【文章內(nèi)容簡介】 費用，但反應(yīng)器一般都要求采取保溫措施。在寒冷地區(qū)就要進行加熱，同時必須保溫。 設(shè)計計算 反應(yīng)器所需容積及主要尺寸的確定UASB反應(yīng)器的有效容積表 31 UASB 反應(yīng)器進出水水質(zhì)指標 水質(zhì)指標 COD（㎎∕L） BOD（㎎∕L） SS（㎎∕L） 進水水質(zhì) 1700 850 40 設(shè)計去除率 85% 80% / 設(shè)計出水水質(zhì) 255 170 40設(shè)計流量Q = 9000m3/d = 375 m3/h =；進水COD=1700mg/L 去除率為85% ；容積負荷（Nv）為：5kgCOD/(m3d)；污泥產(chǎn)率為：；產(chǎn)氣率為：。 對于中等濃度和高濃度有機廢水，一般情況下，有機容積負荷率是限制因素，反應(yīng)器的容積與廢水量、廢水濃度和允許的有機物容積負荷去除率有關(guān)。設(shè)計容積負荷為Nv=5kgCOD/(m3d),CODQ去除率為85%，則UASB反應(yīng)器有效容積為： V有效 = = =2655m179。Ve0N)C(）（ ?? 式中： V有效 反應(yīng)器有效容積，m3 Q 設(shè)計流量，m3/d C0 進水有機物濃量,kgCOD/m3 出水有機物濃量,kgCOD/m3eC Nv 容積負荷,kgCOD/(m3d) 2. UASB反應(yīng)器的形狀和尺寸 工程設(shè)計反應(yīng)器2座，橫截面為矩形 ①反應(yīng)器有效高度為6m，則14 橫截面積 S= = =VS有 效?625 單池面積 = =222m21 ②單池從布水均勻性和經(jīng)濟性考慮，矩形池長寬比在2：1以下較為合適設(shè)池長L=21m，則寬B=12m 。 ③設(shè)計反應(yīng)池總高H=， m （一般應(yīng)用時反應(yīng)池裝液量為70%90%） 單池總?cè)莘e = =1443m3SHV?? 單池有效反應(yīng)容積 =1332m3h有 效 單個反應(yīng)器實際尺寸 21m12m m 反應(yīng)器數(shù)量 2座 總池面積 =444m2?12S? 反應(yīng)器總?cè)莘e = 2886m3V總 43 總有效反應(yīng)容積 =2664m179。， 符合有機負荷求有 效，有 效 2UASB體積有效系數(shù) =88% 在70%90%之間，符合要求2864④ 水力停留時間（HRT）及水力負荷率(Vr) tHRT =V有效 / Q=(1332/4500)24= Vr=Q/Si=375/2*222= /m2h 水力負荷Vr （— /m2h ）符合設(shè)計要求。 進水分配系統(tǒng)的設(shè)計 進水方式的選擇應(yīng)根據(jù)進水濃度及進水流量而定，通常采用的是連續(xù)均勻進水方式。不水電的數(shù)量可選擇一管一點或一管多點的布水方式，布水點數(shù)量與處理廢水的流量、進水濃度、容積負荷等因素有關(guān)。 (m3d),因此每個點的布水負荷面積大于2㎡。本次設(shè)計池中工設(shè)置84個布水點，則每點的負荷面積為： Si=S/n=222/84=(m2)配水系統(tǒng)形式 UASB 反應(yīng)器的進水分配系統(tǒng)形式多樣，主要由樹枝管式、穿孔管式、多管多點式和上給式四種。本次設(shè)計使用U形穿孔配水，一貫多孔式。為配水均勻，~,~,孔徑一般為10~20mm,常采用15mm,空口向下或與垂線呈45。方向，每個出水孔的服務(wù)面積一般為2~4㎡.。配水管中心距池底一般為20~25cm,了使穿孔管各孔出水均勻，要求出口流速不小于2m/s. 進水總管管徑取200mm,，15,每根管上有6個配水孔，Φ15mm， =179。,空口向下并與垂線呈 。??45 共設(shè)置布水孔84個，,則孔徑為： d= = =(m)??n 本裝置采用連續(xù)進料方式，布水孔空口向下，有利于避免關(guān)口堵塞，而且由于UASB反應(yīng)器底部反射三部作用，有利于布水均勻。 為了增強污泥和廢水之間的接觸，減少底部進水管的堵塞，建議進水點距反應(yīng)池底200~250mm。本工程中設(shè)計補水管離UASB反應(yīng)器底部200mm。上升水流速度和氣流速度 本次設(shè)計中常溫下容積負荷Nv=5kgCOD/(m3d), 沼氣產(chǎn)率r=0..35m3/kgCOD,根據(jù)接種污泥的不同選擇不同空塔水流和氣流速度。如采用厭氧消化污泥接種，需要滿足空塔水流速度uk,空塔沼氣上升速度ug。如采用顆粒污泥接種，水流速度可以提高至1至4m/h。這里計算按接種消化污泥為依據(jù)。則 空塔水流速度 =Q/S=, 符合要求。ku 空塔氣流速度 Ug=QC0ηr/S=***,符合要求。 η為COD去除率，取85%。 三相分離器的設(shè)計 三相分離器要具有氣、液、固三相分離的功能。三相分離器的設(shè)計主要包括沉淀區(qū)、回流縫、氣液分離器的設(shè)計。沉淀區(qū)設(shè)計 本設(shè)計中，與短邊平行，沿長邊布置7個集氣罩，構(gòu)成6個分離單元，則設(shè)6個三相分離器。 三相分離器長度為B=10m，每個單元寬度L=21/6=，其中沉淀區(qū)長B1=10m，寬度b=3m，集氣罩寬度a=。，沉淀室底部進水口寬度b1=2m。沉淀區(qū)面積S1=nB1b=61103=180（m2）沉淀區(qū)表面負荷q180。=Q247。S1=[m3/ （m2h）][m3/ （m2h）]，符合要求. 沉淀室進水口面積 S2=nBb1=6102=120（m2） 沉淀室進水口水流上升速度 v2=Q247。S2=247。120=[m3/ （m2h）][m3/ （m2h）]，符合要求。沉淀區(qū)斜壁角度和深度設(shè)計 三相分離器沉淀區(qū)斜壁傾斜度應(yīng)在4560176。之間，沉淀區(qū)斜面的高度h3一般。設(shè)UASB反應(yīng)器沉淀區(qū)最大水深為2m，h1=（超高） ，h2=，h3=，則傾角 =arctan[ ]=arctan[?)(5.3bh??16]=55176。60176。，符合要求。）（ .1???氣液分離設(shè)計 縫隙寬度l1和斜面長度BC(主要是MB),以防止UASB消化區(qū)中產(chǎn)生的氣泡被上升的液流帶入沉淀室，干擾固液分離，造成污泥流失。當氣泡隨液流以速度Vm沿分離器斜面BC上升時，由于浮力的作用，了保證氣泡不隨液流竄入沉淀室，氣泡必須在其隨液流由B點移至M點時，在垂，必須滿足一下公式要求： VmnMBN傾角 176。，b2=， =70176。，分隔板下端距反射錘垂直距離MN=，60???則縫隙寬度l1=MNsin =176。=。? 廢水總流量為4500 m3/d，=3600m179。/d廢水通過進水縫進入沉降區(qū)，=900m179。/d廢水通過回流縫進入沉降區(qū)，則：Vm= = =(m/h)（m/h）,符合要求。Bnl??MC= = =（m）?sibsin28.設(shè)BC=，MB=BCMC==（m） AB=2Bccos30176。=2cos30176。=1（m） BD=AD= =1247。2247。cos20=(m)20cosAB CD=Bcsin30+Bdsin20=（m）則 =CD+MNMccos =+.=（m）5h?脫氣條件校核設(shè)分離氣泡最小直徑dg=，15。下清水運動粘滯系數(shù)r= /s，廢水密度 1=，氣體密度210??cm?3cg/ ，氣泡碰撞系數(shù) =，清水動力粘度 =?3.???1???，= g/(m s)， ，取 = g/(m s)。2?2?，??210??由斯托克斯公式17 ???18)(2gNdu??則氣泡上升速度為 =??）（N驗證 = =89 = =.25 MNu所以，該三相分離器可脫除dg，分離效果很好。分隔板的設(shè)計 b2=，b3=（bb2）==，氣體因受浮力作用，氣泡上升速度在進水縫中Vn=，沿進水縫向上的速度分量為Vnsina=sin55176。=,則進水縫中水流速度應(yīng)滿足V，否則水流把氣泡帶進沉降區(qū)。 = 247。V=3600247。24247。=（㎡）進 水 縫 總S進 水 縫Q共6組（12條）進水縫，每條進水縫截面積： = 247。n=247。12=（㎡）進 水 縫 單 進 水 縫 總進水縫寬度 = 247。B=247。10=（m） ，應(yīng)滿足 和 相當級數(shù)，且2l進 水 縫 單S 2l1≧，現(xiàn)設(shè) =，則進水縫中水流速度2l V= / =3600/（242610）=（m/h）進 水 縫Q進 水 縫（m/h）滿足設(shè)計要求。 = /cos =?2l? = tan + =tan55+=（m）43bh3，則進水縫下板長度為： =（+）247。sin55=(m ）??18進水縫上板長度為： =1247。sin55=（m）?sin3h5三相分離器與UASB高度設(shè)計三相分離器總高 h= + + + =+1++=UASB反應(yīng)器總高H=，超高h1= 本設(shè)計，，懸浮。 由于厭氧消化過程中微生物的不斷生長或進水不可降解懸浮固體的積累，必須在污泥床區(qū)定期排出聲譽污泥，所以UASB反應(yīng)器的設(shè)計應(yīng)包括聲譽污泥排除設(shè)施。UASB反應(yīng)器中污泥總量的計算 高效工作的UASB反應(yīng)器內(nèi)，反應(yīng)區(qū)的污泥沿高程呈兩種分布狀態(tài)，下部約1/31/2的高度范圍內(nèi)，密集堆積著絮狀污泥和顆粒污泥。污泥粒子雖呈一定的懸浮狀態(tài)，但相互之間距離很近，幾乎呈塔接之勢。這個區(qū)域內(nèi)的污泥固體濃度高達4080gVSS/L,通常稱為污泥床層。污泥床層以上約占反應(yīng)區(qū)總高度的1/31/2的區(qū)域范圍內(nèi)，懸浮著顆粒較小的絮狀污泥和游離污泥，絮體之間保持著較大的距離。污泥固體的濃度較小，平均約為5==25gVSS/L或530gSS/L,這個高度范圍通常稱為污泥懸浮區(qū)。 本設(shè)計反應(yīng)器最高液面為6m，污泥濃度ρ1=；，污泥濃度 =；，污泥濃度2?ρ3=。則反應(yīng)器內(nèi)污泥總量 M=Sh1ρ1+ Sh2ρ2+ Sh3ρ3=222（++2）=（kgSS）BOD污泥負荷 污泥負荷表示反應(yīng)器內(nèi)單位質(zhì)量的活性污泥在單位時間內(nèi)承受的有機質(zhì)質(zhì)量。 =(KgBOD5)/(KgSSd)?)(??產(chǎn)泥量計算 剩余污泥量的確定與每天去除的有機物量有關(guān)，當沒有相關(guān)的動力學常數(shù)時，可根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)確定。一般情況下。本工程取X=,則產(chǎn)泥量為： △X=XQSr=9000=