升流式厌氧污泥床反应器(UASB)设计计算书
升流式厌氧污泥床反应器
2.进水配水系统的设计
UASB反应器进水配水系统有多种形式，进水方式 大致可分为间歇式（脉冲式）、连续流、连续与 间歇相结合等方式 ： ➢ (1)树枝管式配水系统 为了配水均匀一般采用对称布置，各支管出水口 向下距池底约 2Ocm，位于所服务面积的中心。 管口对准的池底所设的反射锥体，使射流向四周 散开，均布于池底，一般出水口直径采用1520mm，每个出水口服务面积为2-4m2。但是在温 度低于20℃或低负荷的情况，产气率较低并且污 泥和进水的混合不充分时，需要较高密度的布水 点。对于城市污水，De Man和Van derLast(1990) 建议1-2m2/ 孔。这种形式的配水系统的特点是比 较简单，只要施工安装正确，配水能够基本达到 均匀分布的要求。
3.2 升流式厌氧污泥 层反应器 （UASB）
一、升流式厌氧污泥层反应器的特 征及构造
➢ 1.特征
➢ 升流式厌氧污泥层(Upflow Anaerobic Sludge Blanket，简称 UASB)反应器是荷兰学者莱廷格 (Lettinga)等人在70年代初开发的，在国外，目前 己广泛用于高浓度有机废水处理，规模较大的容 积达5500m3，每天可产沼气2000m3，COD去除 率达85%。1980年代，北京市环境保护研究所、 清华大学、哈尔滨建筑工业大学开展了UASB的 研究，目前在我国工业废水处理中已得到广泛应 用。UASB反应器工作原理如图所示。
2.构造
反应器主要由下列几部分组成 ➢ 1)进水配水系统，其主要功能是：①将进入反应
器的原废水均匀地分配到反应器整个横断面；并 均匀上升；②起到水力搅拌的作用。这都是反应 器高效运行的关键环节。 ➢ 2)反应区，是升流式厌氧污泥床的主要部位，包 括颗粒污泥区和悬浮污泥区。在反应区内存留大 量厌氧污泥，具有良好凝聚和沉淀性能的污泥在 池底部形成颗粒污泥层。废水从厌氧污泥床底部 流入，与颗粒污泥层中的污泥进行混合接触，污 泥中的微生物分解有机物，同时产生的微小沼气 气泡不断地放出。微小气泡在上升过程中，不断 合并，逐渐形成较大的气泡。在颗粒污泥层上部， 由于沼气的搅动，形成一个污泥浓度较小的悬浮 污泥层。
UASB设计
UASB——停留时间及水力负荷＜1.0m³/(m²•h)对于高难度化工废水，一般生化性不好，可根据类似工程经验和小试情况，确定其停留时间，从而确定池容。
对于可生化性较好的高浓度有机废水，可根据设计的容积负荷确定池容。
1．山东泰华生物科技有限公司废水处理UASB污水的排放情况(1)水量正常生产时经预处理系统处理后，平均流量为168m3/d，即7m3/h。
(2)水质根据企业提供的数据，确定进水水质如下：COD:10000mg/L；BOD:4000 mg/L(3)出水要求经过UASB处理后（进水温度要求在30度以上）出水COD＜2000mg/LpH：6～9UASB反应器工艺介绍：UASB即上流式厌氧污泥床(Up-flow Anaerobic SludgeBed)反应器，反应器工作时，污水经过均匀布水进入反应器底部，颗粒污泥（污泥絮体）在上升的水流和气泡作用下处于悬浮状态。
反应器下部是浓度较高的污泥床，上部是浓度较低的悬浮污泥层，有机物在此转化为甲烷和二氧化碳气体在反应器的上部有三相分离器，沼气与水、污泥进入三相分离区分离，污泥回流入污泥区，沼气收集利用，水溢流外排。
UASB的COD 负荷较高，反应器中污泥浓度高达100—150 g/L，因此COD去除效率比普通的厌氧反应器高三倍，可达80%～95%。
优点介绍：消耗能源少，能回收大量的沼气，确实做的废水资源化利用，处理费用便宜，是好氧处理的费用十分之一，。
处理负荷高，占地少，能有效地减少臭气的产生，产泥量少，容易脱水，对氮、磷营养物需求量少，能处理高浓度有机污水，不须稀释，能间断或季节性运行。
UASB池体：池体结构:半地上钢混矩形池（新建）设计流量： Q=7m3/h数量：1座分2格池体尺寸: B×L×H=7000×14000×7000mm主要设备：设备1：布水系统2套(采用一点一布式)1）布水槽材质:碳钢防腐单池数量:2套单套尺寸：500×6000×500mm2）布水头材质:工程塑料数量:200个（DN25接口）26～32铜制铝塑管接头 200个DN50×25变径 100个DN25布水管 700m特点：满足了水力搅拌需要，保证进水有机物与污泥迅速混合；单位面积的进水量基本相同，不会发生废水短路等现象，防止酸败的发生；易观察到进水管布水情况，当堵塞被发现后易被清除。
污水UASB 反硝化 硝化计算书
某市生活垃圾填埋场渗沥液处理站工程计算书(200m3/d)二零一二年三月1 概况1.2 进水流量垃圾渗沥液进水流量为200（m3/d）。
1.3 设计计算进水水质1.4 设计计算出水水质1.5 各工艺单元去除效果2 UASB的设计计算UASB 反应器进水条件1）pH 值宜为6.5～7.8。
2）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℃。
3）COD:N:P=200:5:1。
4）UASB 反应器进水中悬浮物的含量宜小于1500mg/L。
5）废水中氨氮浓度应小于800mg/L。
6）废水中硫酸盐浓度应小于1000mg/L、COD/SO42-比值应大于10。
7）废水中COD 浓度宜为2000mg/L～20000mg/L。
8）严格限制重金属、碱土金属、三氯甲烷、氰化物、酚类、硝酸盐和氯气等有毒物质进入厌氧反应器。
2.1 UASB 反应池的有效容积tQ AH NQC V V===有效式中：Q ——设计计算处理量，Q=200m 3/d=8.33 m 3/h ； C 0——进水COD 浓度，mg/L ；N V ——COD 容积负荷，kgCOD/(m 3·d)，取4kg/m 3・d （中温负荷）。
A ——反应器横截面积，m2 H ——反应器有效高度，m t ——水力停留时间，h)(6000.410)800020000(20033m V =⨯-=-有效2.2 UASB 反应池的形状和尺寸升流式厌氧污泥床的池形有矩形、方形和圆形。
圆形反应池具有结构稳定的特点，因此本次设计计算选用圆形池。
圆形反应器具有结构稳定的优点，同时建造费用比具有相同面积的矩形反应器至少要低12%，但圆形反应器的这一优点仅仅在采用单个池子时才成立。
单个或小的反应器可以建成圆形的，高径比应在1～3 之间。
[1][1]《UASB 升流式厌氧污泥床污水处理工程技术规范（编制说明）》 反应池有效横截面积：h=S 有效有效V式中：S 有效——反应池的有效横截面积，m 2；h ——UASB 反应器的高度，一般为4~9m ，取8m 。
升流式厌氧反应器UASB设计及参数控制
升流式厌氧反响器UASB设计及参数限制升流式厌氧反响器〔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响生成沼气,气、液、固混合液通过上部三相别离器进行别离,污泥回落到污泥悬浮区,别离后废水排出系统,同时回收产生的沼气.注：常规的UASB没有外循环泵〔在水力负荷特别低,造成上升流速特别低的情况下,有设置外循环泵的现场〕一、UASB反响器的进水条件1、PH 值6.0-8.02、营养比例〔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：表：厌氧反响中其他有毒物质的最大允许浓度〔同样适用于其他厌氧反响器〕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浓度到达8 Omg/I时,发生硫化物中毒.如果UASB的进水满足以下条件,那么H2s中毒可以防止.1) COD/SO4>20g/g2) COD / SO4>15g / g 和CODv30g / 13) COD/SO4>1 Og/g 和COD< 10g /I4) COD / SO4>7.5g / g 和C0D<5g/I 注意：COD 与SO42 一的比值大于10是理想条件.(标准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:Q X S QIOOO X MS邪虹花师式中：Vs一—水解酸化池容积,m3： Q——设计处理量,m3/d； Ns——酸化负荷,kgCOD/ (m 3-d),(常规取值：10-20) Sa一一进水COD, mg/L2、UASB 容积负荷UASB反响器容积负荷常用的计算公式：lOOOxA；"' %.环品工程师式中：V一一反响器有效容积,m3： Q一—设计处理量,m3/d： Nv一—容积负荷,kgCOD/ (m 3-d) SO一一进水COD, mg/L3、布水装置、其他常用参数：有效水深：5-8m；上升流速：＜0.8m/h.(如果是絮状污泥的话,建议取更低的上升流速)；大阻力穿孔管布水,过孔流速：＞2.0m/s,穿孔管直径应大于100mm：穿孔布水管与池底距离：200mm：沉淀区外表负荷不大于0.8m3/ ；沉淀区总水深应大于1.0m：出水堰口负荷不大于1.7L/ (S-m),即：6.12m3/ (h-m):UASB 污泥产率为：0.05-0.lOkgVSS/kgCOD：UASB宜采用重力多点排泥：UASB排泥点宜设在污泥区中上部和底部,中上部排泥点宜设在三相别离器下0.5-1.5m： 5、UASB沼气产率及计算公式0 = 2x(S° f )x?1000工.环贤工程师式中：Qa一一沼气产量,Nm3/d； Q一一设计处理量,m3/d： n一—沼气产率,Nm3/kgCOD(常用取值范围：0.45-0.50 Nm3/kgCOD) ； SO一一进水COD, mg/LSe一一出水C OD, mg/L三、UASB启动1、以絮状污泥启动絮状污泥接种量为：20-30kgVSS/m3：启动负荷不大于lkgCOD/ (m3-d)；上升流速不大于0.2m/h；进水浓度宜为：5000mg/L；加热时,每日温升2℃,使UASB到达设计温度；出水COD去除率到达80%以上,或出水VFA低于200mg/L后可逐步提升容积负荷：容积负荷每次提升为设计负荷的20%-30%：进水水力负荷(可认为是上升流速)过低时可采用出水回流,提升反响器的上升流速,加快污泥颗粒化和优良菌种的选择进度；2、以颗粒污泥启动颗粒污泥接种量为：10-20kgVSS/m3：启动负荷宜为：3kgeOD/ 〔m3-d〕处理废水与接种污泥废水性质完全不同时,宜在第一周保持初始污泥负荷低于最大设计负荷的50%四、UASB运行限制1、UASB中碱度〔ALK〕〔以碳酸钙计〕不低于2000mg/L,也有提出在1000-5000m g/L：2、UASB中挥发性脂肪酸〔VFA〕不高于200mg/L,也有提出在50-2500mg/L：3、有提出VFA/ALK应保持在0.3以下时,但是有时候就算超出以上数据,厌氧塔也可正常运行；4、启动和运行时,UASB反响器内PH宜为6.8-7.5 〔也有提出在6.0-8.0〕：5、UASB反响区污泥浓度不低于3万mg/L；6、UASB污泥层应维持在三相别离器下0.5-1.5m；7、UASB宜维持稳定的反响温度：8、有资料提出钙离子浓度在80-150mg/L时有利于颗粒污泥的形成；9、如果有检测条件,可以对进水微量元素进行检测,进而适当的补充微量元素,以利于产甲烷菌的繁殖及活性的提升,主要的微量元素有：铁、钻、银等.。
上流式厌氧污泥床 (UASB)
应用，厌氧生物处理被认为是效率低、HRT长、受温度等环境条
件的影响大，因此处于一种被遗弃的状态。
厌氧生物处理发展
❖70年代以来，由于能源危机、微生 物学的发展，厌氧生物处理技术成 为关注的热点。
❖荷兰Wageningen农业大学的Gatze Lettinga教授于70年代初开发出来 UASB（Upflow Anaerobic Sludge Bed Reactor ）工艺，标志着高效 厌氧反应器应用的开始。
负荷确定；
▪ 由于在沉淀区的厌氧污泥与水中残余的有机 物尚能产生生化反应，有少量的沼气产生， 对固液分离有一定的干扰。这种情况在处理 高浓度有机废水时有可能更为明显，所以建 议表面负荷：N ＜ 1.0 m3/（m2·h）。
（三）三相分离器设计——沉淀区
设计
❖该形式的三相分离器集气罩顶以上的覆盖
水深可采用h2＝0.5～1.0 m，集气罩斜面的 坡度应采用θ＝55o～60 o，沉淀区斜面的 高度建议采用h4＝0.5～1.0 m。
❖不论何种形式的三相分离器，其沉淀区的 总水深应≥1.5 m，并保证在沉淀区的停留 时间介于1.5～2.0 h。
（三）三相分离器设计——回流缝
设计
❖三相分离器由上、下两组重叠的三角形集气 罩所组成，根据几何关系有：
b1＝h3／tgθ
b1 —下三角形集气罩底的1/2宽度，m； θ—下三角形集气罩斜面的水平夹角，采用55o～60 o； h3—下三角形集器罩的垂直高度，m。
主要内容
1 厌氧生物处理与UASB概述 2 UASB反应器设计 3 UASB工程设计案例
日趋严重的能源危机引发的思考
可再生能源技术：
UASB设计计算(实例)
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=8。
5kgCOD/（m3.d) 污泥为颗粒状污泥产率0。
1kgMLSS/kgCOD，产气率0.5m3/kgCOD（2）设计水量Q=2800m3/d=116。
67m3/h=0。
032 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VV=QS0/N VV—反应器的有效容积（m3)S0—进水有机物浓度（kgCOD/L）V=3400×3。
735÷8。
5=1494m3取有效容积系数为0.8,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=0.6m3/（m2·d）反应器表面积 A=Q/q1=141.67/0。
6=236。
12m2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A1为：A1=A/4=236。
12/4=59.03m2取D=9m则实际横截面积 A2=3。
14D2/4=63。
6 m2实际表面水力负荷 q1=Q/4A2=141。
67/5 63。
6=0。
56 m3/（m2·d) q1〈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UASB反应器设30个布水点。
(2）设计参数每个池子的流量Q1=141。
67/4=35.42m3/h(3）设计计算查有关数据，对颗粒污泥来说，容积负荷大于4m3/（m2。
(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 /3C 0—进出水COD 浓度kgCOD/3mE —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：)(7.15834762m 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 9.9167.158===，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：)(336031120'3m n V V i =⨯=⨯=总有效反应容积：332856)(28803960m m n V V i >=⨯=⨯=有效有效符合有机负荷要求。
UASB 反应器体积有效系数：%7.8510033602880=⨯％ 在70%-90%之间符合要求。
(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 /3C 0—进出水COD 浓度kgCOD/3mE —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：)(7.15834762m 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 9.9167.158===，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：)(336031120'3m n V V i =⨯=⨯=总有效反应容积：332856)(28803960m m n V V i >=⨯=⨯=有效有效符合有机负荷要求。
UASB 反应器体积有效系数：%7.8510033602880=⨯％ 在70%-90%之间符合要求。
上流式厌氧污泥床反应器(UASB)
随着水流的上升流动，气、水、泥三相混合 液上升至三相分离器中。
沼气碰到分离器下部的反射板后折向集气室， 被有效地分离收集，并通过沼气管道排出。
污泥和水进入反应器上部的沉淀区，污水中 的污泥发生絮凝，颗粒逐渐增大，在重力的 作用下沉降，发生泥水分离。回落至斜壁上 的污泥沿斜壁滑回反应器的反应区。处理过 的水从沉淀区溢流堰溢出，排出反应器。
在反应过程中，经过水解、发酵、产酸和产气步骤， 复杂的底物被厌氧微生物转化为多种多样的中间产 物，如糖类、有机酸、醇、醛和氢等，并最终转化 为沼气。
在厌氧消化过程中参与反应的厌氧微生物主 要有以下几种：
1. 水解—发酵(酸化)细菌：将复杂的聚合底物 水解成各种有机酸、乙醇、糖类、氢和二氧 化碳。
2. 乙酸化细菌：将第一步水解发酵的产物(有 机酸和糖类等)转化为氢、乙酸和二氧化碳。
3. 产甲烷菌：将简单的底物，如乙酸、甲醇和 二氧化碳，与氢转化为甲烷。
非溶解性有机聚合物(蛋白质、脂类和碳水 化合物等)的厌氧分解还可以更细致地划分 为六个明显的步骤：
1. 聚合物(蛋白质、脂类或碳水化合物)水解；
由于三相分离器的作用，使得反应器混合液 中的污泥有一个良好的沉淀、分离和再絮凝 的环境，有利于提高污泥的沉降性能。在一 定的水力负荷条件下，绝大部分污泥能在反 应器中保持很长的停留时间，使反应器中具 有足够的污泥量。
五、UASB反应器的特点
UASB反应器的优点： 1. 反应器内污泥浓度高。
5. 反应器中所要求的水温较高，最好在35℃ 左右。
六、UASB反应器的控制要点
在UASB反应器的运行中，其控制要点及常 见问题主要有以下四个方面：
1. 反应器的启动和颗粒污泥培养 2. 反应器污泥流失及解决方法 3. 反应器中的酸碱平衡及pH值的控制 4. 反应器中硫酸盐、硫化氢的控制技术
UASB工艺设计计算书
UASB工艺设计计算书UASB 工艺设计计算（一）适用性升流式厌氧污泥床(UASB)工艺设计进水水质一般CODcr 应在1000mg/L 以上。
UASB 反应器进水中悬浮物的含量一般不宜超过500mg/L,否则应设置混凝沉淀或混凝气浮进行处理。
当进水悬浮物过高或可生化性较差是，宜设置水解池进行预酸化。
（二）预处理要求预处理部分包括以下环节：格栅、调节池、营养盐和PH 值及温度调控系统。
预处理部分是UASB 及其艳阳设计的关键。
关系到系统能否正常运行，应充分考虑其运行的可靠性。
1.格栅UASB 废水处理工艺系统前应设置细格栅、粗格栅或水力筛。
最后一道格栅的格栅间隙宜在1--3mm 之间，宜采用旋转滤网等高效的固液分离设备代替普通格栅。
2.调节池（1）废水进入UASB 应设置调节池。
（2）调节池的有效时间宜为6--12h 。
（3）调节池应具备均质、均量、调节PH 值、防止不溶物沉淀的功能。
（4）调节池宜设置机械搅拌的方式实现均质，搅拌机的容积功率宜为4--8w/m 3;对小型废水处理站可采用曝气搅拌方式，气水比宜控制在（7：1）--（10：1）。
（5）调节池中应设置碱度补充和营养盐补充装置。
（6）调节池的出水端应设置去除浮渣装置。
（7）调节池的底部应易于沉淀物的清出。
3.PH 调节（1）UASB 反应器的进水PH 值应保证在6.5--7.8之间（2）酸碱的投加应采用计量泵自动投加装置，中和池出水应设置PH 自动检测系统，与前端计量泵联动。
4.温度调节（1）中温厌氧的温度应保持在35℃±2℃，如不能满足应设置加温装置。
（2）热源可采用锅炉蒸汽或沼气发电余热，管路上应设置电动阀和温度计，通过显示温度自动调接开关，实现自动控制。
（三）UASB 反应器设计计算1.UASB 反应器有效容积的计算UASB 反应器的设计参数是容积负荷或水力停留有时间。
这两个参数难以从理论上推导得到，往往是通过试验取得，而且颗粒污泥和絮状污泥反应器的设计负荷是不相同的。
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设计计算书
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)//(0.53d m kgCOD N v = 进出水COD 浓度)/(20000L mg C = ，E=0.70 V=3084000.570.0203000m N E QC v =⨯⨯= ，取为84003m 式中Q ——设计处理流量d m /3C 0——进出水COD 浓度kgCOD/3m E ——去除率 N V ——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m h 0.17=则横截面积：)(4950.1784002m hV S ＝有效==单池面积：)(16534952m n S S i ===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m D 15=，则高182.1*152.1*===m D h ，设计中取m h 18= 单池截面积：)(6.1765.714.3)2(*14.3222'm h D S i =⨯== 设计反应器总高m H 18=，其中超高1.0m单池总容积：)(3000)0.10.18(6.176'3'm H S V i i =-⨯=⨯= 单个反应器实际尺寸：m m H D 1815⨯=⨯φ反应器总池面积：)(8.52936.1762'm n S S i =⨯=⨯= 反应器总容积：)(900033000'3m n V V i =⨯=⨯=（3） 水力停留时间（HRT ）及水力负荷（r V ）v Nh Q V t HRT 722430009000=⨯==)]./([24.036.176********h m m S Q V r =⨯⨯==根据参考文献，对于颗粒污泥，水力负荷)./(9.01.023h m m V r -=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'h m m q <沉淀室底部进水口表面负荷一般小于2.0)./(23h m m 。
上流式厌氧污泥床(UASB)的设计与运行
(7)出水槽 (8)气体浮简 (9)水封
图3 UASB反应器结构
如前所述，UASB结构的关键是三相分离器，三相分离器必须满足以下3个条件：
O沉淀器斜壁角约50° ;
＠沉淀器表面负荷保持在0. 7m/h以下；
＠处于气室 、 气 － 液界面的污泥要很好地浸于水中。 ·- UASB可采用矩形，也可采用圆形，小型的采用圆筒形式；大型的可采用矩形形式，以便于
表3 SRT超过100d的初始期的待续时间与形成
颗粒污泥类型之间的关系
(3)SRT影响。 荷兰研究者以
SRT>IOOd 的初始期(d)
10
11
14
启动30d-45d时出现的颗粒污泥类型
B B (以丝状菌为主的丝菌颗粒） B
挥发性酚为基质，UASB反应器的 污泥停留时间大于100d, 持续运行 30d — 40d出现的A、B、C三种颗粒 污泥，粒径为0. 5mm左右，下表为 其相互关系：
ss 控制在一定的范围内， 一般 控制在2g/L以下 。
(3)基质种类影响。在启动时，废水可生化性也是一个重要的影响因素，加入一些易于生物
降解的物质，如淀粉，可使启动产气更快些。 4. 3. 3 反应器的工艺条件 (1)温度影响。颗粒污泥的培养一 般都在中温范围内(33°C-41 °C)进行，但也有研究表明，
a)反应器示意图 b)进水系统平面分布示意图 c)配水设备示意阳 d)可旋转的配水管配水示意图
3 UASB的计算
3. 1 三相分离器计算方法 设计三相分离器时，要合理地选择缝隙宽度b和斜面长度EB(如图7所示），防止UASB
消化区中气泡夹带进入沼气区，气泡以速度V沿EB上升，
必须满足以下关系：
欢／郓=V.,/V
UASB厌氧塔设计计算书
值
单位
备注
1200.00 m³/d
必填
50.00 m³/h
5000.00 mg/L
必填
80.00%
复核
1000.00
6.50 kgCOD/(m³•d) 复核
0.40 m³/kgCOD
复核
0.15 kg/kgCOD
复核
85.00%
复核
868.78 m3
结果
10.00 m
必填
78.54 m2
11.06 m
17.38 h
0.64 m3/m2*h
1.20
布水均匀和经济考虑
9.73 m
74.39 m2
11.68 m
17.38 h
0.67 m3/m2*h
有效深度
污泥层厚度
工艺要求
空塔水流速度≤ 布水点服务面积
反应区
出水口流速
单进管内流速
u1
布水口距底面
布水器
布水点数 单进管管径
D1 √
出水孔口径
D9
6.00 m 3.00 m 1.00 m/h 2.50 m2 3.50 m/s 0.50 m/s 0.30 m
沉淀室° 0.43 m 1.90 m
4个 1.65 m 0.30 m 0.69 m 0.80 m 0.67 m 2.64 m
即沉淀斜板＞50°
？未复核 最长集气罩
沉淀室内表面负荷 沉淀室进口表面负
0.70 m3/m2*h 2.00 m3/m2*h
一般要求 一般要求
30 个 mm mm
复核 2.5-3.5 参考复核水力负荷 等阻力 1-3 管口2-5 自流与泵压的区别
参考经济高径比！
支管管径另算
UASB完整计算版(同名23085)
UASB完整计算版(同名23085)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 。
h 3C 0b 1B A50DIHh 1h 5h 2b 2h 4F b 1E1) 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。
《排水工程》第53讲：UASB工艺设计计算
《排水工程》第53讲：UASB工艺设计计算本期主题《排水工程》，第53讲：这些小知识，你了解了吗？淼知水圈-最纯粹的环保发烧友大家好，欢迎关注淼知水圈，今天咱们继续学习下有关《排水工程》第53讲部分的小知识，本节内容重要指数：★★★★上一节主要讲解厌氧流化床和厌氧膨胀床，详见傻傻分不清？污水厌氧处理工艺之流化床、膨胀床细致剖析。
本节主要讲解升流式厌氧污泥床（UASB）。
01 升流式厌氧污泥床反应器（UASB）定义及工艺特征升流式厌氧污泥创反应器指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离器进行分离，污泥回落到污泥悬浮区，分离后废水排出系统，同时回收产生沼气的厌氧反应器，简称UASB 反应器。
三相分离器是UASB的重要工艺特征之一，指安装于厌氧污泥床中上部，收集反应区产生的沼气，并使悬浮物沉淀、出水排放，实现气体、固体、液体的分离的装置。
絮状污泥是UASB中的一种污泥形式，也称厌氧活性污泥，是指由兼性菌和专性厌氧菌与废水中的有机和无机固形物混合在一起形成的黑褐色絮状污泥。
颗粒污泥是UASB中另一种重要的污泥形式，也是UASB能够高效降解COD的关键因素所在，颗粒污泥是指通过生物自固定过程形成的细胞团聚体；厌氧颗粒污泥有一定形状、结构和表面积，粒径相对较大（d＞0.5mm），并在沉速、强度、密度、孔隙率等方面具有相对稳定的物理性质，其包括了降解废水有机物污染物所必须的各种酶和菌群，并具有较高的产甲烷活性。
▲UASB功能分区UASB有机容积负荷与消化温度、废水水质、布水均匀程度、颗粒污泥浓度有关。
处理含蛋白质或脂肪较高的废水时，一般需要考虑两个问题：1.溶解性COD含量越高，可选择的容积负荷越高；2.废水中含悬浮固体越多，形成的污泥颗粒密度越小，所以要控制进水悬浮固体浓度不应大于6gTSS/L。
UASB进水系统有树枝管式配水系统、穿孔管式配水系统和多点多管配水系统，UASB进水兼配水和水力搅拌功能。
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UASB反应器 有效容积及 长、宽、高 尺寸的确定
反应器尺寸（矩形池）
反应器的长 取整反应器的长 上升流速 反应器直径
L
反应器尺寸（圆形池）
取整反应器直径 上升流速 长
D
L B H ø H S V
矩形池
宽 高 直径 高 矩形池 圆形池 矩形池 圆形池 矩形池 圆形池 矩形池 圆形池
反应器的外 圆形池 形尺寸 重新核算后的面积 重新核算后的容积
反应器最大单体体积应小于3000m3 考虑检修不停产，一般选取2座。 反应器有效水深应在5～8m之间
矩形设备的长宽比小于4
上升流速宜小于0.8m/h 圆形设备的高径比在1~3之间 上升流速宜小于0.8m/h
沉淀区表面负荷宜小于0.8m3/（m2· h） 一般取值大于1.0m
一般可取45～60°
相邻两个下三角形集气罩之间的水平距离
m2 m2 m/h m/h m m2 m2 m2 m2 m/h m/h m m m m m m m/h m/h cm g/(cm· s) g/(cm· s) cm/s m/h
17.66 19.87 0.21 0.19 0.64 16.38 18.43 6.40 5.65 0.11 0.20 0.52 0.91 0.40 1.31 1.80 3.11 0.28 0.25 0.01 0.01 0.02 0.27 9.59 2.28 34.31 38.59
。 m³ /d 118.80
m3 m2 m m kgSS/d
23.76 0.01 0.13 1.20 24.75
计算书
计算人：
计算公式/取值依据/说明 常温20～25℃，中温35～40℃，高温50～55℃ pH值宜为6.0～8.0 进水CODcr浓度宜大于1500mg/L 进水中悬浮物含量宜小于1500mg/L 一般在300～700mg/L 一般在25～83mg/L 一般在5～17mg/L 颗粒污泥一般可以达到5.0～6.0，絮状污泥一般取值2.0～3.0 对于有机废水去除率可以达到80%～90% 一般去除率为70%左右。 一般沼气产率为0.3～0.5m3/(去除kgCOD) 一般产率按照0.05～0.1kgVSS/(去除kgCOD)计算 一般在0.6～0.85之间
反应器的水 HRT 力停留时间
HRT
沉淀区的表面负荷 三相分离器 沉淀区的水深 设计 停留时间
h 矩形池 圆形池
设集气罩的水平夹角 取保护高度 设下三角集气罩高度 上三角形顶水深 则有下三角形集气罩底的宽度 设单元三相分离器宽 则下部污泥回流缝宽度 h1 h3 h2 b1 b b2
回流缝设计
下部污泥回流缝总面积 回流缝设计 求得下三角形回流缝的上升流速 设上部三角形集气罩回流缝宽度 回流缝总面积 回流缝总面积校核 求得上部回流缝上升流速
CE BC AB h
沿下集气罩斜面方向的水流速度 气泡的直径 气液分离设 废水的动力粘滞系数μ =vρ 计 取值 单位换算 BC/AB 核算设计结 vb/va 果
va dg
1
μ vb
气泡在下集气罩边缘的上升速度
矩形池 圆形池
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。 每天的产量体积 沼气的产量 Qa
m m m/h m m m/h m m m m m m2 m2 m3 m3 h h m3/(m2· h) m3/(m2· h) m h h ° m m m m m m
7.50 8.00 0.12 6.18 6.00 0.13 8.00 4.00 6.50 6.00 6.50 32.00 28.26 192.00 169.56 51.20 45.22 0.06 0.07 1.00 8.53 7.54 55.00 0.50 0.80 0.50 0.56 2.50 1.38
锅炉利用沼气柜容积 沼气的产量 水封罐表面积 水封罐尺寸 直径 高度
V S ø H
污泥产量
V泥 红色表示原始数据，根据项目实际情况输入值。
使用说明： 黄色表示设计参数，具有一定取值范围。 绿色代表设计输出值，无需任何修改。
氧污泥床反应器（UASB）设计计算书
单位 m3/d ℃ mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L kgCOD/（m3· d） %/% %/% m3/(去除kgCOD) kgVSS/(去除kgCOD)
颗粒污泥＜2.0m/h，絮状污泥＜1.0m/h
回流缝总面积不低于反应器面积的20% 回流缝总面积不低于反应器面积的20% 颗粒污泥，保证v1＜v2＜2.0m/h 絮状污泥，保证v1＜v2＜1.0m/h
一般应达10～20cm或由计算确定
（β *g/18μ ）*（ρ 1-ρ g）*d² β ——碰撞系数，可取0.95。g——重力加速度，cm/s² ρ 1——液体密度，g/cm²，取1.03g/cm² ρ g——沼气密度，g/cm²，取1.2*10¯³g/cm² d——气泡直径，cm μ ——废水的动力粘滞系数，g/（cm·s） v——液体的运动粘滞系数，cm²/s，取0.0101
升流式厌氧污泥床反应器（
计算项目：
系列 进水流量 进水水温 进水pH值 进水COD0 进水BOD0 进水SS0 进水碱度 原始数据 进水TN0 进水TP0 容积负荷率 COD去除率 SS去除率 沼气表观产率 污泥表观产率 VSS/SS CODe BODe 出水水质 SSe TNe TPe 有效容积 反应器数量 单个容积 有效水深 反应器总高 UASB反应器 反应器面积 有效容积及 长、宽、高 尺寸的确定 反应器尺寸（矩形池） 设定反应器宽 V n V' H H2 S B Nv 计算参数 符号 Q T
矩形池 圆形池 矩形池 圆形池 矩形池 圆形池 矩形池 圆形池 矩形池 圆形池
a1 v1 b3 a2 a2 v2
上三角形集气罩底端到下三角形集气罩斜面的垂直距离 上三角形集气罩底端到下三角形集气罩的竖直距离 三相分离器 取上三角形集气罩与下三角形集气罩重叠的斜面长度 位置的确定 上三角形集气罩底端与下三角形集气罩底端的高度 上三角形集气罩底端到池顶的距离 下三角形集气罩底端到池顶的距离 矩形池 圆形池
沼气产率为0.45～0.50Nm3/kgCODcr
按照每天气量的20%设计 沼气上占高度取0.3m～0.5m
数据值 90.00 30.00 7.00 5500.00 2500.00 30.00 500.00 10.00 5.00 2.75 0.80 0.70 0.30 0.05 0.80
mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L m3 座 m3 m m m2 m
1100.00 9.00
180.00 1 180.00 6.00 6.50 30.00 4.00