uasb反应器的设计计算

uasb反应器的设计计算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NV=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 ...

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NV=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 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 560 234 568 3.5.2 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=QS0/NV V—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 q1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。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[6]，对颗粒污泥来说，容积负荷大于4m3/(m2.h)时，每个进水口的负荷须大于2m2 则布水孔个数n必须满足 пD2/4/n>2 即n<пD2/8=3.14 9 9/8=32 取n=30个则每个进水口负荷 a=пD2/4/n=3.14 9 9/4/30=2.12m2 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4 ① 内圈5个孔口设计服务面积： S1=5 2.12=10.6m2 折合为服务圆的直径为：用此直径用一个虚圆，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： 3.14 d12/4=S1/2 ② 中圈10个孔口设计服务面积： S1=10 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： 3.14 (6.362－d22)/4=S2/2 则 d2=5.2m ③ 外圈15个孔口设计服务面积： S3=15 2.12=31.8m2 折合为服务圆的直径为则中间圆环的直径计算如下：3.14 (92－d32)=S3/2 则 d3=7.8m 布水点距反应器池底120mm；孔口径15cm 图4 UASB布水系统示意图 3.5.4 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。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：沉淀区的表面水力负荷<1.0m/h；三相分离器集气罩顶以上的覆盖水深可采用0.5～1.0m；沉淀区四壁倾斜角度应在45º～60º之间，使污泥不积聚，尽快落入反应区内；沉淀区斜面高度约为0.5～1.0m；进入沉淀区前，沉淀槽底缝隙的流速≤2m/h；总沉淀水深应≥1.5m；水力停留时间介于1.5～2h；分离气体的挡板与分离器壁重叠在20mm以上；以上条件如能满足，则可达到良好的分离效果。 (2) 设计计算本设计采用无导流板的三相分 ① 沉淀区的设计沉淀器（集气罩）斜壁倾角 θ=50° 沉淀区面积： A=3.14 D2/4=63.6m2 表面水力负荷q=Q/A=141.67/(4 63.6)=0.56m3/(m2.h)<1.0 m3/(m2.h) 符合要求 ② 回流缝设计 h2的取值范围为0.5—1.0m, h1一般取0.5 取h1=0.5m h2=0.7m h3=2.4m 依据图8中几何关系，则 b1=h3/tanθ 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，m b1=2.4/tan50=2.0m b2=b－2b1=9－2 2.0=5.0m 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： V1=Q1/S1=4Q1/3.14b2 Q1—反应器中废水流量（m3/s） S1—下三角形集气罩回流缝面积（m2）符合要求上下三角形集气罩之间回流缝流速v2的计算： V2=Q1/S2 S2—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=1.0m CF—上三角形集气罩底宽，取CF=6.0m EH=CE sin50=1.0 sin50=0.766m EQ=CF+2EH=6.0+2 1.0 sin50=7.53m S2=3.14(CF+EQ).CE/2=3.14 (6.0+7.53) 1.0/2=21.24m2 v2=141.67/4/21.24=1.67m/h v2

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