uasb工艺设计计算书

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1、UASB 工艺设计计算工艺设计计算 （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

2、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/m3;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

3、 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 352， 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

4、积可通过以下公式计算。 （1）有机负荷容积算法 V N QS V 0 式中：V-反应器有效容积；m3 Q-废水流量；m3/d NV-容积负荷；kgCODcr/(m3d) 0 S-进水有机物浓度；kgCODcr/m3 （2）停留时间算法 HRTKQV 式中，HTR-水力停留时间；d K-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： 上升流速增加污

5、水系 统扰动行，因此增加污泥与进水有机物之间的接触；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：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;最经济的反应器水深一般在 4-6m 之间：三项分离器顶与水面 的高度差应不少于 0.6-1.0m;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

6、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

7、水 CODcr 浓度/（mg/L）在 35采用的污泥负荷 /kgCODcr/(m3*d) 20003-8 2000-60006-10 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 )( 0eq SSQQ 式中：Qq-沼气产量；m3/d Q-废水流量；m3/d -沼气产率；m3/kgCODcr So-进水有机物浓度 kgCODcr/m3 Se-出水有机物浓度 kgCODcr/m3 （3）污泥的产率一般取 0.05-0.10kgMLSS/kgCODcr （4） 反应

8、器的温度一般控制在 352或者 552。 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 1-3m3/(m2*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。 （

9、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。 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。 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。 一管

10、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

11、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 352或 552；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

12、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 加热废水到 35时的热量 Qh 6 . 3 )35(TCQ Q ff h 式中： h Q -需热量；W Q-废水流量：m3/h f -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） 保持反应器温度需要的热量 6 . 3 )35( 0 0 TAK Q 式中：Qo-需热量；W A-反应器外表面积；m2 K-总传热系数；kJ/(m2h) 0 T -气温 ； K 可以用以下公式计算 0 2 2 1 1 1 1 a dd a K 式中： 1 a 、 0 a -反应器内、外层热传导分数 1 d 、 2 d-第一、第二保温层厚度 1 、 2 -第一、第二层的的热传导率 1 a -（液-壁）的值是 8380-16760kJ/(mh) 0 a -（液-气）的值是 84kJ/(mh) 总的需热量 0 QQQ ht （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。