UASB结构详解及其设计要点.docx

本文格式为Word版，下载可任意编辑UASB结构详解及其设计要点 UASB布局详解及其设计要点 一、UASB原理 UASB回响器废水被尽可能平匀的引入回响器的底部，污水向上通过包含颗粒污泥或絮状污泥的污泥床厌氧回响发生在废水和污泥颗粒接触的过程在厌氧状态下产生的沼气（主要是甲烷和二氧化碳）引起了内部的循环，这对于颗粒污泥的形成和维持有利在污泥层形成的一些气体附着在污泥颗粒上，附着和没有附着的气体向回响器顶部上升上升到外观的污泥撞击三相回响器气体放射器的底部，引起附着气泡的污泥絮体脱气气泡释放后污泥颗粒将沉淀到污泥床的外观，附着和没有附着的气体被收集到回响器顶部的三相分开器的集气室置于极其使单元缝隙之下的挡板的作用为气体放射器和防止沼气气泡进入沉淀区，否那么将引起沉淀区的絮动，会阻碍颗粒沉淀包含一些剩余固体和污泥颗粒的液体经过分开器缝隙进入沉淀区 由于分开器的斜壁沉淀区的过流面积在接近水面时增加，因此上升流速在接近排放点降低由于流速降低污泥絮体在沉淀区可以絮凝和沉淀累积在三相分开器上的污泥絮体在确定程度上将超过其保持在斜壁上的摩擦力，其将滑回回响区，这片面污泥又将与进水有机物发生回响。

二、UASB回响器的构成 UASB回响器包括以下几个片面：进水和配水系统、回响器的池体和三相分开器 在UASB回响器中最重要的设备是三相分开器，这一设备安装在回响器的顶部并将回响器分为下部的回响区和上部的沉淀区为了在沉淀器中取得对上升流中污泥絮体／颗粒的合意的沉淀效果，三相分开器第一个主要的目的就是尽可能有效地分开从污泥床／层中产生的沼气，更加是在高负荷的处境下，在集气室下面反射板的作用是防止沼气通过集气室之间的缝隙逸出到沉淀室，另外挡板还有利于裁减回响室内高产气量所造成的液体絮动回响器的设计理应是只要污泥层没有膨胀到沉淀器，污泥颗粒或絮状污泥就能滑回到回响室（理应熟悉到有时污泥层膨胀到沉淀器中不是一件坏事相反，存在于沉淀器内的膨胀的泥层将网捕分散的污泥颗粒／絮体，同时它还对可生物降解的溶解性COD起到确定的去除作用）只一方面，存在确定可供污泥层膨胀的自由空间，以防止重的污泥在暂时性的有机或水力负荷冲击下流失是很重要的水力和有机(产气率)负荷率两者都会影响到污泥层以及污泥床的膨胀UASB系统原理是在形成沉降性能良好的污泥凝絮体的根基上，并结合在回响器内设置污泥沉淀系统使气、液、固三相得到分开。

形成和保持沉淀性能良好的污泥(其可以是絮状污泥或颗粒 型污泥)是UASB系统良好运行的根本点 1、三相分开器的原理 在UASB回响器中的三相分开器(GLS)是UASB回响器最有特点和最重要的装置它同时具有两个功能：①能收集从分开器下的回响室产生的沼气；②使得在分开器之上的悬浮物沉淀下来对上述两种功能均要求三相分开器的设计制止沼气气泡上升到沉淀区，如其上升到外观将引起出水混浊．降消极淀效率，并且损失了所产生的沼气设计三相分开器的原那么是： (1)间隙和出水面的截而积比影响到进入沉淀区和保持在污泥相中的絮体的沉淀速度 (2)分开器相对于出水液面的位置确定回响区(下部)和沉淀区(上部)的比例在多数UASB回响器中内部沉淀区是总体积的15％—20％ (3)三相分开器的倾角这个角度要使固体可滑回到回响器的回响区，在实际中是在45～60℃之间这个角度也确定了三相分开器的高度，从而确定了所需的材料 (4)分开器下气液界面的面积确定了沼气的释放速率适当的释放率大约是1～3m3/（m2·h）速率低有形成浮渣层的趋势，分外高导致形成气沫层，两者都导致堵塞释放管 对于低浓度污水处，当水力负荷是限制性设计参数时，在三相分开器缝隙处保持大的过流面积，使得最大的上升流速在这一过水断面上尽可能的低是特别重要的。

原那么上只有出水截面的面积(而不是缝隙面积)才是抉择保持在回响器中最小沉速絮体的关键 2、进水和配水系统的要求 进水系统兼有配水和水力搅拌的功能，为了保证这两个功能的实现，需要得志如下原那么： (1)进水装置的设计使调配到各点的流量一致，确保单位面积的进水量根本一致，防止发生短路等现象； (2)很轻易查看进水管的堵塞，当堵塞察觉后、务必很轻易被除掉 (3)应尽可能的(虽然不是务必的)得志污泥床水力搅拌的需要，保证进水有机物与污泥急速混合．防止局部产生酸化现象 为确保进水等量地分布在池底，每个进水管仅与—个进水点相连接是最梦想状态，只要保证每根配水管流量相等，即可取得平匀布水的要求；因此有必要采用特殊的布水调配装置，以保证一根配水管只服务一个配水点，为了保证每一个进水点达成应得的进水流量，建议采用高于回响器的水箱式(或渠道式)进水调配系统图1—1给出了一种连续流的布水器形式，这种打开的布水器的—个好处是可以轻易用肉眼查看堵塞处境对高浓度废水由于水力负荷较低，采用脉冲式进水调配装置是一种较好的选择 三、UASB回响器的主要设备1、回响器的池体 有两种根本几何外形的UASB回响器：即矩形和圆形。

这两种类型的回响器都已大量应用于实际中 圆形回响器具有布局较稳定的优点，同时对于圆形回响器在同样的面积下，其周长比正方形的少12％所以圆形池子的建立费用比具有一致面积的矩形回响器至少要低12％但是圆形回响器的这一优点仅仅在采用单个池子时才成立，所以，单个或小的回响器可以建立成圆形的 而大的回响器经常建成矩形的或方形的当建立两个或两个以上回响器时，矩形回响器可以采用共用壁当建立多个矩形回响器时有其优越性对于采用公共壁的矩形回响器，池型的长宽比对造价也有较大的影响对于大型UASB回响器建立多个池子的系统是有益的，这可以增加处理系统的适应才能假设有多个回响池的系统，那么可能关闭一个举行维护和修理，而其他单元的回响器持续运行 混凝土布局的UASB回响器是最为常见的布局和材料型式，但是采用标准化和系列化的设计务必考虑布局的通用性和简朴性，在此根基上形成的系列化设计才能有生命力和推广的价值 (1)平面布置池体的标准化主要是根据三相分开器的尺寸举行布置的，目前生产的三相分开器的平面尺寸是2m×5m根据这一形式布置池体有以下几种方式(图2-3、2-4和2-5)图2-3中(a)为整个池外观均采用三相分开器的形式，而(b)是池顶的一片面采用池体本身布局构成气室；这样可以节省一片面三相分开器的投资。

整个池子分成单池单个分开器、双池每池单个分开器和单池两个分开器的形式，很明显假设需要也可以构成双池每池两组分开器的形式由于三相分开器的尺寸的理由，所以池子的宽度是以5m为模数，长度方向是以2m为模数原那么上假设采用管道或渠道布水，池子的长度是不受限制如前所述出于回响器的长宽比的范围涉及到建筑物的经济性，所以在上述范围内选择要结合池子组数考虑适当的长宽比 由于回响器的高度推举范围为4～6m，表2-1给出了5m高的回响器的尺寸选择的系列从原那么上讲安置2m×5m的三相分开器的平面布置还可以有其他多种的平面合作形式如，宽度可以以2m为模数，而长度以10m为模数构成4m×5m，4m×10m，6m×5m，6m×10m，6m×15m……的系列甚至可以采用三相分开器横竖混合布置的形式但是考虑通用性和简朴性的原那么，推举表2-1的组合方式 (2)设备固定形式三相分开器设备固定的形式可以采用牛腿和工字钢支撑的两种形式(图2-6)需要说明的是由于运行过程中，三相分开器的气室内有确定量的沼气，所以会形成对比大的浮力，需要考虑上部的固定措施，固定措施可以借助出水管和出气管，以及其他形式池底 同样可以采用两种不同的形式(图2-7)．其中对于典型的UASB回响器推举采用因2-7(b)的形式，由于这种布局可以制止布水不平匀形成的死区问题：同时可以裁减布水管的投资，但是会增加确定的土建投资。

图2-8是采用混凝土回响器的工程图示意，从图见到的是一种可整体安装的三相分开器设计形式 2、三相分开器的设计 通过对不同大小三相分开器的分析，可以察觉三相分开器设计的关键是图2-16(b)和(c)圆圈中所示的平行四边形中的流速关系要求选择合理的缝隙宽度(b)和斜面长度(或遮盖宽度)，以防止UASB消化区中产生的气泡被上升的液流夹带入沉淀区，造成污泥流失由图2-16(b)可见，当气泡随液流以速度v沿分开器缝隙上升时，它同时具有垂直向上的速度Vp在由B点移至A点时，在垂直方向上向上移动距离AC，因此得志以下关系式： 水封高度计算水封高度是操纵污泥床回响器小气室高度的参数根据图2—16(c)回响器中气室的高度h2是由水封有效高度H来加以操纵H的计算值应为： H=h2+h4-H2 式中：H——为水封后面可能产生的阻力 分开器锥体的高度h4，一般与所采用的直径有关h4值的选择应保证气室出气管畅通无阻，防止浮渣堵塞出气管从实践来看，气室水面上总是有一层浮渣，浮渣的厚度与水质有关，例如，含难消化短纤维较多的污水，浮渣就较多因此在选择h4时，应当留有浮渣层的高度此外还需有排放浮渣的出口。

当h4选定后再根据流程的实际处境确定H2，此时水封的有效高度H就能确定 从原那么上讲中试装置所采用的UASB回响器和相应的三相分开器与测验室装置没有本质的区别但是，生产性装置需要考虑三相分开器的型式和一些水力学的问题，以及一些工程放大和安装等问题 3、进水调配系统 进水调配系统的合理设计对UASB处理厂的良好运转是至关重要的，进水系统兼有配水和水力搅拌的功能，为了这两个功能的实现，需要得志如下原那么：a)确保单位面积的进水量根本一致，以防止短路等现象发生；b)尽可能得志水力搅拌需要，保证进水有机物与污泥急速混合；c)很轻易查看到进水管的堵塞；d)当堵塞被察觉后，很轻易被除掉 在生产装置中采用的进水方式大致可分为间歇式(脉冲式)、连续流、连续与间歇相结合等方式；从布水管的形式有一管多孔、一管一孔和分枝状等多种形式 1)连续进水方式(一管一孔) 为了确保进水平匀分布，每个进水管线仅仅与一个进水点相连接，是最为梦想的处境为保证每一个进水点的流量相等，建议用高于回响器的水箱(或渠道式)举行调配，通过渠道或调配箱之间的三角堰来保证等量的进水这种系统的好处是轻易查看到堵塞处境。

2)脉冲进水方式 我国UASB回响器与国外的最为显著的特点是好多采用脉冲进水方式有些研究者认为脉冲方式进水，使底层污泥交替举行收缩和膨胀，有助于底层污泥的混合图3a为北京环科院采用的一种脉冲布水器的原理图，该系统借鉴了给水中虹吸滤池的布水方式 3)一管多孔配水方式 采用在回响器池底配水横管上开孔的方式布水，为了配水平匀，要求出水流速不小于2.0m/s这种配水方式可用于脉冲进水系统一管多孔式配水方式的问题是轻易发生堵塞，因此，理应尽可能制止在一个管上有过多的孔口 4)分枝式配水方式 这种配水系统的特点采用较长的配水支管增加沿程阻力，以达成布水平匀的目的根据实践，最大的分枝布水系统的负荷面积为54m2大阻力系统配水平匀度好，但水头损失大小阻力系统水头损失小，假设不影响处理效率，可裁减系统的繁杂程度 对其他类型布水方式，我国也有好多设计和运行阅历与三相分开器一样，不同型式的布水装置之间，很难对比孰优孰劣事实上，各种类型的布水器都有告成的阅历和业绩 下面是几种布水器： 四、其他设计考虑1、配水管道设计 对重力布水方式，污水通过三角堰进入回响器时可能吸入空气，会引起对甲烷菌的抑制；进入大量气体与产生的沼气会形成有爆炸可能的混合气体；同。