UASB设计计算

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UASB相关计算公式

UASB相关计算公式

UASB相关计算公式

UASB(Upflow Anaerobic Sludge Blanket)是一种高效的生物反应器,用于处理含有高浓度有机物的废水。它的设计和操作依赖于多个关键参数和计算公式。以下是与UASB反应器相关的几个重要计算公式。

1. 水力停留时间(Hydraulic Retention Time,HRT):

HRT是废水在反应器中停留的时间,通常以小时(hr)为单位表示。它是根据废水的流量(Q)和反应器的有效体积(V)来计算的。

HRT=V/Q

Q是输入废水流量,V是反应器的有效体积。

2. 有机负荷(Organic Loading Rate,OLR):

OLR是反应器中单位体积废水所包含的有机物质量。通常以kg COD/m³.day表示。COD(化学需氧量)是一种常用的表示废水有机污染物浓度的参数。

OLR=Q*COD/V

Q是输入废水流量,COD是废水的化学需氧量,V是反应器的有效体积。

3. 有机去除率(Organic Removal Rate):

有机去除率是指废水中有机物质被反应器去除的百分比。可以通过测量输入废水中有机物质的浓度(C_in)和输出废水中有机物质的浓度

(C_out)来计算。

有机去除率 = (C_in - C_out) / C_in * 100%

4. 气体产量(Gas Production):

气体产量是指在反应器中产生的可燃气体,通常以m³/day或L/day 表示。这些可燃气体包括甲烷、氢气等。

气体产量 = V_gas / t

V_gas是收集到的气体体积,t是收集气体所需的时间。

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/d

C o —进出水 CO

D 浓度kgCOD/ m 3

E —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 =10m

l 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 v

1500 11.2 0.85

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1

2.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

UASB设计计算

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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%0.70

SS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/SS0.60

1、处理后出水水质

出水水质COD1BOD1

(mg/l)2187.00

2、UASB反应器有效容积及长、宽、高尺寸的确定

2.1、有效容积V R437.40m3

2.2、反应器数量 1.00

2.3、单个容积V R'437.40m3

2.4、有效高度H10.00m3

2.5、反应器面积S4

3.74m2

2.6、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间

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b 2.50m

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

UASB的设计计算

UASB的设计计算

UASB的设计计算

UASB(Upflow Anaerobic Sludge Blanket)是一种流动厌氧污水处

理技术,其特点是上升流动并通过固液分离器进行废水处理。在UASB的

设计计算中,需要考虑污水的特性、处理效果、废水流量、废水进出口浓度、沉淀池和反应器的体积等因素。

首先,需要了解污水的特性,包括COD、BOD、SS、氮、磷等指标。

这些指标可以根据水质分析结果得出。不同的污水特性,对UASB反应器

的设计有不同的要求。

然后,需要确定处理效果。根据国家标准或企业自身要求,确定废水

出水要求的指标,包括COD、BOD、SS等。这些要求会影响到反应器设计

中的一些参数,如停留时间、有机负荷等。

接下来,需要计算废水流量。废水流量可以根据企业的生产规模、产能、日均产水量等进行估算。通过分析废水流量,可以确定反应器的尺寸。常用的尺寸参数有底径、高度、废水进出口流速等。

然后,需要确定废水进出口浓度。通过废水进出口浓度可以计算出反

应器的去除率。通过调整进出口浓度,可以达到不同的去除效果。废水进

口浓度可以通过水质分析获得,废水出口浓度可以通过废水流量和去除率

计算得出。

接下来,需要计算沉淀池的体积。沉淀池用于固液分离,将废水中的

污泥沉降下来。沉淀池的体积可以通过污泥的沉降速度、停留时间等参数

来计算。

最后,根据废水流量、废水浓度、沉淀池体积等参数,可以计算出反

应器的体积。反应器的体积应该足够大,以确保有足够的停留时间,使微

生物有充分的时间进行分解和降解有机物。

在设计计算中,还需要考虑一些其他因素,如反应器的温度、PH值、通气装置等。这些因素会影响到微生物的生长和废水的处理效果。

UASB的设计计算

UASB的设计计算

.UASB的设计计算:

1.1 设计说明:

厌氧反应器一般可采用矩形和圆形结构,对于圆形反应器在同样面积下,其周长比矩形少12%,但是圆形反应器这一优点仅在采用单独池子时才成立,当采用两个或两个以上时,矩形反应器可以采用共用壁。本工程厌氧反应器进水水质:水量1200 m3/d COD30000mg/l,BOD20000mg/l,SS2000mg/l。SS去除率19%,CODcr去除率40%,BOD5去除率45%。

本工程选用四座座矩形UASB反应器,钢筋混凝土结构,体积有效系数90%。

1.2 设计计算:

1.反应器几何尺寸:

(1)容积负荷法:参考工程实际及本工程的水质条件,容积负荷选用9.5kgCOD/( m3/d)。反应器体积V=QS0/q

其中Q—反应器有效体积,m3 q—容积负荷,kgCOD/( m3/d)

S0—进水有机物浓度,gCOD/L

则V=1200×30/9.5=3789.47 m3

选用4座同样规格的池子,则每个池子体积不小于3789.47/4=947.37 m3,假定UASB体积有效系数取90%,则每池总容积不小于1052m3。

(2)池子几何尺寸(以单池为计算模型):

一般UASB的生产性装置的有效高度常采用5—8m,浓度较高的废水水力停留时间长时,常采用较大的反应器高度,鉴于此垃圾渗滤液的浓度较高,从微生物代谢及投资费用方面考虑,最大高度为10.5m。沉淀区水力负荷不超过0.7。本工程有效高度H取10.5m,超高H2取0.7m。

则表面积A=V/H1

其中A—厌氧反应器表面积,m2;H1—厌氧反应器高度,m;

uasb设计计算

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UASB设计计算

UASB(Upflow Anaerobic Sludge Blanket)是一种高效的生物处理系统,广泛应用于废水处理领域。UASB设计计算是指对UASB 反应器进行设计和计算,以确保其能够达到预期的处理效果和稳定运行。

一、UASB设计参数

UASB设计计算需要考虑的主要参数包括:进水流量、进水COD浓度、反应器有效容积、污泥停留时间(HRT)、温度、pH值等。这些参数将直接影响到UASB反应器的设计和运行。

进水流量是指单位时间内进入UASB反应器的废水流量,通常以立方米/小时(m³/h)表示。进水COD浓度是指废水中COD(化学需氧量)的浓度,常以毫克/升(mg/L)表示。

反应器有效容积是指UASB反应器的容积,通常以立方米(m³)表示。污泥停留时间(HRT)是指废水在UASB反应器中停留的时间,通常以小时(h)表示。温度和pH值对于UASB反应器内的微生物活动和反应速率有重要影响。

二、UASB设计计算方法

1. 确定进水负荷:进水负荷是指单位时间内进入UASB反应器的COD负荷,通常以千克COD/立方米/天(kgCOD/m³/d)表示。根据进水流量和进水COD浓度,可以计算出进水负荷。

2. 确定反应器有效容积:根据进水负荷和污泥停留时间,可以计算出反应器的有效容积。通常,污泥停留时间在4-12小时之间,具体取决于废水的特性和要求。

3. 确定污泥量:污泥量是指UASB反应器中所需的污泥量,通常以千克污泥/立方米/天(kgSS/m³/d)表示。根据进水COD浓度和污泥负荷系数,可以计算出污泥量。

UASB反应器的设计计算

UASB反应器的设计计算

UASB反应器的设计计算

一、设计说明

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。

二、设计参数

(一)参数选取

设计参数选取如下:

容积负荷(Nv)=10.2kgCOD/(m3•d);

污泥产率0.1kgMLSS/kgCOD;

产气率0.5m3/kgCOD

(二)设计水质

(三)设计水量

Q=2500m3/d=104 m3/h=0.029 m3/s

三、设计计算

(一)反应器容积计算

UASB有效容积:V有效=

式中:

Q ------------- 设计流量,m3/s

S0 ------------- 进水COD含量,mg/l

Nv -------------容积负荷,kgCOD/(m3•d)

V有效=2500m3

将UASB设计成圆形池子,布水均匀,处理效果好

取H=9m

采用4座相同的UASB反应器

则A1=69.4 m2

D=9.4m

取D=10m

则实际横截面积为

=πD2=×3.14×102

=78.5m2

实际表面水力负荷为

=0.6<1.0

q

1

故符合设计要求

(二)配水系统设计

本系统设计为圆形布水器,每个UASB反应器设36个布水点

(1) 参数

每个池子流量:

Q=104/4=26m3/h

(2)设计计算

布水系统设计计算草图见下图2.3:

圆环直径计算:每个孔口服务面积为:

UASB反应器设计计算

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UASB反应器

(1) 设计说明

本工程所处理工业废水属高浓度有机废水,生物降解性好,UASB 反器作为处理工艺的主体,拟按下列参数设计。

设计流量1200 m³/d =50m³/h

进水浓度CODcr=5000mg/L COD去除率为87.5%

容积负荷Nv=6.5kgCOD/(m³•d)

产气率r=0.4m³/kgCOD

污泥产率X=0.15kg/kgCOD

(2)UASB反应器工艺构造设计计算

① UASB总容积计算

UASB总容积:

V = QSr/Nv = 1200×5×87.5%/6.5 = 807.7 m³(3-1)

选用两座反应器,则每座反应器的容积Viˊ= V/2 = 404 m³设UASB的体积有效系数为87%,则每座反应器的实需容积

Vi = 404/87%= 464m³

若选用截面为8m×8m 的反应器两座,则水力负荷约为

0.3m³/(m²•h)<1.0m³/(m²•h)符合要求

求得反应器高为8m,其中有效高度7.5m,保护高0.5m.

② 三相分离器的设计

UASB的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。对污泥床的正常运行和获得良好的出水水质起十分重要的作用,根据已有的研究和工程经验,三相分离器应满足以下几点要求:

a.液进入沉淀区之前,必须将其中的气泡予以脱出,防止气泡进入沉淀区影响

沉淀效果。

b. 沉淀区的表面水力负荷应在0.7m³/(m²•h)以下,进入沉淀区前,通过沉淀槽底缝隙的流速不大于2.0m/h。

c. 沉淀斜板倾角不小于50°,使沉泥不在斜板积累,尽快回落入反应区内。

UASB设计计算

UASB设计计算

U A S B设计计算(实例)(总15页)

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UASB设计计算

一、设计参数

(1) 污泥参数

设计温度T=25℃

容积负荷N V= 污泥为颗粒状

污泥产率kgCOD,

产气率kgCOD

(2) 设计水量Q=2800m3/d=h= m3/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V

V=QS0/N V

V—反应器的有效容积(m3)

S0—进水有机物浓度(kgCOD/L)

V=3400×÷=1494m3

取有效容积系数为,则实际体积为1868m3

(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q1=(m2·d)

反应器表面积 A=Q/q1==

反应器高度 H=V/A=1868/= 取H=8m

采用4座相同的UASB反应器,则每个单池面积A1为:A1=A/4=4=

取D=9m

则实际横截面积 A2=4= m2

实际表面水力负荷 q1=Q/4A2=5 = m3/(m2·d)

q1〈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UASB反应器设30个布水点。

(完整版)UASB的设计计算

(完整版)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)//(0.53d m kgCOD N v =

进出水COD 浓度)/(112000L mg C = ,)/(1680L mg C e =(去除率85%) V=3028560

.585.02.111500m N E QC v =⨯⨯= 式中Q —设计处理流量d m /3

C 0—进出水CO

D 浓度kgCOD/3

m

E —去除率

N V —容积负荷,)//(0.53d m kgCOD N v = 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m h 0.6=则 横截面积:)(4760

.628562m h V S =有效

== 单池面积:)(7.1583

4762m n S S i === (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。

设池长m l 16=,则宽m l S b i 9.916

7.158===,设计中取m b 10= 单池截面积:)(16010162'm lb S i =⨯==

(3) 设计反应器总高m H 5.7=,其中超高0.5m

单池总容积:)(1120)5.05.7(160'3'm H S V i i =-⨯=⨯=

单池有效反应容积:)(96061603

'm h S V i i =⨯=⨯=有效

单个反应器实际尺寸:m m m H b l 5.71016⨯⨯=⨯⨯

反应器总池面积:)(48031602'm n S S i =⨯=⨯=

UASB相关计算公式

UASB相关计算公式

UASB相关计算公式

UASB(Upflow Anaerobic Sludge Blanket)是一种高效的厌氧消化处理技术,广泛应用于废水和废物处理过程中。其独特之处在于,废水通过一个垂直的反应器,其中自上而下流动,从而使得废物更好地与具有活性污泥的微生物接触。为了更好地理解UASB反应器的性能和效率,下面将介绍与UASB反应器相关的一些常用计算公式。

1. 总有机气化速率(Qgas)

UASB反应器中的有机废物在厌氧环境下被微生物转化为沼气。总有机气化速率是指每单位时间内UASB反应器中的有机物质转化为沼气的速率。它可以通过以下公式计算:

Qgas = Qw × CODw × Rm

其中,Qw是废水流量,CODw是废水中化学需氧量(COD),Rm是废物中有机物质转化为沼气的比率。

2. 气体产率(Ygas)

气体产率是指每单位COD被转化为沼气的产率。它可以通过以下公式计算:

Ygas = Qgas / Qw

其中,Qgas是总有机气化速率,Qw是废水流量。

3.气体产率常数(K)

气体产率常数定义了废物中的有机物质对沼气产生的影响程度。它可以通过以下公式计算:

K = Ygas / CODw

其中,Ygas是气体产率,CODw是废水中的化学需氧量。

4. 污泥产量(Yvss)

污泥产量是指每单位COD被转化为污泥的产率。它可以通过以下公式计算:

Yvss = Qvss / Qw

其中,Qvss是污泥的流量,Qw是废水流量。

5.污泥产量常数(Km)

污泥产量常数定义了废物中的有机物质对污泥产生的影响程度。它可以通过以下公式计算:

uasb的设计计算

uasb的设计计算

uasb的设计计算

UASB(上升流固定床)是一种广泛应用于废水处理和沼气发酵的高效

生态工艺。该工艺通过利用一系列微生物来将有机废水中的污染物转化成

沼气和沉积物,从而实现污水处理和能源回收的双重效益。

UASB的设计计算包括以下几个方面:反应器尺寸计算、水力负荷计算、气体产率计算以及厌氧池反应器参数的确定。

首先,设计师需要根据水流量和水质参数,计算出UASB反应器的尺寸。反应器的尺寸主要包括直径和高度。直径的计算通常根据水力停留时

间(HRT)和有效床高度来确定。高度的计算通常根据HRT、比负荷和水

力停留时间分布来确定。根据这些参数,可以使用经验公式或数值模拟方

法计算出反应器尺寸。

其次,设计师需要计算水力负荷(hydraulic loading rate,HLR)。HLR是指单位时间内通过反应器的水流量。通过计算入水流量和反应器尺寸,可以得到水力负荷值。根据水质参数,可以确定最佳的水力负荷范围,以保证反应器的最佳运行效果。

气体产率计算也是UASB设计计算的重要部分。气体产率通常是指单

位废水中产生的沼气流量(体积流量)和化学需氧量(COD)负荷之比。

通过测定废水中COD的浓度,可以计算出化学需氧量负荷。然后,根据反

应器运行的污泥负荷和废水中COD浓度,可以计算沼气产量。

最后,设计师还需要确定厌氧池反应器的一些参数。厌氧池反应器中

微生物的生长速率和COD的去除效率对于UASB的性能有重要影响。通过

测定反应器中的污泥负荷、微生物的生长速率以及COD的去除效率,可以

确定适合的反应器参数。

UASB的设计计算是一个复杂的过程,需要结合实际情况和具体要求

UASB的设计计算

UASB的设计计算
6.4.1 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 孔距2.0m,每根水管有3个配水孔,每个孔的服务面积 孔口向下。
6.4.2 布水孔孔径的计算:
流速 =
单池产泥
(3)污泥含水率98%,当污泥含水率〉95%时,取
则污泥产量:
单池排泥量:
(4) 污泥龄
6.6 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。
设计选用300钢板水槽内导轨湿式贮气柜,尺寸为: 。
6.10 UASB的其他设计考虑
6.10.1. 取样管设计
在池壁高度上设置若干个取样管,用以采取反应器内的污泥样,以随时掌握污泥在高度方向上的浓度分布情况,在距反应器底1.1~1.2m位置,沿池壁高度上设置4根,沿反应器高度方向各管相距0.8m,水平方向各管相距2.0m。取样管选用DN100mm的钢管,取样口设于距地面1.1m处,配球阀取样。
6.10.3 防腐措施
厌氧反应器腐蚀比较严重的地方是反应器的上部,此处无论是钢材或是水泥都会被损坏,因此,UASB反应器应重点进行顶部的防腐处理。在水平面以下,溶解的 会发生腐蚀,水泥中的 会因为碳酸的存在而溶解。沉降斜面也会腐蚀,为了延长反应器的使用寿命,反应器的防腐措施是必不可少的。本次设计中,反应器上部2m以上池壁用玻璃钢防腐,三相分离器-所有裸露的碳钢部位用玻璃钢防腐。

UASB工艺设计计算(全)

UASB工艺设计计算(全)

UASB工艺设计计算(全)

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%0.70

SS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/SS0.60

1、处理后出水水质

出水水质COD1BOD1

(mg/l)2187.00

2、UASB反应器有效容积及长、宽、高尺寸的确定2.1、有效容积V R437.40m3

2.2、反应器数量 1.00

2.3、单个容积V R'437.40m3

2.4、有效高度H10.00m3

2.5、反应器面积S4

3.74m2

2.6、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间

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b 2.50m

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

(完整版)UASB的设计计算

(完整版)UASB的设计计算

(完整版)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)//(0.53

d m kgCOD N v =

进出⽔COD 浓度)/(112000L mg C = ,)/(1680L mg C e =(去除率85%) V=

3028560

.585

.02.111500m N E QC v =??= 式中Q —设计处理流量d m /3

C 0—进出⽔CO

D 浓度kgCOD/3

m E —去除率

N V —容积负荷,)//(0.53

d m kgCOD N v =

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m h 0.6=则横截⾯积:)(4760

.62856

2m h

V S =有效=

=

单池⾯积:)(7.1583

4762m n S S i ===

(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。设池长m l 16=,则宽m l S b i 9.916 7

.158===

,设计中取m b 10= 单池截⾯积:)(16010162

'm lb S i =?==

(3)设计反应器总⾼m H 5.7=,其中超⾼0.5m

单池总容积:)(1120)5.05.7(160'3

'm H S V i i =-?=?=

单池有效反应容积:)(96061603

'm h S V i i =?=?=有效单个反应器实际尺⼨:m m m H b l 5.71016??=??

反应器总池⾯积:)(48031602

'm n S S i =?=?= 反应器总容积:)(336031120'3

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3.5UASB 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=0.032m 3/s 。(3)水质指标

表5UASB 反应器进出水水质指标

水质指标COD (㎎⁄L )BOD (㎎⁄L )SS (㎎⁄L )进水水质37352340568设计去除率85%90%/设计出水水质

560

234

568

3.5.2UASB 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 V

V—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 2

m

A D 67.814

.303

.59441

=×==

π取D=9m

则实际横截面积

A 2=3.14D 2/4=63.6m 2

实际表面水力负荷q 1=Q/4A 2=141.67/5×63.6=0.56q 1在0.5—1.5m/h 之间,符合设计要求。3.5.3UASB 进水配水系统设计

(1)设计原则(2)设计参数

每个池子的流量

Q 1=141.67/4=35.42m 3/h

(3)设计计算

查有关数据[6],对颗粒污泥来说,容积负荷大于4m 3/(m 2.h)时,每个进水口的负荷须大于2m 2则

布水孔个数n 必须满足пD 2/4/n>2

即n<пD 2/8=3.14×9×9/8=32

取n=30

每个进水口负荷a=пD 2/4/n=3.14×9×9/4/30=2.12m 2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4

①内圈5个孔口设计

服务面积:S 1=5×2.12=10.6m 2折合为服务圆的直径为:

m S 67.314

.36

.10441

=×=π用此直径用一个虚圆,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:

3.14×d 12/4=S 1/2

m S d 6.214

.36

.102211=×==

π②中圈10个孔口设计

服务面积:S 1=10×2.12=21.2m 2折合为服务圆的直径为:

m

S S 36.614

.3)

2.216.10(4)(421=+×=+π

则中间圆环的直径计算如下:

3.14×(6.362-d 22)/4=S 2/2

则d 2=5.2m ③外圈15个孔口设计

服务面积:S 3=15×2.12=31.8m 2折合为服务圆的直径为

m

S S S 0.914

.3)

8.312.216.10(4)

(4321=++×=

++π则中间圆环的直径计算如下:3.14×(92-d 32)=S 3/2则d 3=7.8m

布水点距反应器池底120mm ;孔口径15cm

图4

UASB 布水系统示意图

3.5.4三相分离器的设计

(1)设计说明UASB 的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。对污泥床的正常运行和获得良好的出水水质起十分重要的作用,根据已有的研究和工程经验,三相分离器应满足以下几点要求:

沉淀区的表面水力负荷<1.0m/h ;

三相分离器集气罩顶以上的覆盖水深可采用0.5~1.0m ;

沉淀区四壁倾斜角度应在45º~60º之间,使污泥不积聚,尽快落入反应区内;沉淀区斜面高度约为0.5~1.0m ;

进入沉淀区前,沉淀槽底缝隙的流速≤2m/h ;总沉淀水深应≥1.5m ;水力停留时间介于1.5~2h ;

分离气体的挡板与分离器壁重叠在20mm 以上;以上条件如能满足,则可达到良好的分离效果。(2)设计计算

本设计采用无导流板的三相分①沉淀区的设计

沉淀器(集气罩)斜壁倾角θ=50°沉淀区面积:

A=3.14×D 2/4=63.6m 2

表面水力负荷q=Q/A=141.67/(4×63.6)=0.56m 3/(m 2.h)<1.0m 3/(m 2.h)符合要求

②回流缝设计

h 2的取值范围为0.5—1.0m,h 1一般取0.5

取h 1=0.5m h 2=0.7m h 3=2.4m 依据图8中几何关系,则

b 1=h 3/tanθb 1—下三角集气罩底水平宽度,θ—下三角集气罩斜面的水平夹角h 3—下三角集气罩的垂直高度,m

b 1=2.4/tan50=2.0m

b 2=b -2b 1=9-2×2.0=5.0m

下三角集气罩之间的污泥回流缝中混合液的上升流速v 1,可用下式计算:

V 1=Q 1/S 1=4Q 1/3.14b 2

Q 1—反应器中废水流量(m 3/s )S 1—下三角形集气罩回流缝面积(m 2)

h m h m V /2/8.14

/0.514.34

/67.1412

1<=×=

符合要求

上下三角形集气罩之间回流缝流速v 2的计算:V 2=Q 1/S 2

S 2—上三角形集气罩回流缝面积(m 2)CE—上三角形集气罩回流缝的宽度,CE>0.2m 取CE=1.0m

CF—上三角形集气罩底宽,取CF=6.0m

EH=CE ×sin50=1.0×sin50=0.766m EQ=CF+2EH=6.0+2×1.0×sin50=7.53m

S 2=3.14(CF+EQ).CE/2=3.14×(6.0+7.53)×1.0/2=21.24m 2

v 2=141.67/4/21.24=1.67m/h v 2

确定上下集气罩相对位置及尺寸

BC=CE/cos50=1.0/cos50=1.556m HG=(CF -b 2)/2=0.5m EG=EH+HG=1.266m

AE=EG/sin40=1.266/sin40=1.97m BE=CE ×tan50=1.19m AB=AE -BE=0.78m

DI=CD ×sin50=AB ×sin50=0.778×sin50=0.596m

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