《大型养猪场沼气工程设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大型养猪场沼气工程设计（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、目录1 绪论 01.1 课题研究背景 0.1.2 废水特点及基本参数 0.2 工艺路线的确定及选择依据 1.2.1 初沉池 1.2.2 厌氧生物处理 1.2.3 好氧生物处理 2.2.3.1 氧化沟法 2.2.3.2 接触氧化法 3.2.3.3 生物滤池法 4.2.3.4 序批式活性污泥法 4.3 工艺流程及简要说明 6.4 主要构筑物及设备的选型 7.4.1 格栅 7.4.2 集水池 9.4.3 混凝沉淀池 1.0.4.3.1 混合阶段 1.0.4.3.2 絮凝阶段 1.0.4.3.3 沉淀阶段 1.2.4.4 水解酸化池 1.5.4.4.1 反应池容积 1.54.4.2 上升流速的核算 错
2、. 误!未定义书签。4.5 厌氧反应器 UASB 错. 误!未定义书签。4.5.1 反应机理 错. 误!未定义书签。4.5.2 工作原理 错. 误!未定义书签。4.5.3 设计计算 错. 误!未定义书签。4.6 配水池 错. 误!未定义书签。4.7 好氧反应器 SBR 错. 误!未定义书签。4.7.1 设计参数 错. 误!未定义书签4.7.2 设定条件 错. 误!未定义书签4.7.3 水质指标 错. 误!未定义书签4.7.4 设计计算 错. 误!未定义书签4.7.5 注意事项 错. 误!未定义书签4.8 高效浅层气浮池 错. 误!未定义书签4.9 污泥浓缩 错. 误!未定义书签4.9.1 设计
3、说明 错. 误!未定义书签4.9.2 容积计算 错. 误!未定义书签4.9.3 工艺构造尺寸 错. 误!未定义书签4.9.4 排水和排泥 错. 误!未定义书签5 总结 错. 误!未定义书签参考文献 错. 误!未定义书签致谢错. 误!未定义书签附图错. 误!未定义书签1绪论1.1课题研究背景近年来，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，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
4、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。就解决畜禽养殖污染而言， 养殖场粪尿发酵产沼气是一个有着多重作用和价值的技术手段和有效措施。在设计上，建筑工艺简单、结构合理、易操作、密封性能好、产气快、产气量高、冬季 防寒好、经久耐用，在综合利用上，养、种能源并举，多能互补、立体化生产、经 济效益高。上述畜禽养殖场污染治理沼气技术循环模式具备了消除污染、产生能 源和综合处理的三大功能，既消除了农业环境污染，又解决了一部分的能源问题； 同时产生的沼液、沼渣是适合农作物
5、用肥的绿色无公害肥料，而且在厌氧发酵过程 当中，病原菌、寄生虫卵等一些病菌被杀死，切断了养殖场内传染病和寄生虫病的 传播环节。1.2废水特点及基本参数养殖废水的特点是排放集中，水力冲击负荷强，有机质浓度高，水解酸化快， 沉淀性能好。经查资料3,4，废水水质见表1-1.表1-1废水进水水质表项目CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH 3-N(mg/L)TP(mg/L)pH废水12000700013000150307 9本设计中养猪场存栏率为 2500头，经计算年产约80000头，设计水量为600吨/天，（25吨/小时）2工艺路线的确定及选择依据2.1初沉池初沉池主要对废水
6、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5。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2-1：表2-1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采用多斗排泥时，每个泥斗需单独适用地下水位较化的适应能力较强，有设排泥管各自排泥，操作工作量咼及地质较差的效沉淀区大，沉淀效果大，采用机械排泥时，机件设备与地区；适用大、中、好；施工简
7、单，造价低驱动件均浸与水中，易锈蚀小型污水处理厂竖流式排泥方便，管理简单；对冲击负荷和温度变化的适应能适用水质不好的占地面积小力较差；造价咼；池径不宜太大小型污水处理厂辐流式采用机械排泥，运行较池水水流速度不稳定；机械排泥设适用大、中型污水好，管理亦较简单；备复杂，对施工质量要求较咼处理厂因为本设计所处理的水量较小，且主要是对废水中的粪便和B0D5、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。 2.2厌氧生物处理厌氧生物处理适用于高浓度有机废水(C0Dcr2000mg/L,B0D
8、51000mg/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50%90%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2-2:表2-2厌氧处理方法比较反应法传统消化法特点在一个消化池内进行酸化，甲烷化和固液分离优点设备简单缺 点反应时间长，池容积大。污泥易
9、随水流带走。厌氧生物滤池微生物固着生长在滤料设备简单。能承受较底部易发生堵塞。填料表面。适用于悬浮物量高负荷。费用较贵。低的废水。厌氧接触法用沉淀池分离污泥并进能承受较高负荷。有负荷咼时污泥会流失。行回流。消化池中进行一定的抗冲击负荷设备较多，操作上要求适当搅拌，池内完全混能力，运行较稳定。较咼。合,能适应咼有机物浓度和高悬浮物的废水。上流式厌氧污消化和固液分离在一个负荷率咼，容积小，如设计不善，污泥会大泥床反应器池内。微生物量特高。能耗低，不需搅拌。量流失。池的构造复杂。两段厌氧处理酸化和甲烷化在两个反能承受较高负荷，耐设备较多，运行操作较法应器进行。冲击。运行稳定。复杂。综合上所述并结合本
10、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。2.3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。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
11、运转。氧化沟工艺具有以下特点：(1) 氧化沟的沟渠长度较大，污水在氧化沟内停留的时间长，污水的混合效果 好。可以不没初沉池，有机悬浮物在氧化沟内能达到好氧稳定的程度；(2) 对水温、水质、水量的变动有较强的适应性；(3) 氧化沟的曝气装置具有两个功能 :供氧并推动水流以一定的流速循环流动。 污泥的 BOD 负荷低，同延时曝气法。对水质和水量的变动有较强的适应性；(4) 污泥龄一般可达 15到 30天，为传统活性污泥系统的 3到 6倍。可以存活、 繁殖世代时间长、增殖速度慢的微生物，如硝化菌；(5) 如采用一体式氧化沟，可不单独设二次沉淀池，使氧化沟与二沉池合建。 中间的沟渠连续作为曝气池， 两
12、侧的沟渠交替作为曝气池和二次沉淀池， 污泥自动 回流，节省了二沉池与污泥回流系统的费用。氧化沟工艺的缺点：占地面积较大；在寒冷的气候条件下，因为表面爆气器会 造成表面冷却或者结冰，降低污水的温度，而污水的温度降低，对生化反应尤其是 硝化反应的影响较大，对氧化沟不利 7 。2.3.2 接触氧化法 生物接触氧化处理技术之一是在池内充填填料，已经充氧的污水浸没全部填料，并以一定的流速流经填料。在填料上布满生物膜，污水与生物膜广泛接触，在 生物膜上微生物的新陈代谢功能的作用下， 污水中有机污染物得到去除， 污水得到 净化；生物接触氧化技术的另一项技术实质是采用与曝气池相同的曝气方法， 向微 生物提供其
13、所需要的氧，并起到搅拌与混合作用。因此，生物接触氧化是一种结和 活性污泥法与生物滤池两者之间的生物处理技术 8 。生物接触氧化法在工艺发面的特点：由于曝气，在池内形成液、固、气三相共 存体系，有利于氧的转移，溶解氧充沛，适于微生物存活增殖；在生物膜上能够形 成稳定的生态系统与食物链，无污泥膨胀之虑；填料表面全为生物膜所布满，形成 了生物膜的主体结构，污水在其中通过起到类似“过滤”的作用，能够有效地提高 净化效果。生物接触氧化法在运行方面的特点： 对冲击负荷有较强的适应能力， 在间歇运 行条件下，仍然能够保持良好的处理效果， 对排水不均匀的企业， 更具有实际意义； 操作简单、运行方便、易于维护管
14、理，无需污泥回流，不产生污泥膨胀现象，也不 产生滤池蝇；污泥生成量少，污泥颗粒较大，易于沉淀 9,10 。 生物接触氧化法的主要缺点是：如设计或运行不当，填料可能堵塞，此外，布 水、曝气不易均匀，可能在局部部位出现死角。2.3.3 生物滤池法 生物滤池是集生物降解、固液分离于一体的污水处理设备。被处理的原污水， 从池上部进入池体， 并通过由填料组成的滤层， 在填料表面形成由微生物栖息形成 的生物膜。在污水滤过滤层的同时，由池下部通过空气管向滤层进行曝气，空气由 填料的间隙上升，与下流的污水相接触，空气中的氧转移到污水中，向生物膜上的 微生物提供充足的溶解氧和丰富的有机物。 在微生物的新陈代谢下， 有机污染物被 降解，污水得到处理 11 。原污水中的悬浮物及由于生物膜脱落形成的生物污泥， 被 填料所截留，滤层具有二次沉淀池的功能。氧化沟工艺具有以下特点：(1) 气液在滤料间隙充分接触，由于气、液、固三相接触，氧转移率高，动力 消耗低；(2) 本设备自身具有截留原污水中悬浮物与脱落的生物污泥的功能，因此，无 需设沉淀池，占地小；(3) 以 3-5mm 的小颗粒作为滤料，比表面积大，微生物附着力强；(4) 池内能够保持大量的生物量，再由于截留作用，污水处理效果良好；(5) 无需污泥回流，也无污泥膨胀之虑，如反冲洗全部自动化，则维护
