精品資料（2021-2022年收藏的）畜禽養(yǎng)殖廢水污水處理站的設計

1、 V 畜禽養(yǎng)殖廢水污水處理站的設計摘要:畜禽養(yǎng)殖廢水是一類高濃度的有機廢水，主要來源于畜禽的糞尿和沖洗廢水。廢水中含有重金屬、殘留的獸藥和大量的病原體等污染物，如不經(jīng)過處理就排放于環(huán)境或直接農(nóng)用，會對當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境和農(nóng)田以及周圍環(huán)境的水質造成較為嚴重的污染。本設計畜禽養(yǎng)殖廢水污水處理站的日處理量為100，進水的BOD5為1200 mg/L，COD為2000mg/L，廢水的可生化性好；處理后出水的BOD5為41 mg/L，COD為87mg/L。 本次設計采用預處理水解酸化生物接觸氧化處理工藝，水解酸化階段可將大分子物質水解為小分子物質，減小后續(xù)生化處理階段的有機物負荷，水解酸化階段BOD5的去除

2、率是42.3，COD是45.7；生物接觸氧化階段BOD5的去除率是85，COD是80。經(jīng)該工藝處理后的出水可以達到中華人民共和國規(guī)模畜禽養(yǎng)殖業(yè)行業(yè)標準。本處理站占地面積為4496，總投資為91.6萬元,運行成本為2.69元/。關鍵詞：畜禽養(yǎng)殖廢水；生物接觸氧化；有機廢水；水解酸化The Design of Sewage Treatment Station of Livestock WastewaterAbstract: Livestock wastewater is a high concentration of organic wastewater,mainly derived from a

3、nimals waste and the wastewater by washing.The wastewater contains mang pollutants, such as heavy metals,residues of veterinary drugs and large numbers of pathogens and so on, If leting it out to the environment or directing to the farm-oriented without bing treated,it wil lead more serious water po

4、llution to the local ecological environment,the surrounding farmland and the water quality of the surrounding environment.The daily handling capacity of the design of sewage treatment station of livestock wastewater is 100,BOD5 is 1200 mg/L and CODcr is 2000mg/L of influent water,and the biodegradab

5、ility of wastewater is good. By the process,BOD5 is 41 mg/L and CODcr is 87mg/L in effluent water. This design adopts the techonlogy in the following: pretreatmenthydrolyzation acidificationbiological contact oxidation,on the stage of hydrolyzation acidification the removal of BOD5 is 42.3%,CODcr is

6、 45.7%;on the stage of biological contact oxidation the removal of BOD5 is 85%,CODcr is 80%.And on the stage of acid hydrolysis macromolecular material can be hydrolyzed to small molecules,decreasing the organic load of biochemical treatment of follow-up phase,achieving the better effect of the bioc

7、hemical.Treated water may achieve thePRC-scale animal husbandry industry standards.The stations footprint is 4496,the total investment is 916.000 yuan,the operating cost is 2.69 yuan /. Keywords : livestock wastewater, biological contact oxidation , xidation of organicwastewater , hydrolyzation acid

8、ification 目 錄前 言1第1 章 總 論21.1 畜禽養(yǎng)殖業(yè)廢水概述21.2 畜禽養(yǎng)殖廢水水質特性分析21.3 畜禽養(yǎng)殖廢水對環(huán)境的影響及治理現(xiàn)狀21.3.1 畜禽養(yǎng)殖廢水對環(huán)境的影響21.3.2 畜禽養(yǎng)殖廢水治理現(xiàn)狀3第2 章 設計任務說明62.1設計依據(jù)62.2設計原則62.3設計范圍和規(guī)模72.3.1設計范圍72.3.2設計規(guī)模72.4 設計進出水水質和基礎資料72.4.1設計進出水水質72.4.2 設計基礎資料7第3 章 污水處理工藝的比選及說明83.1 工藝流程的選擇83.2 工藝的比選83.2.1 初沉池83.2.2 厭氧生物處理93.2.3 好氧生物處理103.3 工藝

9、流程圖及說明123.3.1 工藝流程圖123.3.2 工藝說明133.4 各個構筑物對BOD5、CODcr的去除率15第4章 構筑物的設計計算164.1 網(wǎng)篩和格柵渠164.1.1 網(wǎng)篩164.1.2 格柵渠164.2 初次沉淀池174.3 調(diào)節(jié)池194.4 水解酸化池204.5 生物接觸氧化池214.6 平流式二次沉淀池224.7 干化場254.8 消毒接觸池264.9 清水池27第5章 管道設計計算285.1 污水管道的計算285.2 污泥管道的計算295.2.1 初沉池295.2.2 二沉池30第6章 高程的計算316.1 格柵渠高程的計算316.1.1 格柵渠的水面標高316.1.2

10、格柵渠的池底及池頂標高316.2 初沉池高程的計算316.2.1 初沉池的水面標高316.2.2 初沉池的池底及池頂標高326.3 調(diào)節(jié)池高程的計算326.3.1 調(diào)節(jié)池的水面標高326.3.2 調(diào)節(jié)池的池底及池頂標高346.4 水解酸化池高程的計算346.4.1 水解酸化池的水面標高346.4.2 水解酸化池的池底及池頂標高356.5 生物接觸氧化池高程的計算356.5.1 生物接觸氧化池的水面標高356.5.2 生物接觸氧化池的池底及池頂標高366.6 二沉池高程的計算366.6.1 二沉池的水面標高366.6.2 二沉池的池底及池頂標高376.7 接觸池高程的計算376.7.1 接觸池的

11、水面標高376.7.2 接觸池的池底及池頂標高386.8 清水池高程的計算386.8.1 清水池的水面標高386.8.2 清水池的池底及池頂標高396.9 干化場高程的計算396.9.1 干化場的底部及頂部標高406.9.2 二沉池至干化場的污泥綜合管的損失406.9.3 污泥泵揚程的確定416.10 污水回流泵426.10.1 污水回流管的阻力損失426.10.2 污水回流泵揚程的確定43第7章 污水處理站的總體布置447.1 污水處理站的平面布置447.1.1 平面布置原則447.1.2 污水站的平面布置447.2 污水處理站的高程布置447.2.1 高程布置原則447.2.2 污水站的高

12、程布置45第8章 設備及材料的選型468.1污水泵468.2 污泥提升泵468.3 攪拌機（調(diào)節(jié)池）468.4 鼓風機（生物接觸氧化池）478.5 蜂窩填料（生物接觸氧化池）478.6軟性填料（水解酸化池）478.7 JY型加藥設備（消毒接觸池）478.8次氯酸鈉發(fā)生器（加藥間）48第9章 技術經(jīng)濟分析499.1 基本建設投資499.1.1 土建費用499.1.2 設備費用509.1.3 管材費用及其它費用509.1.4 工程基本建設總投資519.2污水處理日常運轉費用519.2.1 水費519.2.2 電費529.2.3 藥劑費529.2.4員工工資529.2.5 其它費用539.2.6 污

13、水處理成本估算53第10章 工程效益及環(huán)境保護5410.1 環(huán)境效益5410.2 經(jīng)濟效益5410.3 社會效益5410.4 節(jié)約能源5410.5 保護環(huán)境54結 論55致 謝56參考文獻57西南科技大學本科生畢業(yè)論文前 言水是人類日常生活不可缺少的重要物質，也是環(huán)境的重要組成部分。水作為一種寶貴的資源，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活、航運、漁業(yè)和旅游業(yè)等諸多方面發(fā)揮著重要作用。水資源是經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的基本保證，污水的隨意排放或處理不徹底的排放，都會給水環(huán)境帶來嚴重的污染問題。隨著城市和工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，污廢水的排放量與日俱增。為了保護環(huán)境和充分利用水資源，污廢水處理與再用已勢在必行。而畜禽養(yǎng)殖作為養(yǎng)殖業(yè)的重

14、要組成部分，它所排放的污水已經(jīng)對水環(huán)境產(chǎn)生了越來越大的影響，必將成為與工業(yè)廢水相當?shù)奈廴驹?，所以控制和降低畜禽糞便污染已到了該引起我們足夠重視的時候了。據(jù)調(diào)查，目前我國中小型畜禽養(yǎng)殖業(yè)的養(yǎng)殖數(shù)占養(yǎng)殖總量的70以上，所造成的污染是全國養(yǎng)殖業(yè)污染的主要部分。此外，7頭豬每天排放的污水量相當于7人生活產(chǎn)生的廢水，1頭牛每天排放的廢水量更超過22人生活產(chǎn)生的廢水。畜禽養(yǎng)殖業(yè)已成為環(huán)境污染的重要因素。據(jù)國家環(huán)境保護總局對全國23個省(區(qū))、市規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖業(yè)污染狀況調(diào)查表明，畜禽糞便產(chǎn)生量為工業(yè)固體廢棄物產(chǎn)生量的2.4倍，畜禽糞便化學需氧量(CODcr)遠遠超過我國工業(yè)廢水和生活污水化學需氧量排放量之和

15、1。許多地區(qū)畜禽養(yǎng)殖帶來的污染已經(jīng)或正在成為當?shù)丨h(huán)境主要污染源。本設計主要是對對規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場廢水的處理，因此主要采用預處理水解酸化好氧生物處理工藝。本設計目的在于集國內(nèi)外眾家之長，在已有研究的基礎上探討新的設計方案，爭取最大限度的提高處理效率，降低處理成本，使之符合我國的實際情況。第1 章 總 論1.1 畜禽養(yǎng)殖業(yè)廢水概述畜禽養(yǎng)殖是養(yǎng)殖業(yè)的重要組成部分。據(jù)調(diào)查，目前我國養(yǎng)殖場平均規(guī)模是豬場650頭，雞場2200只，其中中小型畜禽養(yǎng)殖業(yè)的養(yǎng)殖數(shù)量占養(yǎng)殖總量的70以上，我國畜禽養(yǎng)殖生產(chǎn)逐步向著集約化生產(chǎn)的方向發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計，規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場每天排放的廢水量大、集中，并且廢水中含有大量污染物，如重

16、金屬、殘留的獸藥和大量的病原體等，若不經(jīng)過處理就直接排放或農(nóng)用，會對周圍環(huán)境的水質造成較為嚴重的污染。同時還會因為惡臭影響環(huán)境空氣質量和周圍居住的居民；因滲漏而污染地下水；并可能造成病菌的交叉感染，危害人畜健康，給農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境帶來不良影響。1.2 畜禽養(yǎng)殖廢水水質特性分析畜禽養(yǎng)殖廢水主要來源于畜禽的糞尿和沖洗廢水，廢水中含有大量污染物，如重金屬、殘留的獸藥和大量的病原體等。此外，畜禽養(yǎng)殖業(yè)廢水中含有較多的氮、磷、鉀等養(yǎng)分。目前，各飼料廠和養(yǎng)殖場均普遍采用高銅、高鐵、高鋅等微量元素添加劑，由于這些金屬元素的吸收率和利用率都很低，易隨糞便排出體外進入環(huán)境，已成為我國的一大環(huán)境公害。另外，在畜禽養(yǎng)殖

17、過程中，為了防治畜禽的多發(fā)性疾病，常在飼料中添加抗菌素和其他藥物，這些藥物隨飼料進入動物消化道后，短時間內(nèi)進入動物血液循環(huán)，最終絕大多數(shù)的藥物經(jīng)腎臟過濾隨尿液排出體外，只有極少部分的藥物和抗菌素殘留在動物體內(nèi)。大量研究表明，大多數(shù)飼料用抗菌素都有殘留，只是殘留量大小不同。隨著科技水平的不斷提高，人們發(fā)現(xiàn)抗生素作為飼料添加劑使用，對養(yǎng)殖環(huán)境已造成了嚴重的負面后果。 1.3 畜禽養(yǎng)殖廢水對環(huán)境的影響及治理現(xiàn)狀畜禽養(yǎng)殖廢水屬于高濃度有機廢水，其中含有重金屬、殘留的獸藥和大量的病原體等，如不經(jīng)過處理就排放于環(huán)境或直接農(nóng)用，將會造成當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境和農(nóng)田的嚴重污染。1.3.1 畜禽養(yǎng)殖廢水對環(huán)境的影響1、對

18、水體的影響 畜禽養(yǎng)殖業(yè)廢水屬于富含大量病原體的高濃度有機廢水，大量有機物質進入水體后，有機物的分解將大量消耗水中的溶解氧，使水體發(fā)臭；當水體中的溶解氧大幅度下降后，大量有機物質可在厭氧條件下繼續(xù)分解，分解中將會產(chǎn)生甲烷、硫化氫等有毒氣體，導致水生生物大量死亡；并且畜禽糞尿的淋溶性很強，糞尿中的氮、磷及水溶性有機物等淋溶量很大，如不妥善處理，就會通過地表徑流和滲濾進入地下水層污染地下水。此外，廢水中的大量懸浮物可使水體渾濁，降低水中藻類的光合作用，限制水生生物的正?；顒?，使對有機物污染敏感的水生生物逐漸死亡，從而進一步加劇水體底部缺氧，使水體同化能力降低；氮、磷可使水體富營養(yǎng)化，富營養(yǎng)化的結果會

19、使水體中硝酸鹽和亞硝酸鹽濃度過高，人畜若長期飲用會引起中毒，而一些有毒藻類的生長與大量繁殖會排放大量毒素于水體中，導致水生動物的大量死亡，從而嚴重地破壞了水體生態(tài)平衡；糞尿中的一些病菌、病毒等隨水流動可能導致某些流行病的傳播等。 2、對農(nóng)田及作物的影響畜禽養(yǎng)殖業(yè)廢水中含有較多的氮、磷、鉀等養(yǎng)分，如果未經(jīng)任何處理就直接、連續(xù)、過量的施用，則會給土壤和農(nóng)作物的生長造成不良的影響，如引起作物徒長、返青、倒伏，使產(chǎn)量大大降低，推遲成熟期，影響后續(xù)作物的生產(chǎn)等。廢水中的大量有機物質在土壤中不斷累積，雖然可為土壤中棲居的小動物、昆蟲、真菌、細菌等提供營養(yǎng)物質和適宜的環(huán)境，但也可導致一些病原菌大量孳生引起病

20、蟲害的發(fā)生；此外，大量有機物的積累也會使土壤呈強還原性，而強還原性的條件不僅影響作物的根系生長，而且易使土壤中原本處于惰性狀態(tài)的有害元素得到還原而釋放。3、對生態(tài)環(huán)境和人體的影響畜禽體內(nèi)的微生物主要是通過消化道排出體外，通過養(yǎng)殖場廢物的排放進入環(huán)境從而造成嚴重的微生物污染。如果對這些糞污不進行無害化處理，大量的有害病菌一旦進入環(huán)境，不僅會直接威脅畜禽自身的生存，還會嚴重危害人體健康。另外，畜禽產(chǎn)品中藥物殘留進入環(huán)境后，可能轉化為環(huán)境激素或環(huán)境激素的前體物，從而直接破壞生態(tài)平衡并威脅人類的身體健康。1.3.2 畜禽養(yǎng)殖廢水治理現(xiàn)狀畜禽養(yǎng)殖業(yè)對環(huán)境和生態(tài)的影響主要是畜禽糞便污水的影響。對糞便污水的

21、處理方法主要有以下幾種。1、畜禽糞便污水還田作肥料的處置方法：經(jīng)濟發(fā)達的美國約90的養(yǎng)殖場采用還田方法處理畜禽廢棄物。鑒于畜禽糞尿污染的嚴重性和處理難度，英國和其他歐洲國家已開始改變飼養(yǎng)工藝，由水沖式清洗糞尿回歸到傳統(tǒng)的稻草或作物秸稈鋪墊吸收糞尿，然后制肥還田。我國上海地區(qū)在治理畜禽養(yǎng)殖污染過程中，經(jīng)過近10年的達標治理實踐，又回到還田利用的綜合處理模式中2 。美國糞便污水還田前一般未經(jīng)專門厭氧消化裝置厭氧發(fā)酵，而是貯存一定時間后直接灌田。由于擔心傳播畜禽疾病和人畜共患病，畜禽糞便廢水經(jīng)過生物處理之后再適度應用于農(nóng)田已成為新趨勢。德國等歐洲國家則將畜禽糞便污水經(jīng)過中溫或高溫厭氧消化后再進行還田

22、利用，以達到殺滅寄生蟲卵和病原菌的目的。我國一般采用厭氧消化后再還田利用，可避免有機物濃度過高而引起的作物爛根和燒苗，同時經(jīng)過厭氧發(fā)酵可回收能源CH4，減少溫室氣體排放，且能殺滅部分寄生蟲卵和病原微生物。國外對畜禽糞便污水還田利用的研究主要側重于安全性評估以及減少風險的措施3。我國該方面研究則主要著眼于畜禽糞便污水厭氧消化液(沼液)的正面影響即改良土壤及增產(chǎn)效果4，而對其副作用即長期施用所產(chǎn)生的危害尚未引起足夠重視。2、）法縣長y良土壤及增產(chǎn)效果自然處理模式：主要采用氧化塘、土地處理系統(tǒng)或人工濕地等自然處理系統(tǒng)。該模式在美國、澳大利亞和東南亞一些國家應用較多，且國外一般未經(jīng)厭氧處理而直接進入氧

23、化塘處理畜禽糞便污水，往往采用多級厭氧塘、兼性塘、好氧塘與水生植物塘，污水停留時間長(水力停留時間長達600d)，占地面積大5，多數(shù)情況下氧化塘只作為人工濕地的預處理單元。歐洲及美國較多采用人工濕地處理畜禽養(yǎng)殖廢水。墨西哥灣項目(GMP)調(diào)查收集了68處共135個中試和生產(chǎn)規(guī)模的濕地處理系統(tǒng)約1300個運行數(shù)據(jù)，并建立了養(yǎng)殖廢水濕地處理數(shù)據(jù)庫，發(fā)現(xiàn)污染物平均去除效率生化需氧量(BOD5)為65，總懸浮物53，NH3一N 48， 總N 42，總P 426。人工濕地存在的主要問題是堵塞7，而引起堵塞的主要原因是懸浮物，微生物生長的影響卻很小。避免堵塞的方法主要有加強預處理、交替進水和濕地床輪替休息

24、7，近年還發(fā)展了“潮汐流”以及反粒級(上大下小)等避免堵塞8。我國南方地區(qū)如江西、福建和廣東等省也多應用自然處理模式，但大多采用厭氧預處理后再進入氧化塘進行處理，厭氧處理系統(tǒng)分地上式和地下式，氧化塘為多級塘串聯(lián)。我國在人工濕地處理養(yǎng)殖廢水方面進行的一些實驗研究和工程應用，主要著眼于植物篩選和處理效果的考察9，而在氧化塘以及人工濕地處理養(yǎng)殖廢水設計中，一般參照氧化塘或人工濕地處理其他污水的資料作為設計依據(jù)或者隨意設計，但針對畜禽養(yǎng)殖廢水，其氧化塘、人工濕地究竟需要多大面積出水才能達到標準，季節(jié)溫度變化對自然處理系統(tǒng)效果的影響等方面尚缺乏深入研究和規(guī)范可依。3、工業(yè)化處理模式：主要包括厭氧處理、好

25、氧處理以及厭氧好氧處理等不同處理組合系統(tǒng)。韓國、意大利和西班牙等國少部分養(yǎng)殖場應用該模式處理糞便污水，而日本則大量應用該模式，美國亦開始該模式的研究與應用；我國目前已有相當多的養(yǎng)殖場采用該模式處理糞便污水。綜合利用是生物質能多層次利用、建設生態(tài)農(nóng)業(yè)和保證農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的好途徑。但是，目前由于我國畜禽場飼養(yǎng)管理方式落后，加上綜合利用前厭氧處理的不到位，常使畜禽廢水在綜合利用的過程中產(chǎn)生許多問題，如廢水產(chǎn)生量大、成分復雜、處理后污染物濃度仍很高、所用稀釋水量多和受季節(jié)灌溉影響等10。對于處理達標排放來講，雖然國內(nèi)外所用的工藝流程大致相同，即固液分離-厭氧消化-好氧處理。但是，對于我國處于微利經(jīng)營的

26、養(yǎng)殖行業(yè)來講，建設該類糞污處理設施所需的投資太大、運行費用過高。因此，探尋設施投資少、運行費用低和處理高效的養(yǎng)殖業(yè)糞污處理方法，已成為解決養(yǎng)殖業(yè)污染的關鍵所在。 鑒于此，本次設計采用預處理水解酸化好氧生物處理工藝，此工藝不僅對BOD5和CODcr達到了很好的降解效果，而且工藝較簡單方便，經(jīng)濟方面也可行。第2 章 設計任務說明2.1設計依據(jù)（1）中華人民共和國環(huán)境保護法（2）中華人民共和國水污染防治法（3）污水綜合排放標準 (GB8978-96)（4）畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準GB18596-2001（5）建筑給排水設計規(guī)范(GBJ15-88)（6）三廢處理手冊（廢水卷）（7）污水處理工程設計、城

27、市污水處理設施設計計算、廢水處理工藝設計計算、水處理工程師手冊、環(huán)境工程手冊水污染防治卷相關計算例題和設計參數(shù)（8）給排水設計手冊第112冊（9）給水排水工程概預算與經(jīng)濟評價手冊1993年12月2.2設計原則（1）采用預處理水解酸化好氧生化處理工藝，經(jīng)處理后出水水質達到國家規(guī)定的畜禽養(yǎng)殖業(yè)行業(yè)標準，并且使其對周圍的水體的影響降至最低程度,以確保污水站周圍的環(huán)境質量。（2）盡可能采用構筑物組合化，減少占地面積、節(jié)省工程投資。技術成熟可靠,對此進水有很好的針對性,處理效果穩(wěn)定,保證長期連續(xù)運行,出水水質穩(wěn)定達標。（3）采用組合化設施合理配置設計，調(diào)節(jié)池液位自控等措施，減輕勞動強度，方便操作管理。（

28、4）盡可能采用節(jié)能技術和高效設備，基礎投資合理,運行費用低,運轉方式靈活,盡可能以較小投入取得盡可能大的收益。管理簡單，操作方便，平面布置力求緊湊、合理。（5）運行管理方便,并可根據(jù)進水水質波動,調(diào)整運行方式和參數(shù),最大限度發(fā)揮處理構筑物的處理能力。（6）針對本工程廢水排放的實際情況，采用技術先進并成熟可靠的廢水處理技術，處理工藝盡可能考慮運行操作的靈活性，綜合考慮投資和運行費用之間的關系，爭取達到最佳經(jīng)濟效益便于實行工藝過程的調(diào)整,提高管理水平,降低勞動強度和人工費用。2.3設計范圍和規(guī)模2.3.1設計范圍本工程設計范圍為規(guī)模養(yǎng)殖場廢水處理的全過程(包括工藝流程的確定,構筑物的設計計算，工藝

29、設備及填料等材料的選型,廢水處理站的平面布置、管線布置和高程布置,整個設計的工程概算和技術經(jīng)濟分析)。所處理的污水來源于尿液和沖洗廢水，污水可生化性好。2.3.2設計規(guī)模本設計水量為100m3/d,設計運行天數(shù)為365天。2.4 設計進出水水質和基礎資料2.4.1設計進出水水質設計進水水質及出水水質如表21及表22所示表2-1 設計進水水質CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)20001200表2-1 設計進水水質CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)4001202.4.2 設計基礎資料(1) 氣象水文資料風向：多年主導風向北北東風氣溫：最冷月平均氣溫-1.00C 最熱月平均氣溫33.

30、00C 極端氣溫，最高為41.90C，最低氣溫-5.30C，最大凍土深度0.18cm水文：降水量多年平均為每1210mm 蒸發(fā)量多年平均為每年758mm 地下水位，地面下3-4m(2) 廠區(qū)地形污水處理廠的海拔標高在540-560m之間，平均地面標高為550m。平均地面坡度0.03%0.05%，地勢西北高，東南低。第3 章 污水處理工藝的比選及說明3.1 工藝流程的選擇畜禽養(yǎng)殖場排放的廢水具有廢水量大、集中等特點，并且廢水中含有大量污染物，如重金屬、殘留的獸藥和大量的病原體等。畜禽糞便化學需氧量(CODcr)遠遠超過我國工業(yè)廢水和生活污水化學需氧量排放量之和1，如不經(jīng)過處理就排放于環(huán)境或直接農(nóng)

31、用，將會造成當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境和農(nóng)田的嚴重污染。目前，畜禽養(yǎng)殖廢水的處理主要有好氧生物降解，厭氧處理，還田作肥料，氧化塘、土地處理系統(tǒng)或人工濕地技術，但這些大都存在技術投資大，運行費用偏高等缺點，有些工藝還會產(chǎn)生副作用且受季節(jié)變化的影響11。通過查閱國內(nèi)外資料和結合目前已有的多個成功范例表明以生物治理為主的治理路線是穩(wěn)定達標的治理路線，因此針對畜禽養(yǎng)殖廢水的水質情況和目前的技術研究情況，采用預處理水解酸化好氧生物處理工藝是可行的。采用的工藝流程是：網(wǎng)篩初沉池調(diào)節(jié)池水解酸化池生物接觸氧化池二沉池消毒接觸池清水池，產(chǎn)生的污泥集中放在干化場中進行處理。3.2 工藝的比選3.2.1 初沉池初沉池主要對廢水中

32、以無機物為主密度大的固體懸浮物進行沉淀分離，當污水進入初次沉淀池后流速迅速減小至0.02 m/s以下，從而極大地減小了水流夾帶懸浮物的能力，使懸浮物在重力作用下沉淀下來成為污泥，而相對密度小于1的細小漂浮物則浮至水面形成浮渣而除去12。沉淀池按水流方向來區(qū)分為平流式，豎流式及輻流式等三種。三種類型池子的優(yōu)缺點和適用條件表31所示：表31 各種沉淀池的特點優(yōu) 點缺 點適用條件平流式對沖擊負荷和溫度變化的適應能力較強，有效沉淀區(qū)大，沉淀效果好；施工簡單，造價低采用多斗排泥時，每個泥斗需單獨設排泥管各自排泥，操作工作量大，采用機械排泥時，機件設備與驅動件均浸與水中，易銹蝕適用于地下水位較高及地質較差

33、的地區(qū)；適用于大、中、小型污水處理廠豎流式排泥方便，管理簡單；占地面積小池子深度大，施工困難；對沖擊負荷和溫度變化的適應能力較差；造價高；池徑不宜太大適用于水質不太好的小型污水處理廠輻流式采用機械排泥，運行較好，管理亦較簡單；池水水流速度不穩(wěn)定；機械排泥設備復雜，對施工質量要求較高適用于地下水位較高的地區(qū)；適用于大、中型污水處理廠因為本設計所處理的水量較小，屬于小型污水處理站，且主要是對廢水中的糞便和BOD5、CODcr進行處理，所以選用平流式沉淀池。它具有沉淀效果好，對沖擊負荷和溫度變化的適應能力較強，施工簡單，造價低，多個池子易于組合為一體，節(jié)省占地面積等優(yōu)點。3.2.2 厭氧生物處理廢水

34、的厭氧處理方法主要有傳統(tǒng)消化法、水解酸化法、厭氧生物濾池法、厭氧接觸法、上流式厭氧污泥床反應器13。幾種厭氧處理方法的特點和優(yōu)缺點表32所示：表32 幾種厭氧處理法方法或反應器特 點優(yōu) 點 缺 點傳統(tǒng)消化法在一個消化池內(nèi)進行酸化，甲烷化和固液分離設備簡單反應時間長，池容積大。污泥易隨水流帶走。厭氧生物濾池微生物固著生長在濾料表面。適用于懸浮物量低的廢水。設備簡單。能承受較高負荷。底部易發(fā)生堵塞。填料費用較貴。厭氧接觸法用沉淀池分離污泥并進行回流。消化池中進行適當攪拌，池內(nèi)呈完全混合。能適應高有機物濃度和高懸浮物的廢水。能承受較高負荷。有一定的抗沖擊負荷能力，運行較穩(wěn)定。負荷高時污泥會流失。設備

35、較多，操作上要求較高。上流式厭氧污泥床反應器消化和固液分離在一個池內(nèi)。微生物量特高。負荷率高。總容積小。能耗低，不需攪拌。如設計不善，污泥會大量流失。池的構造復雜。兩段厭氧處理法酸化和甲烷化在兩個反應器進行。兩個反應器內(nèi)可以采用不同反應溫度。能承受較高負荷，耐沖擊。運行穩(wěn)定。設備較多，運行操作較復雜。水解酸化池水解和酸化兩個過程在一個池內(nèi)完成，且反應控制在第二階段完成之前?？梢愿淖兾鬯目缮?，減少反應時間和處理過程的能耗；僅產(chǎn)生很少的難于厭氧降解的剩余活性污泥，可在常溫下使固體物迅速水解，實現(xiàn)污水、污泥一次處理，不需要經(jīng)常加熱；不需要密閉的沉淀池，不需要攪拌器，不需要水、氣、固三相分離器，

36、降低了造價，便于維護，可以用較短的時間和較低的電耗完成凈化過程；水解酸化池的體積較小，可節(jié)省基建投資。停留時間較難控制通過比較，本設計采用水解酸化作為厭氧處理工藝。水解酸化工藝是將厭氧發(fā)酵階段過程控制在水解與產(chǎn)酸階段。水解池是改進的升流式厭氧污泥床反應器。采用厭氧處理技術，在處理水的同時也完成了對污泥的處理，使污水污泥處理一元化，簡化了傳統(tǒng)處理流程。畜禽養(yǎng)殖廢水屬于高濃度有機廢水，采用水解酸化工藝能有效的將大分子物質水解為小分子物質，使后面的好氧生物處理階段順利的進行，達到很好的生化處理效果。不僅可以減少污泥量，降低污泥的VSS，避免不良氣味產(chǎn)物的產(chǎn)生，還可以減少反應時間和處理過程的能耗，節(jié)省

37、占地面積等。3.2.3 好氧生物處理廢水的好氧處理有活性污泥法和生物膜法。但活性污泥法是依靠曝氣池中懸浮流動著的活性污泥來分解有機物，而生物膜法則主要依靠固著于載體表面的微生物膜來凈化有機物13。與活性污泥法相比，生物膜法主要具有以下特點：(1)固著于表面上的生物膜對廢水水質、水量的變化有較強的適應性，操作穩(wěn)定性較好。可處理高濃度難降解工業(yè)廢水。(2)生物膜含水率比活性污泥小，不會發(fā)生污泥膨脹，運行管理較方便。(3)由于微生物固著于固體表面，即使增殖速度慢的微生物也能生長繁殖。而在活性污泥法中，世代期比泥齡長的微生物不能繁殖。因此，在生物膜法中的生物相更為豐富，且沿水流方向膜中微生物種群具有一

38、定分布。(4)因高營養(yǎng)級的微生物存在，有機物代謝時較多的轉移為能量，合成新細胞即剩余污泥量較少。(5)采用自然通風供氧（如濾池、轉盤），運行費用較低，裝置無泡沫。但受氣候的影響較大；活性生物量難以人為控制，因而在運行方面靈活性較差。(6)由于載體材料的比表面積小，故設備容積負荷有限。生物膜法主要有：生物接觸氧化法、生物轉盤、生物濾池和生物流化床。各自特點比較如下：(1)生物轉盤優(yōu)點：無堵塞現(xiàn)象；生物膜與廢水接觸均勻，盤面積利用率高，無溝流現(xiàn)象；廢水與生物膜的接觸時間較長，而且易于控制；缺點：盤材較貴，投資大；廢水中揮發(fā)性污染物影響環(huán)境；受氣候因素影響較大。(2)生物濾池優(yōu)點：設備簡單，操作容易

39、；能經(jīng)受有毒廢水的沖擊負荷。缺點：沒有有效的方法控制出水水質；濾池周圍的衛(wèi)生條件比較惡劣。(3)生物流化床優(yōu)點：容積負荷高，抗沖擊負荷能力強；微生物活性強；傳質效果好。 缺點：設備磨損較固定床嚴重，載體顆粒在湍動過程中會被磨損變小。(4)生物接觸氧化池生物接觸氧化池內(nèi)設置填料，填料淹沒在廢水中，填料上長滿生物膜，廢水與生物膜接觸過程中，水中的有機物被微生物吸附、氧化分解和轉化為新的生物膜。從填料上脫落的生物膜，隨水流到二沉池后被去除，廢水得到凈化。在接觸氧化池中，微生物所需要的氧氣來自水中，而廢水則自鼓入的空氣不斷補充失去的溶解氧。空氣是通過設在池底的穿孔布氣管進入水流，當氣泡上升時向廢水供應

40、氧氣，有時并借以回流池水14。生物接觸氧化法具有如下特點：(1) BOD負荷高，MLSS量大，相對地說效率較高，并且對負荷的急劇變動適應性強。(2)處理時間短。在處理水量相同的情況下，所需裝置設備較小，占地面積小。(3)維護管理方便，無污泥回流，沒有活性污泥法中所容易產(chǎn)生的污泥膨脹。剩余污泥量少；適應于低濃度污水處理(4)易于培菌馴化，較長時間停運后，若再運轉時生物膜有機酸和溶解的含氮化合物分解成氨、胺、碳酸鹽和少量的CO2、N2和H2。水解和酸化進行恢復快。通過對以上三種方法得綜合比較以及對所處理的廢水水質、水量的分析，本設計采用生物接觸氧化法作為好氧生物處理工序。3.3 工藝流程圖及說明3

41、.3.1 工藝流程圖 畜禽養(yǎng)殖廢水污水處理站的工藝流程圖如圖31所示： 禽畜廢水 網(wǎng)篩 初沉池調(diào)節(jié)池 沉渣水解酸化池 干化場 外運作肥料生物接觸氧化池 沉渣二沉池接觸池 清水池圖31 工藝流程圖廢水經(jīng)網(wǎng)篩對懸浮物進行初步處理后進入初沉池，初沉池將廢水中的糞便沉積；初沉池出水流入調(diào)節(jié)池，對水質、水量進行調(diào)節(jié)，以備后續(xù)處理穩(wěn)定進行；調(diào)節(jié)池出水進入水解酸化池，在水解菌和產(chǎn)酸菌的作用下將大分子有機物水解酸化變成小分子，將大部分不溶性有機物降解為溶解物質；水解酸化池出水流入生物接觸氧化池(曝氣池)，使廢水與細菌得到充分的接觸氧化，有機物得以充分降解；而后出水流入二沉池進行物化沉淀，泥水分離處理，上清液進

42、入消毒接觸池，經(jīng)過氯氣消毒處理后進入清水池存放。將初沉池、二沉池和水解酸化池產(chǎn)生的污泥用泵提升進干化場進行處置，最后干化成肥料外運。3.3.2 工藝說明1、網(wǎng)篩本設計最先選用的是格柵,但是設計的污水處理量較小只有100m3/d,計算出的柵條數(shù)目只有0.7個,無法應用于實際工程。由于畜禽廢水中的固體懸浮物較少,所以考慮選用網(wǎng)篩，既可減少設備，又能使操作簡便。而且經(jīng)濟上也合算。經(jīng)過查閱資料知：網(wǎng)篩一般可去除砂等雜粒80%90%，SS 15%30%，BOD5 15%25%，CODcr25%35%15。所以在進水處選用網(wǎng)篩既可以去除污水中的懸浮物又可以去除部分的CODcr及BOD5。2、初沉池網(wǎng)篩的出

43、水直接進入初沉池，去除其中的糞便等固體沉淀物。由于處理的水量較小，且廢水主要來源于尿液和沖洗廢水，所以懸浮物也較少。因此初沉池產(chǎn)生的污泥較少，取初沉池的污泥量為0.4L/m3。初沉池對BOD5的去除率為35%左右，對CODcr的去除率為35%左右16。3、調(diào)節(jié)池所有進入廢水處理系統(tǒng)的廢水,其水質和水量隨時都可能發(fā)生變化,這對廢水處理構筑物的正常運轉非常不利,水質和水量的波動越大,處理效果就越不穩(wěn)定,甚至會使廢水處理構筑物遭受嚴重破壞。為減少水質和水量變動對廢水處理工藝過程的影響,在進水處應設置調(diào)節(jié)池,以均和水質和均衡水量。使后續(xù)處理構筑物在運行期間能得到均衡的水量和均和的水質,達到理想的處理效

44、果。廢水處理設施中調(diào)節(jié)池的作用是:(1)提供對有機物負荷的緩沖能力,防止生物處理系統(tǒng)負荷的急劇變化。(2)控制pH值,以減少中和作用中的化學品的用量。(3)減小對物理化學處理系統(tǒng)的流量波動,使化學品添加速率適合加料設備定額。(4)調(diào)節(jié)池有蓄水的功能，使進入處理系統(tǒng)的水質均和和水量均衡。4、水解酸化池在水解酸化池中，大分子的有機物被水解為小分子有機物，提高了廢水的可生化性，產(chǎn)生少量的污泥。水解酸化池可以掛填料或者布水，本次設計采用填料式的水解酸化池。污水經(jīng)進水槽和配水槽后到達填料，在填料上廢水中的有機物與濾料接觸后，被濾料中的微生物吸附轉化為水、二氧化碳、氨氣和微生物細胞物質，污水得到凈化。5、

45、生物接觸氧化池生物接觸氧化池內(nèi)設置填料，填料淹沒在廢水中，填料上長滿生物膜，廢水與生物膜接觸過程中，水中的有機物被微生物吸附、氧化分解和轉化成新的生物膜。從填料上脫落的生物膜，隨水流到二沉池被去除，廢水得到凈化。在生物接觸氧化池中，微生物所需要的氧氣來自水中，而廢水則自鼓入的空氣不斷補充失去的溶解氧?？諝馐峭ㄟ^設在池底的穿孔曝氣管進入水流，當氣泡上升時向廢水供應養(yǎng)氣。生物接觸氧化池選用玻璃鋼蜂窩填料，填料層的高度為3米，池底的曝氣管選用管徑為50毫米的穿孔管。生物接觸氧化池對BOD5的去除率為85%左右,對CODcr的去除率為80%左右17。 6、二沉池生物接觸氧化池的出水直接進入二沉池。由于

46、前面的生物接觸氧化池對BOD5、COD的去除率較高，廢水水質已達到較大改善。所以使用二沉池主要是為了排除流入的少許顆粒物以及接觸氧化池中的填料脫落的生物膜。由于本設計的污水水量較小，固體懸浮物也較少，因此二沉池產(chǎn)生的污泥量較少，取二沉池的污泥量為0.2L/m3。7、消毒接觸池二沉池的出水直接進入消毒接觸池，利用次氯酸鈉對其進行消毒處理，使處理后的出水可以做養(yǎng)殖場的回用水，比如用于澆花，沖洗，景觀用水等。8、清水池清水池主要是用來盛放經(jīng)過處理的凈化水,起著暫時貯存水的功能。經(jīng)過處理系統(tǒng)的廢水得到凈化后流入清水池,既可以達標排放,也可以將清水池中的水用于澆花、灌溉等。9、干化場干化場主要是將初沉池

47、和二沉池的污泥通過蒸發(fā)滲透，使污泥的含水率降低,并將上清液回流至格柵渠進行再次處理,污泥固體物運至填埋場或作為肥料。干化場的主要優(yōu)點是基建費用低,設備投資少,操作簡單,運行費用低,但是干化場受污泥性質和氣候影響較大18。由于該處理站的處理水量較小,產(chǎn)生的污泥量少,若用機械脫水方式會使處理站的基建設備投資大,處理費用較高,這樣會使整個污水處理系統(tǒng)費用增加,造成處理成本增加,從經(jīng)濟角度出發(fā),考慮污水處理的投資成本和處理效果,最終選用干化場來處理該站的污泥。3.4 各個構筑物對BOD5、CODcr的去除率各個構筑物對BOD5、CODcr的去除率如表33所示：表3-3 主要指標預期效果處理單元CODc

48、r(mg/l)BOD5(mg/l) 進水 20001200網(wǎng)篩進水出水去除率20002000 30120091224%初沉池進水出水去除率1400910 35% 912638.430%水解酸化池進水出水去除率910494.1 45.7%638.4368.442.3%生物接觸氧化池進水出水去除率 491.4 98.8 80% 368.45585%二沉池 進水 出水去除率 98.8 87 12%554125%出 水87(400)41 (150)由表3-3得出，污水經(jīng)本設計工藝流程后各項指標均達到出水指標要求。所以，本設計工藝可行。第4章 構筑物的設計計算4.1 網(wǎng)篩和格柵渠4.1.1 網(wǎng)篩網(wǎng)篩主要

49、應用于廢水的預處理和毛等纖維物質的回收。是一種能有效截留懸浮物的機械裝置，且具有簡單、高效及不必投加藥劑等優(yōu)點19。可去除砂等雜粒80%90%，SS 15%30%，BOD5 15%25%。(1) 所需網(wǎng)篩面積A，m2由廢水處理工藝設計計算P25表2-4選定水力負荷q=0.6m3/ m2min，已知污水量Q=100m3/d=0.069m3/min=4.2m3/h。 因此網(wǎng)篩面積A= = (2) 網(wǎng)篩臺數(shù) 根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格，設每臺網(wǎng)篩的面積為0.2 m2。選用中孔類、傾斜式、不銹鋼絲網(wǎng)網(wǎng)篩2臺(一備一用)，網(wǎng)篩的規(guī)格型號選用600 mm300 mm，網(wǎng)眼為1.0 mm。4.1.2 格柵渠 (1) 格柵

50、渠的有效容積，m3 （41） 式中：污水在格柵渠中的停留時間取，h ，=4h 則： (2) 格柵渠的平面尺寸 格柵渠的面積：式中：格柵渠的有效水深，m，取=2.0 m。 則：格柵渠的平面尺寸采用 (3) 格柵渠的總高度，m （42）式中：格柵渠的超高，m，取1=2.0 m。 則：所以，格柵渠的幾何尺寸： 4.2 初次沉淀池初沉池主要對廢水中以無機物為主密度大的固體懸浮物進行沉淀分離。初次沉淀池有平流式、豎流式、輔流式及斜板(管)四種。選用平流式沉淀池，它具有沉淀效果好，對沖擊負荷和溫度變化的適應能力較強，施工簡單，造價低等優(yōu)點 19。(1) 沉淀池的表面積，m2選擇設計流量的總變化系數(shù)=則：最大設計流量 沉淀池的表面積：式中：沉淀池的表面水力負荷，取。則： (2) 沉淀區(qū)的有效水深，m （43）式中：沉淀時間，取。則： (3) 沉淀區(qū)的有效容積， (4) 沉淀池長度， （44）式中：最大設計流量時的水平流速，取。則： (5) 沉淀池的總寬度 取(6) 沉淀池的個數(shù) 由于較小，所以取則：(7) 污泥區(qū)的容積， 取初沉池的污泥量為0.4 污泥區(qū)的容積： 式中：污泥沉淀時間，取=1。則：(8) 沉淀池的總高度 （45）式中：沉淀池超高，m，取=0