计算——精选推荐

2.1.2设计规模及水质
(1)设计规模 进水水量4000 m 3/d
(2)进水水质 BOD 5＝800mg/L CODcr ＝1400 mg/L SS ＝1800 mg/L (3)出水水质
出水水质按啤酒工业废水排放标准（GB19821-2005）执行。

即：CODCr ≤ 80 mg/L BOD5≤20 mg/L SS ≤70 mg/L
2.3进出水水质 单位：mg/L CODcr BOD 5 SS 进 水 1400 800 1800 出 水
≤80
≤20
≤70
2.4处理程度的计算
BOD5去除率：（800-20）/800*100%=97.5% CODcr 去除率：（1400-80）/1400*100%=94.3% SS 去除率：（1800-70）/1800*100%=96.1% 2.6.4UASB 反应器 2.6.4.1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。

废水经沉淀去除废水中的悬浮物后，进入UASB(
上流式厌氧污泥床)进行厌氧处理，
通过在UASB 池中培养厌氧菌，分解水中的有机物，其COD 去降率可达80%以上。

厌氧处理采用高效的升流式厌氧污泥床，具有容积负荷高、污泥产量小、效果稳定、能耗低等特点。

一方面降低了后续好氧生化处理的负荷，减少了运行费用；另一方面回收沼气，可作为能源回用于锅炉燃烧，降低了煤耗。

这种反应器结构简单，不用填料，没有悬浮物堵塞等问题。

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。

处理各种有机废水时，在反应器内培养颗粒污泥形成污泥床，废水由底部进入，向上流过污泥床区与大量的厌氧菌接触，废水中的有机物大部分被厌氧菌分解成沼气，沼气与水和污泥在三相分离器中进行分离，沼气通过气室、水封、阻火罐等收集至锅炉。

处理后的水由反应器顶部流出，进入好氧生化池进行进一步的处理。

厌氧反应可处理高浓度废水，具有动力消耗小、容
积负荷大、可产生一定的生物能、运行管理方便等特点。

2.6.4.2参数选取
经过对同类工业废水用UASB 反应器处理运行结果的参考，已知常温条件下
（
20～25
℃）条件下UASB 反应器的进水容积负荷率可达(4～7.0)㎏COD/（m 3
·d ）,COD 的去除率可达到85%以上，沼气表现产率为0.5 m 3/㎏COD （去除），污泥的表现产率为0.1㎏MLSS/㎏COD (去除)，厌氧污泥可实现颗粒化。

设计参数选取如下：
容积负荷（Nv ）4.5kgCOD/(m 3·d)；污泥产率0.1kgMLSS/kgCOD ； 产气率0.5m 3/kgCOD 水力负荷q ＝0.8[m 3/(m 2·h)] 2.6.4.3反应器
V 有效＝1158m 3
A=210m
3
h=5.6m
将UASB 设计成圆形池子，布水均匀，处理效果好，采用4座相同的UASB 反应器，取
D=8.5m
2.6.4.4配水系统
本系统设计为圆形布水器，每个UASB 反应器设36个布水点，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。

每个孔口服务面积为: a= 1.58m 2
内圈圆环直径d 1=2.46m 中间圆环直径d 2=4.9m 外圈圆环直径d 3＝7.37m 2.6.4.5三相分离器
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、水气分离器的设计。

（1）沉淀区
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<1.0m/h
2）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/h
4）总沉淀水深应大于1.5m 5）水力停留时间介于1.5～2h
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=56.72m 2
（2）回流缝
取h 1=0.3m,h 2=0.5m, 下三角集气罩的垂直高度h 3=1.5m 下三角集气罩底水平宽度b 1=1.26m b 2=5.98m
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=1.48m/h 取回流逢宽CD=1.2m,上集气罩下底宽CF=6.0m 上下三角形集气罩之间回流逢中流速V2=1.60m/h 上下三角形集气罩相对位置及尺寸：
CH ＝0.77m AI=1.11m h 4=1.88m h 5=1.0m BC=1.87m DI=0.93m AD=1.45m BD=1.43m AB=0.02m （3）水气分离器
气水分离器起到对沼气干燥作用，选用Φ500mm×H1800mm ，钢制气水分离器两个，串联使用。

气水分离器中预装钢丝填料，在各级气水分离器前设置过滤器以净化沼气，在分离
器出气管上装设流量计、压力表及温度计。

2.6.4.6
布水槽
根据UASB
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，详见大样图。

2.6.4.7进出水系统
采用锯齿形出水槽，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。

2.6.4.8排泥系统
产泥量为390.6kgMLSS/d 每日产泥量390.6kgMLSS/d ，则每个USAB 日产泥量97.65kgMLSS/d,用150mm 排泥管，每天排泥一次。

2.6.4.9产气量
每日产气量为 1953m 3/d 。

每个反应器采用两根d=100mm 的排沼气管。

2.6.4.10沼气柜容积 V= 244.125 m 3
3.3.3 UASB 反应器的设计计算 3.3.3.1设计参数
设计参数选取如下：
容积负荷（Nv ）4.5kgCOD/(m 3
·d)； 污泥产率0.1kgMLSS/kgCOD ； 产气率0.5m 3/kgCOD 3.3.3.2设计水质和水量
表2.2 UASB 反应器进出水水质指标
UASB 有效容积：V 有效＝
v
Q S N ´ 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)
V 有效＝
4000 1.302
4.5
⨯=1158m 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=
Q q
= 166.70.8=210m 2
h=
V A ＝1158210=5.6m 采用4座相同的UASB 反应器 则 A 1=
4A ＝210
4
=52.5 m 2
=8.18m 取D=8.5m 则实际横截面积为
2A =14πD 2=1
4
×3.14×8.52
=56.72m 2
实际表面水力负荷为
q 1=Q/A ＝
166.7
456.72
⨯ =0.73<1.0 故符合设计要求
3.3.3.4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＝166.7/4=41.675m 3/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:a= 21
/364
D π＝1.58m 2 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
1)内圈6个孔口设计 服务面积：1S ＝6×1.58=9.48m 2
=
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：
2
1114
2
d S π=
则d 1=2.46m
2)中圈12个孔口设计
服务面积：S 2=12×1.58=18.96m 2 折合成服务圆直径为：
=6m
中间圆环直径计算如下：
14π(62-d 22
)＝12
S 2 则d 2=4.9m 3）外圈18个孔口设计
服务面积：S 3=18×1.58=28.44m 2 折合成服务圈直径为：
外圆环的直径d 3计算如下：
14π(8.512-d 32)=1
2
S 3则d 3＝7.37m 3.3.3.5三相分离器设计
三相分离器设计计算草图见下图2.4：
(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<1.0m/h
2）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/h 4）总沉淀水深应大于1.5m
图2.4 UASB三相分离器设计计算草图
E
b 1
F h 4
b 2h 2h 5h 1
H
I D
50
A
B b 1
C h 3
5）水力停留时间介于1.5～2h
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=1/4×3.14×8.52=56.72m 2
表面水力负荷为： q=Q/A=
166.7
456.72
⨯ =0.73<1.0
符合设计要求。

(3)回流缝设计
取h 1=0.3m,h 2=0.5m,h 3=1.5m 如图2.4所示：b 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; b 1=
1.5
50tg ︒
=1.26m
b 2=8.5-2×1.26=5.98m
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；
V 1=
2
166.7/4
5.98/4
π⨯ =1.48m/h
V 1<2m/s,符合设计要求
上下三角形集气罩之间回流逢中流速(V 2)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°=0.92m
DE=2DH+CF =2×0.92+6.0=7.84m
2
S=π(CF+DE)CD/2
=26.07m2
则 V2= Q
1
/S
2
=
166.7
426.07
=1.60m/h<2m/s
故符合设计要求
确定上下三角形集气罩相对位置及尺寸，由图可知：
CH=CDsin40°=1.2sin40°
´＝0.77m
AI=DItg50°=
1
2
(DE-b
2
)×tg50°
=
1
2
(7.84-5.98)×tg50°
=1.11m
故 h
4
=CH+AI=0.77+1.11=1.88m
h
5
=1.0m
由上述尺寸可计算出上集气罩上底直径为：
CF-2h
5
tg40°
=6.0-2×1.0×tg40°
=4.32m
BC=CD/sin40°=1.2/sin40°
=1.87m
DI=
1
2
(DE-b
2
)=
1
2
(7.84-5.98)=0.93m
AD=DI/cos50°=0.93/cos50°=1.45m
BD=DH/cos50°=0.92/cos50°=1.43m
AB=AD-BD=1.45-1.43=0.02m
3.3.3.6布水槽的设计
根据UASB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，详见大样图。

3.3.3.7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。

3.3.3.8排泥系统设计
产泥量为：1302×0.75×0.1×4000×10-3=390.6kgMLSS/d
每日产泥量390.6kgMLSS/d ，则每个USAB 日产泥量97.65kgMLSS/d,每个反应器采用一根d=150mm 的排泥管，每天排泥一次。

3.3.3.9产气量计算
每日产气量：1302×0.75×0.5×4000×10-3
=1953m 3
/d ，每个反应器采用两根d=100mm 的排沼气管。

日产沼气量1953m 3，则沼气柜容积应为平时产气量的3h 体积来确定，即
33
1953244.12524m ⎛⎫⨯= ⎪
⎝⎭
3.3.3.10气水分离器
气水分离器起到对沼气干燥作用，选用Φ500mm×H1800mm ，钢制气水分离器两个，串联使用。

气水分离器中预装钢丝填料，在各级气水分离器前设置过滤器以净化沼气，在分离器出气管上装设流量计、压力表及温度计。

2. UASB 反应器的设计计算
2.1 UASB 反应器有效容积及主要尺寸的确定 设计参数：Q=2000m ³/d ；进水COD=20000mg/l 。

1）UASB 反应器的有效容积
设计有效容积负荷率Nv=10.0kgCOD/m ³.d ；COD 去除率为85％。

Nv
C C Q V e )
(0-⨯=
有效
3
3
3400100
.10)
300020000(2000m =⨯-⨯=
-
2）UASB 反应器的形状和尺寸
UASB 反应器的经济有效高度为6~8m ，由于建造圆形反应器的三相分离器比矩形复杂，所以本设计采用矩形。

设计反应器有效高度H=7m ；
则横截面积：
24867
3400
m H
V S ==
=
有效 共设四座UASB 反应器。

每池的面积为：
21224
486m n S S i ===
矩形长宽比为约2：1；所以 B=8m ；L=16m ； 则单池的截面积为：1282m
一般应用是反应器的装液量为70％～90％； 设计反应器总高度为8m ，其中超高为0.5m 。

单池容积：
31024)5.05.8(128m H S V i i =-⨯==
总容积：
3409641024m n V V i =⨯==
有效容积为3584m ³，则体积有效系数为88％，符合有机负荷要求。

3）水力停留时间HRT 和水力负荷率Vr
h t HRT 432420003584
=⨯=
h m m S Q V r ./16.05123.8323===
对于颗粒污泥，水离负荷率h m m V r ./9.0~1.023=，符合要求。

2.2 进水分配系统的设计 1）布水点的设置
进水方式采用连续均匀进水方式，布水点的数量与处理水量、进水浓度、容积负荷等因素有关。

所取容积负荷为10.0kgCOD/m ³.d,每个布水点的布水面积在0.5～2m ²，本设计的布水点的负荷面积取2.66m ²。

布水点的个数：
4866.21282
2===m
m S S n i 个 2）配水系统形式
配水系统形式采用多管多孔配水方式。

反应器设置一根进水总管DN=100mm ，16根进水支管DN=50mm ，支管分布在总管的两侧，
同侧每两根支管中心间距为2m ，孔距为1.0m ，每根水管有4个孔，孔口向下并于垂线成45度角。

为使配水均匀，要求出口流速不小于2m/s 。

设u=2m/s
mm nu Q d 6.714
.326436008
.20436004=⨯⨯⨯⨯==
π
本设计取φ=15mm ；
为增强污泥和废水之间的接触，减少底部进水管的堵塞，建议进水点距池底200~250mm ，本工程布水管距管底200mm 。

3）上升水流速度和气流速度
本设计容积负荷Nv=10.0kgCOD/m ³.d ，沼气产率r=0.40m ³/kgCOD ；
本设计采用厌氧消化污泥接种，需满足空塔水流速度和空塔沼气上升速度均小于1.0m/h 。

空塔水流速度：
h m h m S Q U k /0.1/16.0512
3.83〈===
满足要求； 空塔上升气流速度：
h m S
QC U g /62.00==
ηγ
<1.0m/h ，满足要求。

2.3 三相分离器的设计
三相分离器有3个主要功能和3个组成部分：气液分离、
固液分离和污泥回流3个功能以及气封、沉淀区和回流缝3个组成部分。

1）沉淀区设计
沉淀室内设计日平均表面负荷率小于0.7m ³/m ².h ；沉淀区进水口的水流上升速度小于2m ³/m ².h 。

本工程设计中，与短边平行，沿池边布设7个集气罩，构成七个分离单元。

三相分离器的长度 B=8m ，每个单元的宽度 m l
b 3.27
==
； 沉淀区的沉淀面积即为反应区的水平面积，即128m ²。

沉淀区的表面负荷率：
h m m h m m S Q i ./7.0./16.0128
8.202323<==
图3
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
h2.1
3
=；
m
h
b84
.0
55
tan
3
1
=
︒
=
m
b
b
b62
.0
84
.0
2
3.2
2
1
2
=
⨯
-
=
-
=
式中：b1——下三角形集气罩罩底的宽度，m；
B2——相邻两个三角形集气罩之间的水平距离，m；
B3——下三角形集气罩的垂直高度，m。

下三角形集气罩之间污泥回流缝中混合液的上升流速
1
V：
2
2
1
72
.
34
8
62
.0
7m
l
nb
a=
⨯
⨯
=
=
h
m
h
m
a
Q
V i/
2
/
6.0
72
.
34
8.
20
1
1
<
=
=
=，满足要求。

式中：a1——下三角形集气罩回流缝总面积，m²。

为使回流缝水流稳定，固液分离效果良好，污泥能顺利回流，一般V1<2m/h。

上三角形集气罩下端与下三角斜面之间的水平距离的回流缝中的水流流速：设m
b3.0
3
=；
2326.3383.0722m l nb a =⨯⨯⨯==
h m a Q V i /62.06
.338.2022===
假定a2为控制断面，那么V2就是最大流速，同时满足h m V V /221<<。

3）气液分离设计
CE=CDsin55º=0.3×sin55º=0.24m
m CE CB 42.055sin 24
.055sin =︒
=︒=
设AB=0.5m ，则：
m b AB h 85.055tan 31.055cos 5.055tan )2
55cos (2
4=︒⨯+︒⨯=︒+
︒=）（ 校核气液分离：
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
AB
AB AD V V a b BC
或
>。

沿AB 方向的水流速度：
h m N B CE Q V a /77.07
2824.08
.202=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=
式中：B ——三相分离器的长度；
N ——每池三相分离器的数量。

气泡上升速度：
2)(18d g
V g l b ⨯-=
ρρμ
β， l v ρμ= 式中：d ——气泡的直径，cm ；l ρ——液体密度，g/cm ³；g ρ——沼气密度，g/c m ³；
β——碰撞系数，取0.95；μ——废水的动力粘滞系数，g/cm.s ； ν——废水的运动粘滞系数，cm ²/s 。

设气泡直径d=0.01 cm ；35℃下，,
/102.1,/03.13
3
3
cm g cm g g l -⨯==ρρ
s cm /0101.02=ν，β=0.95；由于废水的动力粘滞系数值比净水的大，取0.2g/cm.s 。

h m V b /58.901.0)102.103.1(2
.018981
95.023=⨯⨯-⨯⨯⨯=
-
84.05
.042
.0==AB BC ; 44.1277.058
.9==a b V V ； AB
BC V V a b >
满足要求。

4）三相分离器与UASB 总高度设计
三相分离器总高度：
5432h h h h h -++=
h 2 为集气罩以上的覆盖水深，取1.5m ；
m h AF 46.155sin 2
.155sin 3=︒
=︒=
m AD AF DF 44.052.05.046.1=--=-=
m DF h 36.055sin 44.055sin 5=︒⨯=︒=
m h h h h h 19.336.085.02.15.15432=-++=-++=
UASB 总高度H=8.5m ，沉淀区高2 m ，污泥床高2.5m ，悬浮区高3.5m ，超高0.5m 。

2.4 排泥系统的设计计算 1）UASB 反应器中污泥总量计算
一般UASB 污泥床主要 由沉降性能比较好的厌氧污泥组成，平均浓度为20VSS/L ，则：
d kg VC G ss /71680203584=⨯==
2）产泥量计算
厌氧生物处理污泥产量取r=0.08kgVSS/kgCOD 。

流量Q=83.3m ³/h ，进水COD 浓度为20000mg/L ，COD 去除率为85％。

UASB 反应器总产泥量：
ΔX=d kgVSS E rQC /9.2718
85.020243.8308.00=⨯⨯⨯⨯=
据VSS/SS 为0.8，
ΔX=
d kgSS /33988
.09
.2718= 污泥含水率为98％，3
/1000m kg s =ρ，则 污泥产量：
d m W s /170)
98.01(10003398
3=-=
单池排泥量：
d m n
W W s
si /5.423==
污泥龄：
=c θG/ΔX=25d
2.5 出水系统的设计计算
出水系统的作用是把沉淀区液面的澄清水均匀的收集并排放。

1)出水槽设计 反应池共设七条出水槽，槽宽m b c 2.0=
设计出水槽槽口附近水流速度为s m V c /2.0= 槽口附近水深：
m b V q h c c cf 0207.02
.02.0360078
.20=⨯⨯=⨯= 取槽口附近水槽深为0.2m ，出水槽坡度为0.01，出水槽尺寸0.2×0.2×8m 。

2）溢流堰设计
出水槽溢流堰共有14条，每条长8m ，设计90º三角堰，堰高50mm ，堰口宽100mm ，堰口水面宽50mm 。

UASB 处理水量为5.8L/s,溢流负荷为1~2L/m.s ，设计溢流负荷为1.0 L/m.s ；则： 堰上水面总长度为：
m f q
L 8.50
.18
.5===
三角堰数量：
116==
b
L
n 个，取120个。

一条溢流堰上共有15个100mm 的堰口，16个406mm 的间隙。

3）堰上水头校核
每个堰出流率：
s m n
q
q /1083.4'35-⨯==
按90º三角堰计算公式：
5.243.1h q =
m q h 0163.0)43
.1(4
.0==
4）出水渠设计计算
UASB 设计一矩形出水渠。

设出水渠宽0.4m ，坡度为0.01，出水渠渠口附近速度为0.2m/s 。

出水渠附近水深m a u q i 073.04
.02.00058
.0=⨯=⨯=
以出水槽槽口为基准，出水渠渠深为0.273m ，取0.3m 。

5）UASB 排水管设计
Q=1.74L/s ，选用DN100mm 的钢管。

2.6 沼气收集系统的设计计算 1）沼气产量的计算
沼气主要产生于厌氧阶段，设计产气率为kgCOD m r /4.03=（去除）。

总产气量：
d m E rQC G /1360085.02020004.030=⨯⨯⨯==
集气管：每个集气罩的沼气用一根集气管收集，共15根集气管。

每根集气管的气流量s m /106.25
360024413600
33-⨯=⨯⨯=
据资料，集气室出气管最小管径d=100mm
，集气管管径取
100mm 。

结构如图：
图4
单池沼气主管管径：沼气主管流量为s m /0394.03，管径为150mm
，坡度为0.005。

沼气总管管径：沼气总管流量s m /1574.03，管径为500mm ，充满度为0.6。

2）水封罐的设计
水封罐主要是用来控制三相分离器的集气室中气液两相界面高度的，同时兼有隔绝和排除冷凝作用。

水封高度：
01H H H -=
式中：0H ——反应器至储气罐的压力损失和储气罐内的压力损失。

设计H=1.6m
取水封罐高度为2.5m ，直径为2000mm 。

进出气管各一根，D=200mm ，进水管、放空管各一根D=50mm ，并设有液面计。

气柜：Vg=13600m ³/d=566.7m ³/h,气柜容积应为三小时的产气量，即为1700m ³。

尺寸：φ17000mm ⨯10000mm 。

2.7 UASB 的其他设计考虑 （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。

（2）检修 1）人孔
为便于检修，在UASB 反应器距地坪1.0m 处设置600mm φ人孔一个。

2）通风
为防治部分容重过大的沼气在UASB 反应器内聚集，影响检修和发生危险，检修时可向UASB 反应器中通入压缩空气，因此在UASB 一侧预埋压缩空气管（由鼓风机房引来）。

3）采光
为保证检修时采光，除采用临时灯光外，不设UASB 预盖。

（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2CO 会发生腐蚀，水泥中的CaO 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。

CASS 工艺设计计算，
曝气时间ta 设混合液污泥浓度X=2500mg/L ， 污泥负荷Ns=0.1Kg BOD5/Kg MLSS 冲水比：0.24λ=
则
024240.24400
9.26()0.12500a e S t h N X λ⨯⨯=
==⨯
取9.5h
2. 沉淀时间ts 当污泥浓度小于300mg/L 时污泥界面沉降速度为：
4 1.77.410u T X -=⨯∙∙
设计水温在20oC 时
所以：
4 1.77.410202500 2.48(/)u m h -=⨯⨯⨯= 设计曝气池水深为H=5.0m （缓冲层高度0.5
m
ε=
）
沉淀时间ts
0.24
50.5
0.7()
2.48H ts h u
λε
∙+⨯+=
=
= 取1小时
设排水时间td=0.5h 则整个运行周期时间t=ta+ts+td=9.5+1.0+0.5=11小时 每天运行次数n=24/11=2.18（次） 4.曝气池容积V 设计3个反应池即n0=3
所以：
0100001000063710.243 2.18V nn λ=
==⨯⨯（m3）
复核出水溶解BOD5，根据设计出水水质。

出水溶解性BOD5应小于30mg/L 设计中的出水水质中溶解性BOD5为
02a 2424400
10.9/24t n 240.02225000.759.5 2.18
10.9/30/S Se mg L
K Xf mg L mg L ⨯=
==++⨯⨯⨯⨯≤
计算结果符合要求。

6. 计算剩余污泥
20oC 时活性污泥的自身氧化系数Ka （20）
Ka （20）=Kd （20）20(2020)0.06 1.040.06T t
θ--=⨯=
其中：Kd------活性污泥自身氧化系数典型值Kd （20）=0.06 剩余污泥量
V X ∆
00
100010002440010.925009.5
0.6100000.0663710.75 2.183
1000100024
2334.61855.45479.15(/)
e a V d S S t X
X YQ
K V f n n Kg d -∆=-∙-=⨯⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯=-=
剩余污泥量
s X ∆
0(1)1000
20050
10000(10.70.75)
1000
712.5(/)e s b C C V Q f f Kg d -∆=-⨯
-=⨯-⨯=
剩余总污泥量X ∆=
V X ∆+s X ∆=479.15+712.5
=1181.65（Kg/d ） 剩余物的浓度NR
NR 25003290(/)
110.24Nw mg L λ===--
剩余污泥含水率按99.7%计算湿污泥量为359.16 7. 复核污泥龄
0240.7525006371 2.1839.5
24479.15
17.9()w a c V fN Vnn t Q X =
⨯∆⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=天
8. 复核滗水高度h1 曝气池有效水深H=1.5m ， 滗水高度h 10510000h 1.2(m)nn 3 2.186371HQ V ⨯=
==⨯⨯
符合结果与设定值相符合。

9设计需氧量，考虑不同情况。

0e c f 1000
S S
VX
AOR Q C Q -
=∂∙
-
式中 a ，c 位计算系数其中a=1.47, c =1.42
0e 40010.9aQ b 1.4710000 1.42479.1510001000
5039.4kg/d V S S AOR X --=-∆=⨯⨯-⨯=（）
标准需氧量：(20)(20)b () 1.024S T S AOR C SOR C C αβρ-⨯=
-⨯（T ）
b t sb ()5(
)2.0261042S T P Q C C =+⨯（T ） t 217921(1)A Q E =
+-A （1-E ）
51.01310P ρ=
⨯ 式中 Cs （20）----------200c 时氧在清水中饱和溶解度，取 Cs （20）=9.17mg/L
α-----氧转移系数，取0.85
β-----氧在污水中饱和溶解度修正系数，取0.95
ρ---因海拔高度不同而引起的压力系数 P----所在地区大气压力
T----设计温度20摄氏度
Csb（T）-----设计水温下曝气池内平均溶解氧饱和度mg/L
Cs（T）------设计温度下氧在清水中饱和溶解度
Pb-------空气扩算装置处的绝对压力，pa，pb=p+9.8*103
H-----空气扩算装置淹没深度，m
Ot-----气泡离开水面时含氧量，%
EA---空气扩算装置氧转移效率。

%可由设备样本查的
C-------曝气池内平均溶解氧浓度，取C=2mg/L
ρ=1 工程所在地海拔高度设为0m大气压力设为1个标准大气压所以压力修正系数
唯恐曝气安装曝气头在池底以上距池底0.3m淹没深度.4.7m其绝对压力pb=p+9.8*103H=1.47*105
唯恐曝气头氧转移效率为EA=20%气泡离开水面含氧量
Q 1=17.5%
标准需氧量SOR：
SOR=279.9（kg/h）
ρ
空气余量：
ρ
=77.8（m3/min）
最大气水比=9.33。