沉降性能的颗粒污泥混合。颗粒污泥中的微生物分解污水中的有机物并转化为沼气。沼气以微气泡的形式附着在颗粒污泥上，带动着颗粒污泥上升，从而在污泥床上方形成浓度沿反应器高度上升而下降的颗粒污泥悬浮层。带有气泡的颗粒污泥一部分在向上运动过程中相互碰撞和气泡分离而下降，另一部分气泡则上升到沉淀区。沉淀区设有固、液、气三相分离器，上升到沉淀区的污泥和三相分离器的下沿反射板碰撞后和气泡分离而下沉，气泡则被收集在气室，由导气管排出，固、气分离后的污水由沉淀区上部溢出。
由UASB的原理可知，虽然UASB内部没有设置填料，也无须污泥回流和搅拌，但由于设有三相分离器并且形成了颗粒污泥，避免了污泥流失，使反应器中保持极高的污泥浓度，据报道UASB底部的污泥浓度可以达到60-80g/l，高污泥浓度使得UASB的处理效率极高，可以达到 30-50kgCOD/m32d。
5.5.2 设计参数
设计水量Qmax=4324m3/d=180 m3/h=0.05 m3/s。 设计温度T=25℃；
容积负荷NV=4.0kgCOD/(m3.d) 污泥为颗粒状； 污泥产率0.1kgMLSS/kgCOD； 表面水力负荷q1=0.6 m3/（m22h） 产气率0.5m3/kgCOD； UASB反应池座数：1座。 水质指标见表5-6：
表5-6 水质指标表
水 质 指 标 进 水 水 质 设计出水水质 设计去除率 CODcr（mg/L） 1190 238 80% BOD5（mg /L） 731 146 80% 5.5.3 设计计算
(1)UASB反应器容积及停留时间的确定 V有效?QmaxS0 NV式中： V有效-----反应器有效容积，m3； Qmax-----废水流量，m3/d； S0-----进水CODcr浓度；g/L;
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NV-----容积负荷,取4.0kgCOD/(m32d)
V有效? T?4324?(1190?238)?1029.2m3，取1030m3；
4?1000V有效1029.2??5.7h，取6h Q180
(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。 则：反应器表面积 A?Q180??300m2 ； q0.6式中：A-----反应器横截面积，㎡； Q-----废水流量，m3/d；
q-----水力负荷，取0.6m3/（㎡2h） 反应器高度
V有效1030??3.41m,取3.5m； H?A300式中：H-----反应器的高，m； V有效-----反应器有效容积，m3； S-----反应器横截面积，㎡
采用1座相同的UASB反应器，则反应池直径为：
4?300?19.55m,取20m
?3.14?D2=314m2 则实际横截面积 A2=4Q180==0.58m3/（m2h） 实际表面水力负荷 q1=4A314 D?4A1?q1在0.5—1.0 m3/（m22h）之间，符合设计要求。
(3) UASB进水配水系统设计 1) 设计原则
?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；
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?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； ?易于观察进水管的堵塞现象，如果发生堵塞易于清除。 2) 设计计算
查有关数据，对颗粒污泥来说，容积负荷大于4m3/(m2.h)时，每个进水口的
2负荷须大于2 m2则布水孔个数n必须满足?D/(4n)?2，即n<157,取n=40个。
则每个进水口负荷a??D2/(4n)?7.85m2
本设计采用圆形布水器，可设4个圆环，最里面的圆环设4个孔口，第2圈设8个，第三圈设12个，最外围设16个，其草图见图5-2
图5-2 UASB布水系统示意图
① 内圈4个孔口设计
服务面积： S1=4?7.85=31.4 m2 折合为服务圆的直径为： d?4S1??4?31.4?6.32m
3.14用此直径作一个虚圆，在该圆内等分虚圆面积处设一实圆环，其上布4个孔口
则圆环的直径计算如下：
3.14 d1/4=S1/2m
2d1?2S1??2?31.4?4.47m
3.14第 28 页
② 第2圈8个孔口设计
2服务面积： S2=8?7.85=62.8m
折合为服务圆的直径为：
4(S1?S2)
?2?4?(31.4?62.8)?10.95m
3.14则中间圆环的直径计算如下：
23.14 (10.95－d2)/4=S2/2
则 d2=8.94m
③ 第3圈12个孔口设计
2 服务面积：S3=12?7.85=94.2m
折合为服务圆的直径为
4(S1?S2?S3)? 则 d3=13.43m
?4?(31.4?62.8?94.2)?15.5m
3.14则中间圆环的直径计算如下：3.14?(15.52－d32)/4=S3/2 ④ 最外圈16个孔口设计
2 服务面积：S3=16?7.85=125.6m
折合为服务圆的直径为
4(S1?S2?S3?S4)? 则 d4=17.89m
?4?(31.4?62.8?94.2?125.6)?20m
3.14则中间圆环的直径计算如下：3.14?(202－d32)/4=S3/2 布水点距反应器池底120mm；孔口径5cm 5.5.4 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：
1)沉淀区的表面水力负荷<1.0m/h；
2)三相分离器集气罩顶以上的覆盖水深可采用0.5～1.0m；
3)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；
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