2022年2022年UASB完整計算版

1、精選學習資料 - - - 歡迎下載uasb工藝設計運算一. uasb反應器設計說明 一工藝簡介：ua sb為升流式厭氧污泥床反應器的簡稱、為由荷蘭w agen ingen農(nóng)業(yè)高校教授let tinga等人于 1972 1978年間開發(fā)研制的一項厭氧 生物處理計術、國內(nèi)對uasb反應器的討論為從20世紀80歲月開頭的.由于 uasb反應器具有工藝結(jié)構(gòu)緊湊、處理才能大、無機械攪拌裝置、 處理成效好及投資省等特點、uasb反應器為目前討論最多、應用日趨廣泛的新型污水厭氧處理工藝 1 1. ua sb 反應器基本構(gòu)造如圖12. ua sb 的工作原理：如圖1所示 、廢水由反應器的底部進入后、由于廢水以

2、肯定的流速自下而上流淌以及厭氧過程產(chǎn)生的大量沼氣的攪拌作用、廢水與污泥充分混合 、有機質(zhì)被吸附分解、所產(chǎn)沼氣經(jīng)由反應器上部三相分別器的集氣室排出、含有懸浮污泥的廢水進入三相分別器的沉降區(qū)、由于沼氣已從廢水中分別、沉降區(qū)不再受沼氣攪拌作用的影響.廢水在平穩(wěn)上升過 程中 、 其中沉淀性能良好的污泥經(jīng)沉降面返回反應器主體部分、從而保證了反應器內(nèi)高的污泥濃度.含有少量較輕污泥的廢水從反應器上方排出. ua sb 反應器中可以形成沉淀性能特別好的顆粒污泥、能夠答應較大的上 流速度和很高的容積負荷. ua sb反應器運行的3個重要的前提為:1精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載反應器內(nèi)形成沉降性

3、能良好的顆粒污泥或絮狀污泥;出產(chǎn)氣和進水的勻稱分布所形成良好的自然攪拌作用;設計合理的三相分別器、能使沉淀性能良好的污泥保留在反應器內(nèi) 二設計作用uasb,即上流式厭氧污泥床,集生物反應與沉淀于一體,為一種結(jié)構(gòu)緊湊,效率高的厭氧反應器；它的污泥床內(nèi)生物量多,容積負荷率高,廢水在反應器內(nèi)的水力停留時間較短,因此所需池容大大縮??；設備簡潔, 運行便利,勿需設沉淀池和污泥回流裝置,不需充填填料,也不需在反應區(qū)內(nèi)設機械攪拌裝置,造價相對較低,便于治理,且不存在堵塞問題； 三設計參數(shù)選用設計資料參數(shù)如下：參數(shù)選?。壕穼W習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載3a) 容積負荷（nv）為： 6kgcod/

4、mb) 污泥產(chǎn)率為：0.1kgmlss/kgcod3c) 產(chǎn)氣率為：0.5m /kgcod 設計水量：· d精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載q=1500m3/d=62.5m3/h=0.0174m3/s；水 質(zhì) 指 標bod（ l）ss（ l） cod（ l）精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載進 水 水 質(zhì)2300150070精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載設計去除率90%90%/精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載設計出水水質(zhì)23015070精

5、品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載 四設計運算1. 反應器容積運算 ：qs0seuasb有效容積為v有 效 =n v3式中： v有效 反應器有效容積,m；2精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載3s0 .se 進出水cod的濃度 、kgcod/m ；q 設計流量,m3 /d ；3nv 容積負荷 、kgcod/m ·d ；精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載v 有效=15002.360.23精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載3= 517.5m采 用2座 相 同 的uasb 反 應 器 就 每 座 反 應 器 的 有 效 容 積為 :v單=517.

6、5/2 = 258.75m3；依據(jù)體會, uasb最經(jīng)濟的高度一般在3 6m之間,并且大多數(shù)情形下,這也為系統(tǒng)最優(yōu)的運行范疇；取有效水深h = 6m精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載就底面積： a258.75643.125m 2精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載采納矩形池比圓形池較經(jīng)濟；有關資料顯示,當長寬比在2： 1左右時,基建投資最?。蝗￠Ll = 8m,寬 b = 6m精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載就實際橫截面積為：a1= l ×b = 8× 6 = 48m 2精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載實際總橫截面積為：a =

7、 48 × 2 = 96m 2本工程設計中反應器總高取h = 6.2m超高 h1 =0.2m就單個反應池的容積為：v= l×b×h = 8×6×6 = 288m3精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載反應池的總?cè)莘e為v總= 288× 2 = 576m 3 ；精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載水力停留時間為：vthrtq57662.59.216 h精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載表面水力負荷為 : qq62.5 2a1480.651m3/ m2 .h精品學習

8、資料精選學習資料 - - - 歡迎下載對于顆粒污泥,表面水力負荷q = 0.1-0.9m3/ m 2·h ,故符合設計要求；2. 三相分別器設計 ：三 相分 離器 一般 設在 沉淀 區(qū) 的下部 、但有 時也可 將其設在反應器的項部 .三相分別器的主要作用為將氣體 反應過程中產(chǎn)生的沼氣 .固體 反應器中的污泥 和液體 被處理的廢水 等三相加以分別.將沼氣引入集氣室 、將處理出水引入出水區(qū)、將固體顆粒導入反應區(qū).他由氣體收集器和折流擋板組成.只有三相分別器為ua sb 反應器污水厭氧處理工藝 的主要特點之一.他相當于傳統(tǒng)污水處理工藝中的二次沉淀池、并同時具有污泥回流的功能.因而三相分別器

9、的合理設計為保證其正常運行的一個重要內(nèi)容. 三相分別器設計運算草圖見圖5-2:3精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載圖5-2 三相分別器設計運算草圖h1h2精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載h5feh4cbihdh30精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載50ab 1b 2b 1 一設計說明：三相分別器要具有氣.液.固三相分別.污泥回流的功能；三相分別器的設計主要包括沉淀區(qū).回流縫.氣液分別器的設計；本工程設計中, 每池設置1 個三相分別器, 三相分別器的長度為b=8m, 寬度為： d = 6m ；1) 沉淀區(qū)的設計：三相分別器的沉淀區(qū)的設計同二次沉淀池的設計相同

10、,主要為考慮沉淀區(qū)的面積和水深,面積依據(jù)廢水量和表面負荷率打算；由于沉淀區(qū)的厭氧 污泥及 有 機物仍 可 以發(fā)生一定的生 化反應產(chǎn)生少量氣體,這對固液分別不利,故設計時應滿意以下要求：沉淀區(qū)水力表面負荷< 1.0 m/h；沉淀器斜壁角度在 45°- 60°之間,使污泥不致積聚,盡快落入反應區(qū)內(nèi)；進入沉淀區(qū)前,沉淀槽底縫隙的流速2 m/h ；總沉淀水深應大于1.5 m ；水力停留時間介于1.5 2 h ；沉淀區(qū)（集氣罩）斜壁傾角50°；沉淀區(qū)的沉淀面積即為反應器的橫截面積,即48m2 ；假如以上條件均能滿意,就可達到良好的分別成效；精品學習資料精選學習資料 -

11、 - - 歡迎下載沉淀區(qū)的表面水力負荷為：q = q/a =62.5 2 480.65m3 / m2 .h 精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載4精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載2) 回流縫設計：q < 1.0m 3/ m 2·h,符合設計要求 ；精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載設單元三相分別器的長b = 8m , 寬 d = 6m上下三角形集氣室斜面水平夾角為 50°取愛護水層高度（即超高）h1 = 0.3m上三角形頂水深h2 = 0.5m ,下三角形高度h3 = 1.5m精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載就下三角形

12、集氣室底部寬為：b1h3tan精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載式 中 ： b1下三角集氣室底水平寬度,m 上下三角集氣室斜面的水平夾角h3 下三角集氣室的垂直高度,m精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載b11.5tan 501.26m精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載就相鄰兩個下三角形集氣室之間的水平距離：b2 = l 2b1 = 8 2×1.26 =5.48m就下三角形回流縫的面積為：2s1 = b 2· b = 5.48×6 =32.88m下三角集氣室之間的污泥回流逢中混合液的上升流速v 1 可用下式：v1 = q1 /s

13、1式中：q 1反應器中廢水流量,m3 /h ；s21 下三角形集氣室回流逢面積,m；精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載v1 = 62.5 20.95m / h精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載32.882設上三角形集氣室回流縫的寬度cd= 1.4m ,就上三角形回流縫面積為： s 2 = cd· b· 2 = 1.4 × 6×2 = 16.8m上下三角形集氣室之間回流逢中流速v 2 可用下式運算：v2 = q1/s 2式中：3q1 反應器中廢水流量,m/h ；2s2 上三角形集氣室回流逢的之間面積,m；精品學習資料精選學習資料 -

14、 - - 歡迎下載v 2 =62.5 21.86m / h精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載16.85精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載就 v1< v 2< 2.0m/h,符合設計要求；確定上下三角形集氣室的相對位置及尺寸,由圖可知：ch=c×d sin40 ° =1.4 ×sin40° 0.9m設上集氣罩下底寬cf=5.6m,就：dh=c×d sin50 °=1.4 ×sin50° 1.07mde=21dh+cf=×2 11.07+5.6=7.74mdi= 2 de-

15、b2 = 2 7.74-5.48=1.58mai=ditan50° =1.58 ×tan50 ° =1.33m故 h 4=ch+ai=0.9+1.33=2.23m ；取 h5=0.7m ,由上述尺寸可運算出上集氣罩上底寬為：cf-2h5 ·tan40 °=5.6- 2×0.7 ×tan40 °=4.43mbc=cd/sin40°=1.4/sin40°=2.18m ad=di/cos50°= 1.58 /cos50 °=2.46m bd=dh/cos50°=1.07/

16、cos50 °=1.66mab=ad-bd=2.46-1.66=0.8m3) 氣液分別設計：3取 d = 0.01cm氣泡 , t = 200水的密度 1= 1.03g/cm-33空氣的密度 g = 1.2 ×10 g/cm 水的運動粘度 = 0.0101cm 2 /s 碰撞系數(shù) = 0.95水的粘度 = 1 = 0.0101 ×1.03 = 0.0104g/cm ·s；一般廢水的粘度 廢 水 凈水的粘度 凈 水 ,故取 = 0.02g/cm ·s；精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載由斯托克斯公式可得氣體上升速度為：g2vb1g d

17、18精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載0.95=189.810.021.031.210 30.012精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載= 0.266cm/s= 9.58m/h取 va = v2 = 1.86m/h,就：6精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載vb9.58va1.86vbbc5.15 , abbc2.180.82.73精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載va>ab、 故滿意設計要求 .精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載4) 三相分別器與uasb的高度設計：三相分別器總高度：h = h2 + h 4 +h5 =0.5+2.

18、23+0.7=3.43m 3.5muasb的總高 :h = 6.2m超高 h1 =0.2m反應區(qū)高 2.6m,其中污泥區(qū)高1.6m,懸浮區(qū)高1m；沉淀區(qū)高 3.4m 五進水系統(tǒng)設計：1. 布水點的設置：進水方式的挑選應依據(jù)進水濃度及進水流量來定,本設計采納連續(xù)均勻的進水方式,一管多點的布水方式；一共設置64個出水孔,每個反應 池各16 個出水孔；所取容積負荷為6kgcod/m3·d ,據(jù)資料,每個點的 布水負荷面積大于2m2；每個布水點的負荷面積為：48/16 =3m 2 2m2 ,滿意設計要求；2. 布水管的設置：每個反應池采納樹枝穿孔管配水,每個反應池中設置4 根支管,布水 支管

19、的直徑采納dn100mm；布水支管的中心距為2m,管與墻的距離為1m；出水孔孔距1.2m ,出水孔距墻為0.7m ；孔口向下并與垂線呈45°角；兩個池子的總管管徑取dn200mm,流速為1.5m/s ；每個池子的總管管徑取 dn150mm,長 l=10m,流速為1.35 m/s；為了使穿孔管隔空出水勻稱,要求出口流速不小于2m/s,取其流速為 u = 2m/s,精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載就布水孔孔徑為： d4q462.5 20.0151m 取 16mm精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載3600nu3600243.142精品學習資料精選學習資料 - -

20、- 歡迎下載為了增強污泥與廢水之間的接觸,削減底部進水管的堵塞,進水點距反應池池底200-500mm,本設計布水管離池底300mm；布水系統(tǒng)設計圖如圖 5-3 ：圖 5-3 布水系統(tǒng)設計示意圖7精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載 六出水系統(tǒng)設計：1. 出水槽設計：為了保持出水勻稱,沉淀區(qū)的出水系統(tǒng)通常采納出水槽；此設計中沿反應器的短邊設置兩條出水槽,而出水槽每隔肯定的距離設三角出水堰；每個反應池有1 個單元三相分別器,出水槽共有2 條,槽寬be = 0.3m ；精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載反應器流量：q1500 20.00868 m3 / s精品學習資料精選學習資

21、料 - - - 歡迎下載246060取出水槽口鄰近水流速度為vc = 0.3m/s,槽口鄰近水深為0.3m ,出水槽坡度為0.1 ；出水槽尺寸5m×0.5m×0.5m；2. 溢流堰設計：每個反應器中出水槽溢流堰有 2 條,每條長 5m；設計 900 三角堰,堰高 5mm,堰口寬為 100mm,就堰口水面寬 b=50mm；每個 uasb反應器處理水量 7.2l/s ,查知溢流負荷為 1-2l/ （m·s）,設計溢流負荷 f = 1.256 l/（m·s）精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載就堰上水面總長為：lq8.7f1.2566.97m精品學習

22、資料精選學習資料 - - - 歡迎下載精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載nl三角堰數(shù)量 ：b6.00.05120個精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載每條溢流堰三角堰數(shù)量：120/6=20個一條溢流堰上共有20 個 10mm的堰口, 20 個 10mm的間隙；3. 出水渠設計：每個反應器沿長邊設1 條矩形出水渠,長為8.6m, 2 條出水槽的出水流至此出水渠；設出水渠寬0.8m ,坡度0.01 ,出水渠渠口鄰近水流速度為 0.3m/s8精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載就渠口鄰近水深 :0.00870.048m精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載0.

23、30.6以出水槽槽口為基準運算,出水渠渠深：0.3+0.048=0.348m,出水渠取 0.6m 深,出水渠的尺寸為： 8m×0.8m×0.6m；4. uasb排水管設計：每個 uasb反應器排水量為7.2l/s,選用 dn150鋼管排水,充0.6 ,管內(nèi)水流速度為： v=2*0.0072/0.6*3.14*0.15*0.15=0.3395設計坡度為0.01 ；總管流量為13.9l/s ,選用 dn200鋼管排水,布滿度為0.6 ,精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載0.01 ；管內(nèi)水流速度為 ： v20.60.01390.22= 0.368m/s ,設計坡度為精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載 七排泥系統(tǒng)設計 ：每日產(chǎn)生的懸浮固體p ss = q·（ s0 -s e ）·· e式中：q 設計流量,m3/d ；污泥產(chǎn)率,kgss/kgcod；s0 .se 進出水 cod的濃度 、kgcod/m3； e 去除率,本設計中取90%；-3pss =（ 2300-230 ）× 0. 90×0.1 × 1500 ×10= 279.45kgss/d100 pss精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載每日產(chǎn)泥量為： w =式中：100 - p r精品學習資料精選學