UASB反应器地设计计算

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UASB反应器设计

UASB反应器设计

一、UASB(日处理525吨渗滤液)1.取值参数进水量Q=525m3/d=22m3/h进水COD值S0=12.75g/L 去除率为65%采用的容积负荷F=6kgCOD/m3·dY=0.08Gvss/gCODK d=0.03g/g·dμm=0.35g/g·d(30-35℃)Ks=360mg/L=0.35m3/kgCOD甲烷产量CH4甲烷气密度0.6346kg/m3甲烷气体含量65%甲烷含能量50.1KJ/g反应器容积有效系数E=90%2.计算过程及校核/F=525×12.75×0.65/6=725.16m3反应器的有效液体容积Vn=Q·S反应器的总液体容积V=Vn/E=669.375/0.9=805.7m3L上升流速v取1.0~1.5m/h,取v=1.5m/h采用两组厌氧UASB反应器,厌氧循环泵,Q=45m3/h,H=16m,N=5.5KW,四台,两用两备。

/v=(45×2+11)/1.5=69.36m2则单个池体直径D=9.4m单个反应器面积A=Q总校核,当一台循环泵开起时v=Q1/A=(45+11)/69.36=0.8m/h,不启动循环泵时v=Q/A=11/69.36=0.16m/h。

考虑到污泥对配水管的堵塞和保证污泥的悬浮,单个池体一台循环泵长期运行,另一台泵间断脉冲启动。

反应器的液体部分高度H L= V L/A=725.16/69.36/2=5.23m,取5.5m取反应器气体收集高度2m集气罩上的复盖水深取0.5m,超高取0.5m则反应器总高度H= H L+2+0.5+0.5=8.5m反应器的尺寸为Φ9.4×8.5m,有效水深为8.0米,共2个。

3.加热系统,控制渗滤液水温保持在30℃左右。

冬季每天加热所需热值为525×103×4.2×103J×20×1.2=5.3×108J。

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/QQ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/VQ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 / tV_gas是收集到的气体体积,t是收集气体所需的时间。

这些是UASB反应器的一些基本计算公式。

除了这些公式,还有其他参数和公式用于计算UASB反应器的效率、污泥产率等。

这些公式一般需要根据具体的废水特性和反应器设计进行调整和应用。

UASB相关计算公式

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设计计算书

UASB设计计算书

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 。

UASB反应器

UASB反应器

UASB反应器根据国内生产运行的经验,在常温条件下,UASB反应器的进水容积负荷选用6.0k g·COD/(cm3·d),COD,BOD的去除率分别为80%和85%,污泥产生率0.10k g·SS/kg·COD,沼气产生率0.41m3/kg·COD.⑴反应区设计计算UASB反应器的有效容积负荷6.0k g·COD/(cm3·d)(配水系统上缘至三相分离器之间的空间)为V=24QS0/N0=115×2000/(6.0×1000)=38(m3) 利用一座UASB反应器,则每座反应器有效容积为38m3,有效水深为4m,则每座反应器面积A=10m2.每座反应器平面尺寸L×K=2m×5m校核水力停留时间t.t=V/Q=38/5=8h(Q=115/24=5m3/h)⑵三相分离器设计计算三相分离沉淀区的表面积同反应区的水平面积,即沉淀区的表面负荷率为q=Q/A=115/(5×1×24)=0.94[m3/(m2·h)]<1.0[m3/(m2·h)] 设上、下三角形集气罩斜面水平倾角分别为55°和60°下三角形集气罩进水缝隙上升,速度Va取1.25m/h,则缝隙面积A1为A1=Q/Va=115/(1×24×1.25)=4(m2)取3条缝隙(即上集气罩有3个),则每条缝隙宽k2为k 2=A1/(L×3)=4/(2×3)=0.67(m)取干舷高度h1=0.5m,h2=0.5m则h3=k1×tg60°=0.5×1.73=0.86(m)沉淀室进水缝隙废水速度V2取1.50m/h,则进水缝隙总面积A2为A 2=Q/ V2=115/(1×24×1.50)=3(m2)每条缝隙宽cdcd= A2/(L×10)=3/(2×6)=0.25(m)>2.0mbd=cd/sin30°=0.25/0.5=0.5(m)取ab=0.4m,上三角形集气罩的位置即可以确定,其高度h4为h 4=(ab×cos60°+k2/2)tg55°=(0.4×0.5+0.67/2)×1.428=0.76(m)(>0.6m,符合要求)h5=ab×sin60°=0.4×0.866=0.35(m)已知上三角形集气罩顶的水深为0.5m,则下三角形集气罩反应器内的位置已确定。

UASB反应器的设计计算讲解

UASB反应器的设计计算讲解

第二章 啤酒废水处理构筑物设计与计算第一节 格栅的设计计算一、设计说明格栅由一组平行的金属栅条或筛网制成,安装在废水渠道的进口处,用于截留较大的悬浮物或漂浮物,主要对水泵起保护作用,另外可减轻后续构筑物的处理负荷。

二、设计参数取中格栅;栅条间隙d=10mm ;栅前水深 h=0.4m ;格栅前渠道超高 h 2=0.3m 过栅流速v=0.6m/s ; 安装倾角α=45°;设计流量Q=5000m 3/d=0.058m 3/s(一)栅条间隙数(n)max sin Q nbhv=0.058×√(sin45)÷0.01÷0.4÷0.6=20.32 取n=21条式中:Q ------------- 设计流量,m 3/sα------------- 格栅倾角,取450 b ------------- 栅条间隙,取0.01m h ------------- 栅前水深,取0.4mv ------------- 过栅流速,取0.6m/s ;(二)栅槽总宽度(B)设计采用宽10 mm 长50 mm ,迎水面为圆形的矩形栅条,即s=0.01m B=S ×(n-1)+b ×n=0.01×(21-1)+0.01×21 =0.41 m 式中:S -------------- 格条宽度,取0.01m n -------------- 格栅间隙数,b -------------- 栅条间隙,取0.01m(三)进水渠道渐宽部分长度(l 1)设进水渠道内流速为0.5m/s,则进水渠道宽B 1=0.17m, 渐宽部分展开角1取为20°则 l 1=112B B tg=(0.41-0.17)÷2÷tg20 =0.32式中:l1-----------进水渠道间宽部位的长度,mL2----------格栅槽与出水渠道连接处的渐窄部位的长度,m B -------------- 栅槽总宽度,m B 1 -------------- 进水渠道宽度,m 1-------------- 进水渠展开角,度(四)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度(l 2)l 2= l 1/2=0.32/2 =0.16m(五)过栅水头损失(h 1)取k=3,β=1.83(栅条断面为半圆形的矩形),v=0.6m/sh o =β×(S ÷b )4/3×V ^2÷2÷g ×sin α=1.83×(0.01÷0.01) 4/3×0.6^2÷2÷9.8×sin45=0.024 mh 1=k ×h 0 =3×0.024 =0.072 m 式中:h 0--------计算水头损失,m h 1---------过格栅水头损失,mk -------- 系数,水头损失增大倍数 β-------- 形状系数,与断面形状有关ξ S -------- 格栅条宽度,m b-------- 栅条间隙,m v -------- 过栅流速,m/s α-------- 格栅倾角,度(六)栅槽总高度(H)取栅前渠道超高h 2=0.3m 栅前槽高H 1=h+h 2=0.7m 则总高度H=h+h 1+h 2=0.4+0.072+0.3 =0.772 m(七)栅槽总长度(L)L=l 1+l 2+0.5+1.0+145H tg=0.32+0.16+0.5+1.0+0.745tg=2.68 m 式中:H 1------格栅前槽高, H 1=h +h 2=0.4+0.3=0.7(八)每日栅渣量(W)取W 1=0.06m 3/103m 3 K 2=1.0则W=12864001000Q W K ⨯⨯⨯=0.058×0.08×86400÷1.5÷1000 =0.27 ㎡/d (采用机械清渣)式中:Q ----------- 设计流量,m 3/s W 1 ---------- 栅渣量(m 3/103m 3污水),取0.1~0.01,粗格栅用小值,细格栅用大值,中格栅用中值.取0.08K 2-----------污水流量总变化系数.第二节调节沉淀池的设计计算一、设计说明啤酒废水的水量和水质随时间的变化幅度较大,为了保证后续处理构筑物或设备的正常运行,需对废水的水量和水质进行调节,由于啤酒废水中悬浮物(ss)浓度较高,此调节池也兼具有沉淀池的作用,该池设计有沉淀池的泥斗,有足够的水力停留时间,保证后续处理构筑物能连续运行,其均质作用主要靠池侧的沿程进水,使同时进入池的废水转变为前后出水,以达到与不同时序的废水相混合的目的。

uasb设计计算

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计算

uasb计算

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%0.70SS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/SS0.601、处理后出水水质出水水质COD1BOD1(mg/l)2187.002、UASB反应器有效容积2.1、有效容积V R437.40m32.2、反应器数量 1.002.3、单个容积V R'437.40m32.4、有效高度H10.00m32.5、反应器面积S43.74m22.6、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b2.50m 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7、三相分离器位置的确上三角形集气罩底端到下三角形集气罩斜面的垂直距离CE 上三角形集气罩底端到下三角形集气罩的竖直距离BC 取上三角形集气罩与下三角形集气罩重叠的斜面长度AB 求得上三角形集气罩底端与下三角形集气罩底端的高度h 则确定上三角形集气罩底端到池顶的距离 1.80m 下三角形集气罩底端到池顶的距离3.11m 8、气液分离设计沿下集气罩斜面方向的水流速度va 0.60或者圆形气泡的直径dg设为0.01cm 废水的动力粘滞系数μ=vρ10.01取(β*g/18μ)*(ρ1-ρg )*d²气泡在下集气罩边缘的上升速度vb=0.27cm/s9.59m/h9、核算设计结果BC/AB= 2.28vb/va=16.08或者圆形满足vb/va > BC/AB的要求,可以脱除直径等于或大于0.01cm的气泡。

(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/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

(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完整计算版

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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:Km = Yvss / CODw其中,Yvss是污泥产量,CODw是废水中的化学需氧量。

6. 污泥浓度(Xvss)污泥浓度是指UASB反应器中污泥的固体含量。

它可以通过以下公式计算:Xvss = Qvss / V其中,Qvss是污泥的流量,V是UASB反应器的体积。

7.UASB反应器体积(V)UASB反应器体积是一个关键参数,它决定了反应器的处理能力和效率。

uasb的设计计算

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。

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

UASB反应器设计计算

UASB反应器设计计算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①UASB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)&lt;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。

三相分离器由上下两组重叠的高度不同的三角形集气罩组成。

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第二章 啤酒废水处理构筑物设计与计算第一节 格栅的设计计算一、设计说明格栅由一组平行的金属栅条或筛网制成,安装在废水渠道的进口处,用于截留较大的悬浮物或漂浮物,主要对水泵起保护作用,另外可减轻后续构筑物的处理负荷。

二、设计参数取中格栅;栅条间隙d=10mm ;栅前水深 h=0.4m ;格栅前渠道超高 h 2=0.3m 过栅流速v=0.6m/s ; 安装倾角α=45°;设计流量Q=5000m 3/d=0.058m 3/s 三、设计计算H 1hh 2h 1h 1hHB 1B 11B150010002H 1tg图2.1 格栅设计计算草图(一)栅条间隙数(n)max sin Q an bhv==0.058×√(sin45)÷0.01÷0.4÷0.6=20.32 取n=21条式中:Q ------------- 设计流量,m 3/sα------------- 格栅倾角,取450 b ------------- 栅条间隙,取0.01m h ------------- 栅前水深,取0.4mv ------------- 过栅流速,取0.6m/s ;(二)栅槽总宽度(B)设计采用宽10 mm 长50 mm ,迎水面为圆形的矩形栅条,即s=0.01m B=S ×(n-1)+b ×n=0.01×(21-1)+0.01×21 =0.41 m 式中:S -------------- 格条宽度,取0.01m n -------------- 格栅间隙数,b -------------- 栅条间隙,取0.01m(三)进水渠道渐宽部分长度(l 1)设进水渠道内流速为0.5m/s,则进水渠道宽B 1=0.17m, 渐宽部分展开角1a 取为20°则 l 1=112B B tg a -´=(0.41-0.17)÷2÷tg20 =0.32式中:l1-----------进水渠道间宽部位的长度,mL2----------格栅槽与出水渠道连接处的渐窄部位的长度,m B -------------- 栅槽总宽度,m B 1 -------------- 进水渠道宽度,m 1a -------------- 进水渠展开角,度(四)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度(l 2)l 2= l 1/2=0.32/2 =0.16m(五)过栅水头损失(h 1)取k=3,β=1.83(栅条断面为半圆形的矩形),v=0.6m/sh o =β×(S ÷b )4/3×V^2÷2÷g ×sin α=1.83×(0.01÷0.01) 4/3×0.6^2÷2÷9.8×sin45=0.024 mh 1=k ×h 0 =3×0.024 =0.072 m 式中:h 0--------计算水头损失,m h 1---------过格栅水头损失,mk -------- 系数,水头损失增大倍数 β-------- 形状系数,与断面形状有关ξ S -------- 格栅条宽度,m b-------- 栅条间隙,m v -------- 过栅流速,m/s α-------- 格栅倾角,度(六)栅槽总高度(H)取栅前渠道超高h 2=0.3m 栅前槽高H 1=h+h 2=0.7m 则总高度H=h+h 1+h 2=0.4+0.072+0.3 =0.772 m(七)栅槽总长度(L)L=l 1+l 2+0.5+1.0+145H tg °=0.32+0.16+0.5+1.0+0.745tg °=2.68 m 式中:H 1------格栅前槽高, H 1=h +h 2=0.4+0.3=0.7(八)每日栅渣量(W)取W 1=0.06m 3/103m 3 K 2=1.0则W=12864001000Q W K ⨯⨯⨯=0.058×0.08×86400÷1.5÷1000 =0.27 ㎡/d (采用机械清渣)式中:Q ----------- 设计流量,m 3/s W 1 ---------- 栅渣量(m 3/103m 3污水),取0.1~0.01,粗格栅用小值,细格栅用大值,中格栅用中值.取0.08K 2-----------污水流量总变化系数.第二节调节沉淀池的设计计算一、设计说明啤酒废水的水量和水质随时间的变化幅度较大,为了保证后续处理构筑物或设备的正常运行,需对废水的水量和水质进行调节,由于啤酒废水中悬浮物(ss)浓度较高,此调节池也兼具有沉淀池的作用,该池设计有沉淀池的泥斗,有足够的水力停留时间,保证后续处理构筑物能连续运行,其均质作用主要靠池侧的沿程进水,使同时进入池的废水转变为前后出水,以达到与不同时序的废水相混合的目的。

二、设计参数水力停留时间T=6h;设计流量Q=5000m3/d=208m3/h=0.058m3/s,采用机械刮泥除渣。

表2.1 调节沉淀池进出水水质指标水质指标COD BOD SS 进水水质(mg/l) 2000 1010 350 去除率(%)7 7 50 出水水质(mg/l) 1860 939.3 175三、设计计算调节沉淀池的设计计算草图见下图2.2:图2.2 调节沉淀池设计计算草图24000进水55002500010008000500(一) 池子尺寸池子有效容积为:V=QT=208×6=1248m 3取池子总高度H=2.5m,其中超高0.5m,有效水深h=2m则池面积A=V/h=1248/2=624m 3 池长取L=35m,池宽取B=20m则池子总尺寸为L ×B ×H=35×20×2.5(二) 理论上每日的污泥量W=Q*(C 0-C 1)/1000(1-0.97) 式中:Q ------------ 设计流量,m 3/dC 0 ------------ 进水悬浮物浓度,mg/L C 1 ------------ 出水悬浮物浓度,mg/L P 0 ------------ 污泥含水率,%W=5000*(350-175)/(1000*1000(1-0.97))=29.2m 3/d(三)污泥斗尺寸取斗底尺寸为500×500,污泥斗倾角取60°则污泥斗的高度为:h2=(5-0.2) ×tg60°=8.3136m污泥斗的容积V2=13h2(a12+a1a2+a22)=13×8.3136×(202+20×0.5+0.52)=1136.88m3V总>W符合设计要求,采用机械泵吸泥(四)进水布置进水起端两侧设进水堰,堰长为池长2/3第三节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)6.0kgCOD/(m3·d);污泥产率0.1kgMLSS/kgCOD;产气率0.5m3/kgCOD(二)设计水质表2.2 UASB反应器进出水水质指标水质指标COD BOD SS 进水水质(mg/l) 1860 939.3 175 去除率(%)75 90 87 出水水质(mg/l) 465 93.93 22.75(三)设计水量Q=5000m3/d=208m3/h=0.058 m3/s三、设计计算(一)反应器容积计算UASB 有效容积:V 有效=vQ S N ´ 式中:Q ------------- 设计流量,m 3/s S 0 ------------- 进水COD 含量,mg/lN v -------------容积负荷,kgCOD/(m 3·d)V 有效=5000×1.860/6.0=1550m 3将UASB 设计成圆形池子,布水均匀,处理效果好 取水力负荷q =0.8[m 3/(m 2·h)]则 A= Qq = 208/0.8=260m 2h=VA=1550/260=6.0m采用4座相同的UASB 反应器则 A 1=4A=260/4= 65 m 2D=14A p ´= (4×65/3.14)1/2=9.1m 取D=9.5m则实际横截面积为2A =14πD 2=14×3.14×9.52=70.85m 2实际表面水力负荷为q 1=Q/A=208/(4×70.85)=0.73<1.0 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=208/4 = 52 m 3/h(2)设计计算布水系统设计计算草图见下图2.3:230046306940UASB布水系统设计计算草图图2.3 圆环直径计算:每个孔口服务面积为:a= 21/364D p =1.97m 2a 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1)内圈6个孔口设计服务面积:1S =6×1.97=11.82m 2 折合为服务圆的直径为:14S p= (4×11.82/3.14)1/2 =3.9m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 p = 则d 1=12S p= (2×11.82/3.14)1/2=2.7m2)中圈12个孔口设计服务面积:S 2=12×1.97=23.64m 2 折合成服务圆直径为:124()S S p+= (4×(11.82+23.64)/3.14)1/2 =6.72m中间圆环直径计算如下:14π(6.722-d 22)=12S 2则d 2=5.49m3)外圈18个孔口设计服务面积:S 3=18×1.97=35.46m 2 折合成服务圈直径为:1234()S S S p++=9.50m外圆环的直径d 3计算如下:14π(9.502-d 32)=12S 3 则d 3=8.23m(三)三相分离器设计三相分离器设计计算草图见下图2.4:图2.4 UASB三相分离器设计计算草图Eb 1F h 4b 2h 2h 5h 1HI D50AB b 1C h 3(1)设计说明三相分离器要具有气、液、固三相分离的功能。

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