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UASB厌氧反应器的设计一、UASB厌氧反应器的设计厌氧处理已经成功地于各种高、中浓度的废水处理中。
虽然中、高浓度的废水在相当程度上得到了解决，但是当污水中含有降低性物质时，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较为广泛的是UASB反应器，其与其它的厌氧处理工艺有一定的共同点。
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，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应有的。
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终将导致系统完全失效。
由于厌氧反应对水质、水量和冲击负荷较为敏感，所以对于工业废水适当尺寸的调节池，对水质、水量的调节是厌氧反应稳定运行的保证。
调节池的作用是均质和均量，一般还可考虑兼有沉淀、混合、加药、中和和预酸化等功能。
在调节池中设有沉淀池时，容积需扣除沉淀区的体积；根据颗粒化和pH调节的要求，当废水碱度和营养盐不够需要补充碱度和营养盐（N、P）等；可采用计量泵自动投加酸、碱和药剂，通过调节池水力或机械搅拌达中和作用。
同时，酸化池或两相系统是去除和改变，对厌氧过程有降低作用的物质、改善生物反应条件和可生化性也是厌氧预处理的主要手段，也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，但是完全的酸化是没有必要的，甚至是有害处的。
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。
对以下情况考虑酸化或相分离可能是有利的：（1）当采用预酸化可去除或改变对甲烷菌有毒或降低性化合物的结构时；（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）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。
目录一、工艺控制篇（一）构筑物运行参数与操作规程 (5)1、格栅 (5)2调节池 (6)3、进水泵房 (6)4、厌氧池（UASB） (8)5、兼氧池 (9)6、好氧池 (9)7、初次沉淀池 (10)8、折板絮凝池 (12)9、终沉池 (13)10、除臭装置 (13)11、污泥浓缩池 (15)12、污泥脱水机房 (15)13、鼓风机房 (18)（二）水厂日常运行工艺参数控制 (20)1、污水生物处理的基本过程 (20)2、工艺参数控制内容及方法 (22)（1）pH值 (22)（2）温度 (22)（3）溶解氧（DO） (23)（4）污泥浓度（MLSS） (23)（5）食微比（F/M） (24)（6）沉降比（SV30） (25)（7）污泥体积指数（SVI） (26)（8）污泥龄 (27)（9）回流比（%） (28)（10）容积负荷 (28)（11）营养物质 (29)（12）氧化还原电位（ORP） (29)（三）工艺调试指导方案 (31)1、调试前的准备工作 (31)2、调试过程 (32)3、生化池运行的注意事项 (34)（四）生化池泡沫成因及控制 (35)1、生物泡沫的成因 (35)2、生物泡沫的分类 (36)3、生物泡沫的影响因素 (38)4、生物泡沫的控制措施 (40)5、物理及应急控制方法 (41)（五）污泥膨胀控制方案 (41)1、污泥膨胀的定义 (41)2、丝状菌膨胀的预警 (42)3、丝状菌膨胀的成因 (42)4、丝状菌污泥膨胀的控制措施 (43)（六）污泥沉降性工艺改善方案 (44)1、污泥膨胀的原因 (45)2、改善污泥沉降性工艺措施 (45)（七）其它污泥异常问题及对策 (47)（1）污泥解体 (47)（2）污泥腐化或黑色污泥上浮 (47)（3）污泥上浮 (48)（4）污泥不增长或减少 (48)（5）DO过高或过低 (48)（6）好氧池污泥发白 (49)（7）好氧池污泥发黑 (49)（8）沉淀池泥面过高 (49)（9）污泥中毒 (49)（八）微生物镜检指导方案 (50)1、指示生物的生物学分类 (51)2、不同工况下的指示生物 (52)3、不同生物的形态特点及指示意义 (53)（1）非活性污泥类原生动物 (53)（2）中间性活性污泥类原生动物 (56)（3）活性污泥类原生动物 (57)4、常见的后生动物 (59)1成本控制的现状与意义 (62)1.1水厂运行成本控制的现状 (62)1.2水厂运行成本控制的意义 (62)2成本控制中的规范管理 (63)2.1运行成本控制机制 (63)2.1.1运行成本控制的基本要求 (63)2.1.2运行成本控制的机制 (65)2.2运行成本控制的主要内容 (66)2.2.1水电、药剂费用的控制 (66)2.2.2材料费用的控制 (67)2.2.3库存管理费用的控制 (68)2.2.4设备管理费用的控制 (69)2.2.5预算管理费用的控制 (69)2.2.6综合费用的控制 (69)2.3运行成本控制的主要方法 (71)2.3.1定额控制方法 (71)2.3.2目标成本控制方法 (71)2.3.3节能降耗管理方法 (73)3水厂运行中的节能降耗 (74)3.1主要设备的节能技术 (75)3.1.1变频器节能技术 (75)3.1.2水泵节能技术 (77)3.1.3风机节能技术 (80)3.2处理单元节能技术措施 (85)3.2.1预处理部分节能 (85)3.2.2生化处理单元节能 (85)3.2.3混凝沉淀单元节能 (87)3.2.4污泥脱水部分节能 (89)3.3不同处理工艺节能降耗的技术措施 (91)3.3.1 A2/O工艺节能措施 (91)3.3.2氧化沟工艺节能措施 (93)3.3.3 CASS工艺节能措施 (97)4成本控制中的个人节能意识 (99)1脱氮除磷的机理 (103)1.1生物脱氮机理 (103)1.2生物除磷机理 (106)2脱氮除磷的影响因素 (110)2.1可降解有机物浓度 (110)2.2污泥龄（ΘC） (111)2.3溶解氧（DO） (113)2.4水力停留时间(HRT) (114)2.5污泥负荷率（N S） (115)2.6回流比(R) (116)2.7PH值 (117)2.8温度 (118)3脱氮除磷控制措施 (119)3.1A2/O工艺控制措施 (120)3.2氧化沟工艺控制措施 (124)3.3CASS工艺控制措施 (129)4脱氮除磷强化措施 (135)4.1改进传统工艺 (135)4.2生物组合工艺 (136)4.3多段进水工艺 (136)4.4物化组合工艺 (139)5脱氮除磷新认识 (140)5.1反硝化聚磷 (140)5.2同步硝化反硝化 (143)5.3短程硝化反硝化 (146)5.4厌氧氨氧化 (146)1化学需氧量(COD)测定 (150)2生化需氧量(BOD)测定 (154)3溶解氧(DO)测定 (164)4PH值的测定 (169)5悬浮物(SS)的测定 (174)6氨氮(NH3)的测定 (177)7总氮(TN)的测定 (183)8总磷(TP)的测定 (187)9污泥浓度及MLVSS测定 (191)10色度的测定 (193)11氯化物的测定 (195)12粪大肠菌群的测定 (199)一、工艺控制篇（一）构筑物运行参数与操作规程1、格栅格栅主要用以拦截大块的呈悬浮或漂浮状态的固体污染物，以免堵塞水泵和各种管道设备，保证后续处理构筑物及设备的正常运行。
1.UASB1.1概述UASB工艺全称为升流式厌氧污泥床，是集有机物去除及泥、水、气三相分离于一体的集成化废水处理工艺，工艺原理为通过在反应器内培养可沉降的活性污泥，形成高浓度的活性污泥床，使其具有容积负荷较高、污泥截留效果好、反应器机构紧凑等一系列的运行特征。
1.2工艺原理污水通过提升泵提升到厌氧反应器的底部，通过反应器底部的布水系统均匀的将污水布置在整个截面上，利用进水的出口压力和产气作用，使废水与高浓度的污泥充分接触和传质，将废水中的有机物降解；废水在反应区进缓慢上升，进一步降解有机物。
在此阶段气、水、污泥同时上升，产生的沼气首先进入三相分离器内部并通过管道排出，污泥和废水通过三相分离器的缝隙上升到分离区，污泥在分离区沉淀浓缩并回流到三相分离器下部，保持反应器内的污泥浓度，沉淀后的污水经管道排出反应器。
降解过程1.3工艺要素1.3.1进水分配系统UASB进水系统主要是将污水尽可能均匀的分配到整个反应器防止出现局部污泥堆积，并具有一定的水力搅拌功能。
是反应器高效运行的关键之一。
UASB采用的进水方式大多为间歇式进水、脉冲式进水、连续均匀进水和连续进水与间歇进水相结合的方式。
布水类型1.3.2反应区反应区是UASB的核心，是培养和富集厌氧微生物的区域，废水与厌氧污泥在此区域充分混合，发生强烈的生化反应，废水中有机物被分解。
反应区污泥床污泥悬浮层反应区分层污泥床内具有很高的浓度，一般为沉降性较好的颗粒污泥，MLSS一般为30～40g/L，占反应区容积的30%左右，对有机物的降解程度占反应器全部讲解量的70～90%。
悬浮层MLSS一般为15～20 g/L，一般为非颗粒状污泥。
1.3.3三相分离器三相分离器是UASB中的重要装置，该装置常安装在反应器顶部，并将反应器分为下部的反应区和上部的沉淀区。
同时具有能收集从分离器下产生的沼气和使分离器上的悬浮物沉淀下来的功能。
1.3.4出水系统在UASB中，出水均匀排出将影响沉淀效果和出水水质。
UASB反应器设计说明1）设计作用UASB反应器是进行废水处理的主要构筑物之一，对高浓度的废水进行厌氧发酵，去除大部分的有机污染物。
（2）设计参数选用设计资料参数如下：①参数选取：容积负荷（Nv）为：6kgCOD/（m3-d）；污泥产率为：0.1kgMLSS/kgCOD ；产气率为：0.5m3/kgCOD。
②设计水质：UASB反应器进出水水质指标如表3-4：表2-1UASB反应器进出水水质指标水质指标进水水质（mg/l）去除率（%）出水水质（mg/l）COD 2572 85 385.8BOD 1109 85 166.35SS 150 60 60③设计水量：Q = 1200m3/d = 50m3/h = 0.0139m3/s（3）工作原理UASB，即上流式厌氧污泥床反应器，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，由污泥反应区、气液固三相分离器（包括沉淀区）和气室三部分组成。
在底部反应区内存留大量厌氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。
要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解污水中的有机物，把它转化为沼气。
沼气以微小气泡形式不断放出，微小气泡在上升过程中，不断合并，逐渐形成较大的气泡，在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的污泥和水一起上升进入三相分离器，沼气碰到分离器下部的反射板时，折向反射板的四周，然后穿过水层进入气室，集中在气室沼气，用导管导出，固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区，污水中的污泥发生絮凝，颗粒逐渐增大，并在重力作用下沉降。
沉淀至斜壁上的污泥沿着斜壁滑回厌氧反应区内，使反应区内积累大量的污泥，与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。
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［7］。
UASB结构详解及其设计要点UASB结构详解及其设计要点一、UASB原理UASB反应器废水被尽可能均匀的引入反应器的底部，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和污泥颗粒接触的过程。
在厌氧状态下产生的沼气（主要是甲烷和二氧化碳）引起了内部的循环，这对于颗粒污泥的形成和维持有利。
在污泥层形成的一些气体附着在污泥颗粒上，附着和没有附着的气体向反应器顶部上升。
上升到表面的污泥撞击三相反应器气体发射器的底部，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，附着和没有附着的气体被收集到反应器顶部的三相分离器的集气室。
置于极其使单元缝隙之下的挡板的作用为气体发射器和防止沼气气泡进入沉淀区，否则将引起沉淀区的絮动，会阻碍颗粒沉淀。
包含一些剩余固体和污泥颗粒的液体经过分离器缝隙进入沉淀区。
由于分离器的斜壁沉淀区的过流面积在接近水面时增加，因此上升流速在接近排放点降低。
由于流速降低污泥絮体在沉淀区可以絮凝和沉淀。
累积在三相分离器上的污泥絮体在一定程度上将超过其保持在斜壁上的摩擦力，其将滑回反应区，这部分污泥又将与进水有机物发生反应。
二、UASB反应器的构成UASB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。
为了在沉淀器中取得对上升流中污泥絮体／颗粒的满意的沉淀效果，三相分离器第一个主要的目的就是尽可能有效地分离从污泥床／层中产生的沼气，特别是在高负荷的情况下，在集气室下面反射板的作用是防止沼气通过集气室之间的缝隙逸出到沉淀室，另外挡板还有利于减少反应室内高产气量所造成的液体絮动。
反应器的设计应该是只要污泥层没有膨胀到沉淀器，污泥颗粒或絮状污泥就能滑回到反应室（应该认识到有时污泥层膨胀到沉淀器中不是一件坏事。
相反，存在于沉淀器内的膨胀的泥层将网捕分散的污泥颗粒／絮体，同时它还对可生物降解的溶解性COD起到一定的去除作用）。
U A S B 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。
图 2 是UASB 反应器及其设备的示意图。
废水被尽可能均匀的引入到UASB 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 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（图2）。
如果考虑整个厌氧系统还应该包括沼气收集和利用系统。
在UASB 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、反应器的池体几何形状第一个生产性的UASB 反应器（200m 3）和在圣保罗CETESB 处理生活污水的中试厂（1 20m3）具有特殊的形状，即上部的（沉淀池的）截面积大于下部反应区的截面积（图3a）。
较大表面积的沉淀器的水力负荷较低，有利于保持反应器内的污泥，对于低浓度污水尤为重要。
但是对于高浓度污水，有机负荷比水力负荷更重要，因此沉淀池截面没有必要设计为较大的表面积（图3b）。
但是实际上不论是在建的或已投入运转的大部分生产规模的UASB反应器，在反应器的反应和沉淀部分是等面积的（图3c 所示）。
建筑直壁的反应器比斜壁的具有较大（或较小）沉淀池的反应器在结构上更加有利。
因此，以下仅讨论直壁的UASB 反应器。
从反应器的形状有矩形和圆形这两种反应器，已大量应用于实际中。
圆形反应器具有12% 。
所结构较稳定的优点，同时对于圆形反应器在同样的面积下，其周长比正方形的少以圆形池子的建造费用比具有相同面积的矩形反应器至少要低12%。
淮阴工学院毕业设计说明书（论文）作者：杜永恒学号：1031617系（院）:生命科学与化学工程学院专业：环境工程题目:酒厂高浓度有机废水处理工程设计指导者：张强华（副教授）石莹莹石莹莹评阅者:2007 年 6 月UASB-CASS工艺全称为厌养好氧二级处理活性污泥法，即污水通过调节沉淀池进入一级和二级UASB反应池，在厌氧状态下产生的沼气，与污泥碰撞引起附着气泡的污泥絮体脱气，污泥颗粒将沉淀到污泥床的表面。
出水进入CASS池实行连续进水、静态沉淀和间歇排水，对污染物质降解经历着“好氧一缺氧一厌氧”交替运行的过程，加之采用延时曝气与生物选择，有效地促进了难降解有机物的好氧生化。
在本次工艺中 COD、BOD、SS的去除率达到：99%、99%、97%, 出水达到国家二级标准。
工艺由于投资和运行费用低、处理性能高，尤其是优异的脱磷除氮功能而越来越受到重视。
该工艺已在酒厂含油废水、食品废水、屠宰废水中得到广泛应用，尤其适用于工业污水和生活污水的处理。
关键词工业污水，UASB-CASS工艺，工艺设计Title Distillery_high_c oncen tratio no forga nicwastewater _treatme ntproject designAbstractUASB-CASS Tech no logy called the Aerobic disgust Custody of 2 handle Activated Sludge Process , That By regulating sewage into a precipitation tank and two UASB reactor pool , An aerobic con diti ons in the gas , Sludge caused by collisi on with bubbles attached sludge floc degass ing , Sludge particles of sludge bed sedime nts to the surface.CASS pool water en tered the in troducti on of the con ti nu ous in flow, Static precipitators and in termitte nt drain age, Degradati on of polluta nts experie ncing "aerobic - ano xic - an aerobic" alter native process, Moreover, usingaerati on and biological delay choiceEffectively promoting the refractory organics aerobic biochemical. In this process ofCOD, BOD, SS removal rate : 99%,99%,97%. The water reach the state standardsof two. Tech no logy in vestme nt and operat ing costs low, Performa nee superb han dli ng,Particularly outsta nding Phosphorus and n itroge n fun cti onal and more importanee. The process has been in the distillery oily wastewater, food waste water,wastewate” slaughteri ng bee n widely applied, particularly applic able to the industrial efflue nts and sewage disposal.Keywords In dustrial sewage , UASB-CASS tech no logy, process desig n目次1绪论 .................................................................... 1…1.1白酒厂废水水质特点及危害.............................................. 1. 1.2常用污水的生物治理方法 .................................................. 1.2UASB-CASS 法 ............................................................ .1..2.1厌氧工艺的发展........................................................ 1..2.2UASB工艺发展 .......................................................... 2. 2.3UASB-CASS 工艺......................................................... 2.3UASB-CASS工艺设计计算................................................... 5. 3.1格栅的设计.............................................................. 5..3.2提升泵房的设计 ......................................................... 7. 3.3调节沉淀池的设计计算.................................................. 7. 3.4一级UASB反应器的设计................................................. 9. 3.5二级UASB反应器的设计 (12)3.6三相分离器设计 ......................................................... 1.6 3.7 CASS池设计计算 (22)3.8污泥浓缩池 (30)3.9脱水间 (31)4构建筑物和设备一览表 (31)5平面布置 (32)5.1总平面布置原则 (32)5.2总平面布置结果 (33)6高程布置及计算 .......................................................... .3.3 6.1高程布置原则.......................................................... .3.3 6.2高程计算 . (33)7经济预算 (33)7.1工程造价估算.......................................................... .3.5 7.2年成本费与单位处理成本的计算. (36)结论 (37)致谢 (38)参考文献 (39)附图1 (40)附图2 (41)附图3 (42)1 绪论白酒是我国传统的蒸馏酒，也是世界上六大蒸馏酒之一。
经验｜UASB设计及控制参数的经验值！升流式厌氧反应器（UASB）中废水通过布水装置依次进入底部的污泥层和中上部污泥悬浮区。
与其中的厌氧微生物进行反应生成沼气，气、液、固混合液通过上部三相分别器进行分别，污泥回落到污泥悬浮区，分别后废水排出系统，同时回收产生的沼气。
注：常规的UASB没有外循环泵（在水力负荷特殊低，造成上升流速特殊低的状况下，有设置外循环泵的现场）一、UASB反应器的进水条件1、PH值6.0-8.02、养分比例（COD：氨氮：TP）100-500：5：13、进水悬浮物：≤1500mg/L4、B/C≥0.35、进水氨氮浓度：≤2000mg/L6、进水COD浓度：≥1500mg/L7、其他有毒物质最大允许值：除上面提到的细菌中毒之外，在UASB中还有一些形式的中毒。
游离H2S－S浓度达到80mg／l时，发生硫化物中毒。
假如UASB的进水满意下列条件，则H2S中毒可以避开。
1）COD／SO4＞20g／g2）COD ／SO4＞15g／g和COD＜30g／l3）COD／SO4＞10g／g和COD＜10g／l4）COD／SO4＞7.5g／g和COD＜5g／l留意：COD与SO42－的比值大于10是抱负条件。
（规范上给出的硫酸根浓度≤1000mg/L）二、UASB常用参数及公式1、当废水可生化性差的时候需要在UASB前端设置水解酸化池。
水解酸化池的容积负荷常用的计算公式：式中：Vs——水解酸化池容积，m³；Q——设计处理量，m³/d；Ns——酸化负荷，kgCOD/（m³·d），（常规取值：10-20）Sa——进水COD，mg/L2、UASB容积负荷UASB反应器容积负荷常用的计算公式：式中：V——反应器有效容积，m³；Q——设计处理量，m³/d；Nv——容积负荷，kgCOD/（m³·d）S0——进水COD，mg/L容积负荷取值范围：除上面提到的细菌中毒之外，在UASB中还有一些形式的中毒。
