UASB的設計
UASB的工藝設計主要是計算UASB的容積、產氣量、剩余污泥量、營養需求的平衡量。
UASB的池形狀有圓形、方形、矩形。污泥床高度一般為3-8m,多用鋼筋混凝土建造。當污水有機物濃度比較高時,需要的沉淀區與反應區的容積比值小,反應區的面積可采用與沉淀區相同的面積和池形。當污水有機物濃度低時,需要的沉淀面積大,為了保證反應區的一定高度,反應區的面積不能太大時,則可采用反應區的面積小于沉淀區,即污泥床上部面積大于下部的池形。
氣液固三相分離器是UASB的重要組成部分,它對污泥床的正常運行和獲良好的出水水質起十分重要的作用,因此設計時應給予特別的重視。根據經驗,三相分離器應滿足以下幾點要求:
1、混和液進入沉淀區之關,必須將其中的氣泡予以脫出,防止氣泡進入沉淀區影響沉淀;
2、沉淀器斜壁角度約可大于45度角;
3、沉淀區的表面水力負荷應在0.7m3/m2.h以下,進入沉淀區前,通過沉淀槽低縫的流速不大于2m/m2.h;
4、處于集氣器的液一氣界面上的污泥要很好地使之浸沒于水中;
5、應防止集氣器內產生大量泡沫。
第2、3兩個條件可以通過適當選擇沉淀器的深度-面積比來加以滿足。
對于低濃度污水,主要用限制表面水力負荷來控制;對于中等濃度和高濃度污水,在極高負荷下,單位橫截面上釋放的氣體體積可能成為一個臨界指標。但是直到現在國內外所取得的成果表明,只要負荷率不超過20kgCOD/m3.d,UASB高度尚未見到有大于10m的報道,第三代厭氧反應器除外。
污泥與液體的分離基于污泥絮凝、沉淀和過濾作用。所以在運行操作過程中,應該盡可能創造污泥能夠形成絮凝沉降的水力條件,使污泥具有良好的絮凝、沉淀性能,不僅對于分離器的工作是具有重要意義,對于整個有機物去除率更加至關重要。
特別要注意避免氣泡進入沉淀區,要使固——液進入沉淀區之前就與氣泡很好分離。在氣——液表面上形成浮渣能迫使一些氣泡進入沉淀區,所以在設計中必須事先就考慮到:
(1)采用適當的技術措施,盡可能避免浮渣的形成條件,防范浮渣層的形成;
(2)必須要有沖散浮渣的設施或裝置,在污泥反應區一旦出現浮渣的情況下,能夠及時破壞浮渣層的形成,或能夠及時排除浮渣。
如上所述,UASB中污水與污泥的混合是靠上升的水流和發酵過程中產生的氣泡來完成的。因此,一般采用多點進水,使進水均勻地分布在床斷面上,其中的關鍵是要均勻——勻速、勻量。
UASB容積的計算一般按有機物容積負荷或水力停留時間進行。設計時可通過試驗決定參數或參考同類廢水的設計和運行參數。

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