uasb反应器的设计计算

3.5UASB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=0.032m3/s。(3)水质指标表5UASB反应器进出水水质指标水质指标COD（㎎∕L）BOD（㎎∕L）SS（㎎∕L）进水水质37352340568设计去除率85%90%/设计出水水质5602345683.5.2UASB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VV=QS0/NVV—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·h）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=59.03m2mAD67.814.303.59441取D=9m则实际横截面积A2=3.14D2/4=63.6m2实际表面水力负荷q1=Q/4A2=141.67/563.6=0.56q1在0.5—1.5m/h之间，符合设计要求。3.5.3UASB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4①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：mS67.314.36.10441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=S1/2mSd6.214.36.102211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：mSS36.614.3)2.216.10(4)(421则中间圆环的直径计算如下：3.14(6.362－d22)/4=S2/2则d2=5.2m③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mSSS0.914.3)8.312.216.10(4)(4321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15cm780052002600图4UASB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)<1.0m3/(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=0.5mh2=0.7mh3=2.4m依据图8中几何关系，则b1=h3/tanθb1—下三