EGSB-膨胀颗粒污泥床反应器设计计算演示教学
egsb膨胀颗粒
EGSB反应器设计计算（圆形）CF 5.5mDH=CD×sin50°0.766044443mDE=2DH+CF7.032088886mDI=DE-b2 1.823900477m上三角形集气罩回流逢之间面积S2=π(CF+DE)CD/219.68534256㎡CH0.64278761mAI 2.173639946mh4=CH+AI 2.816427555mh51m上集气罩上底直径d=CF-2h5tg40° 3.821800738mBC=CD/sin40° 1.555723827mDI=0.5(DE-b2)0.911950238mAD=DI/cos50° 1.418742715mBD=DH/cos50° 1.191753593mAB=AD-BD0.226989122m反应器中废水流量Q1=Q/(n*24)78.125m³/h 下三角形集气罩回流逢面积S1=1/4π*b2221.30408509㎡回流逢中混合液的上升流速V1=Q1/S1 3.667137062m/h上下三角形集气罩之间回流逢中流速 V2=Q1/S2 3.968688874m/h︒=40sinCDCH50tgDIAI⋅=EGSB 反应器进水应符合下列条件：a）pH 值宜为 6.5～7.8；b）常温厌氧温度宜为 20℃～25℃，中温厌氧温度宜为 30℃～35℃，高温厌氧温度宜为50℃～55℃；c）CODCr:N:P=100～500:5:1；d）EGSB 反应器进水中悬浮物含量宜小于 2000mg/L；e）废水中氨氮浓度宜小于 2000mg/L；f）废水中硫酸盐浓度宜小于 1000mg/L 或 CODCr/SO42-比值大于 10；g）废水中 CODcr 浓度宜为 1000mg/L～30000mg/L；h）严格控制重金属、氰化物、酚类等物质进入厌氧反应器的浓度。
EGSB反应器的有效水深应在16m～24m之间。
EGSB介绍..
EGSB 反应器的结构和特征
1.结构：
EGSB反应器主要包括布水装置、 三相分离器、出水收集装置、循环 装置、气液分离器、排泥装置及加 热和保温装置。
EGSB反应器结构示意图
1.1布水装置
布水装置宜采用一管多孔式布水，孔口流速应大于2m/s，穿孔管直径 大于100mm。
配水管中心距反应器池底宜保持150mm～250mm的距离。
1 污泥颗粒化机理
1.1选择压理论（1983） 反应器对污泥的连续选择过程 废水经水解后产生的大量VFA(挥发性有机酸) Methanotrix对VAF的亲和力更高，作为优势菌种具有聚集并附着在废 水中其他颗粒的表面的能力
1.2甲烷丝状菌在微絮体中的架桥作用（1987） 甲烷丝状菌特殊的形态和表面特性，其能在几个微絮体间架桥形成 较大颗粒
亚单位聚集期 大量的亚单位生成后，亚单位表面的丝状菌互相粘连开始是2到3 个，慢的发展成多个，亚单位间呈透明状，边缘不整齐，整体呈 桑状，称为初生颗粒
初生颗粒的生长期 随着初生颗粒内细菌的生长和 黑色金属硫化物在亚单位间的 沉积，颗粒逐渐变得致密，亚 单位间不再透明，颗粒表面逐 渐被细菌代谢所产生的基质包 围，表面变得光滑而整齐，形 成一个具有一定强度和弹性的 栋样黑色颗粒，一个完整的颗 粒污泥初步形成。
絮凝污泥丝状菌增长期 呈分散状的污泥逐渐形成有结构 的絮体 活性污泥中非生物物质的数量减 少，各种菌尤其是丝状菌（主要 是丝状甲烷菌）数量明显增多 随着絮状体的出现，污泥活性明 显增强，使反应器内VFA浓度下 降并趋于稳定，Methanosarcina （甲烷八叠球菌属）数量下降
颗粒污泥亚单位生成期 具有大量甲烷毛发菌的絮凝污 泥，随着反应器有机负荷和水 利条件的增加，逐步结聚成小 的团块，这些团块是形成颗粒 污泥的亚单位。聚结成的团块， 由于丝状菌的缠绕和其分泌的 胞外附着物的粘连，结构变得 致密，大小一般为50-100um形 状不规则
EGSB介绍
通过电中和削弱了微生物间的排斥作用，更易形成颗粒
1.4胞外聚合物假说
通过扫描电镜观察发现，颗粒污泥中某些细菌会分泌出胞外聚合物， 而胞外聚合物为共生细菌间提供生成各种生物键的条件
微生物细胞连在一起形成微生物菌落的层状结构，在此基础上细菌 进一步生长成颗粒污泥
1.5结晶核心的形成（1997） 颗粒污泥形成类似结晶的过程 在晶核的基础上，颗粒不断发育最终形成颗粒污泥 颗粒化晶核来自废水中或泥中不溶性无机盐 在启动过程中加入Ca2+加快晶核的形成，对已经形成的颗粒污泥镜
水中其他颗粒的表面的能力
1.2甲烷丝状菌在微絮体中的架桥作用（1987）
甲烷丝状菌特殊的形态和表面特性，其能在几个微絮体间架桥形成 较大颗粒
甲烷丝状菌形成的能使整个结构稳定的网状结构对颗粒强度有重要 作用
1.3微絮体电中和 微生物表面带负电荷，与废水中金属离子（Ca2+ 、Mg2+、 Fe2+）间
• 颗粒污泥的膨胀床改善了废水中有机物与微生物之间的 接触，强化了传质效果，提高了反应器的生化反应速度， 从而大大提高了反应器的处理效能
EGSB反应器对有机物的降解 原理
在废水的厌氧处理过程中，废 水的有机物经大量微生物的共同作 用，被最终转化为甲烷、二氧化碳 、水、硫化氢和氨。不同的微生物 的代谢过程相互影响，相互制约， 形成复杂的生态系统。
EGSB反应器结构图
1.4循环装置
循环装置有出水外循环和气提式内循环两种方式
出水外循环是由水泵加压实现，须消耗一部分动力；气提式内循环 以自身产生的沼气作为提升动力，实现混合液的内循环
出水外循环的回流比宜在100％～300％之间，一般单独设置循环水 池，循环水池停留时间宜为5min～10min，为回收颗粒污泥在循环水 池内设细格筛。
EGSB介绍.ppt
EGSB反应器主要包括布水装置、 三相分离器、出水收集装置、循环 装置、气液分离器、排泥装置及加 热和保温装置。
EGSB反应器结构示意图
1.1布水装置
布水装置宜采用一管多孔式布水，孔口流速应大于2m/s，穿孔管直径 大于100mm。
配水管中心距反应器池底宜保持150mm～250mm的距离。
宜选用机械强度和化学稳定性好的卵石作承托层，卵石直径宜为 8mm～16mm，厚度宜为200mm～300mm。
③高水力负荷使得反应器内的搅拌强度加大，这保证了颗粒污泥与废水 之间的充分接触，强化了传质过程，可以有效地解决UASB常见的短流、 死角和堵塞问题。但是在高水力负荷和产气浮力搅拌的共同作用下， EGSB反应器容易发生污泥流失现象。因此，三相分离器的设计成为 EGSB高效稳定运行的关键。
④反应器采用出水回流技术。对于低温和低负荷有机废水，回流可以增 加反应器的水力负荷，保证处理效果对于超高浓度或含有毒物质的有机 废水，回流可以稀释进入反应器内的基质浓度和有毒物质浓度，降低其 对微生物的抑制和毒害，这是EGSB区别于UASB工艺最为突出的特点 之一。
产乙酸阶段 酸化阶段的产物被进一步转化为乙酸、氢气、碳酸及新的 细胞物质（包括中间产物转化为乙酸和氢气、氢气和二氧化碳形成乙酸）
产甲烷阶段 这一阶段里，乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇等被转化甲 烷、二氧化碳和新的细胞物质（包括乙酸转化为甲烷、氢气和二氧化碳转 化为甲烷）
1.结构：
EGSB 反应器的结构和特征
➢ 三相分离器一般选用高密度聚乙 烯（HDPE）、碳钢、不锈钢等材料 ， 如采用碳钢材质离器
1.3出水收集装置
出水收集装置应设在EGSB反应 器顶部 圆柱形EGSB反应器出水一般采用 放射状的多槽或多边形槽出水方式 处理废水中含有蛋白质、脂肪或 大量悬浮固体，一般在出水收集装
egsb厌氧反应器主要问题及改进措施
egsb厌氧反应器主要问题及改进措施
EGSB（Expanded Granular Sludge Bed）厌氧反应器是一种高效的废水处理设备，但在实际应用中也存在一些主要问题，如：容易出现颗粒污泥的流化失败、反应器内部的短路和死区、以及反应器的堵塞等。
为了解决这些问题，可以采取以下改进措施：
1. 优化反应器的结构设计，采用多层反应器或者增加反应器的高度，以提高反应器的效率和处理能力。
2. 采用新型的颗粒污泥培养技术，提高颗粒污泥的稳定性和流化性能，减少颗粒污泥的流化失败。
3. 加强反应器内部的混合和传质，减少短路和死区的出现，提高反应器的处理效率。
4. 优化反应器的进水和出水系统，减少反应器的堵塞和淤积，保证反应器的正常运行。
5. 加强对反应器的监测和控制，及时发现和解决反应器运行中出现的问题，保证反应器的稳定运行。
通过以上改进措施，可以有效地解决EGSB 厌氧反应器存在的问题，提高反应器的处理效率和稳定性，为废水处理提供更加可靠的技术支持。
EGSB反应器实验装置及启动实验设计研究
流 速 Ｖ ｐ一 般小 于 ｌ ｈ 所 以整个 颗粒 污 泥床 几 ｕ ｍ／ ，
乎 为一静 止床 。而 Ｅ Ｂ反 应 器 独有 的特 征 使 它 ＧＳ 可 以进一 步 向着空 间化 方 向发展 ， 反应器 的高径 比 可高达 ２ Ｏ：１ 更 高 。对 于相 同容 积 的 反 应器 而 或 言 ， ＧＳ Ｅ Ｂ反 应器 的 占地 面 积 大 为减 小 ， 同时 出水
ｃ ｂ ｅ Ｔｈ ｅ ｃ ｏ ａ ｗｏ ｍｏ ｔ ｓ ｔ ｅｇ ａ ｕ ａ ｌ ｄ ｅｇ ｅ ｗｅ ｌａ ｄ ｔ ｅｉ ｉｉｌ ｔ ｒｕ ｆ ｈ ＧＳ ｅ ｃ ｏ ｓ ｓ ｃ ｅ ｓ ｕ ． ａ ｌ． ｅ ｒ ｔ ｒ ｒ ｎ ｔ ｎ ｈ －ｈ ｒ ｎ ｌｒｓｕ ｇ ｒ ｗ ｌ， ｎ ｈ ｎ ｔ ａ ｔ ｐ ｏ ｅ Ｅ ａ ａｓ ｔ Ｂ ｒａ ｔ ｒｗａ ｕ ｃ ｓ ｆ １ Ｔｈ ｓ ｒ ｈ ａ ｉ ｆｔ ｅ ｓ ｂ ｅ ｕ ｎ ｘ ｅ ｉ ｎ ａ ｔ ｄ ｅ ． ｅ ｅ ａ ｅ ｔ ｅ ｂ ｓｓ ｏ ｈ ｕ ｓ ｑ ｅ ｔ ｐ ｒｍｅ ｔ ｌｓ ｕ ｉｓ ｅ Ｋｅ ｒ ｓ Ｅ ｐ ｎ ｅ ａ ｕａ ｌｄ ｅ Ｂ ｄ Ｒ ａ ｔｒ Ｅ ｐ ｒ ｎ Ｓｔ ｒ ｐ ｙ ｗｏ ｄ ｘ ａ ｄ ｄ Ｇｒ ｎ ｌｒ Ｓｕ ｇ ｅ ｅ ｃｏ ｘ ｅ ｉ ｍｅ ｔ ａｔ ｕ
李 湘凌 周元祥
（ 肥工 业 大学资 源与环境 工程学 院 合
摘要
合肥
２０ ０ ） ３０９
ＥＳ Ｇ Ｂ反应 器被认为是最有前途的厌 氧反 应 器， 目前 的研 究还 比较 有限。为 了开展 Ｅ Ｓ Ｇ Ｂ反 应 器相 关 实验 研
究， 本文设计 了一种可 实际操作的 Ｅ Ｓ Ｇ Ｂ反应 器实验装置 ， 同时结合 该 实验装 置， 设计 了行之有 效的启动 实验方 案。 实验
厌氧颗粒污泥膨胀床反应器(EGSB)废水处理工程技术规范
厌氧颗粒污泥膨胀床反应器（EGSB）废水处理工程技术规范目录1 适用范围12 规范性引用文件13 术语和定义24 设计水量和设计水质35 总体要求46 工艺设计57 检测和过程控制118 主要辅助工程129 施工与验收1210 运行与维护15GB 50203 砌体工程施工质量验收规范GB 50204 混凝土结构工程施工质量验收规范GB 50205 钢结构工程施工质量验收规范GB 50209 建筑地面工程施工质量验收规范GB 50222 建筑内部装修设计防火规范GB 50268 给水排水管道工程施工及验收规范GB 50275 压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范GB/T 18883 室内空气质量标准GBJ 19 工业企业采暖通风及空气调节设计规范GBJ 22 厂矿道路设计规范GBJ 87 工业企业噪声控制设计规范GBZ 1 工业企业设计卫生标准GBZ 2 工作场所有害因素职业接触限值CJJ 60 城市废水处理厂运行、维护及其安全技术规程HGJ 212 金属焊接结构湿式气柜施工及验收规范HJ/T 91 地表水和废水监测技术规范JGJ 80 建筑施工高处作业安全技术规范NY/T 1220.1 沼气工程技术规范第1 部分：工艺设计NY/T 1220.2 沼气工程技术规范第2 部分：供气设计《建设项目（工程）竣工验收办法》（国家计委计建设（1990）1215 号）《建设项目竣工环境保护验收管理办法》（国家环境保护总局令（2001）第13 号）3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。
3.1 厌氧颗粒污泥膨胀床反应器expanded granular sludge blanket reactor (简称EGSB反应器)指由底部的污泥区和中上部的气、液、固三相分离区组合为一体的，通过回流和结构设计使废水在反应器内具有较高上升流速，反应器内部颗粒污泥处于膨胀状态的厌氧反应器。
3.2 外循环external the circle指将通过顶层三相分离器的出水经动力提升，与进水相混合的一种循环方式。
厌氧颗粒污泥膨胀床反应器(EGSB)废水处理工程技术规范
厌氧颗粒污泥膨胀床反应器（EGSB）废水处理工程技术规范目录1 适用范围12 规范性引用文件13 术语和定义24 设计水量和设计水质35 总体要求46 工艺设计57 检测和过程控制118 主要辅助工程129 施工与验收1210 运行与维护15GB 50203 砌体工程施工质量验收规范GB 50204 混凝土结构工程施工质量验收规范GB 50205 钢结构工程施工质量验收规范GB 50209 建筑地面工程施工质量验收规范GB 50222 建筑内部装修设计防火规范GB 50268 给水排水管道工程施工及验收规范GB 50275 压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范GB/T 18883 室内空气质量标准GBJ 19 工业企业采暖通风及空气调节设计规范GBJ 22 厂矿道路设计规范GBJ 87 工业企业噪声控制设计规范GBZ 1 工业企业设计卫生标准GBZ 2 工作场所有害因素职业接触限值CJJ 60 城市废水处理厂运行、维护及其安全技术规程HGJ 212 金属焊接结构湿式气柜施工及验收规范HJ/T 91 地表水和废水监测技术规范JGJ 80 建筑施工高处作业安全技术规范NY/T 1220.1 沼气工程技术规范第1 部分：工艺设计NY/T 1220.2 沼气工程技术规范第2 部分：供气设计《建设项目（工程）竣工验收办法》（国家计委计建设（1990）1215 号）《建设项目竣工环境保护验收管理办法》（国家环境保护总局令（2001）第13 号）3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。
3.1 厌氧颗粒污泥膨胀床反应器expanded granular sludge blanket reactor (简称EGSB反应器)指由底部的污泥区和中上部的气、液、固三相分离区组合为一体的，通过回流和结构设计使废水在反应器内具有较高上升流速，反应器内部颗粒污泥处于膨胀状态的厌氧反应器。
3.2 外循环external the circle指将通过顶层三相分离器的出水经动力提升，与进水相混合的一种循环方式。
厌氧膨胀颗粒床反应器(EGSB)工艺设计计算书电子教案
1 6.32
3.11
AD
BD
上三角形集气罩与下三角形集气罩重叠 的斜面长度
AB
沿下集气罩斜面方向的水流速度
气泡的直径
废水的动力粘滞系数
气液分离 设计
气泡在下集气罩边缘的上升速度
核算设计结果
每天的产量体积
va d μ vb BC/AB vb/va 满足设计要求 Qa
上集气罩上底直径 上三角形集气罩底端到下三角形集气罩 的竖直距离
代号 Q S0 Nv
Se
V n V1
D
D1 A
q
θ h1 h2 h3 b1 b2 v1 CD CF DH DE S2 v2 CH DI AI h4 h5
BCΒιβλιοθήκη 单位 m3/dmg/L
kgCODcr/(m3·d) ﹪
mg/L kgMLSS/kgCOD
项目名称
厌氧颗粒污泥膨胀床反应器 设计计算书
项目 进水流量
参数
进水COD
容积负荷 设计参数 COD去除率
出水COD 污泥产率 产气率
反应区有效容积
反应器数量 单体反应区容积
反应区的有效水深 反应区的面积 反应区上升流速 反应区直径 反应区有效截面积 EGSB反应 沉淀区直径 器池体 沉淀区面积
沉淀区高度
总沉淀水深应大于1.5m 沉淀区水力表面负荷＜3.0m/h 水力停留时间介于1.5～2h 反应器超高取0.5m
反应器的高径比应在3～8之间 一般可取45～60°
相邻两个下三角形集气罩之间的水平距离
沼气产率为0.45～0.50Nm3/kgCODcr 按照每天气量的20%设计 沼气上升流速取0.1m/s
膨胀床反应器原理
膨胀床反应器原理
膨胀床反应器（EGSB）是一种高效的厌氧生物反应器，其原理在于改进的UASB反应器的基础上通过较高的液体表面上升流速和优良的三相分离器来提高处理效率。
其工作原理为：
1. 高液体表面上升流速：废水通过底部配水系统进入反应器，在很高的上升流速作用下，废水与颗粒污泥充分接触，这有助于有机物的有效降解。
2. 颗粒污泥的作用：使用的颗粒污泥具有良好的沉降性能，这使得在高流体上升速度下，污泥仍能有效沉淀并返回反应区，以维持反应器的生物量。
3. 三相分离器：混合液首先在三相分离器中脱气，沼气被收集后排出反应器，而脱气后的混合液则进入沉淀区进一步进行固液分离。
澄清的出水随后流出反应器。
4. 有机负荷：EGSB能够承受比UASB反应器更高的有机负荷，通常在6-25kgCOD/m³·d范围内，这使得其在处理同等规模有机废水时所需占地面积更少。
5. 运行稳定性：由于采用颗粒污泥，其沉降速度快于污水的上升速度，因此EGSB运行过程中很少出现跑泥现象，从而保证了运行的稳定性。
6. 温度和pH值控制：为保证最佳的厌氧消化效果，需控制适宜的温度范围（35-38°C）和进水pH值（控制在6.5以上），以确保生物反应的正常进行。
EGSB反应器使用说明书知识讲解
E G S B反应器使用说明书目录1、EGSB反应器介绍 (1)2、EGSB厌氧工艺原理 (1)3、EGSB反应器特点 (1)4、EGSB反应器启动运行 (2)1）菌种驯化 (2)2）颗粒污泥培养 (2)3）负荷提高 (3)3）试运行 (3)5、EGSB反应器主要参数控制 (3)1）反应器有机负荷 (3)2）上流速度 (4)3）环境因素的控制 (4)6、影响EGSB反应器的环境因素 (4)1）温度及温度的波动 (4)2）PH值范围及PH缓冲能力 (5)3）营养物与微量元素 (5)EGSB反应器使用说明书1、EGSB反应器介绍EGSB即膨胀颗粒污泥床反应器，系第三代厌氧反应器，反应器中颗粒污泥床处于部分或全部“膨胀化”的状态。
为了提高上流速度，EGSB反应器采用较大的高度—直径比和大的回流比。
在高的上流速度和产气的搅动下，废水与颗粒污泥间的接触更充分。
由于良好的混合传质作用，EGSB反应器内所有的活性的细菌，包括颗粒污泥内部的细菌都能得到来自废水的有机物，也就是说，在EGSB内更多微生物参与了水处理过程。
因此可允许废水在反应器中有很短的水力停留时间。
2、EGSB厌氧工艺原理厌氧消化过程可划分为四个相对独立但密不可分的步骤：水解阶段、酸化阶段、产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段。
第一组微生物，酸化细菌完成厌氧消化过程的前两个步骤，即水解和酸化。
它们通过胞外酶将聚合物如蛋白质、脂肪和碳水化合物水解为能进入细胞内部的小分子物质，在细胞内部氧化降解而形成二氧化碳(CO2)、氢(H2)和主要产物－挥发性脂肪酸(VFA)。
第二组微生物，产氢产乙酸菌在酸化过程中把上述产物转化为乙酸盐、氢及二氧化碳。
第三组微生物是产甲烷菌，它们将乙酸盐或氢和二氧化碳转化为甲烷。
3、EGSB反应器特点1）BOD去除率高（90%～95%）；运行稳定，构造简单。
2）更易形成颗粒污泥且分布均匀，污泥床内生物量多（可达60g/l）；非常适用于中高浓度有机废水处理。
EGSB膨胀颗粒污泥床反应器设计计算
膨胀颗粒污泥床反应器（EGSB）膨胀颗粒污泥床反应器是一种新型的高效厌氧生物反应器，是在UASB反应器的基础上发展起来的第三代厌氧生物反应器。
与UASB反应器相比，它增加了出水再循环部分，使得反应器内的液体上升流速远远高于UASB反应器，污水和微生物之间的接触进一步加强。
正是由于这种独特的技术优势，使得它越来越多地用于有机污水的处理，并且具有较高的处理效率。
（1） EGSB设计参数：设计流量: Q＝7500m3/d＝312.5m3/h容积负荷：8.0kg/m3·dCODcr去除率：≥80%停留时间：t=5h进水COD浓度：S＝4000mg/L污泥产率：0.1kgMLSS/kgCOD；产气率：0.5m3/kgCOD（2）构筑物设计罐体为圆形，单座尺寸：D=8m H=22.5m结构形式: 钢筋混凝土数量: 4 座EGSB设计计算依据《厌氧颗粒污泥膨胀床（EGSB）反应器污水处理工程技术规范》EGSB 反应器进水应符合下列条件：a）pH 值宜为 6.5～7.8；b）常温厌氧温度宜为 20℃～25℃，中温厌氧温度宜为 30℃～35℃，高温厌氧温度宜为50℃～55℃；c）CODCr:N:P=100～500:5:1；d）EGSB 反应器进水中悬浮物含量宜小于 2000mg/L；e）废水中氨氮浓度宜小于 2000mg/L；f）废水中硫酸盐浓度宜小于 1000mg/L 或 CODCr /SO42-比值大于 10；g）废水中 CODcr浓度宜为 1000mg/L～30000mg/L；h）严格控制重金属、氰化物、酚类等物质进入厌氧反应器的浓度。
因此根据进水水质和运行情况，进行磷盐、碱式氯化铝、三氯化铁、次氯酸钠、氢氧化钠、盐酸及微量元素的配置和投加。
因此设立加药间选用WA-0.5A-Ⅱ型加药泵根据设备参数，故加药间尺寸应为： 3356m h B L ⨯⨯=⨯⨯ 3.4.4.4 EGSB 构筑物主体设计计算 参数选取：设计流量: Q ＝7500m 3/d ＝312.5m 3/h 容积负荷：8.0kg/m 3·d CODcr 去除率：≥80% 停留时间：t=5h进水COD 浓度S 0＝4000mg/L 污泥产率0.1kgMLSS/kgCOD ； 产气率0.5m 3/kgCOD 设计罐体为圆形 有效容积：V 有效=30375080.47500m N S Q V =⨯=⨯式中：Q - 设计流量，m 3/s S 0 -进水COD 含量,mg/L N v -容积负荷,kgCOD/(m 3·d) 取反应器有效高度：h=20m反应器面积：2m 5.187203750===h V A 有效， 采用4座相同EGSB 反应器 则每个反应器的面积A1=A/4=46.88 m 2反应器直径取D=8m 横截面积mA D 73.746.88441=⨯==ππA2=1/4πD 2=50.24m 2取反应器总高H ＇=22.5m ，其中超高为0.5m 反应器总容积V ＇=187.5(H ＇－0.5)=187.5×22=4125 m 3 EGSB 反应器的体积有效系数：%90.90%10041253750=⨯ 3.4.4.5 反应器的升流速度 上升流速:)/(22.624.505.312Q 2h m A ===ν。
EGSB(膨胀颗粒污泥床)
EGSB（ExpandedGranularSludgeBed），中文名膨胀颗粒污泥床，是第三代厌氧反应器，于20世纪90年代初由荷兰Wageingen农业大学的Lettinga 等人率先开发的。
其构造与UASB反应器有相似之处，可以分为进水配水系统、反应区、三相分离区和出水渠系统。
与UASB反应器不同之处是，EGSB 反应器设有专门的出水回流系统。
EGSB反应器一般为圆柱状塔形，特点是具有很大的高径比，一般可达3~5，生产装置反应器的高度可达15~20米。
颗粒污泥的膨胀床改善了废水中有机物与微生物之间的接触，强化了传质效果，提高了反应器的生化反应速度，从而大大提高了反应器的处理效能。
厌氧膨胀颗粒床反应器(ExpandedGranularSludgeBed，简称EGSB)是在上流式厌氧污泥床(UASB)反应器的研究成果的基础上，开发的第三代超高效厌氧反应器，该种类型反应器除具有UASB反应器的全部特性外，还具有以下特征，①高的液体表面上升流速和COD去除负荷；②厌氧污泥颗粒粒径较大，反应器抗冲击负荷能力强；③反应器为塔形结构设计，具有较高的高径比，占地面积小；④可用于SS含量高的和对微生物有毒性的废水处理。
中温EGSB厌氧处理玉米酒精废水粮食发酵生产酒精的过程中会产生大量的废糟液，废糟液的BOD和COD含量都相当高，如果直接排放，会对环境造成很大污染。
同时酒精废糟液中富含有机物和矿物质，具有很高的营养价值，可将其回收制成DDG饲料。
唐山市冀东溶剂有限公司有一条年产3.3万t食用酒精生产线，根据酒精废糟液的上述特性，公司采用DDG饲料十厌氧消化工艺来治理废糟液，即先将废糟液进行固液分离，得到DDG湿饲料，再将滤液即废水采用新型的中温厌氧颗粒污泥膨胀床工艺处理联产沼气，然后将所产沼气用来烘干DDG饲料。
经过处理的酒精废水，生物降解率达到96%以上，COD小于l000mg/L，BOD小于600mg/L，达到GB8978-1996《污水综合排放标准》污水三级排放标准，排放人城市污水管网。
EGSB膨胀颗粒污泥床反应器设计计算
EGSB膨胀颗粒污泥床反应器设计计算膨胀颗粒污泥床反应器是一种用于废水处理的生物反应器，其主要原理是将有机废水通过床层中的膨胀颗粒污泥进行生物降解，并将污水中的有机物质转化为无害物质。
本文将对膨胀颗粒污泥床反应器的设计和计算进行详细介绍，包括反应器的尺寸和负荷计算。
1.膨胀颗粒污泥床反应器尺寸设计膨胀颗粒污泥床反应器的尺寸设计主要涉及到反应器的高度、床层的高度和直径、反应器的体积等方面。
以下是一些设计要点和计算步骤：-反应器高度设计：膨胀颗粒污泥床反应器的高度应根据污水的有机负荷量、水力停留时间（HRT）和污泥浓度等参数来确定。
一般来说，反应器高度以2-3m为宜。
具体计算方法如下：反应器高度=有机负荷量/（床层总体积x污泥质量浓度x1000）其中，有机负荷量的计算方法是废水的COD浓度乘以COD去除率，结果再除以HRT。
-床层高度和直径设计：床层的高度和直径应根据床层中膨胀颗粒污泥的沉降速度来确定，一般来说，污泥床层的高度和直径比应为3-5床层高度=3-5x床层直径-反应器体积设计：反应器的体积应根据污水流量和水力停留时间来确定。
具体计算方法如下：反应器体积=污水流量/HRT2.膨胀颗粒污泥床反应器负荷计算膨胀颗粒污泥床反应器的负荷计算主要涉及到床层的负荷和污泥的浓度。
以下是一些设计要点和计算步骤：-床层负荷计算：床层负荷主要是指单位时间内通过单位床层面积的有机物质的负荷。
具体计算方法如下：床层负荷=单位时间内有机负荷量/床层面积-污泥浓度计算：污泥浓度是指床层中膨胀颗粒污泥的质量浓度，一般来说，污泥浓度应保持在2-5g/L之间。
通过以上的尺寸设计和负荷计算，可以得到一个基本的膨胀颗粒污泥床反应器设计和计算结果。
当然，实际的反应器设计还需要考虑到具体的废水性质、环境因素和操作要求等因素，同时结合经验和实际运行数据进行进一步优化。
EGSB反应器
颗粒污泥反应器（EGSB）
EGSB(颗粒污泥膨胀床)是继第一代厌氧反应器AC(全混合接触式厌氧)，第二代厌氧反应器AF(厌氧生物滤床)，UASB(上流式污泥固定床)之后，在国内外出现的目前最先进的第三代厌氧反应器。
它与UASB特性差不多，是改良的UASB。
主要特点
EGSB与UASB不同，UASB内的污泥层为固定床，而EGSB为膨胀床，由于上升流速大，颗粒污泥处于膨胀状态。
因而它比UASB布水更容易均匀，传质效果更好，有机物去除率更高，能适应高浓度有机废水和低浓度有机废水，容积负荷高，COD去除率高。
总而言之，厌氧效率高。
一次性投资少；装置细高，因而占地面积小；但它也有不耐悬浮物高的缺点。
膨胀颗粒污泥床（EGSB）
膨胀颗粒污泥床（EGSB）膨胀颗粒污泥床(EGSB)EGSB（Expanded Granular Sludge Bed）,中文名膨胀颗粒污泥床,是第三代厌氧反应器,于20世纪90年代初由荷兰Wageingen农业大学的Lettinga等人率先开发的。
其构造与UASB反应器有相似之处,可以分为进水配水系统,反应区,三相分离区和出水渠系统。
与UASB反应器不同之处是,EGSB反应器设有专门的出水回流系统。
EGSB反应器一般为圆柱状塔形,特点是具有很大的高径比,一般可达3~5,生产装置反应器的高度可达15~20米。
颗粒污泥的膨胀床改善了废水中有机物与微生物之间的接触,强化了传质效果,提高了反应器的生化反应速度,从而大大提高了反应器的处理效能。
EGSB反应器的工作原理EGSB厌氧反应器是继UASB之后的一种新型的厌氧反应器。
它由布水器,三相分离器,集气室及外部进水系统组成一个完整系统。
废水经过污水泵进入EGSB厌氧反应器的有机物充分与厌氧罐底部的污泥接触,大部分被处理吸收。
高水力负荷和高产气负荷使污泥与有机物充分混合,污泥处于充分的膨胀状态,传质速率高,大大提高了厌氧反应速率和有机负荷。
所产生的沼气上升到顶部经过三相分离器把污泥,污水,沼气分离开来。
从实际运行情况看,EGSB厌氧反应器对有机物的去除率高达85%以上,运行稳定,出水稳定,此EGSB厌氧技术已经非常成熟,已经广泛运用到国内中大型企业。
EGSB反应器的特点1 有机负荷高厌氧反应器的有机负荷是UASB有机负荷的2-5倍,UASB的有机负荷通常为3-8kgCOD/m?·d,而EGSB的有机负荷可达6-25kgCOD/ m?·d。
2 占地面积少因EGSB有机负荷比UASB高,EGSB高径比>UASB 高径比,因此处理同样规模的有机废水,EGSB所占的地面面积远远少于UASB厌氧反应器的占地面积。
3 运行稳定EGSB厌氧反应器采用的是厌氧颗粒污泥,污泥的沉降速度大于污水的上升速度,因此EGSB厌氧反应器很少会跑泥,因此运行稳定。
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E G S B-膨胀颗粒污泥床反应器设计计算膨胀颗粒污泥床反应器（EGSB）膨胀颗粒污泥床反应器是一种新型的高效厌氧生物反应器，是在UASB反应器的基础上发展起来的第三代厌氧生物反应器。
与UASB反应器相比，它增加了出水再循环部分，使得反应器内的液体上升流速远远高于UASB反应器，污水和微生物之间的接触进一步加强。
正是由于这种独特的技术优势，使得它越来越多地用于有机污水的处理，并且具有较高的处理效率。
（1） EGSB设计参数：设计流量: Q＝7500m3/d＝312.5m3/h容积负荷：8.0kg/m3·dCODcr去除率：≥80%停留时间：t=5h进水COD浓度：S＝4000mg/L污泥产率：0.1kgMLSS/kgCOD；产气率：0.5m3/kgCOD（2）构筑物设计罐体为圆形，单座尺寸：D=8m H=22.5m结构形式: 钢筋混凝土数量: 4 座EGSB设计计算依据《厌氧颗粒污泥膨胀床（EGSB）反应器污水处理工程技术规范》EGSB 反应器进水应符合下列条件：a）pH 值宜为 6.5～7.8；b）常温厌氧温度宜为 20℃～25℃，中温厌氧温度宜为 30℃～35℃，高温厌氧温度宜为50℃～55℃；c）COD:N:P=100～500:5:1；Crd）EGSB 反应器进水中悬浮物含量宜小于 2000mg/L；e）废水中氨氮浓度宜小于 2000mg/L；f）废水中硫酸盐浓度宜小于 1000mg/L 或 CODCr /SO42-比值大于 10；g）废水中 CODcr浓度宜为 1000mg/L～30000mg/L；h）严格控制重金属、氰化物、酚类等物质进入厌氧反应器的浓度。
因此根据进水水质和运行情况，进行磷盐、碱式氯化铝、三氯化铁、次氯酸钠、氢氧化钠、盐酸及微量元素的配置和投加。
因此设立加药间选用WA-0.5A-Ⅱ型加药泵根据设备参数，故加药间尺寸应为：3356mhBL⨯⨯=⨯⨯3.4.4.4 EGSB构筑物主体设计计算参数选取：设计流量: Q＝7500m3/d＝312.5m3/h容积负荷：8.0kg/m3·dCODcr去除率：≥80%停留时间：t=5h进水COD浓度S＝4000mg/L污泥产率0.1kgMLSS/kgCOD；产气率0.5m3/kgCOD设计罐体为圆形有效容积：V 有效=30375080.47500m N S Q V =⨯=⨯式中： Q - 设计流量，m 3/sS 0 -进水COD 含量,mg/LN v -容积负荷,kgCOD/(m 3·d)取反应器有效高度：h=20m反应器面积：2m 5.187203750===h V A 有效， 采用4座相同EGSB 反应器 则每个反应器的面积A1=A/4=46.88 m 2反应器直径取D=8m横截面积A2=1/4πD 2=50.24m 2取反应器总高H ＇=22.5m ，其中超高为0.5m反应器总容积V ＇=187.5(H ＇－0.5)=187.5×22=4125 m 3EGSB 反应器的体积有效系数：%90.90%10041253750=⨯3.4.4.5 反应器的升流速度上升流速:)/(22.624.505.312Q 2h m A ===ν。
上升流速在3m/h-7m/h 之间，故符合设计规范。
m A D 73.746.88441=⨯==ππ3.4.4.6 三相分离器设计三相分离器设计计算草图见下图：图3-3三相分离器草图(1) 设计说明三相分离器要具有气、液、固三相分离的功能。
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。
(2) 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<3.0m/h2）沉淀器斜壁角度设为50°,使污泥不致积聚，尽快落入反应区内。
3）进入沉淀区前，沉淀槽底逢隙的流速≦2m/h4）总沉淀水深应大于1.5m5）水力停留时间介于1.0～1.5h如果以上条件均能满足，则可达到良好的分离效果沉淀器（集气罩）斜壁倾角θ＝50°沉淀区面积为：A=1/4πD 2=1/4×3.14×82=50.24m 2表面水力负荷为：q=Q/A=312.5/(4×50.24)=1.56<3.0m/h符合设计要求。
(3) 回流缝设计取h 1=0.3m,h 2=0.5m,h 3=1.5mb 1=h 3/tg θ式中：b 1-下三角集气罩底水平宽度，m;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; 01505.1tg b =1.26mb 2=8-2×1.26=5.48m下三角集气罩之间的污泥回流逢中混合液的上升流速V 1可用下式计算：V 1=Q 1/S 1式中：Q 1-反应器中废水流量，m 3/h ；S 1-下三角形集气罩回流逢面积，m 2； h m V /31.34/48.54/5.31221=⨯=π 上下三角形集气罩之间回流逢中流速(V2)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-上三角形集气罩回流逢之间面积m 2；取回流逢宽CD=1.2m,上集气罩下底宽CF=6.0m则 DH=CD ×sin50°=0.92mDE=2DH+CF =2×0.92+6.0=7.84mS 2=π(CF+DE)CD/2=26.07m 2则 h m S Q V /98.207.2645.312/212=⨯== 确定上下三角形集气罩相对位置及尺寸 m CD CH 77.040sin ==︒ m tg tg b DE tg DI AI 17.150)48.545.7(5.050)(2150020=︒⨯-⨯=⨯-⨯=⋅= 故 h 4=CH+AI=0.77+1.17=1.94m h 5=1.0m由上述尺寸可计算出上集气罩上底直径为：CF-2h5tg40°=6.0-2×1.0×tg40°=4.32mBC=CD/sin40°=1.2/sin40°=1.87mDI=0.5(DE-b2)=0.5×(7.84-5.48)=1.18mAD=DI/cos50°=0.93/cos50°=1.83mBD=DH/cos50°=0.92/cos50°=1.43mAB=AD-BD=1.84-1.43=0.41m3.4.4.7 配水系统设计本系统设计为圆形布水器，每个EGSB 反应器设36个布水点(1) 参数每个池子流量：Ｑ＝312.5/4=78.125m 3/h(2) 设计计算圆环直径计算：每个孔口服务面积为: 22240.184136/41m D =⨯⨯==ππα a 在1～3m 2之间，符合设计要求可设3个圆环，最里面的圆环设6个孔口，中间设12个，最外围设18个孔口a ）内圈6个孔口设计服务面积：S 1＝6×1.40=8.4m 2折合为服务圆的直径为： m S 27.314.34.8441=⨯=π 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 6个孔口，则圆的直径计算如下：211142d S π= 则m S d 31.214.34.82211=⨯==πb ） 中圈12个孔口设计服务面积： S 2=12×1.40=16.8m 2折合成服务圆直径为： m S S 67.5)8.164.8(4(421=+⨯=+ππ c) 中间圆环直径计算如下：0.25π(5.312-d 22)＝0.5S 2 则d 2=4.18m外圈18个孔口设计服务面积： S 3=18×1.40=25.2m 2折合成服务圈直径为： m S S S 01.8)4.88.162.25(4(4321=++⨯=++⨯ππ 外圆环的直径d 3计算如下：0.25π(7.512-d 32)=0.5S 3则d 3＝6.35m3.4.4.8 布水槽的设计根据EGSB 的尺寸，布水槽尺寸设计为长×宽×高=4.5m ×0.6m ×0.3m ,布水槽共设60根DN32的出水管，分为两排，30列，每排30根，同排每根布水管间距为0.15m ，同列两根管间距为0.3m ，钢材采用12号圆钢。
3.4.4.9 进出水系统设计用锯齿形出水槽，槽宽0.2m,槽高0.2m 每个反应器设1出水渠，基本可保持出水均匀，出水管采用d=125mm 铸铁管。
进水管也采用d=125mm 的铸铁管 。
3.4.5.0 排泥系统设计设计参数：COD 去除率E=80%设计流量 Q=312.5m 3/h进水COD 浓度 0C =4000mg/L=4.0kg/m 3厌氧生物处理污泥产量取为X=0.1kgVSS/kgCOD取 8.0=SS VSS污泥含水率为98%，因含水率>95%，取ρs =1000kg/m 3污泥管道设计充满度为0.6产泥量为：G VSS =rQC 0E=7500×0.8×0.1×4000×10-3=2400kgMLSS/d Gss=d kgMLSS /30008.02400= 则污泥产量Q s =d m /150%)981(100030003=-⨯3.4.5.1 排泥系统设计在反应器底部距底部200mm 处设置一个排泥口，排空时由污泥泵从排泥管强制排放。
反应器每天排泥一次，由污泥泵抽入污泥浓缩池中。
反应池排泥管选钢管，D=200mm ，该管每次排泥2h 。
排泥速度为)/(44.0)22.0(14.3360021002s m =⨯⨯⨯=ν精品文档收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 V 实=s m /73.06.044.0=3.4.5.2 产气量计算设计参数Q=7500m 3/d进水COD C 0=4000mg/L=4.0kg/m 3出水COD C e =650mg/L=0.65kg/m 3V 沼气(标准)＝0.35[Q(C 0－C e )－1.42YQ(C 0－C e )]×10-3＝0.35×[7500×(4000－650)－1.42×0.04×7500×(4000-650)] ×10-3＝8294.265m 3/d取CH 4占沼气体积的51% d m /26.1626351.0265.82943=由上述计算可知该处理站日产沼气26.162633m ，则沼气柜容积应为3h 产气量的体积确定，即388.225324/26.16263m qt V =⨯==。