培养理论联系实际、科学、严谨、求实的工作作风，踏实苦干、勇于创新的 敬业精神。
1．2 设计题目
UASB 反应系统设计
1．3 工艺流程图
沼气 ↑
水封 ↑
2
原污水 → 调节池 → 泵
→ UASB 反应器 → 出水
1．4 UASB 工作原理及工艺过程
1．4．1 工作原理：UASB 反应器主要包括主体部分和水封及沼气处理等附属设施， 如图所示。主体部分从功能上可分为两个区域，即反应区和分离区，反应区又包 括厌氧污泥床和悬浮污泥层，含有大量沉降性能良好的颗粒污泥或絮状污泥。废 水尽可能均匀地从反应器底部进入，向上通过厌氧污泥床，与颗粒污泥充分接触， 发生厌氧反应，在厌氧状态下产生沼气。废水的向上流动和产生的大量沼气的上 升对反应器内的颗粒污泥起到了良好的自然搅拌作用，引起污泥的内部循环，使 一部分污泥向上运动，在污泥床上方形成相对稀薄的污泥悬浮层。在含有颗粒污 泥的废水进入分离区后，附着在颗粒污泥上的气泡和自由气泡撞击到分离区中三 相分离器气体反射板的底部，与污泥和废水发生分离，被收集在反应器顶部三相 分离器的集气室内；释放气泡后的颗粒污泥由于重力作用沉淀到污泥层的表面， 返回反映区；液体则经出水堰流出反应器。 1．4．2 工艺过程：原水进入调节池后，用泵把调节池中的原水送进 UASB 反应 器的顶部 ，再进入反应器底部，然后均匀的进入反应区，经过反应后的沼气由 上部的分离器送出，上清夜从沉降区上部排出。
为污泥絮凝提供有力的物理-化学条件，厌氧污泥即可获得并保持良好的 沉淀性能；
良好的污泥床常可形成一种相当稳定的生物相，能抵抗较强的冲击。较 大的絮体具有良好的沉降性能，从而提高设备的污泥浓度；
通过在反应器内设置一个沉淀区，使污泥细颗粒在沉淀区的污泥层内进 一前絮凝和沉淀，然后会流入反应器。
2．3．2UASB 反应器工艺结构设计计算
目录
一、设计任务........................................................ 2 1．1 设计目的....................................................2 1．2 设计题目....................................................2 1．3 工艺流程图..................................................2 1．4 UASB 工作原理及工艺过程.....................................3 1．4．1 工作原理： ...........................................3 1．4．2 工艺过程： ...........................................3
4
2
则
d3=4.35m
2．5 三相分离器的设计
2．5．1 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 45°～60°之间，使污泥不积聚，尽快落入反应区
实际表面水力负荷
A2
D 2 4
3.14 52 4
19.6m2
q1
Q 4 A2
43.75 4 19.6
0.56m3 /(m2
h)
q1 在 0.5—1.5 m3/（m2·h）之间，符合设计要求。
6
2．4 UASB 进水配水系统设计
2．4．1 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 18 个布水点。 则 每个进水口负荷
D 2 3.14 52
a 4 4 1.1m2
n
18
可设 3 个圆环，最里面的圆环设 3 个孔口，中间设 6 个，最外围设 9 个，如图：
UASB 布水系统示意图
2．4．2 设计计算 ① 内圈 3 个孔口设计
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服务面积： S1=3×1.1=3.3m2 折合为服务圆的直径为：
4S1 4 3.3 2.05m
彭阳查询与搜集资料，正确应用环境工程设计规范的能力；进行典型水污染 控制单元系统（机器设备与构筑物）的工艺设计与计算的能力；正确、清晰的表 到设计内容，编写设计说明书等资料的能力；熟练运用 Auto-CAD 和工程制图规 范与标准绘制规范性工艺设计图纸的能力；计算工程量的能力；将所学知识综合 应用于工程实践、独立分析和解决工程技术问题的能力。
1
一、设计任务
1．1 设计目的
通过课程设计使我们了解水污染控制技术课程设计的规范、内容和要求，以 及环境工程设计规范与标准；理解和掌握水污染控制的基础知识、基本理论、基 本工艺和工艺设计方法；掌握典型水污染控制单元系统（机器设备与构筑物）的 工艺流程、结构、工作原理、特点、用途、工艺设计参数及工艺设计与计算；掌 握 AutCOD 的应用及工艺设计图纸的绘制；了解设计说明书等资料的内容、格式 与编写，以及工程量的计算。
(6 2
0.6 2
62 0.62 ) 40m3
泥斗容积共 V=4Vi =4×40=160 m3
调节池最高水位设置为+3.00m,超高为 0.50m，顶标高为 3.50m。最低水位
-0.50m,池底标高-3.20m。调节池出水端设吸水段。
调节池设计计算图：
4
调节池工艺图
2．3 UASB 的设计
2．3．1 设计说明
三、高程布置图..................................................... 14 四、平面布置图..................................................... 15 五、工程量估算..................................................... 15 六、总结........................................................... 16 参考文献........................................................... 16
UASB 反应器是荷兰瓦赫宁根农业大学的 G.Lettinga 等人在 20 世纪 70 年代 研制的。80 年代以后，我国开始研究 UASB 在工业废水处理中的应用，90 年代该 工艺在处理工程中被广泛应用。
UASB 一般包括进水配水区、反应区、三相分离区等部分，UASB 反应器的工 艺基本出发点如下：
①．UASB 反应器溶积的确定
本设计采用容积负荷法确立其容积 V
V=QS0/N
式中
V—反应器的有效容积(m3)
S0—进水有机物浓度(kgCOD/L)
5
则
V 1050 5.0 90% 787.5m3
6
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 43.75 72.9m2 q1 0.6
反应器高度 取 H=11m
H V 787.5 10.8m A 72.9
采用 4 座相同的 UASB 反应器，则每个单池面积 A1 为：
A1
A 4
72.9 4
18.2m2
D 4A1 4 18.2 4.8m
3.14
取 D=5m
则 实际横截面积
3.14
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 3 个孔口
则圆环的直径计算如下：
d12 S1 42
d1
2S1
2 3.3 1.45m 3.14
② 中圈 6 个孔口设计
服务面积： S2=6×1.1=6.6m2 折合为服务圆的直径为：
4(S1 S2 ) 4 (3.3 6.6) 3.55m
二、设计内容........................................................ 4 2．1 设计参数：..................................................4 2．2 调节池的设计................................................4 2．2．1 设计说明 .............................................4 2．2．2 设计计算 .............................................4 2．3 UASB 的设计.................................................5 2．3．1 设计说明 .............................................5 2．3．2UASB 反应器工艺结构设计计算 ...........................5 2．4 UASB 进水配水系统设计.......................................7 2．4．1 设计原则............................................. 7 2．4．2 设计计算 .............................................7 2．5 三相分离器的设计............................................9 2．5．1 设计说明............................................. 9 2．5．2 设计计算............................................. 9 2．5．3 三相分离器设计图 ....................................12 2．6 气液分离设计...............................................12 2．7 出水系统的设计.............................................13 2．8 水封罐的设计计算...........................................13