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UASB反应器设计参考 对于中等浓度和高浓度的有机废水，一般情况下，有机容积负荷率是限制因素，反应器的容积与废水量、废水浓度和允许的有机物容积负荷去除率有关。设计容积负荷为 =15kgCOD/( d),COD 去除率为93％，则UASB反应器有效容为： 式中 —设计流量， ； —容积负荷，kg/( )； —进水COD浓度，mg/L； —出水COD浓度，mg/L； —容积负荷，kg/( )。 则 = 2、UASB反应器的形状和尺寸 据资料，经济的反应器高度一般为4—6m之间，并且在大多数情况下这也是系统优化的运行范围。升流式厌氧污泥床的池形有矩形、方形和圆形。圆形反应器具有结构较稳定的特点，但是建造圆形反应器的三相分离器要比矩形和方形反应器复杂得多，因此本设计选用矩形池。从布水均匀性和经济性考虑，矩形池长宽比在2：1左右较为合适。 设计反应器的有效高度为h=6m，则横截面积S= ㎡ 设池长L约为池宽B的两倍，则可取池长L=25m，宽B=13m。 一般应用时反应器装夜量为70％—90％，本工程设计反应器总高度H=7.5m，其中超高0.5m 。 反应器的总容积V=BLH=25×13×(7.5-0.5)=2275 ，有效容积为1930.4 ，则体积有效系数为84.85％，符合有机负荷要求。 3、水力停留时间（HRT）和水力负荷率（ ） 对于颗粒污泥，水力负荷 =0.1—0.9 ，符合要求 3.6.2.2 进水分配系统的设计 1、布水点设置 进水方式的选择应根据进水浓度及进水流量而定，通常采用的是连续均匀进水方式。布水点的数量可选择一管一点或一管多点的布水方式，布水点数量与处理废水的流量、进水浓度、容积负荷等因素有关。 Lettinga等推荐的UASB反应器进料喷嘴数设置标准见表4.7 由于所取容积负荷为15kgCOD/( d),因此每个点的布水负荷面积大于2 。本次设计池中共设置84个布水点，则每点负荷面积为： ㎡ 表4.7 UASB反应器进料喷嘴数设置标准 污泥性质 进水容积负荷/[kgCOD/(m3?d)] 每个进水点负荷面积/m2 密实的絮体污泥度40kgTSS/m3 1 1～2 2 0.5～1 1～2 2～3 密实的絮体污泥度20～40kgTSS/m3 1～2 3 1～2 2～5 颗粒污泥 2 2～4 4 0.5～1 0.5～2 2 2、配水系统形式 UASB反应器的进水分配系统形式多样，主要有树枝管式、穿孔管式、多管多点式和上给式4种。本次设计使用U形穿孔管配水，一管多孔式。为配水均匀，配水管中心距可采用1.0—2.0m，出水孔孔距也可才用1.0—2.0m，孔径一般为10—20mm，常采用15mm，孔口向下或与垂线呈45°方向，每个出水孔的服务面积一般为2—4㎡。配水管中心距池底一般为20—25cm，配水管的直径最好不小于100mm。为了使穿孔管出水均匀，要求出口流速不小于2m/s. 进水总管管径取200mm，流速约为1.7m/s。每个反应器中设置7根φ100mm的U形管,每两根之间的距离为2.00m,每根管上有7个配水孔，孔距为1.625m,孔径采用φ15mm,每个孔的服务面积2.00×1.625=3.25m2,孔口向下并与垂线呈45°。 共设置布水孔84个。出水流速μ选为2.34m/s，则孔径为： 本设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，建议进水点距反应器池底200mm—250mm。本工程中设计布水管离UASB反应器底部200mm。 3、上升水流速度和气流速度 本设计中常温下容积负荷 =15kgCOD/( d)，沼气产率r=0.3m3/kgCOD，根据接种污泥的不同选择不同的空塔水流和气流速度。如采用厌氧消化污泥接种，需满足空塔水流速度uk≤1.0m/h,空塔沼气上升速度ug≤1.0m/h，如采用颗粒污泥接种，水流速度可以提高至1.0m/h≤uk≤4.0m/h。这里计算按接种消化污泥为依据。则 空塔水流速度: uk= = =0.194m/h＜1m/h，符合要求。 空塔气流速度: ug= = =0.97m/h1.0m/h，符合要求。 为COD去除率，取80%。 三相分离器沉淀区固液分离是靠重力沉淀（ ）达到的，其设计方法与普通二沉池相似，主要考虑两个因素，即沉淀面积和水深。沉淀面积可根据废水流量和沉淀的表面负荷率确定。一般表面负荷率的数值等于水流向上流速 ，该值的大小与需要去除的污泥颗粒的沉降速度 相等，但方向相反，对已形成颗粒污泥的反应器，为防止和减少悬浮层絮状污泥流失，沉淀室内设计日平均表面负荷率小于0.7