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UASB完整计算版52458

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uasb计算

uasb计算

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的设计计算

UASB的设计计算

UASB 的设计计算6.1 UASB 反应器的有效容积(包括沉淀区和反应区)设计容积负荷为 N v = 5.0kgCOD/(m 3/d)进出水 COD 浓度 C 0 -11200(mg/L) , C^1680(mg/L)(去除率 85%)式中Q —设计处理流量 m 3/dC o —进出水 COD 浓度kgCOD/ m 3E —去除率N V —容积负荷，N v =5.0kgCOD/(m 3/d) 6.2 UASB 反应器的形状和尺寸工程设计反应器3座，横截面积为矩形。

(1)反应器有效高为h = 6.0m 则横截面积：S 有效 =^2856 =476(m 2)h 6.0 单池面积：S i=S = 476 =158.7(m 2)n 3(2)单池从布氺均匀性和经济性考虑，矩形长宽比在2: 1以下较合适。

S 158 7 设池长丨=16m ，则宽b ! 9.9m ，设计中取b =10ml 16单池截面积：s ；=lb =16 10=160(m 2) (3)设计反应器总高 H = 7.5m ，其中超高0.5m单池总容积：V i =S- H'=160 (7.5-0.5) =1120(m 3) 单池有效反应容积： V i 有效=S j h =160 6 = 960(m 3) 单个反应器实际尺寸：l b H =16m 10m 7.5m 反应器总池面积：S = S ；汉n = 160汉3 = 480(m 2)反应器总容积：V =V'j n -1120 3=3360(m 3)QC °E N v1500 11.2 0.8550=2856m总有效反应容积： V 有效二V i 有效n =960 3二2880(m 3) . 2856m 3符合有机负荷要求。

2880UASB 反应器体积有效系数：100%= 85.7% 在70%-90%之间符合要求。

3360(4)水力停留时间(HRT )及水力负荷(V r )J 竺 24=46.08hQ 1500V r-Q 15000.13[m 3 /(m 2.h)]S 24 x 480根据参考文献，对于颗粒污泥，水力负荷 V r =0.1 6.3三项分离器构造设计计算 (1)沉淀区设计表面负荷一般小于 2.0 m 3 /(m 2.h)。

UASB设计计算(实例)

UASB设计计算(实例)

UASBS计计算一、设计参数(1) 污泥参数设计温度T=25C容积负荷N/=8.5kgCOD/(mLd) 污泥为颗粒状污泥产率O.lkgMLSS/kgCOD,产气率0.5m3/kgCOD(2) 设计水量Q=2800md=116.67m3/h=0.032 m 3/s(3) 水质指标表1 UASB反应器进出水水质指标二、UASB 反应器容积及主要工艺尺寸的确定(1) UASB 反应器容积的确定本设计采用容积负荷法确立其容积 VV 二QS/N VV —反应器的有效容积(m‘)S o —进水有机物浓度(kgCOD/L)V=3400X 3.735 - 8.5=1494m f3取有效容积系数为0.8,则实际体积为1868m(2) 主要构造尺寸的确定UAS 取应器采用圆形池子，布水均匀，处理效果好。

取水力负荷q 1=0.6m 3/ (m • d )反应器表面积反应器高度 H=8m采用4座相同的UASBZ 应器，则每个单池面积 A1为:A 仁 A/4=236.12/4=59.03m 2A=Q/q 仁141.67/0.6=236.12m H=V/A=1868/236.12=7.9m3 148.67PM取D=9m则实际横截面积A2=3.14D2/4=63.6 m 23 2实际表面水力负荷q i二Q/4A=141.67/5 63.6=0.56 m / (m • d) q i〈0.8m/h，符合设计要求。

二、UASB进水配水系统设计(1) 设计原则①进水必须要反应器底部均匀分布，确保各单位面积进水量基本相等，防止短路和表面负荷不均；②应满足污泥床水力搅拌需要，要同时考虑水力搅拌和产生的沼气搅拌；③易于观察进水管的堵塞现象，如果发生堵塞易于清除。

本设计采用圆形布水器，每个UAS阪应器设30个布水点。

(2) 设计参数每个池子的流量3Q=141.67/4=35.42m /h(3) 设计计算查有关数据，对颗粒污泥来说，容积负荷大于4nV(m2.h)时，每个进水口的负荷须大于2m则布水孔个数n必须满足n D74/n>2即 n<n D/8=3.14 X 9X 9-8=32 2贝S 每个进水口负荷 a= n D/4/n=3.14 X 9X 9 -4-230=2.12m 可设3个圆环，最里面的圆环设5个孔口，中间设10个，最外围设15个，其草图见图1① 内圈5个孔口设计服务面积：S 1=5 X 2.12=10.6m 2折合为服务圆的直径为：用此直径作一个虚圆，在该圆内等分虚圆面积处设一实圆环，其上布5个孔口，则圆环的直径计算如下:2 23.14* (3.67 -d i )/4=S i /2 取n=30个图1 UASB 布水系统示意图②中圈10个孔口设计服务面积：S2=10 x 2.12=21.2m2折合为服务圆的直径为：则中间圆环的直径计算如下：2 23.14 x (6.36 —d2)/4二S2/2贝卩 d 2=5.2m③外圈15个孔口设计服务面积：S3=15 x 2.12=31.8m2折合为服务圆的直径为(4x(10 6+21.2+31 8) “则中间圆环的直径计算如下：3.14 x (92—d32)/4=S 3/2 贝卩 d 3=7.8m布水点距反应器池底120mm孔口径15cm三、三相分离器的设计(1) 设计说明UASB勺重要构造是指反应器内三相分离器的构造，三相分离器的设计直接影响气、液、固三相在反应器内的分离效果和反应器的处理效果。

UASB完整计算版

UASB完整计算版

UASB工艺设计计算一、UASB反应器设计说明(一)工艺简介：UA SB 是升流式厌氧污泥床反应器的简称, 是由荷兰W agen ingen 农业大学教授L et t inga 等人于1972～1978 年间开发研制的一项厌氧生物处理计术, 国内对UA SB 反应器的研究是从20 世纪80 年代开始的. 由于UA SB 反应器具有工艺结构紧凑,处理能力大, 无机械搅拌装置, 处理效果好及投资省等特点,UA SB 反应器是目前研究最多, 应用日趋广泛的新型污水厌氧处理工艺[ 1 ]1.UA SB 反应器基本构造如图12.UA SB 的工作原理：如图1 所示, 废水由反应器的底部进入后, 由于废水以一定的流速自下而上流动以及厌氧过程产生的大量沼气的搅拌作用, 废水与污泥充分混合, 有机质被吸附分解, 所产沼气经由反应器上部三相分离器的集气室排出, 含有悬浮污泥的废水进入三相分离器的沉降区, 由于沼气已从废水中分离, 沉降区不再受沼气搅拌作用的影响. 废水在平稳上升过程中,其中沉淀性能良好的污泥经沉降面返回反应器主体部分, 从而保证了反应器内高的污泥浓度. 含有少量较轻污泥的废水从反应器上方排出. UA SB 反应器中可以形成沉淀性能非常好的颗粒污泥, 能够允许较大的上流速度和很高的容积负荷. UA SB 反应器运行的3 个重要的前提是: ①反应器内形成沉降性能良好的颗粒污泥或絮状污泥; ②出产气和进水的均匀分布所形成良好的自然搅拌作用; ③设计合理的三相分离器, 能使沉淀性能良好的污泥保留在反应器内(二)设计作用UASB，即上流式厌氧污泥床，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。

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。

UASB方法计算

UASB方法计算
设L：B≈1：1（长宽比一般取1：1—4：1），计算得L=5.5m，B=5m
合理性验证：空塔水流速度u=Q/F=83.33/(5.5×5×4)=0.76(m/h)<1.0(m/h)，合理。（由①、②得v、D。值）
搅拌器角速度：ω=2v/D。=2·3/6.67=0.90rad/s
⑧轴功率：N2=cρω3ZBR4/（408g）
N2——轴功率（kW）；
c——阻力系数，0.2~0.5；
ρ——水的密度（kg/m3）；
ω——搅拌器角速度（rad/s）；
⑩电动机功率：N3=N2/Σηn
式中：N3——电动机功率（kW）；
N2——设计轴功率（kW）；
Σηn——传动机械效率；设计中取Σηn=0.85；
N3=181.34/0.85=213.34kW。
3、UASB反应器
3.1 UASB反应器的组成
UASB反应器由反应区、进出水管道和位于上部的三相分离器组成。如图3-3所示。以上部件通过钢筋混凝土、钢材、塑料等材料建造，反应器的下部具有良好凝聚和沉淀性能的高质量分数厌氧污泥形成污泥床。
2、处理前污水水质参数
Q=2000m3/d=83.3m3/h,COD=1500mg/L,BOD=350mg/L
3、单体构筑物的设计计算
1、集水井
1.1设计原因
用于收集厂区来水，并提供潜水泵安装平台，钢砼结构。
1.2设计参数
废水停留时间：25 min
安装水泵2台（一用一备）
水泵流量85 m3/h，扬程12.0 m，功率5.5 kW
Z——搅拌器页数；
B——搅拌器层数；
R——搅拌器半径；
g——重力加速度（m/s2）。
设计中取c=0.5，Z=8，B=1层，R=3.34m。

uasb设计计算

uasb设计计算

升流式厌氧污泥床反应器升流式厌氧污泥床（Upflow AnaerobilShudge Blanker Reactor，简称UASB）反应器，是把厌氧活性污泥法中的反应槽和沉淀槽合二为一，简单处理装置的一种方法。

一.UASB的结构1.总体结构UASB反应器为下进水上出水的柱形结构，分为方柱形和圆柱形两种。

其总体结构：外壁设有保温层，内部从下往上为反应区和三相分离区，附配水封。

2.UASB的主要构成a.进水配水系统主要是将废水尽可能均匀地分配到整个反应器，具有一定的水力搅拌功能。

它是反应器高效运行的关键之一。

b.反应区其中包括污泥床区和污泥悬浮层区，有机物主要在这里被厌氧菌所分解，是反应器的主要部分。

c.三相分离器由沉淀区、回流缝和气封组成，其功能是把沼气、污泥和液体分开。

污泥经沉淀后由回流缝回流到反应区，沼气分离后进入气室。

三相分离器的分离效果将直接影响反应器的处理效果。

d.出水系统其作用是把沉淀区表面处理过的水均匀地加以收集，派出反应器。

e.气室也成集气罩，其作用是收集沼气。

f.排泥系统其功能是均匀地派出反应区地剩余污泥。

二.UASB的原理污泥从反应器的底部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。

在厌氧状态下产生的沼气引起内部的循环，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，上升到表面的污泥碰击三相分离器，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。

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时降低。

由于流速降低污泥絮体在沉淀区可以絮凝和沉淀，累积在相分离器上的污泥絮体在一定程度将超过其保持在斜壁上的摩擦力，其将滑回到反应区，这部分污泥又可与进水有机物发生反应。

UASB设计计算分析

UASB设计计算分析

UASB设计计算分析UASB是废水处理过程中一个重要的技术，它具有高效、节能、环保等特点。

在进行UASB设计计算分析时，需要考虑废水水质情况、设计参数、控制性能等因素。

下面将详细介绍UASB设计计算分析的内容。

一、废水水质情况分析首先，需要对废水的水质情况进行分析。

包括有机物浓度、COD、BOD5、悬浮物浓度等参数。

这些参数的分析结果将决定UASB的设计容量和处理效果。

二、设计参数计算在进行UASB设计计算分析时，需要根据废水水质情况，计算出一系列设计参数。

1.水力停留时间（HRT）HRT是设计UASB反应器的重要参数，常用来表示废水在反应器中停留的时间。

HRT可以通过以下公式计算：HRT=V/Q其中，V为反应器的有效容积，单位为m³；Q为进水流量，单位为m³/d。

2.有机负荷（OFR）OFR表示废水中有机物的负荷，常用来判断处理系统的负荷能力。

OFR可以通过以下公式计算：OFR=Q×COD其中，Q为进水流量，单位为m³/d；COD为废水的化学需氧量，单位为mg/L。

3.体积负荷（VFR）VFR表示反应器的负荷能力，常用来评价反应器的处理效果。

VFR可以通过以下公式计算：VFR=OFR/V其中，V为反应器的有效容积，单位为m³；OFR为有机负荷，单位为kg COD/m³/d。

4.进水COD去除率进水COD去除率是衡量UASB处理效果的指标之一、可以通过以下公式计算：进水COD去除率 = (COD_in - COD_out) / COD_in × 100%其中，COD_in为进水COD浓度，单位为mg/L；COD_out为出水COD 浓度，单位为mg/L。

三、系统控制性能分析在UASB设计计算分析中，还需要考虑系统的控制性能。

主要包括进水平衡性、出水稳定性、pH控制等因素。

1.进水平衡性UASB反应器需要保持进水平衡性，即进水中的有机负荷和COD浓度要稳定，以确保反应器的正常运行。

调节池、UASB的计算

调节池、UASB的计算
∴ub/ua=6.01/2.38=2.53
③判断分离效果
ub/ua=2.53＞BC/AB=0.75
该三相分离器能有效分离d≥0.008cm的沼气泡，分离效果良好。
（3）三相分离区高度
①气封高度
h1=FJ=AJtg50°=0.20×tg50°=0.24m
②集气罩高度
h2=0.40×tg50°=0.48m
最大空塔气速:ugmax= Qgmax/F=16.8/(24×0.785)=0.89m.h-1＜1.0m.h-1(合理)
2.三相分离区
按图3设置三相分离区，要求u1＜u2(ua)＜u3≤2.0 m·h-1， ＞ 。
图3-UASB
（1）校核流速
①计算u1
=0.785×0.62=0.28m2
u1max=Qmax/F1=0.50/0.28=1.79m.h-1<2.0 m·h-1（合理）
（2）有效水深
H3=tmin.qmax=0.5×0.64=0.3m
（3）集水槽
槽断面60×60，单边开90°三角齿，齿深2.0 cm，齿上水位1.0 cm。
①出水堰最大负荷
amax=Qmax/D=0.50/1.0=0.50m3.m-1.h-1＜5.4 (合理)
②齿数
单齿流量：q0’=1.343×h02.47=1.343×0.012.47=1.542×10-5m3.s-1
1．水面积
A=Qmax/ηq=0.50/(0.91×1.0)= 0.55m2
2．长、宽
L=B= =0.74m
3．泥斗深
h5=(L-l)tgα/2=(0.74-0.05) tg55°/2=0.50m
4．缓冲区进水孔口（Φ15）
总断面积：S0=Qmax/u0=0.50/(3600×0.12)=1.157×10-3m2

UASB计算

UASB计算

3.5 UASB 反应器的设计计算 3.5.1 设计参数 (1) 污泥参数设计温度T=25℃容积负荷N V =8.5kgCOD/(m 3.d) 污泥为颗粒状 污泥产率0.1kgMLSS/kgCOD, 产气率0.5m 3/kgCOD(2) 设计水量Q=2800m 3/d=116.67m 3/h=0.032 m 3/s 。

(3) 水质指标表5 UASB 反应器进出水水质指标水 质 指 标 COD （㎎∕L ） BOD （㎎∕L ） SS （㎎∕L ） 进 水 水 质 3735 2340 568 设计去除率 85% 90% / 设计出水水质5602345683.5.2 UASB 反应器容积及主要工艺尺寸的确定[5] (1) UASB 反应器容积的确定本设计采用容积负荷法确立其容积V V=QS 0/N VV —反应器的有效容积(m 3) S 0—进水有机物浓度(kgCOD/L)V=3400⨯3.735/8.5=1494m 3取有效容积系数为0.8,则实际体积为1868m 3 (2) 主要构造尺寸的确定UASB 反应器采用圆形池子，布水均匀，处理效果好。

取水力负荷q 1=0.6m 3/（m 2·h ）反应器表面积 A=Q/q 1=141.67/0.6=236.12m 2反应器高度 H=V/A=1868/236.12=7.9m 取H=8m 采用4座相同的UASB 反应器，则每个单池面积A 1为：A 1=A/4=236.12/4=59.03m 2m A D 67.814.303.59441=⨯==π取D=9m则实际横截面积 A 2=3.14D 2/4=63.6 m 2实际表面水力负荷 q 1=Q/4A 2=141.67/5⨯63.6=0.56 q 1在0.5—1.5m/h 之间，符合设计要求。

（0.1~0.9） 3.5.3 UASB 进水配水系统设计(1) 设计原则① 进水必须要反应器底部均匀分布，确保各单位面积进水量基本相等，防止短路和表面负荷不均；② 应满足污泥床水力搅拌需要，要同时考虑水力搅拌和产生的沼气搅拌； ③ 易于观察进水管的堵塞现象，如果发生堵塞易于清除。

UASB相关计算公式

UASB相关计算公式

1、比产甲烷活性：max 4124273CH R T K U X V ⋅=⋅⋅ 式中，X —微生物或污泥浓度，gVSS/LK —累计产CH 4量曲线直线段的斜率，mlCH 4/h ；T 1—实验条件对应的绝对温度，K ；V R —反应区容积，100ml 。

可按下式进行计算：4max max (115%)350CH COD UU ⋅⋅=-⋅式中，—最大比COD 去除率，gCOD/(gVSS ·d)。

2、VSS/TSS1324m m m m Ash --=Ash 1VSS/TSS -=VSS=(1-Ash)×TSS=(m 3-m 1)-(m 4-m 2)式中：Ash —污泥中的灰分比例，%；m1—坩埚在103~105°C 的烘箱中干燥后的重量，g ；m2—坩埚在600°C 的马弗炉灼烧后的重量，g ；m3—含污泥坩埚在103~105°C 的烘箱中干燥后的重量，g ； m4—含污泥坩埚在600°C 的马弗炉灼烧后的重量，g 。

3、水力停留时间HRT=V/Q式中：Q —进液流量（m 3/h ）;V —反应器有效容积（m 3）;上流速度：u=Q/A ，故：HRT=H/u小反应器反应区体积=，有效体积—3L ；EGSB 反应区体积—，有效体积—；UASB 反应区体积—，有效体积—。

4、有机负荷有机负荷包括容积负荷（VLR）和污泥负荷(SLR)：VLR=Q·ρw/VSLR=Q·ρw/V·ρs式中：V—反应器容积，m3;Q—进水流量m3/d;ρw——进液浓度，KgCOD/m3或KgBOD/m3；ρs—污泥浓度，KgCOD/Kg TSS或KgCOD/Kg VSS或KgBOD/Kg TSS或KgBOD/Kg VSS。

5、UASB 反应器容积一般采用容积负荷计算法，按公式式中：V——反应器有效容积，m3；Q——UASB 反应器设计流量，m3 /d；N v——容积负荷，kgCOD/（m3·d）；S0——进水有机物浓度，kgCOD/m3。

UASB计算

UASB计算

3.5 UASB 反应器的设计计算 3.5.1 设计参数 (1) 污泥参数设计温度T=25℃容积负荷N V =8.5kgCOD/(m 3.d) 污泥为颗粒状 污泥产率0.1kgMLSS/kgCOD, 产气率0.5m 3/kgCOD(2) 设计水量Q=2800m 3/d=116.67m 3/h=0.032 m 3/s 。

(3) 水质指标表5 UASB 反应器进出水水质指标水 质 指 标 COD （㎎∕L ） BOD （㎎∕L ） SS （㎎∕L ） 进 水 水 质 3735 2340 568 设计去除率 85% 90% / 设计出水水质5602345683.5.2 UASB 反应器容积及主要工艺尺寸的确定[5] (1) UASB 反应器容积的确定本设计采用容积负荷法确立其容积V V=QS 0/N VV —反应器的有效容积(m 3) S 0—进水有机物浓度(kgCOD/L)V=3400⨯3.735/8.5=1494m 3取有效容积系数为0.8,则实际体积为1868m 3 (2) 主要构造尺寸的确定UASB 反应器采用圆形池子，布水均匀，处理效果好。

取水力负荷q 1=0.6m 3/（m 2·d ）反应器表面积 A=Q/q 1=141.67/0.6=236.12m 2反应器高度 H=V/A=1868/236.12=7.9m 取H=8m 采用4座相同的UASB 反应器，则每个单池面积A 1为：A 1=A/4=236.12/4=59.03m 2m A D 67.814.303.59441=⨯==π取D=9m则实际横截面积 A 2=3.14D 2/4=63.6 m 2实际表面水力负荷 q 1=Q/4A 2=141.67/5⨯63.6=0.56 q 1在0.5—1.5m/h 之间，符合设计要求。

3.5.3 UASB 进水配水系统设计(1) 设计原则① 进水必须要反应器底部均匀分布，确保各单位面积进水量基本相等，防止短路和表面负荷不均；② 应满足污泥床水力搅拌需要，要同时考虑水力搅拌和产生的沼气搅拌； ③ 易于观察进水管的堵塞现象，如果发生堵塞易于清除。

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UASB工艺设计计算一、UASB反应器设计说明(一)工艺简介：UA SB 是升流式厌氧污泥床反应器的简称, 是由荷兰W agen ingen 农业大学教授L et t inga 等人于1972～ 1978 年间开发研制的一项厌氧生物处理计术, 国内对UA SB 反应器的研究是从 20 世纪 80 年代开始的. 由于UA SB 反应器具有工艺结构紧凑,处理能力大, 无机械搅拌装置, 处理效果好及投资省等特点,UA SB 反应器是目前研究最多, 应用日趋广泛的新型污水厌氧处理工艺[ 1 ]1.UA SB 反应器基本构造如图12.UA SB 的工作原理：如图 1 所示, 废水由反应器的底部进入后, 由于废水以一定的流速自下而上流动以及厌氧过程产生的大量沼气的搅拌作用, 废水与污泥充分混合, 有机质被吸附分解, 所产沼气经由反应器上部三相分离器的集气室排出, 含有悬浮污泥的废水进入三相分离器的沉降区, 由于沼气已从废水中分离, 沉降区不再受沼气搅拌作用的影响. 废水在平稳上升过程中,其中沉淀性能良好的污泥经沉降面返回反应器主体部分, 从而保证了反应器内高的污泥浓度. 含有少量较轻污泥的废水从反应器上方排出. UA SB 反应器中可以形成沉淀性能非常好的颗粒污泥, 能够允许较大的上流速度和很高的容积负荷. UA SB 反应器运行的 3 个重要的前提是: ①反应器内形成沉降性能良好的颗粒污泥或絮状污泥; ②出产气和进水的均匀分布所形成良好的自然搅拌作用; ③设计合理的三相分离器, 能使沉淀性能良好的污泥保留在反应器内(二)设计作用UASB，即上流式厌氧污泥床，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。

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。

(三)设计参数选用设计资料参数如下：①参数选取：a)容积负荷（Nv）为：6kgCOD/(m3·d)b)污泥产率为：0.1kgMLSS/kgCODc)产气率为：0.5m3/kgCOD②设计水量：Q=1500m3/d=62.5m3/h=0.0174m3/s。

(四)设计计算1.反应器容积计算：UASB有效容积为V有效=()VNSQeS-⋅式中：V有效————反应器有效容积，m3；S 0、S e ———— 进出水COD 的浓度,kgCOD/m 3； Q ———— 设计流量，m 3/d ；N v ———— 容积负荷,kgCOD/(m 3·d)。

V 有效 = ()623.03.21500-⨯= 517.5m 3采用2座相同的UASB 反应器则每座反应器的有效容积为:V单=517.5/2 = 258.75m 3。

根据经验，UASB 最经济的高度一般在3～6m 之间，并且大多数情况下，这也是系统最优的运行范围。

取有效水深h = 6m则底面积：243.125m 675.258==‘A采用矩形池比圆形池较经济。

有关资料显示，当长宽比在2：1左右时，基建投资最省。

取长L = 8m ，宽B = 6m则实际横截面积为：A 1 = L ×B =8×6 = 48m 2 实际总横截面积为：A = 48×2 = 96m 2本工程设计中反应器总高取H = 6.2m(超高h 1=0.2m)则单个反应池的容积为：V = L ×B ×H = 8×6×6 = 288m 3反应池的总容积为V 总 = 288×2 = 576m 3。

水力停留时间为：h Q V t HRT 216.95.62576=== 表面水力负荷为:)./(651.04825.62231h m m A Q q ===对于颗粒污泥，表面水力负荷q = 0.1-0.9m 3/( m 2·h)，故符合设计要求。

2. 三相分离器设计：三相分离器一般设在沉淀区的下部, 但有时也可将其设在反应器的项部. 三相分离器的主要作用是将气体(反应过程中产生的沼气)、固体(反应器中的污泥)和液体(被处理的废水)等三相加以分离. 将沼气引入集气室, 将处理出水引入出水区, 将固体颗粒导入反应区. 他由气体收集器和折流挡板组成. 只有三相分离器是UA SB 反应器污水厌氧处理工艺的主要特点之一. 他相当于传统污水处理工艺中的二次沉淀池, 并同时具有污泥回流的功能. 因而三相分离器的合理设计是保证其正常运行的一个重要内容.三相分离器设计计算草图见图5-2:图5-2三相分离器设计计算草图(一) 设计说明：三相分离器要具有气、液、固三相分离、污泥回流的功能。

三相分离器的设计主要包括沉淀区、回流缝、气液分离器的设计。

本工程设计中，每池设置1个三相分离器，三相分离器的长度为b=8m ，宽度为：d = 6m 。

1) 沉淀区的设计：三相分离器的沉淀区的设计同二次沉淀池的设计相同，主要是考虑沉淀区的面积和水深，面积根据废水量和表面负荷率决定。

由于沉淀区的厌氧污泥及有机物还可以发生一定的生化反应产生少量气体，这对固液分离不利，故设计时应满足以下要求：①沉淀区水力表面负荷 < 1.0 m/h ；②沉淀器斜壁角度在45°-60°之间，使污泥不致积聚，尽快落入反应区内；③进入沉淀区前，沉淀槽底缝隙的流速≤ 2 m/h ； ④总沉淀水深应大于1.5 m ； ⑤水力停留时间介于1.5～2 h 。

⑥沉淀区（集气罩）斜壁倾角θ＝50°。

⑦沉淀区的沉淀面积即为反应器的横截面积，即48m 2。

如果以上条件均能满足，则可达到良好的分离效果。

沉淀区的表面水力负荷为：q = Q/A =)./(65.04825.6223h m m h 3C 0b 1B A50DIHh 1h 5h 2b 2h 4F b 1Eq < 1.0m 3/( m 2·h) ，符合设计要求。

2) 回流缝设计：设单元三相分离器的长b = 8m ，宽d = 6m 上下三角形集气室斜面水平夹角为θ＝50° 取保护水层高度（即超高）h 1 = 0.3m上三角形顶水深h 2 = 0.5m ，下三角形高度h 3 = 1.5m则下三角形集气室底部宽为：θtan 31h b = 式中：b 1————下三角集气室底水平宽度，m θ ———上下三角集气室斜面的水平夹角 h 3————下三角集气室的垂直高度，mm b 26.150tan .511=︒= 则相邻两个下三角形集气室之间的水平距离：b 2 = L –2b 1 = 8–2×1.26 = 5.48m则下三角形回流缝的面积为：S 1 = b 2·B = 5.48×6 =32.88m 2下三角集气室之间的污泥回流逢中混合液的上升流速(V 1)可用下式： V 1 = Q 1/S 1式中：Q 1———— 反应器中废水流量，m 3/h ； S 1———— 下三角形集气室回流逢面积，m 2。

V 1 =h m /95.032.88262.5=设上三角形集气室回流缝的宽度CD = 1.4m ，则上三角形回流缝面积为： S 2 = CD ·B ·2 = 1.4×6×2 = 16.8m 2上下三角形集气室之间回流逢中流速(V 2)可用下式计算： V 2 = Q 1/S 2 式中：Q 1 ———— 反应器中废水流量，m 3/h ；S 2 ———— 上三角形集气室回流逢的之间面积，m 2。

V 2 =h m /86.116.8262.5=则V 1 < V 2 < 2.0m/h ，符合设计要求。

确定上下三角形集气室的相对位置及尺寸，由图可知： CH=CD ×sin40°=1.4×sin40°＝0.9m 设上集气罩下底宽CF=5.6m ，则：DH=CD ×sin50°=1.4×sin50°＝1.07mDE=2DH+CF=2× 1.07+5.6=7.74m DI=12(DE-b 2)=12(7.74-5.48)=1.58mAI=DItan50°=1.58×tan50°=1.33m 故 h 4=CH+AI=0.9+1.33=2.23m 。

取h 5=0.7m ，由上述尺寸可计算出上集气罩上底宽为：CF-2h 5·tan40°=5.6-2×0.7×tan40°=4.43mBC=CD/sin40°=1.4/sin40°=2.18m AD=DI/cos50°=1.58/cos50°=2.46m BD=DH/cos50°=1.07/cos50°=1.66m AB=AD-BD=2.46-1.66=0.8m3) 气液分离设计：取d = 0.01cm(气泡)，T = 200С 水的密度ρ1 = 1.03g/cm 3 空气的密度ρg = 1.2×10-3g/cm 3 水的运动粘度ν = 0.0101cm 2/s 碰撞系数ρ = 0.95水的粘度μ=νρ1 = 0.0101×1.03 = 0.0104g/cm ·s 。

一般废水的粘度μ废水﹥净水的粘度μ净水，故取μ= 0.02g/cm ·s 。

由斯托克斯公式可得气体上升速度为： ()2118d gV g b ρρμρ-= = ()2301.0102.103.102.01881.995.0⨯⨯-⨯⨯-= 0.266cm/s= 9.58m/h取V a = V 2 = 1.86m/h ，则：15.586.158.9b ==a V V ，3.728.08.12==AB BCb a V V > BCAB ,故满足设计要求.4) 三相分离器与UASB 的高度设计：三相分离器总高度：h = h 2 + h 4+h 5=0.5+2.23+0.7=3.43m ≈3.5m UASB 的总高:H = 6.2m(超高h 1=0.2m)反应区高2.6m ，其中污泥区高1.6m ，悬浮区高1m 。

沉淀区高3.4m(五) 进水系统设计：1. 布水点的设置：进水方式的选择应根据进水浓度及进水流量来定，本设计采用连续均匀的进水方式，一管多点的布水方式。

一共设置64个出水孔，每个反应池各16个出水孔。

所取容积负荷为6kgCOD/(m 3·d)，据资料，每个点的布水负荷面积大于2m 2。