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1、. . . . CHANGSHA UNIVERSITY OF SCIENCE & TECHNOLOGY 毕业设计（论文）题目： 沅江畜禽养殖业公司 600m3/天养猪场废水处理工程设计课 题 类 别： 设计 论文o学 生 姓 名： 学 号： 班 级： 07-02专业（全称）： 环境工程指 导 教 师： 2011年6月目录1 工程概况12 设计依据13 设计原则24 设计范围25 设计参数36 设计说明36.1 初沉池36.2 厌氧生物处理46.3 好氧生物处理56.3.1 氧化沟法56.3.2 接触氧化法66.3.3 生物滤池法66.3.4 序批式活性污泥法77 工艺流程98 主要构筑物及设备
2、的选型108.1 格栅渠108.2 集水池128.3 水力筛138.4 混凝沉淀池148.4.1 混合阶段148.4.2 絮凝阶段148.4.3 沉淀阶段168.5 调节池208.6 水解酸化池218.6.1 反应池容积218.6.2 上升流速的核算218.6.3 配水系统228.6.4 出水系统228.6.5 填料系统248.7 厌氧反应器UASB248.7.1 反应机理248.7.2 工作原理248.7.3 设计计算258.8 配水池348.9 好氧反应器SBR358.9.1 设计参数358.9.2 设定条件358.9.2 水质指标358.9.3 设计计算368.9.4 注意事项438.1
3、0 高效浅层气浮池448.11 污泥处理系统458.11.1 污泥产量458.11.2 处理方式458.11.3 集泥井容积468.11.4 集泥井排泥泵468.11.5 污泥浓缩468.11.6 脱水系统478.13 接触消毒池489 主要构筑物及设备一览表5010 平面与高程布置5110.1 平面布置5110.1.1 平面布置原则5110.1.2 构筑物平面布置5210.2 高程布置5210.2.1 高程布置原则5210.2.2 构筑物高程布置5211 技术与经济分析5311.1 基本建设投资5311.2日常运转费用5411.2.1 耗电费5411.2.2 药剂费5511.2.3 员工工资
4、5511.2.4 其它费用5511.2.5 成本估算5512 工程效益及环境保护5612.1 环境效益5612.2 经济效益5612.3 社会效益5612.4 节约能源56参考文献57致谢59附件60专业1 工程概况近年来，我国工厂化生产的大型猪场发展迅速，而且规模不断扩大，生产规模从几千头发展到几十万头。但与此同时，由于规模化养猪场往往建在大中城市近郊和城乡结合部，由于环境法规不健全，认识不足，特别是资金短缺，绝大多数养殖场在建场初期未考虑畜禽粪便处理。畜禽排放的大量粪尿与养殖场的大量废水，大多未经妥善回收利用与处理、处置即直接排放，对环境造成严重的污染，产生极其不良的影响。不少养殖场粪便随
5、地堆积，污水任意排放，严重污染了周围环境，也直接影响着养殖场本身的卫生防疫，降低了畜产品的质量。城市畜禽养殖业已经成为或正在成为与工业废水和生活污水相当甚至更大的污染源。本方案废水设计为沅江畜禽养殖业公司一养猪场年产80000头猪的养殖废水处理工程。该养殖场主要的废水由猪厂的粪便（以固体形式为主）和清洗养猪厂形成的污水（包括残留猪粪尿液）两个方面组成，排放总量约为600m3/d左右。废水中含有大量的固体悬浮物，有机物、氨氮含量高，恶臭严重，这些废水如果不处理将使养殖厂臭气熏天、蚊蝇成群，地下水的硝酸盐严重超标，少数地区传染病与寄生虫病流行。而且，污水的不合格外排，对周围的水系造成很大的污染。目
6、前国内对于畜禽养殖业废水的处理方法主要有厌氧法，活性污泥法，生物接触氧化法等。一般均为几个方法的组合，这些方法又受地区气候的影响，厂区废水处理场地的影响等。根据本工程项目的具体情况，本工程设计采用厌氧法和序批式活性污泥法相结合的方法来处理本工程污水。2 设计依据2.1 厂家提供的有关设计文件和基础数据；2.2 污水综合排放标准（GB8978-1996）；2.3 给水排水设计手册第五册 城市排水；2.4 给水排水快速设计手册第二册 排水工程；2.5 环境工程设计手册（修订版）；2.6 给水排水工程结构设计规范（GBJ69-84）；2.7 程式区域环境噪声标准（GB3096-93）；2.8 氧气曝
7、气设计规程(CECS 114：2000)；2.9 给水排水构筑物施工及验收规范(GBJ14190)2.10 建筑结构可靠度统一设计标准（GB50068-2001）2.11 给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程(CECS 138:2002)2.12 农田灌溉水质标准（GB5084-92）3 设计原则3.1 贯彻执行国家环境保护政策，按照国家有关法规、规范及标准进行设计；3.2 工艺流程选择要考虑当地的具体情况，要根据进水水质和出水水质的要求，选择工艺技术先进，处理效果稳定、可靠，操作管理简单，节能，占地面积小，工程投资省和运行费用低的工艺；3.3 选用国内先进，高效节能，性能可靠、运行管理方便
8、的设备，提高自动化程度，减少维护工作量，减轻操作人员的劳动强度；3.4 采用现代化管理模式，系统分散控制，集中管理，减少人员编制；3.5 设计中充分考虑防止环境污染，噪声低、基本无异味，不影响周围环境；3.6 厂区平面布置力求布局合理，功能齐全。 在便于施工安装和维修的前提下，使处理构筑物尽量集中，布置紧凑，节约用地，保证绿化面积，同时留有适当的发展余地。3.7 畜禽粪便污染物尽可能的最大资源化，变废为宝，回归大自然。4 设计范围设计规模为600吨/天废水处理站，对废水处理站内废水处理构筑物和必要的附属建筑物进行工艺、土建、电气、仪表和自控的设计。对于废水处理站外的进、出水管道，道路，供电，通
9、讯，线路设计不属于本方案范围。5 设计参数5.1 废水性质：养猪场废水5.2 设计水量：600吨/天，(25吨/小时)5.3 废水水质见表5-1：表5-1 废水进水水质表项目CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)TP(mg/L)PH废水1200070001300015030795.4 出水水质见表5-2：执行污水综合排放标准（GB8978-1996）一级排放标准表5-2 废水进水水质表项目CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)TP(mg/L)PH废水1002070150.55.58.56 设计说明6.1 初沉池
10、初沉池主要对废水中以无机物为主密度大的固体悬浮物进行沉淀分离，当污水进入初次沉淀池后流速迅速减小至0.02 m/s以下，从而极大地减小了水流夹带悬浮物的能力，使悬浮物在重力作用下沉淀下来成为污泥，而相对密度小于1的细小漂浮物则浮至水面形成浮渣而除去。沉淀池按水流方向来区分为平流式，竖流式及辐流式等三种。三种类型池子的优缺点及适用条件见表6-1：表6-1 各类沉淀池的优缺点及适用条件优 点缺 点适用条件平流式对冲击负荷和温度变化的适应能力较强，有效沉淀区大，沉淀效果好；施工简单，造价低采用多斗排泥时，每个泥斗需单独设排泥管各自排泥，操作工作量大，采用机械排泥时，机件设备与驱动件均浸与水中，易锈蚀
11、适用地下水位较高及地质较差的地区；适用大、中、小型污水处理厂竖流式排泥方便，管理简单；占地面积小对冲击负荷和温度变化的适应能力较差；造价高；池径不宜太大适用水质不好的小型污水处理厂辐流式采用机械排泥，运行较好，管理亦较简单；池水水流速度不稳定；机械排泥设备复杂，对施工质量要求较高适用大、中型污水处理厂因为本设计所处理的水量较小，属于小型污水处理站，且主要是对废水中的粪便和BOD5、CODcr进行处理，所以选用平流式沉淀池。它具有沉淀效果好，对冲击负荷和温度变化的适应能力较强，施工简单，造价低，多个池子易于组合为一体，节省占地面积等优点。6.2 厌氧生物处理厌氧生物处理适用于高浓度有机废水（CO
12、Dcr2000mg/L,BOD51000mg/L）。它是在无氧条件下，靠厌氧细菌的作用分解有机物。在这一过程中，参与生物降解的有机基质有5090转化为沼气（甲烷），而发酵后的剩余物又可作为优质肥料和饲料。厌氧生物处理包括多种方法，有化粪池、厌氧生物滤池、厌氧接触法、上流式厌氧污泥床反应器、两段厌氧处理法、厌氧膨胀床、厌氧流化床、厌氧生物转盘和两相厌氧法等。废水的厌氧处理方法主要有传统消化法、厌氧生物滤池法、厌氧接触法、上流式厌氧污泥床反应器。几种厌氧处理方法的特点及优缺点见表6-2：表6-2 各类厌氧处理法的特点及优缺点反应法特 点优 点缺 点传统消化法在一个消化池内进行酸化，甲烷化和固液分离
13、设备简单反应时间长，池容积大。污泥易随水流带走。厌氧生物滤池微生物固着生长在滤料表面。适用于悬浮物量低的废水。设备简单。能承受较高负荷。底部易发生堵塞。填料费用较贵。厌氧接触法用沉淀池分离污泥并进行回流。消化池中进行适当搅拌，池内完全混合,能适应高有机物浓度和高悬浮物的废水。能承受较高负荷。有一定的抗冲击负荷能力，运行较稳定。负荷高时污泥会流失。设备较多，操作上要求较高。上流式厌氧污泥床反应器消化和固液分离在一个池内。微生物量特高。负荷率高，容积小，能耗低，不需搅拌。如设计不善，污泥会大量流失。池的构造复杂。两段厌氧处理法酸化和甲烷化在两个反应器进行。能承受较高负荷，耐冲击。运行稳定。设备较多
14、，运行操作较复杂。综合上所述并结合本设计污水的特点，考虑采用较为成熟的升流式厌氧污泥床(UASB)作为厌氧段的反应器。6.3 好氧生物处理传统活性污泥法、氧化沟法、接触氧化法、生物滤池法、序列间歇式活性污泥法（SBR），这四种是在养猪场废水处理中应用比较多的好氧反应器。6.3.1 氧化沟法氧化沟是在传统活性污泥法的基础上发展起来的连续循环完全混合工艺，是用延时曝气法处理废水的一种环形渠道，平面多为椭圆形，总长可达几十米，甚至几百米以上。在沟渠内安装与渠宽等长的机械式表面曝气装置，常用的有转刷和叶轮等。曝气装置一方面对沟渠中的污水进行充氧，一方面推动污水作旋转流动。氧化沟多用于处理中、小流量的生活污水和工业废水，可以间歇运转，也可以连续运转。氧化沟的平面示意图见图6-1。 图6-1 氧化沟平面图氧化沟工艺具有以下特点：(1) 氧化沟的沟渠长度较大，污
