UASB工藝設(shè)計計算

1、UASB 工藝設(shè)計計算（一）適用性升流式厭氧污泥床（UASB工藝設(shè)計進水水質(zhì)一般CODc應(yīng)在1000mg/L以上 UAS皈應(yīng)器進水中懸浮物的含量一般不宜超過 500mg/L,否則應(yīng)設(shè)置混凝沉淀或 混凝氣浮進行處理。 當(dāng)進水懸浮物過高或可生化性較差是， 宜設(shè)置水解池進行預(yù) 酸化。（二）預(yù)處理要求預(yù)處理部分包括以下環(huán)節(jié)：格柵、調(diào)節(jié)池、營養(yǎng)鹽和PH值及溫度調(diào)控系統(tǒng)。 預(yù)處理部分是UASB及其艷陽設(shè)計的關(guān)鍵。關(guān)系到系統(tǒng)能否正常運行，應(yīng)充分考 慮其運行的可靠性。1. 格柵UASB 廢水處理工藝系統(tǒng)前應(yīng)設(shè)置細格柵、粗格柵或水力篩。最后一道 格柵的格柵間隙宜在1-3mm之間，宜采用旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)等高效的固液分離設(shè)

2、備代替 普通格柵。2. 調(diào)節(jié)池（1）廢水進入UAS時設(shè)置調(diào)節(jié)池。（2）調(diào)節(jié)池的有效時間宜為 6-12h 。（3）調(diào)節(jié)池應(yīng)具備均質(zhì)、均量、調(diào)節(jié) PH值、防止不溶物沉淀的功能。（4）調(diào)節(jié)池宜設(shè)置機械攪拌的方式實現(xiàn)均質(zhì)，攪拌機的容積功率宜為4-8w/m3;對小型廢水處理站可采用曝氣攪拌方式，氣水比宜控制在（7:1）-（10 ： 1）。（5）調(diào)節(jié)池中應(yīng)設(shè)置堿度補充和營養(yǎng)鹽補充裝置。（6）調(diào)節(jié)池的出水端應(yīng)設(shè)置去除浮渣裝置。（7）調(diào)節(jié)池的底部應(yīng)易于沉淀物的清出。調(diào)節(jié)(1) UASB反應(yīng)器的進水PH值應(yīng)保證在之間PH(2) 酸堿的投加應(yīng)采用計量泵自動投加裝置，中和池出水應(yīng)設(shè)置自動檢測系統(tǒng)，與前端計量泵聯(lián)動。

3、4.溫度調(diào)節(jié)(1) 中溫厭氧的溫度應(yīng)保持在 35C± 2C,如不能滿足應(yīng)設(shè)置加溫裝 置。(2) 熱源可采用鍋爐蒸汽或沼氣發(fā)電余熱，管路上應(yīng)設(shè)置電動閥和溫 度計，通過顯示溫度自動調(diào)接開關(guān)，實現(xiàn)自動控制。(三) UASB反應(yīng)器設(shè)計計算反應(yīng)器有效容積的計算UASB 反應(yīng)器的設(shè)計參數(shù)是容積負荷或水力停留有時間。這兩個參數(shù)難以從理論上推導(dǎo)得到，往往是通過試驗取得，而且顆粒污泥和絮狀污泥反應(yīng)器的設(shè) 計負荷是不相同的。一旦所需容積負荷(或停留時間)確定，反應(yīng)器的有效容積 可通過以下公式計算。(1) 有機負荷容積算法QSoNv式中：V-反應(yīng)器有效容積；miQ-廢水流量；m/dNv-容積負荷；kgCO

4、Dcr/(m ?d)So-進水有機物濃度；kgCODcr/m(2) 停留時間算法V KQ ? HRT式中，HTR-水力停留時間；dK- 常數(shù)(安全系數(shù))2. 反應(yīng)池體結(jié)構(gòu)UASB反應(yīng)池體多采用圓形或巨型結(jié)構(gòu)，可采用鋼筋混凝土、不銹鋼、碳鋼家加腐涂層、搪池拼裝、利浦罐、玻璃碳鋼等結(jié)構(gòu)材料。3. 反應(yīng)池幾何尺寸（1）反應(yīng)器高度設(shè)計的原則是運行上和經(jīng)濟上兩個方面的結(jié)合考慮，從運行方面考慮采用反應(yīng)器高度的選擇要考慮以下影響因素：上升流速增加污水系 統(tǒng)擾動行，因此增加污泥與進水有機物之間的接觸； 過高的上升流速會導(dǎo)致污 泥流失，為保持足夠多的污泥，上升流速不能超過一定的限值， 從而反應(yīng)器的高 度就會受到

5、限制：采用傳統(tǒng)的 UASB系統(tǒng)情況下，上升流速的平均值一般不超 過h;最經(jīng)濟的反應(yīng)器水深一般在 4-6m之間：三項分離器頂與水面的高度 差應(yīng)不少于應(yīng)根據(jù)設(shè)計進水流量， 設(shè)置2個或2個以上的反應(yīng)器。最大的單體反 應(yīng)器不宜大于2000用。（2）反應(yīng)器的面積和長、寬 在確定反應(yīng)器的容積后和高度后， 對矩形池必 須確定反應(yīng)器的長、寬。單池從布水均勻性和經(jīng)濟性考慮，矩形池長寬比為2 : 1以下比較為合適。長寬比在4 : 1時費用增加顯著；對采用共壁的（或多組） 的矩形池，池的長寬比對造價有較大的影響， 但是影響因素相應(yīng)增加，這是在設(shè) 計中需要優(yōu)化的參數(shù)；從目前實踐來看，反應(yīng)器的單池寬度不宜大于20m是成

6、功 的；反應(yīng)器的長度在采用渠道或者管道布水時不受限制。（3） 反應(yīng)器的分格 采用分格的厭氧反應(yīng)器對運行操作和管理是有益的。 首 先分格反應(yīng)器的單元尺寸小，可避免單體過大帶來的布水均勻問題。 同時多池有 利于維護檢修，可放空一池進行檢修不影響整個廢水處理廠的運行。4. 工藝參數(shù)（1）對某種特定廢水，反應(yīng)器的工藝參數(shù)一般應(yīng)通過實驗確定，如果有同類的廢水處理資料可以參考選用（下表）廢水CODc濃度/（ mg/L）在35°C采用的污泥負荷/kgCODcr/（m3*d）< 20003-82000-60006-10> 60008-15高溫情況下的反應(yīng)器污泥負荷可以在上表的基礎(chǔ)上適當(dāng)提

7、高。(2) UASB反應(yīng)器的沼氣產(chǎn)率一般取沼氣產(chǎn)量的計算公式如下Qq Q(S0 Se)式中：Qq-沼氣產(chǎn)量；mVdQ-廢水流量；m/d 沼氣產(chǎn)率；ml/kgCODcrSo-進水有機物濃度kgCODcr/mSe-出水有機物濃度kgCODcr/n3(3) 污泥的產(chǎn)率一般取(4)反應(yīng)器的溫度一般控制在35C± 2C或者55C± 2C。一般不宜在常溫下運行。(四) UASB反應(yīng)器系統(tǒng)設(shè)計1. 三項分離器設(shè)計a/Ve=<N-l>/N多層結(jié)構(gòu)三項分離器單層結(jié)構(gòu)分離器(1 )集氣室的隙縫部分的的面積應(yīng)占反應(yīng)器全部面積的15%-20%(2) 集氣室的高度應(yīng)在之間。(3) 三相分

8、離器分離板的傾腳45° -60。之間。(4) 在集氣室內(nèi)應(yīng)保持氣液界面以釋放和收集氣體，阻止浮渣層的形成。 分離器下液界面的面積根據(jù)氣體釋放速率計算，氣體釋放速率大約是 1-3m3/(m2*h).(5) 反射板與隙縫之間的遮蓋應(yīng)該在 100mm-200mm避免上升的氣體進入 沉淀室。(6) 氣管的直徑應(yīng)該充足，以保證從集氣室引出沼氣。(7) 在大型集氣室的上部消泡噴嘴。2. 補水系統(tǒng)設(shè)計(1)UASB采用多點布水系統(tǒng)，一個進水點服務(wù)最大面積對于污泥菌種程度不同時推薦的進水管負荷見下表。污泥類型每個進水口負荷/m3顆粒污泥1 -2凝絮狀污泥8-3(2)布水系統(tǒng)可米用一管多孔式布水、一管

9、一孔式布水或枝狀布水。 枝狀布水時支管出水口向下距池底 200mm位于服務(wù)面積的中心，一般在15-25mm之間；出水孔需設(shè)45°導(dǎo)流板使出水布散池底。 一管多孔式布水時幾個進水孔由一個進水管負擔(dān)，孔口流速不小于2m/s;配水管直徑不小于50cm;可采用脈沖間歇進水。 一管一孔式布水時，宜用布水器布水；從布水器到布水口應(yīng)盡可能減少彎 頭等非直管的使用；廢水通過布水器進入池內(nèi)時在管道垂直段流速 (或頂部)應(yīng) 低于；管道垂直段上部管徑應(yīng)大于下部。3. 出水收集系統(tǒng)設(shè)計(1) UAS皈應(yīng)器的出水堰應(yīng)在匯水槽上加設(shè)三角堰；出水負荷參考二沉池 負荷，堰上水頭大于25mm水位與三角堰1/2處。(2

10、) 出水收集應(yīng)設(shè)置在UASB反應(yīng)器頂部，盡可能均勻的收集處理過的廢水。(3) 采用矩形反應(yīng)器時出水采用幾組平行出水堰的多槽出水方式。(4) 采用圓形反應(yīng)器時宜采用放射狀的多槽或多邊形槽出水。4. 排泥系統(tǒng)設(shè)計(1) UASB反應(yīng)器排泥一般采用重力排泥方式。(2) UASB反應(yīng)器的排泥點宜設(shè)在反應(yīng)器底部 (UASB反應(yīng)器排泥點宜設(shè)在污 泥區(qū)中上部和底部兩點，中上部排泥點距清水區(qū)下高度處)(3) 對于矩形池排泥應(yīng)沿池縱向多點排泥。(4) 對于一管多孔式布水管，可以考慮進水管兼做排泥管、放空管。5. 加熱和保溫系統(tǒng)(1) UASB反應(yīng)器內(nèi)溫度控制在35C± 2C或55°C

11、7; 2C；廢水進入UASB系 統(tǒng)前如不滿足要求應(yīng)設(shè)置家人系統(tǒng)。(2) UASB反應(yīng)器的加熱裝置宜采用熱交換器加熱或者蒸汽直接加熱,加熱 裝置可以直接加熱進水，也可以采用循環(huán)加熱或反應(yīng)器內(nèi)部加熱等方式。(3) 反應(yīng)器的進水加熱采用熱交換方式時，熱交換器選型應(yīng)根據(jù)廢水的特 性、介質(zhì)溫度和人交換后的溫度確定。熱交換器的換熱面積應(yīng)根據(jù)熱平衡計算， 計算結(jié)果應(yīng)使設(shè)計傳人面積相比傳熱的計算面積留有 10%-20%勺富余量。(4) 加熱裝置的需熱量計算加熱廢水到35 C時的熱量QhQ fCf(35 T)Qh-3.6式中：Qh需熱量；WQ廢水流量：m3/h-密度；t/m3 (對于水該值為1)T-廢水溫度；CC-比熱容；kJ/ (kg C)；(對于水該值為)AK(35 T0)Qo保持反應(yīng)器溫度需要的熱量3.6式中：Qo-需熱量；WA 反應(yīng)器外表面積；m2K-總傳熱系數(shù)；kJ/(m2 hC )To -氣溫;C1d1 d2K aiK可以用以下公式計算式中：ai、ao