反应器同其他厌氧反应器相比具有以下优点： 1.构造方面：设计简单；没有移动部分；无需动力搅拌设备；基建费用低； 孔隙率高；大大降低反应器堵塞的可能性；可以大幅度降低污泥床发生膨胀的可 能性；维护和运行费用低。 2.污泥方面：因为有挡板的作用，所以反应器不要求其中的污泥具备特殊的 沉淀性能，也就是说，反应器正常运行时，不要求必须形成颗粒污泥，但是正常 运行的 ABR 反应器均能形成颗粒污泥；污泥产率低；固体停留时间长；无需采 用沉淀来截留污泥；无需特殊的气体或固体分离设备。 3.运行方面：水力停留时间短；可以间歇运行；

12、具有非常强的抗水力负荷冲 击能力；对进水中所含有的有毒物质具有较强的缓冲适应能力；可以长时间运行 而不必担心污泥会大量流失；对有机负荷冲击具有非常强的承受能力。 在试验及工程设计中存在如下的不利因素： 1.为了满足反应器中的液体、气体具有合理的上升流速，通常情况下，液体 的上升流速不肩超过 1.0m/h，气体的上升流速目前还未见有详细介绍，但是也 应不超过 1.0m/h，所以要求反应器的深度不宜过大。 2.由于 ABR 反应器的水流在池中做上下的绕流运动，在挡板的上部和下部， 必然存在着液体的湍流运动和死角，所以对反应器来说均匀配水较为困难，也就 是说单个反应室内的液体保持推流状态几乎是不可能的。 3.在相同的总有机负荷情况下，同单级的 UASB 相比，ABR 反应器的第一分 格不得不承受远大于平均负荷的局部负荷。 以拥有 5 反应室的 ABR 反应器为例， 其第一格的局部负荷是平均负荷的 5 倍。 如何降低局部负荷过载的不利影响还有 待深入研究。