UASB的设计计算
UASB相关计算公式
1、比产甲烷活性：式中，X —微生物或污泥浓度，gVSS/LK—累计产CH4量曲线直线段的斜率，mlCH4/h；T1—实验条件对应的绝对温度，K；V R—反应区容积，100ml。
U max.COD可按下式进行计算：式中，U max.COD—最大比COD去除率，gCOD/(gVSS·d)。
2、VSS/TSSVSS=(1-Ash)×TSS=(m3-m1)-(m4-m2)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（m3/h）;V—反应器有效容积（m3）;上流速度：u=Q/A，故：HRT=H/u小反应器反应区体积=1.7L，有效体积—3L；EGSB反应区体积—9.22L，有效体积—13.6L；UASB反应区体积—11.2L，有效体积—12.8L。
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。
反应器的容积负荷应通过试验或参照类似工程确定，在缺少相关资料时可参考附录A 的有关内容确定。
UASB设计计算详解
UASB设计计算详解UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) 是一种高效的厌氧废水处理技术，适用于有机废水的处理。
UASB反应器设计需要考虑污水的处理量、COD（化学需氧量）负荷、有机负荷、气水比等因素。
首先，需要确定UASB反应器的决定性因素，即COD负荷。
COD负荷是指进入反应器的废水中化学需氧量的总量。
常用的计算公式为：COD负荷=废水流量×废水COD浓度接下来，需要计算有机负荷，有机负荷是指单位功率和单位反应器体积的甲烷产生速率。
常用的计算公式为：有机负荷=COD负荷/反应器有效体积然后，需要确定反应器的高度、直径和有效体积。
反应器高度可以根据废水的停留时间来确定，一般情况下，停留时间为4-12小时。
停留时间由废水流量和反应器有效体积决定：停留时间=反应器有效体积/废水流量反应器直径可以通过确定反应器的表面载荷来确定，反应器表面载荷可以根据废水流量和反应器有效面积来计算：表面载荷=废水流量/反应器有效面积有效面积的计算通常需要考虑污泥浓度和污泥沉降速度。
最后，需要确定反应器的气水比。
气水比是指进入反应器的气体和液体的体积比。
一般情况下，气水比为1:1或2:1、气水比的大小决定了甲烷气体的产生速率。
需要注意的是，在UASB反应器设计过程中，还需要考虑反应器的温度、PH值、进水水质和污泥沉积速度等因素。
这些因素对反应器的甲烷产生速率和处理效果都有一定影响。
总结起来，UASB反应器的设计计算主要包括COD负荷、有机负荷、停留时间、表面载荷、反应器直径、反应器高度、反应器有效体积和气水比等参数的计算。
通过合理的设计计算，可以确保UASB反应器能够高效地处理有机废水并产生甲烷气体。
Uasb的设计
UASB的设计一、Uasb的设计水量Q=4000（m3/h）COD BOD5SS进水300015001000出水600225400去除率80%85%60%容积负荷取4kgCOD/（m3•;d）则，有效容积为设计为n=2个池子，则V1=1800/2=900(m3)有效高度4~6(m),取为6（m），则A1=900/6=150（m2）则取长L=20（m）。
宽B=8（m）1）三相分离器的设计：设倾角β=60°，γ=70°，集气罩以上的覆盖水深h2=0.5(m)(宜取0.5~1.0m),超高h1=0.5(m),斜面高度h3=1.0(m)(宜取0.5~1.0m).MN=0.225(m),b2=0.6(m)则缝隙宽度L1=MNsinβ=0.225sin60°=0.195(m)（---根据资料，0.7Q（m3/d）的废水通过进水缝进入沉淀区。
另有0.3Q（m3/d）的废水通过回流缝进入沉淀区，则---）设BC=0.5(m),MB=BC-MC,,则，MB=BC-MC=0.5-0.34=0.16(m)AB=2BCcos30°=2×0.5×0.87=0.87（m）CD=BCsin30°+BDsin20°=0.5×0.5+0.46×0.34=0.41(m);则：h5=CD+MN-MCcosβ=0.41+0.225-0.34cos60°=0.47(m)脱气校核:验证。
[----假设分离气泡的最小直径为dg=0.01cm,在常温20摄氏度下的清水运动黏滞系数γ=1.01×10-3(cm2/s),废水密度ρ1=1.03(g/cm3),气体密度ρg=1.2×10-3(g/cm3),气泡碰撞系数β=0.95,则有清水动力黏度，μ’=γρ1=1.01×10-3×1.03=1.04×10-2(g/cm•;s),因为处理废水，一般μ>μ’，取μ=2×10-3(g/cm•;s).-----]2）分离板的设计b2=0.6(m),b=4-(4×1/4)=3(m),则：b3=1/2×(b-b2)=1.2(m).一般b=2b1,则：b1=b/2=3/2=1.5(m)气体受浮力作用，上升流速在进水缝中VN=9.58(m/h),则沿进水缝斜上的速度分量为VNsinα.则进水缝中的水流速度应满足V<VNsinα，否则水流把气泡带进沉淀区。
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；A=1052/11.2=93.9 m3。
由于矩形池在同样面积下比正方形的周长大，从而矩形UASB需要更多的建筑材料，但从单池布水的均匀性和经济性考虑，选择正方形的池子较为合理，从实际工程来看，反应器的宽度在20m以下是成功的。
综上：长取10m，宽取10m，则实际表面积为A=10×10=100m3>93.9 m3，表明设计合理。
UASB工艺设计计算
UASB工艺设计计算UASB（Upflow Anaerobic Sludge Blanket）是一种高效的厌氧生物处理技术，广泛应用于污水、有机废水、生活垃圾等废弃物的处理。
本文将介绍UASB工艺的设计和计算方法。
1.设计参数的确定在进行UASB工艺设计计算之前，首先需要确定以下几个设计参数：-污水流量：根据实际情况确定。
-污水COD（化学需氧量）浓度：根据污水的COD浓度进行测定。
-反应器温度：UASB反应器的适宜温度通常在25-35摄氏度之间。
-核心高度：反应器内活性污泥的高度。
根据所处理废水的COD浓度和水力停留时间（HRT）进行估计。
2.水力停留时间（HRT）的计算水力停留时间是指污水在反应器内停留的平均时间，通常以小时为单位。
根据污水COD浓度和污水流量进行计算。
HRT=反应器容积/污水流量3.反应器高度的计算反应器高度通常根据反应器中活性污泥的沉降速度来确定，以确保活性污泥在反应器内停留足够长的时间进行有机物的降解。
反应器高度=水力停留时间×重力沉降速度4.气液比的计算气液比是指反应器中气体和污水的体积比。
根据所处理废水的COD浓度进行估计。
气液比=反应器中气体体积/反应器中污水体积5.COD去除率的计算COD去除率是反应器中有机物去除的效果，通常以百分比表示。
COD去除率=（进水COD浓度-出水COD浓度）/进水COD浓度×100%6.设计反应器内污泥中悬浮物的浓度UASB反应器中的污泥主要分为悬浮污泥和沉积污泥。
悬浮物的浓度需要根据UASB反应器的设计和运行参数进行计算。
以上就是UASB工艺设计计算的基本内容，根据具体情况，还可以进行其他设计参数的计算，如产气量、污泥产生速率等。
通过合理设计和计算，可以确保UASB工艺在污水处理中的高效性和可行性。
uasb设计计算
uasb设计计算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。
4. 确定气体产生量：UASB反应器在处理废水的过程中，会产生大量的沼气。
根据废水的COD负荷和沼气产量系数，可以计算出气体产生量。
5. 确定反应器尺寸：根据反应器有效容积和反应器高度与直径的比值，可以确定反应器的尺寸。
一般来说，反应器的高度与直径的比值在4-6之间。
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×÷=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。
(2) 设计参数每个池子的流量Q1=4=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/时，每个进水口的负荷须大于2m2则布水孔个数n必须满足πD2/4/n>2即n<πD2/8=×9×9÷8=32 取n=30个则每个进水口负荷 a=πD2/4/n=×9× 9÷4÷30=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1图1 UASB布水系统示意图①内圈5个孔口设计服务面积： S1=5 ×=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：*（）/4=S1/2②中圈10个孔口设计服务面积： S2=10 ×=折合为服务圆的直径为：则中间圆环的直径计算如下：×－d22) /4=S2/2则 d2=③外圈15个孔口设计服务面积： S3=15 ×=折合为服务圆的直径为则中间圆环的直径计算如下：×(92－d32)/4=S3/2则 d3=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。
(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。
uasb的设计计算
uasb的设计计算UASB反应器（Upflow Anaerobic Sludge Blanket Reactor）是一种高效的生物处理设备，广泛应用于废水处理工程。
该反应器以其优异的处理效果和简单的构造而受到广泛关注和应用。
下面将介绍UASB反应器的设计计算。
首先，设计UASB反应器需要确定处理废水的水量和水质特点。
根据废水的COD（化学需氧量）浓度、流量和其他有关脏污特性的参数，可以计算出反应器的有效体积。
其次，根据废水的COD浓度和反应器内的COD去除效率要求，可以确定UASB反应器的污泥停留时间（HRT）。
污泥停留时间是指废水在反应器内停留的平均时间，通常用小时来表示。
一般情况下，UASB反应器的污泥停留时间在4~12小时之间。
然后，根据污泥停留时间和反应器的有效体积，可以计算出废水在反应器内的平均流速。
平均流速是指单位时间内通过反应器的废水体积。
一般来说，UASB反应器的平均流速在0.4~1.0m/h之间。
另外，设计UASB反应器还需要确定废水进入反应器的投入方式。
根据UASB反应器的工作原理，废水需要通过底部喷射装置均匀进入到反应器内，以保证废水在反应器内的均匀分布和有效的气液固三相流动。
最后，为了确保UASB反应器的高效运行，需要根据污泥停留时间和反应器的温度等条件，合理确定废水循环和污泥回流的比例。
废水循环是指将一部分废水从反应器底部回流到反应器顶部，以提高污泥颗粒的悬浮性和反应器的传质效果。
而污泥回流是指将一部分污泥从反应器底部回流到反应器顶部，以保持反应器内的污泥浓度和稳定性。
综上所述，UASB反应器的设计计算主要包括确定反应器的有效体积、污泥停留时间、平均流速、投入方式以及废水循环和污泥回流的比例等。
通过合理的设计计算，可以确保UASB反应器的高效运行和良好的处理效果。
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进行综合考虑。
除了上述所提到的几个方面，还应考虑到废水的峰值水量、温度、pH值等因素。
只有对这些因素充分了解和综合考虑，才能设计出满足要求的高效UASB反应器。
（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 /3C 0—进出⽔COD 浓度kgCOD/3m 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 hV 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 9.916 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：)(336031120'3m 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。
UASB设计计算
UASB设计计算UASB（Upflow Anaerobic Sludge Blanket）是一种高效的厌氧消化技术，可用于处理有机废水并产生可再生能源。
设计UASB反应器时，需要考虑反应器体积、沉淀池体积、进水COD负荷以及沉淀池沉降时间等参数。
下面以废水处理厂为例，介绍UASB设计计算的步骤和关键参数。
1.确定进水COD负荷：进水COD负荷是设计UASB系统的重要参数，可以通过样品化验或历史数据得到。
假设进水COD浓度为5000 mg/L，流量为500 m3/d，则进水COD负荷为：COD负荷=进水COD浓度*进水流量= 5000 mg/L * 500 m3/d= 2500 kg/d2.确定UASB反应器体积：UASB反应器体积的计算可以根据理论和经验公式进行估算。
常用的公式包括Métcalf & Eddy公式、Chen Mishra公式等。
这里以Métcalf & Eddy公式为例，该公式计算的UASB反应器体积为：V = (Q * HRT * log(S0/S)) / (F * K)其中，V为反应器体积（m3/d），Q为进水流量（m3/d），HRT为水力停留时间（d），S0为反应器进水COD浓度（mg/L），S为反应器出水COD浓度（mg/L），F为反应器降解系数（kgCOD/kgVSS∙d），K为反应器速率系数（d-1）。
假设选择HRT为6小时（0.25 d），反应器出水COD浓度为200mg/L，降解系数为0.80 kgCOD/kgVSS∙d，速率系数为0.05 d-1，则反应器体积计算为：V = (500 m3/d * 0.25 d * log(5000 mg/L / 200 mg/L)) / (0.80 kgCOD/kgVSS∙d * 0.05 d-1)=7812.5m3/d3.确定沉淀池体积：沉淀池体积需要根据进水悬浮物浓度确定。
通常情况下，沉淀池沉降时间为2小时（0.08 d）较为合适。
UASB反应器设计计算
(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% 容积负荷Nv=(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×%/ = 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。
d.出水堰前设置挡板以防止上浮污泥流失，某些情况下应设置浮渣清除装置。
三相分离器设计需确定三相分离器数量，大小斜板尺寸、倾角和相互关系。
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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。
（4） 水力停留时间（HRT ）及水力负荷（r V ）h Q V t HRT 08.462415002880=⨯== )]./([13.048024150023h 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。
6.3 三项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 。
本工程设计中，与短边平行，沿长边每池布置13个集气罩，构成6个分离单元，则每池设置6个三项分离器。
三项分离器长度：)(10'm b l == 每个单元宽度：)(7.26166'm l b === 沉淀区的沉淀面积即为反应器的水平面积即1602m 沉淀区表面负荷率：)./(0.20.1)./(13.016083.202323h m m h m m S Q i -<==h 1b 1 b 2图2.2 三项分离器(2) 回流缝设计设上下三角形集气罩斜面水平夹角α为55°，取m h 3.13=)(91.055tan 3.1tan .31m h b ===α )(88.091.027.2212m b b b =⨯-=-=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 ；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:)(8.521088.022'21m l nb a =⨯⨯==)/(39.038.525.6211h m a Q v i =⨯== 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，m 2；'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h m v /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m CD b 3.03==)(36103.0622232m l nb a =⨯⨯⨯==)/(58.03683.2022h m a Q v i ===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，m 2；3b —上三角形集气罩回流缝的宽度，m ；假设2a 为控制断面min A ，一般其面积不低于反应器面积的20%，2v 就是m ax v ，同时要满足：h m v v v /0.2)(max 21<<(3) 气、液分离设计由上图2.1知：)(24.055sin 3.055sin m CD CE =︒⨯=︒=)(42.035sin 24.035sin m CE CB =︒=︒= 设0.5AB m =则 240.88(cos55)tan 55(0.5cos55)tan 55 1.04()22b h AB m =︒+︒=⨯︒+︒= 校核气、液分离。
如图2.2所示。
假定气泡上升流速和水流速度不变，根据平行四边形法则，要使气泡分离不进入沉淀区的必要条件是：b a v AD v AB >或ABBC 沿AB 方向水流速度：20.830.72(/)20.241026i a Q v m h CE B N ===⨯⨯⨯⨯⨯⨯ 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)(18d g V g b ⨯-⨯=ρρμβ 式中：d —气泡直径，cm ；1ρ—液体密度，g/cm 3；g ρ—沼气密度，g/cm 3；β—碰撞系数，取0.95；μ—废水动力黏滞系数，g/(cm.s)；v —液体的运动黏滞系数，cm 2；设气泡直径cm d 01.0=，设水温30。
C ，31/03.1cm g =ρ，331.1310/g g cm ρ-=⨯ s cm v /010.02=，95.0=β；)./([0104.003.10101.0s cm g =⨯=μ由于废水动力黏滞系数值比净水的大，取0.02)./(s cm g 则：320.95981(1.03 1.1310)0.010.266(/)9.58(/)180.02b V cm s m h -⨯=⨯-⨯⨯==⨯ 0.420.840.5BC AB == 9.5813.310.72b a V V == ABBC V V a b >可以脱去cm d 01.0≥的气泡 （4） 三项分离器与UASB 高度设计三相分离区总高度：5432h h h h h -++=式中：2h —集气罩以上的覆盖水深，取0.5m ；3 1.3 1.59()sin 55sin 55h AF m ===︒︒ 1.460.5cos551.590.50.520.57CDDF AF BD AB m=--=--︒=--= 5sin 550.57sin 550.47()h DF m =︒=⨯︒=则：0.5 1.3 1.040.47 2.37()h m =++-=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 。
6.4 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)./(43d m kgCOD N v >每个布水点服务2-5m 2,出水流速2-5m/s ，配水中心距池底一般为20-25cm 。
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15mm φ=孔距 2.0m ，每根水管有3个配水孔，每个孔的服务面积22.0 1.67 3.34()m ⨯=孔口向下。
6.4.2 布水孔孔径的计算： 流速236004D Q u i π==2420.830.74(/)3600 3.140.1m s ⨯=⨯⨯ 布水孔31648⨯=个，出水流速为 2.1/u m s =，则孔径为：9.0()d mm ==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mm 200处。
6.4.3 验证温度30℃，容积负荷35.0/(.)kgCOD m d ，沼气产率kgCOD m /4.03，满足空塔水流速度h m u /0.1≤，空塔沼气上升速度：h m u g /0.1≤ 空塔水流速度：62.50.13(/) 1.0(/)480Q u m h m h S ===<总满足要求。
空塔气流速度：062.511.20.850.40.50(/) 1.0(/)480g QC u m h m h S ηγ⨯⨯⨯===< 满足要求。
式中 C 0—进水COD 的浓度η—COD 的去除率，80%6.5 排泥系统的设计计算6.5.1 UASB 反应器中污泥总量计算一般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/VSS L ，则一座UASB 反应器中污泥总量：28562057120(/)57.12(/)ss G V C kg d t d =⨯=⨯==6.5.2 污泥产量厌氧生物处理 污泥产量取0.08/kgMLVSS kgCOD γ=，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/kgVSS kgCOD γ=。
流量362.5/Q m h =，进水COD 浓度0311200(/)11.2(/)C mg L kg m ==，COD 去除率%85=E ，则（1）UASB 反应器的总产泥量00.0862.52411.20.851142.4(/)x Q C E kgMLVSS d γ∆=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯=（2）不同试验规模下MLVSS MLSS 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8.0=MLSSMLVSS ，则 1142.4'1428(/)0.8x kgMLSS d ∆== 单池产泥1428476(/)33i x x kgMLSS d ∆∆=== （3）污泥含水率98%，当污泥含水率〉95%时，取)/(10003m kg s =ρ 则污泥产量：3142871.4(/)1000(198%)s W m d ==⨯- 单池排泥量：371.423.8(/)3si W m d == （4） 污泥龄 5712040()'1428c Gd x θ===∆ 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。