厌氧塔计算手册
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. 1.厌氧塔的设计计算
1.1反应器结构尺寸设计计算
（1） 反应器的有效容积
设计容积负荷为)//(0.53dmkgCODNv
进出水COD浓度)/(20000LmgC ，E=0.70
V=3084000.570.0203000mNEQCv ，取为84003m
式中Q——设计处理流量dm/3
C0——进出水COD浓度kgCOD/3m
E——去除率
NV——容积负荷
（2） 反应器的形状和尺寸。
工程设计反应器3座，横截面积为圆形。
1） 反应器有效高为mh0.17则
横截面积：)(4950.1784002mhVS＝有效
单池面积：)(16534952mnSSi
2) 单池从布水均匀性和经济性考虑，高、直径比在1.2：1以下较合适。
设直径mD15，则高182.1*152.1*mDh，设计中取mh18
单池截面积：)(6.1765.714.3)2(*14.3222'mhDSi
设计反应器总高mH18，其中超高1.0m
单池总容积：)(3000)0.10.18(6.176'3'mHSVii
单个反应器实际尺寸：mmHD1815φ
反应器总池面积：)(8.52936.1762'mnSSi
反应器总容积：)(900033000'3mnVVi
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. （3） 水力停留时间（HRT）及水力负荷（rV）vN
hQVtHRT722430009000
)]./([24.036.17624300023hmmSQVr
根据参考文献，对于颗粒污泥，水力负荷)./(9.01.023hmmVr故符合要求。
1.7.2 三相分离器构造设计计算
（1） 沉淀区设计
根据一般设计要求，水流在沉淀室内表面负荷率)./(7.023'hmmq沉淀室底部进水口表面负荷一般小于2.0)./(23hmm。
本工程设计中，与短边平行，沿长边每池布置8个集气罩，构成7个分离单元，则每池设置7个三项分离器。
三项分离器长度：)(16'mbl
每个单元宽度：)(57.27187'mlb
沉淀区的沉淀面积即为反应器的水平面积即2882m
沉淀区表面负荷率：)./(0.20.1)./(39.028858.1142323hmmhmmSQi
（2） 回流缝设计
设上下三角形集气罩斜面水平夹角为55°，取mh4.13
)(98.055tan4.1tan.31mhb
)(04.198.020.3212mbbb
式中：b—单元三项分离器宽度，m；
1b—下三角形集气罩底的宽度，m；
2b—相邻两个下三角形集气罩之间的水平距离（即污泥回流缝之一），m； 可编辑
. 3h—下三角形集气罩的垂直高度，m；
设上下三角形集气罩斜面水平夹角为55°，取mh4.13
)(98.055tan4.1tan.31mhb
)(04.198.020.3212mbbb
式中：b—单元三项分离器宽度，m；
1b—下三角形集气罩底的宽度，m；
b
h1
h2
h4
h3
b1 b2
图4三相分离器计算草图
2b—相邻两个下三角形集气罩之间的水平距离（即污泥回流缝之一），m；
3h—下三角形集气罩的垂直高度，m；
下三角集气罩之间污泥回流缝中混合液的上升流速 可编辑
. )(48.1161604.172'21mlnba
)/(98.048.11658.11411hmaQvi
式中：1v—下三角形集气罩之间污泥回流缝中混合液的上升流速，m/h；
1a—下三角形集气罩回流缝总面积，m2；
'l—反应器的宽度，即三项分离器的长度b,m；
n—反应器三项分离器的单元数；
为使回流缝水流稳定，固、液分离效果好，污泥回流顺利，一般hmv/21，上三角集器罩下端与下三角斜面之间水平距离的回流缝中水流的流速。设mCDb3.03
)(2.67163.0722232mlnba
)/(7.12.6758.11422hmaQvi
式中：2v—上三角集气罩下断语下三角集气罩斜面之间水平距离的回流缝中水流的流速，m/h；
2a—上三角形集气罩回流缝总面积，m2；
3b—上三角形集气罩回流缝的宽度，m；
假设2a为控制断面minA，一般其面积不低于反应器面积的20%，2v就是maxv，同时要满足：hmvvv/0.2)(max21
（3） 气、液分离设计由上图1知：
)(24.055sin3.055sinmCDCE
)(42.035sin24.035sinmCECB
设0.5ABm则
)(15.155tan)204.155cos5.0(55tan)255cos(...2.4mbABh
校核气、液分离。如图2所示。假定气泡上升流速和水流速度不变，根据平行四边形可编辑
. 法则，要使气泡分离不进入沉淀区的必要条件是：
bavADvAB或ABBC
沿AB方向水流速度：)/(72.3721624.06/5.6872hmNBCEQvia
式中：B—三项分离器长度，m；
N—每池三项分离器数量；
气泡上升速度：21)(18dgVgb
式中：d—气泡直径，cm；
1—液体密度，g/cm3；
g—沼气密度，g/cm3；
—碰撞系数，取0.95；
—废水动力黏滞系数，g/(cm.s)；
v—液体的运动黏滞系数，cm2；
设气泡直径cmd01.0，设水温30。C，31/03.1cmg，331.1310/ggcm
scmv/010.02，95.0；)./([0104.003.10101.0scmg
由于废水动力黏滞系数值比净水的大，取0.02)./(scmg
则：320.95981(1.031.1310)0.010.266(/)9.58(/)180.02bVcmsmh
0.420.840.5BCAB 58.272.358.9AbVV
ABBCVVab可以脱去cmd01.0的气泡
（4）三项分离器与UASB高度设计
三相分离区总高度：5432hhhhh
式中：2h—集气罩以上的覆盖水深，取0.5m； 可编辑
. )(71.155sin4.155sin..3mhAF
)(69.052.05.071.1mABBDAFDF
)(56.055sin69.055sin..5mDFh
则：)(49.256.015.14.15.0mh
UASB总高度H=7.5m，沉淀区高2.5m，污泥床高2.0m,悬浮区高2.5m，超高0.5m。
1.7.3 布水系统的设计计算
反应器布水点数量设置预处理流量、进水浓度，容积负荷等因素有关，有资料知，颗粒污泥)./(43dmkgCODNv每个布水点服务2-5m2,出水流速2-5m/s，配水中心距池底一般为20-25cm。
（1） 配水系统：
配水系统形式采用多管多孔配水方式，每个反应器设1根D=100mm的总水管，16根d=50mm的支水管。支管分别位于总水管两侧，同侧每根只管之间的中心距为2.0m，配水孔径取15mm孔距2.0m，每根水管有3个配水孔，每个孔的服务面积22.01.673.34()m孔口向下。
（2） 布水孔孔径的计算：
流速236004DQui=)/(05.41.014.336006/5.68742sm
布水孔31648个，出水流速为2.1/ums，则孔径为：
)(03.101.24814.3360058.114mmd取15mm
本装置采用连续进料方式，布水口向下，有利于避免管口堵塞，而且由于UASB反应器底部反射散布作用，有利于布水均匀，为了污泥和废水之间的接触，减少底部进水管的堵塞，建议进水点距反应底部200~300mm，本工程设计采用布水管离UASB底部200mm处。布水管设置在距UASB反应器底部mm200处。
1.7.4 排泥系统的设计计算
（1） UASB反应器中污泥总量计算 可编辑
. 一般UASB污泥床主要由沉降性能良好的厌氧污泥组成，平均浓度为20/VSSL，则UASB反应器中污泥总量：
)/(36.196)/(196360209818dtdkgCVGss
厌氧生物处理 污泥产量取0.08/kgMLVSSkgCOD
剩余污泥量的确定与每天去除的有机物量有关，当设有相关的动力学常数时，可根据经验数据确定，一般情况下，可按每去除1kgCOD产生0.05~0.10kgVSS计算，本工程取0.08/kgVSSkgCOD
流量hmQ/5.6873，进水COD浓度)/(6.5)/(560030mkglmgC，COD去除率%85E，则
1） UASB反应器的总产泥量
)/(2.628385.06.5245.68708.00dkgMLVSSECQx
2） 不同试验规模下MLVSSMLSS是不同的，因为规模越大，被处理的废水含无机杂质越多，因此取8.0MLSSMLVSS，则
)/(78548.02.6283dkgMLSSx
单池产泥)/(1309678546dkgMLSSxxi
3） 污泥含水率98%，当污泥含水率〉95%时，取)/(10003mkgs
则污泥产量：)/(7.392%)981(100078543dmWs
单池排泥量：)/(45.6567.3923dmWsi
4) 污泥龄
)(0.257854196360dxGc
1.7.5 排泥系统的设计
在距UASB反应器底部100cm和200cm高处个设置两个排泥口，共4个排泥口。排泥时由污泥泵从排泥管强排。反应器每天排泥一次，各池的污泥由污泥泵抽入集泥井中，排泥管选钢管DN150mm。
