UASB完整计算版
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 。
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、式中：m1m2m3m43式中：QVEGSBUASB4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。
处理中高浓度复杂废水的UASB 反应器设计负荷可参考表1。
6、UASB 反应器的沼气产量沼气产率为0.45m3 /kgCOD～0.50m3 /kgCOD,沼气产量按公式：式中：Q a——沼气产量，m3/d；Q——废水流量，m3/d；η——沼气产率，m3/kgCOD；SS e。
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反应器有效容积及长、宽、高尺寸的确定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D7.467.003、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间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b 2.50m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定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 3.11m8、气液分离设计沿下集气罩斜面方向的水流速度va0.60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。
UASB及斜板沉淀池设计计算
UASB反应器设计计算已知参数：流量50m3/h，COD 10000mg/L,去除率80%，其他为给出参数视为满足UASB反应器进水要求或按设计规范取值。
设计计算一、反应池容积采用容积负荷计算法m3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 Cr/(m3·d)，取值为10 kgCOD Cr/(m3·d)；S0—UASB反应器进水有机物浓度，mgCOD Cr/L。
沉淀池有效水深H=8mA==m则反应器表面负荷为q=m3/（m2·h）由于是单个池子，采用圆形池子，则D= 13.824二、配水系统设计本系统设计为圆形布水器，布水装置进水点距反应器池底200mm。
每个进水口的布水面积为4m2，Ｑ＝50 m3/h(2)设计计算布水系统设计计算草图见下图2.3：孔数:n=150/4＝38则每个孔的出水量为1.316 m3/h，取孔口尺寸为15mm，则孔口面积为1.767×10-4m2，孔口流速为2.07m/s。
设3个圆环， 3环各设9个，13个，16个孔口内圈9个孔口设计服务面积：S1=9×4=36m2折合成服务圆直径为：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9个孔口，则圆的直径计算如下：d1=4.79m取管内流速为0.8m/s，则管径为取管径为75mm。
中圈13个孔口设计服务面积：S2=13×4=52m2折合成服务圆直径为：d2=8.89m取管内流速为0.8m/s，则管径为取管径为100mm，则实际流速为0.605m/s。
中圈16个孔口设计服务面积：S3=16×4=64m2折合成服务圆直径为：d3=12.27m取管内流速为0.8m/s，则管径为取管径为100mm。
三、三相分离器设计计算1）沉淀区的设计沉淀器（集气罩）斜壁倾角θ=45°沉淀区面积： A=150m2表面水力负荷q=Q/A=50/150=0.33m3/(m2.h)<1.0 m3/(m2.h) 符合要求2) 回流缝设计取h1=0.5m h2=1.5m h3=2.5m依据图中几何关系，则b1=h3/tanθ式中：b1—下三角集气罩底水平宽度，θ—下三角集气罩斜面的水平夹角h3—下三角集气罩的垂直高度，mb1=2.5/tan45=2.5mb2=b－2b1=13.83－2×2.5=8.83m下三角集气罩之间的污泥回流缝中混合液的上升流速v1,可用下式计算：符合要求上下三角形集气罩之间回流缝流速v2的计算：v2=Q/S2S2—上三角形集气罩回流缝面积（m2）CE—上三角形集气罩回流缝的宽度，CE>0.2m 取CE=1.8m CF—上三角形集气罩底宽，取CF=10mEH=CE ×sin45=1.8×sin45=1.273mEQ=CF+2EH=10.0+2×1.273=12.546mS2=3.14(CF+EQ) CE/2=3.14 ×(10.0+12.546) ×1.8/2=63.75m2 v2=50/63.75=0.784m/hv2<v1<2.0m/h , 符合要求3)确定上下集气罩相对位置及尺寸BC=CE/cos45=1.8/cos45=2.546mHG=(CF－b2)/2=（10-8.83）/2=0.585mEG=EH+HG=1.273+0.585=1.858mAE=EG/sin45=1.858/sin45=2.63mBE=CE ×tan45=1.8mAB=AE－BE=0.83mDI=CD×sin45=AB ×sin45=0.83× sin45=0.587mh4=AD+DI=BC+DI=0.83+0.587=1.42mh5=1.5m4）气液分离设计校核由反应区上升的水流从下三角形集气罩回流缝过渡到上三角形集气罩回流缝再进入沉淀区，其水流状态比较复杂。
UASB方法计算
三相分离器设计的主要要点如下（黄晓东等，1997）：
①器壁与水平面的夹角应在45～60°之间。
②气体分离器之间间隙面的面积与反 应器总表面积之比应不小于15%~20％。
③气体分离器的高应在1.5～2 m之间。
本装置采用连续进料方式，布水孔孔口向下，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。为了增强污泥和废水之间的接触，减少底部进水管的堵塞，设计中布水管离UASB反应器底部200mm。
（3）上升水流速度和气流速度
本次设计中常温下容积负荷Nv=4.0kgCOD/ m3/d，沼气产率r=0.4 m3/ kgCOD，采用厌氧消化污泥接种，空塔水流速度uk≤1.0m/h；空塔沼气上升速度ug≤1.0m/h。
5.5m
三相分离器的长度为B=5.5m，每个单元宽度为5.5/2=2.75m，其中沉淀区长B1=5m（即UASB池形的设计宽度），宽度b=1.75m，集气罩顶宽度a=0.5m，沉淀室底部进水口宽度b1=1m。
沉淀区面积S1=nB1b=8×5×1.75=70m2
沉淀区表面负荷q=Q/S1=65/70=0.93m3/m2h<1.0 m3/m2h（符合要求）。
W=85m3/h×360min/60=510m3。
则均衡池钢砼结构，尺寸L×B×H=10.0m×10.0 m×5．5 m，
2.3.2搅拌装置（杜茂安等，2006）
①搅拌器外缘速度：v=3.0m/s(一般采用1.5~3.0m/s，设计中取3.0m/s）
②搅拌器直径：D。=(2/3)·10=6.67m设计中取6.67m
νM=0.3Q/24nl1B=600/（24×8×0.3×5）=2.08m/h
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。
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
U A S B设计计算(实例)(总15页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--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。
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
(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计算
3.5 UASB 反应器的设计计算 3.5.1 设计参数 (1) 污泥参数设计温度T=25℃容积负荷N V =8.5kgCOD/(m 3.d) 污泥为颗粒状 污泥产率0.1kgMLSS/kgCOD, 产气率0.5m 3/kgCOD(2) 设计水量Q=2800m 3/d=116.67m 3/h=0.032 m 3/s 。
(3) 水质指标表5 UASB 反应器进出水水质指标水 质 指 标 COD （㎎∕L ） BOD （㎎∕L ） SS （㎎∕L ） 进 水 水 质 3735 2340 568 设计去除率 85% 90% / 设计出水水质5602345683.5.2 UASB 反应器容积及主要工艺尺寸的确定[5] (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V V=QS 0/N VV —反应器的有效容积(m 3) S 0—进水有机物浓度(kgCOD/L)V=3400⨯3.735/8.5=1494m 3取有效容积系数为0.8,则实际体积为1868m 3 (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q 1=0.6m 3/（m 2·d ）反应器表面积 A=Q/q 1=141.67/0.6=236.12m 2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A 1为：A 1=A/4=236.12/4=59.03m 2m A D 67.814.303.59441=⨯==π取D=9m则实际横截面积 A 2=3.14D 2/4=63.6 m 2实际表面水力负荷 q 1=Q/4A 2=141.67/5⨯63.6=0.56 q 1在0.5—1.5m/h 之间，符合设计要求。
3.5.3 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。
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① UASB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)<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。
UASB工艺设计计算（全）
UASB工艺设计计算（全）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反应器有效容积及长、宽、高尺寸的确定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D7.467.003、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间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b 2.50m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定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 3.11m8、气液分离设计沿下集气罩斜面方向的水流速度va0.60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/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反应器有效容积及长、宽、高尺寸的确定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D7.467.003、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间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b 2.50m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定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 3.11m8、气液分离设计沿下集气罩斜面方向的水流速度va0.60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。
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U A S B完整计算版Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GTUASB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。
(三)设计参数选用设计资料参数如下：①参数选取：a) 容积负荷（Nv ）为：6kgCOD/(m 3·d) b) 污泥产率为：kgCOD c) 产气率为：0.5m 3/kgCOD ② 设计水量：Q=1500m3/d=62.5m3/h=0.0174m3/s 。
(四)设计计算1. 反应器容积计算：UASB 有效容积为V 有效= ()V0N S Q e S -⋅式中：V 有效 ———— 反应器有效容积，m 3；S 0、S e ———— 进出水COD 的浓度,kgCOD/m 3； Q ———— 设计流量，m 3/d ；N v ———— 容积负荷,kgCOD/(m 3·d)。
V 有效 = ()623.03.21500-⨯= 517.5m 3采用2座相同的UASB 反应器则每座反应器的有效容积为:V 单=2 = 。
根据经验，UASB 最经济的高度一般在3～6m 之间，并且大多数情况下，这也是系统最优的运行范围。
取有效水深h = 6m则底面积：243.125m 675.258==‘A采用矩形池比圆形池较经济。
有关资料显示，当长宽比在2：1左右时，基建投资最省。
取长L = 8m ，宽B = 6m则实际横截面积为：A 1 = L×B =8×6 = 48m 2 实际总横截面积为：A = 48×2 = 96m 2本工程设计中反应器总高取H = 6.2m(超高h 1=0.2m)则单个反应池的容积为：V = L×B×H = 8×6×6 = 288m 3 反应池的总容积为V 总 = 288×2 = 576m 3。
水力停留时间为：h Q V t HRT 216.95.62576=== 表面水力负荷为:)./(651.04825.62231h m m A Q q ===对于颗粒污泥，表面水力负荷q = -0.9m 3( m 2·h)，故符合设计要求。
2. 三相分离器设计：三相分离器一般设在沉淀区的下部, 但有时也可将其设在反应器的项部. 三相分离器的主要作用是将气体(反应过程中产生的沼气)、固体(反应器中的污泥)和液体(被处理的废水)等三相加以分离. 将沼气引入集气室, 将处理出水引入出水区, 将固体颗粒导入反应区. 他由气体收集器和折流挡板组成. 只有三相分离器是UA SB 反应器污水厌氧处理工艺的主要特点之一. 他相当于传统污水处理工艺中的二次沉淀池, 并同时具有污泥回流的功能. 因而三相分离器的合理设计是保证其正常运行的一个重要内容.三相分离器设计计算草图见图5-2: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 。
1) 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 < 1.0 m/h ；②沉淀器斜壁角度在45°-60°之间，使污泥不致积聚，尽快落入反应区内； ③进入沉淀区前，沉淀槽底缝隙的流速≤ 2 m/h ； ④总沉淀水深应大于1.5 m ； ⑤水力停留时间介于～2 h 。
⑥沉淀区（集气罩）斜壁倾角θ＝50°。
⑦沉淀区的沉淀面积即为反应器的横截面积，即48m 2。
如果以上条件均能满足，则可达到良好的分离效果。
沉淀区的表面水力负荷为：q = Q/A =)./(65.04825.6223h m m = q < 1.0m 3/( m 2·h) ，符合设计要求。
2) 回流缝设计：设单元三相分离器的长b = 8m ，宽d = 6m 上下三角形集气室斜面水平夹角为θ＝50° 取保护水层高度（即超高）h 1 =上三角形顶水深h 2 = 0.5m ，下三角形高度h 3 =则下三角形集气室底部宽为：θtan 31h b = 式中：b 1————下三角集气室底水平宽度，m θ ———上下三角集气室斜面的水平夹角 h 3————下三角集气室的垂直高度，m 则相邻两个下三角形集气室之间的水平距离：b 2 = L –2b 1 = 8–2× = 5.48m则下三角形回流缝的面积为：S 1 = b 2·B = ×6 =32.88m 2下三角集气室之间的污泥回流逢中混合液的上升流速(V 1)可用下式： V 1 = Q 1/S 1式中：Q 1———— 反应器中废水流量，m 3/h ； S 1———— 下三角形集气室回流逢面积，m 2。
V 1 =h m /95.032.88262.5=设上三角形集气室回流缝的宽度CD = 1.4m ，则上三角形回流缝面积为： S 2 = CD ·B ·2 = ×6×2 =上下三角形集气室之间回流逢中流速(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 ———— 上三角形集气室回流逢的之间面积，m 2。
V 2 =h m /86.116.8262.5=则V 1 < V 2 < h ，符合设计要求。
确定上下三角形集气室的相对位置及尺寸，由图可知： CH=CD×sin40°=×sin 40°＝0.9m 设上集气罩下底宽CF=5.6m ，则：DH=CD×sin50°=×sin 50°＝1.07mDE=2DH+CF=2×+=7.74m DI=12(DE-b 2)=121.58mAI=DItan50°=×tan50°=1.33m故 h 4=CH+AI=+=。
取h 5=0.7m ，由上述尺寸可计算出上集气罩上底宽为：CF-2h 5·tan40°=××tan40°=4.43mBC=CD/sin40°=sin40°=2.18m AD=DI/cos50°=cos50°=2.46m BD=DH/cos50°=cos50°=1.66m3) AB=AD-BD=0.8m 气液分离设计： 取d = 0.01cm(气泡)，T = 200С 水的密度ρ1 = 1.03g/cm 3 空气的密度ρg = ×10-3g/cm 3 水的运动粘度ν = 0.0101cm 2/s 碰撞系数ρ =水的粘度μ=νρ1 = × = 0.0104g/cm·s 。
一般废水的粘度μ废水﹥净水的粘度μ净水，故取μ= 0.02g/cm·s 。
由斯托克斯公式可得气体上升速度为： ()2118d gV g b ρρμρ-= = ()2301.0102.103.102.01881.995.0⨯⨯-⨯⨯-= 0.266cm/s= 9.58m/h取V a = V 2 = h ，则：15.586.158.9b ==a V V ，3.728.08.12==AB BCb a V V > BCAB ,故满足设计要求.4) 三相分离器与UASB 的高度设计：三相分离器总高度：h = h 2 + h 4+h 5=++=3.43m≈ UASB 的总高:H = 6.2m(超高h 1=0.2m)反应区高2.6m ，其中污泥区高1.6m ，悬浮区高1m 。
沉淀区高 (五)进水系统设计：1. 布水点的设置：进水方式的选择应根据进水浓度及进水流量来定，本设计采用连续均匀的进水方式，一管多点的布水方式。
一共设置64个出水孔，每个反应池各16个出水孔。
所取容积负荷为6kgCOD/(m 3·d)，据资料，每个点的布水负荷面积大于2m 2。
每个布水点的负荷面积为：48/16 =3m 2 ＞2m 2，满足设计要求。
2. 布水管的设置：每个反应池采用树枝穿孔管配水，每个反应池中设置4根支管，布水支管的直径采用DN100mm 。
布水支管的中心距为2m ，管与墙的距离为1m ；出水孔孔距1.2m ，出水孔距墙为0.7m 。