《某畜禽養(yǎng)殖廠廢水處理工藝設(shè)計》11000字

某畜禽養(yǎng)殖廠廢水處理工藝設(shè)計目錄TOC\o"1-2"\h\u30960摘要 2253141前言 2190822工程概況 262232.1項(xiàng)目簡介 33112.2設(shè)計規(guī)模 3282962.3設(shè)計內(nèi)容 347152.4設(shè)計進(jìn)水水質(zhì) 3305732.5設(shè)計出水排放標(biāo)準(zhǔn) 3229992.6設(shè)計依據(jù) 3133002.7設(shè)計原則 4165103.養(yǎng)殖廢水處理的方案論證 4116343.1畜禽養(yǎng)殖廢水處理工藝的現(xiàn)狀 4177423.2畜禽養(yǎng)殖廢水處理介紹 5241303.3主要工藝的選擇與確定 515290方案一：中格柵→調(diào)節(jié)池→UASB→A2/O→沉淀池→消毒排放 632091.工藝特點(diǎn) 630694(3)污泥中含P濃度高，一般為2.5%以上，具有很高的肥效； 641312.存在問題 67519中格柵→沼氣池→SBR→消毒排放 712841、自動化控制要求高。 7113885、由于不設(shè)初沉池，易產(chǎn)生浮渣，浮渣問題尚未妥善解決。 8137093.3.2主要處理工藝的選擇 830333.3.3處理工藝設(shè)計說明 893873.4.1污水處理流程的說明 10303423.4.2污泥處理流程的說明 1176013.4.3畜禽養(yǎng)殖廢水的工藝流程圖 11155913.5.1廢水的預(yù)處理單元 1182753.5.2廢水的生物處理單元 12300374構(gòu)筑物設(shè)計計算 12289744.1中格柵 12253404.2調(diào)節(jié)池 1570914.3厭氧反應(yīng)器UASB 16196074.4SBR池 23226604.5污泥處理系統(tǒng) 2625344.6接觸消毒池 2790765水力計算 2815675.1管道計算 28263155.2構(gòu)筑物自身水頭損失 2999016設(shè)備選型 293463（1）格柵選擇回轉(zhuǎn)式鏈條多耙平面格柵，一臺常用一臺備用。 2916617（2）選用C400-1.5型鼓風(fēng)機(jī)4臺一臺備用，三臺常用。 307333（4）帶式壓濾機(jī)，一臺常用，一臺備用。 3024254參考文獻(xiàn) 32摘要本設(shè)計擬對規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場的廢水進(jìn)行處理，其BOD5，CODcr的含量較高，且其中SS、氨氮的含量也較高。廢水的來源包括畜禽的糞便污水、沖洗廢水和生活污水。我國淡水資源較少，目前我國大型畜禽養(yǎng)殖場的數(shù)量正在進(jìn)一步增加，因此處理好畜禽養(yǎng)殖場的廢水至關(guān)重要。通過對水質(zhì)的分析，采用UASB+SBR對畜禽養(yǎng)殖場的廢水進(jìn)行處理，設(shè)置中格柵、調(diào)節(jié)池、UASB、SBR、接觸消毒池等一系列構(gòu)筑物，經(jīng)過處理后的廢水SS去除率91%，COD去除率93%，BOD去除率94%，氨氮去除率90.2%，達(dá)到污水排放標(biāo)準(zhǔn)GB18596-2001標(biāo)準(zhǔn)，可以排放。關(guān)鍵詞：氨氮UASBSBRBODCOD1前言畜禽養(yǎng)殖廠的廢水主要由尿液、糞便、飼料殘渣和清洗水組成，但也有一些工廠含有生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的生活廢水，前者為主要部分，洗滌水為大部分。這與畜牧廢水的水質(zhì)特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)、清潔糞便的方法和清潔水的使用、飼料營養(yǎng)、畜牧的消化功能和生產(chǎn)管理有關(guān)。水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的糞便中含有大量的氮、磷、懸浮物、病原體、重金屬、殘留藥物等成分。這些污染物如果不加以妥善處理，進(jìn)入自然環(huán)境會對農(nóng)田造成嚴(yán)重破壞。水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水是一種高濃度的有機(jī)廢水。直接廢水排放后，雨水流入，可能會使地表水和地下水的水質(zhì)惡化。為此，有必要對養(yǎng)殖廠廢水進(jìn)行適當(dāng)處理，由于廢水中有機(jī)物濃度高，懸浮物渾濁，必須進(jìn)行厭氧處理，且在厭氧處理前必須去除懸浮物。廢水厭氧處理可使廢水無害化，沼氣和有機(jī)肥可回收利用。在厭氧處理中，廢水水質(zhì)達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，需要好氧處理才能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。[1]一般來說，COD在20000-100000mg/L范圍內(nèi)波動，BOD5從10000～50000mg/L，水量波動較大。若不加處理而直截了當(dāng)排入環(huán)境，會造成嚴(yán)峻的環(huán)境污染。以愛護(hù)環(huán)境為目的，對其進(jìn)行處理是必不可少的。畜禽養(yǎng)殖場廢水經(jīng)過此工藝處理后將達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18596-2001）《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》。2工程概況2.1項(xiàng)目簡介唐山市規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場規(guī)模較大，其在養(yǎng)殖過程中產(chǎn)生的畜禽糞便、尿液和沖洗用水以及生活污水對當(dāng)?shù)氐乃h(huán)境造成了一定的污染，為了保護(hù)環(huán)境，樹立企業(yè)形象，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，擬建設(shè)污水處理設(shè)施。2.2設(shè)計規(guī)模設(shè)計廢水處理能力為2000m3/d,每天24小時連續(xù)排放。2.3設(shè)計內(nèi)容設(shè)計內(nèi)容包括工藝流程的確定、主要構(gòu)筑的設(shè)計、設(shè)備的選型、平面布置和高程布置等。2.4設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)表2-1養(yǎng)殖糞污水處理系統(tǒng)設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)水質(zhì)指標(biāo)BOD5CODcrNH3-NSS設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)(mg/L)≦10000≤12000≤120050002.5設(shè)計出水排放標(biāo)準(zhǔn)表2-2養(yǎng)殖糞污水處理系統(tǒng)設(shè)計出水排放標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)指標(biāo)BOD5CODcrNH3-NSS排放標(biāo)準(zhǔn)值(mg/L)≤150≤400≤80≤2002.6設(shè)計依據(jù)（1）《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978-1996；（2）《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GBJ16；（3）建設(shè)方提供的污水水質(zhì)、水量等基礎(chǔ)資料；（4）《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GHZB1－1999）；（5）《室外排水設(shè)計規(guī)范》（GBJ50-95）；（6）《新機(jī)排水設(shè)計手冊第一冊》；（7）《工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》；（8）《國家畜禽養(yǎng)殖業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)要求》（GB18596-2001）；2.7設(shè)計原則（1）畜禽養(yǎng)殖場排放的污水中有機(jī)物含量高，水質(zhì)水量多變的特點(diǎn)，結(jié)合國內(nèi)外關(guān)于養(yǎng)殖生產(chǎn)廢水處理的工藝方法，提出技術(shù)先進(jìn)、工藝可靠及經(jīng)濟(jì)合理的工藝方案；（2）采納先進(jìn)工藝，新型設(shè)備，減少投資，節(jié)約能耗，降低運(yùn)行費(fèi)用；（3）盡量采納二次污染少，低噪音處理設(shè)施；（4）盡量減少所占用的污水處理場地，工藝和設(shè)備整體布置合理，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小并留有檢修和藥劑運(yùn)輸?shù)缆罚唬?）操作治理方便、技術(shù)要求簡單，自動化程度高，盡量實(shí)現(xiàn)平常運(yùn)行無人操作治理，愛護(hù)簡單方便，宜于長期使用；（6）在設(shè)備的選型和用地上預(yù)留適量的擴(kuò)展余地，預(yù)留擴(kuò)建生產(chǎn)設(shè)施的場地和廢水再利用場地。3.養(yǎng)殖廢水處理的方案論證養(yǎng)殖廢水處理設(shè)施是對收集到的污水及其污泥進(jìn)行處理的處理站，包括污水處理系統(tǒng)和污泥處理系統(tǒng)兩大部分，前者是廢水處理設(shè)施的主體。廢水處理的工藝流程是指在達(dá)到所要求的處理程度的前提下，污水處理各單元的有機(jī)組合，以滿足污水處理的要求。3.1畜禽養(yǎng)殖廢水處理工藝的現(xiàn)狀國外的養(yǎng)殖業(yè)廢水治理較為完善，我國的養(yǎng)殖廢水治理尚處于起步時期。畜禽養(yǎng)殖廢水的處理方法包括物理化學(xué)法和生物法。物理化學(xué)法要緊有活性炭吸附、化學(xué)沉淀、密度分離、化學(xué)氧化、化學(xué)還原、離子交換、膜滲析、氣提及濕式氧化法等多種方法，在COD為2000～4000mg/L時，物化方法的COD去除率可達(dá)50%～87%。和生物處理相比，物化處理不受水質(zhì)水量變動的阻礙，出水水質(zhì)比較穩(wěn)固，專門是對BOD5/COD比值較低(0.07～0.20)難以生物處理的部分廢水，有較好的處理成效REF_Ref1904\r\h[6]。但物化方法處理成本較高，不適于高有機(jī)濃度的畜禽養(yǎng)殖廢水的處理，因此目前畜禽養(yǎng)殖廢水要緊是采納生物法。生物法分為好氧生物處理、厭氧生物處理以及二者的結(jié)合。好氧處理包括活性污泥法、曝氣氧化池、好氧穩(wěn)固塘、生物轉(zhuǎn)盤和滴濾池等。厭氧處理包括上向流污泥床、厭氧固定化生物反應(yīng)器、混合反應(yīng)器及厭氧穩(wěn)固塘。3.2畜禽養(yǎng)殖廢水處理介紹畜禽養(yǎng)殖廢水具有不同于一樣都市污水的特點(diǎn)：BOD5和COD濃度高、水質(zhì)水量變化大、氨氮的含量較高、懸浮物較多、微生物營養(yǎng)元素比例失調(diào)等REF_Ref2038\r\h[7]。在奶牛養(yǎng)殖廢水的處理方法中，將奶牛養(yǎng)殖廢水與都市污水合并處理是最簡便的方法。然而畜禽養(yǎng)殖廠通常遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)，因此將畜禽養(yǎng)殖廢水與都市污水合并處理有一定的具體困難，往往不得不自己單獨(dú)處理。常用的處理方法如下。3.2.1好氧處理用活性污泥法、氧化溝、好氧穩(wěn)固塘、生物轉(zhuǎn)盤等好氧法處理養(yǎng)殖或與之類似的廢水都有成功的體會，好氧處理可有效地降低BOD5、COD和氨氮，還能夠去除另一些污染物質(zhì)如鐵、錳等金屬。在好氧法中又以接觸氧化延時曝氣法用得最多，還有曝氣穩(wěn)固塘和生物轉(zhuǎn)盤(要緊用以去除氮)。3.2.2厭氧生物處理厭氧生物處理的有目的運(yùn)用已有近百年的歷史。但直到近20年來，隨著微生物學(xué)、生物化學(xué)等學(xué)科進(jìn)展和工程實(shí)踐的積存，持續(xù)開發(fā)出新的厭氧處理工藝，克服了傳統(tǒng)工藝的水力停留時刻長，有機(jī)負(fù)荷低等特點(diǎn)，使它在理論和實(shí)踐上有了專門大進(jìn)步，在處理高濃度(BOD5≥2000mg/L)有機(jī)廢水方面取得了良好成效。厭氧生物處理有許多優(yōu)點(diǎn)，最要緊的是能耗少，操作簡單，因此投資及運(yùn)行費(fèi)用低廉，而且由于產(chǎn)生的剩余污泥量少，所需的營養(yǎng)物質(zhì)也少，如其BOD5/P只需為4000∶1，牛養(yǎng)殖廢水中N、P的含量通較高能滿足微生物對N、P的要求。用一般的厭氧硝化，奶牛養(yǎng)殖廢水中COD去除率可達(dá)70～85%。近年來，開發(fā)的厭氧生物處理方法有：厭氧生物濾池、厭氧接觸池、上流式厭氧污泥床反應(yīng)器及分段厭氧硝化等。3.3主要工藝的選擇與確定3.3.1方案對比方案一：中格柵→調(diào)節(jié)池→UASB→A2/O→沉淀池→消毒排放A2/O工藝的特點(diǎn)：A2/O工藝是將厭/好氧除磷系統(tǒng)和缺氧/好氧脫氮系統(tǒng)相結(jié)合而成，是生物脫氮除磷的基礎(chǔ)工藝，可同時去除水中的BOD、氮和磷。工藝為：原水與從沉淀池回流的污泥首先進(jìn)入?yún)捬醭?，在此污泥中的聚磷菌利用原污水中的溶解態(tài)有機(jī)物進(jìn)行厭氧釋磷；然后與好氧末端回流的混合液一起進(jìn)入缺氧池，在此污泥中的反硝化菌利用剩余的有機(jī)物和回流的硝酸鹽進(jìn)行反硝化作用脫氮；脫氮反應(yīng)完成后，進(jìn)入好氧池，在此污泥中的硝化菌進(jìn)行硝化作用將廢水中的氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽同時聚磷菌進(jìn)行好氧吸磷，剩余的有機(jī)物也在此被好氧細(xì)菌氧化，最后經(jīng)沉淀池進(jìn)行泥水分離，出水排放，沉淀的污泥部分返回厭氧池，部分以富磷剩余污泥排出。厭氧厭氧釋磷缺氧反硝化細(xì)菌反硝化脫氮好氧硝化細(xì)菌硝化作用生成硝酸鹽；聚磷菌好氧吸磷1.工藝特點(diǎn)(1)在系統(tǒng)上可以稱為最簡單的同步脫N除P工藝，總的水力停留時間少于其他同類工藝；(2)在厭氧（缺氧）、好氧交替運(yùn)行條件下，絲狀菌不能大量增殖，無污泥膨脹之虞，SVI值一般均小于100；(3)污泥中含P濃度高，一般為2.5%以上，具有很高的肥效；(4)運(yùn)行中勿需投藥，兩個A段只用輕緩攪拌，以不增加溶解氧為度，運(yùn)行費(fèi)用低；(5)厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類微生物菌群的有機(jī)配合，能同時具有去除有機(jī)物、脫N除P的功能；(6)脫N效果受混合液回流比大小的影響，除P效果則受回流污泥中夾帶DO和硝酸態(tài)氧的影響，因而脫N除P效率不可能很高。2.存在問題(1）厭氧區(qū)居前，回流污泥中帶有大量的硝酸根，破壞厭氧環(huán)境，對厭氧區(qū)聚磷菌厭氧釋磷不利；(2)缺氧區(qū)處于系統(tǒng)中間，反硝化脫氮碳源供給不足，使系統(tǒng)脫氮受限REF_Ref15730\r\h[11]；(3)由于存在內(nèi)循環(huán)，常規(guī)工藝系統(tǒng)所排放的剩余污泥中實(shí)際中只有一部分經(jīng)歷了完整的釋P、吸P過程，其余則基本上未經(jīng)厭氧狀態(tài)而直接由缺氧進(jìn)入好氧區(qū)，這對系統(tǒng)除P不利REF_Ref15730\r\h[11]。方案二：中格柵→沼氣池→SBR→消毒排放SBR工藝特點(diǎn)：SBR的主要優(yōu)點(diǎn)是1、理想的推流過程使生化反應(yīng)推動力增大，效率提高，池內(nèi)厭氧、好氧處于交替狀態(tài)，凈化效果好。2、運(yùn)行效果穩(wěn)定，污水在理想的靜止?fàn)顟B(tài)下沉淀，需要時間短、效率高，出水水質(zhì)好。3、耐沖擊負(fù)荷，池內(nèi)有滯留的處理水，對污水有稀釋、緩沖作用，有效抵抗水量和有機(jī)污物的沖擊。4、工藝過程中的各工序可根據(jù)水質(zhì)、水量進(jìn)行調(diào)整，運(yùn)行靈活。5、處理設(shè)備少，構(gòu)造簡單，便于操作和維護(hù)管理。6、反應(yīng)池內(nèi)存在DO、BOD5濃度梯度，有效控制活性污泥膨脹。7、SBR法系統(tǒng)本身也適合于組合式構(gòu)造方法，利于廢水處理廠的擴(kuò)建和改造。8、脫氮除磷，適當(dāng)控制運(yùn)行方式，實(shí)現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧狀態(tài)交替，具有良好的脫氮除磷效果。9、工藝流程簡單、造價低。主體設(shè)備只有一個序批式間歇反應(yīng)器，無二沉池、污泥回流系統(tǒng)，調(diào)節(jié)池、初沉池也可省略，布置緊湊、占地面積省。缺點(diǎn)：1、自動化控制要求高。2、排水時間短（間歇排水時），并且排水時要求不攪動沉淀污泥層，因而需要專門的排水設(shè)備（潷水器），且對潷水器的要求很高。3、后處理設(shè)備要求大：如消毒設(shè)備很大，接觸池容積也很大，排水設(shè)施如排水管道也很大。4、潷水深度一般為1~2m，這部分水頭損失被白白浪費(fèi)，增加了總揚(yáng)程。5、由于不設(shè)初沉池，易產(chǎn)生浮渣，浮渣問題尚未妥善解決。3.3.2主要處理工藝的選擇考慮到養(yǎng)殖廠廢水有機(jī)物濃度高，且含有重金屬的特點(diǎn)，本設(shè)計擬采用UASB+SBR的處理工藝。UASB即上流式厭氧污泥床。它的工作原理：廢水中的有機(jī)污染物在厭氧條件下經(jīng)微生物降解,轉(zhuǎn)化成甲烷、二氧化碳等,所產(chǎn)氣體(沼氣)含甲烷大于60%,可做為能源再次利用,如用于鍋爐燃燒、發(fā)電等。這樣,既去除了有機(jī)污染物又回收了能源。上流式厭氧污泥床反應(yīng)器主體是內(nèi)裝顆粒厭氧污泥的容器,在其上部設(shè)置專用的氣、液、固分離系統(tǒng)(即三相分離器),它可使反應(yīng)器中保持較高活性及良好沉淀性能的厭氧微生物,工藝上較一般厭氧裝置的效率更高,同時還節(jié)省了投資與占地面積REF_Ref16886\r\h[8]。其技術(shù)關(guān)鍵為三相分離器、布水系統(tǒng)及工藝條件,特別是形成顆粒污泥的工藝條件是UASB裝置發(fā)揮高效的技術(shù)關(guān)鍵REF_Ref16886\r\h[8]。SBR反應(yīng)器即序批式活性污泥生物反應(yīng)器。好氧微生物降解廢水中有機(jī)物的機(jī)理是在好氧條件下,微生物為了自身生命及生長繁殖,吸附污水中的有機(jī)物作為營養(yǎng)物進(jìn)行合成和分解代謝的過程REF_Ref16148\r\h[3]。好氧工藝多采用SBR反應(yīng)器。SBR法是現(xiàn)行的活性污泥法的一個變法,其流程由進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水、待機(jī)等5個基本過程組成,所有過程在同一個池內(nèi)完成REF_Ref16148\r\h[3]。3.3.3處理工藝設(shè)計說明（1）中格柵由于畜禽廢水中含有大量懸浮物，為了防止懸浮物堵塞管道或沉積在構(gòu)筑物底部，設(shè)置中格柵對廢水中的懸浮物加以去除，以保證后續(xù)處理構(gòu)筑物的正常運(yùn)行（2）調(diào)節(jié)池由于污水中有沖洗水、畜禽糞尿、生活污水等各種成分，排放廢水的水質(zhì)、水量不均勻,不同工段、不同時期廢水流量波動較大,所以將水質(zhì)、水量不均勻的污水引入調(diào)節(jié)池中停留一定時間,使廢水在池內(nèi)充分混和,同時利用pH調(diào)節(jié)系統(tǒng)將廢水調(diào)整至中性,以保證后續(xù)處理構(gòu)物的正常運(yùn)行。UASB反應(yīng)器UASB即上流式厭氧污泥床,是該污水處理工程的主體構(gòu)筑物。由于上流式厭氧污泥床(UASB)在反應(yīng)器中集有大量高效顆?；膮捬跷勰?因而大大提高了COD去除率,高出一般傳統(tǒng)的厭氧消化池2-4倍,減小了后續(xù)處理段的進(jìn)水負(fù)荷,從而降低工程造價。UASB的工作原理：廢水被盡可能平均的引入反應(yīng)器的底部，污水向上通過包含顆粒污泥或絮狀污泥的污泥床。厭氧反應(yīng)發(fā)生在廢水和污泥顆粒接觸的過程。在厭氧狀態(tài)下產(chǎn)生的沼氣（要緊的是甲烷和二氧化碳）引起了內(nèi)部的循環(huán)REF_Ref17846\r\h[10]，這關(guān)于顆粒污泥的形成和堅持有利。在污泥層形成的一些氣體附著在污泥顆粒上，附著和沒有附著的氣體向反應(yīng)器頂部上升。上升到表面的污泥撞擊三相反應(yīng)器氣體發(fā)射器的底部，引起附著氣泡的污泥絮體脫氣。氣泡開釋后污泥顆粒將沉淀到污泥床的表面，附著和沒有附著的氣體被收集到反應(yīng)器頂部的三相分離器的集氣室。置于極其使單元縫隙之下的擋板的作用為氣體發(fā)射器和防止沼氣氣泡進(jìn)入沉淀區(qū)，否則將引起沉淀區(qū)的絮動，會阻礙顆粒沉淀。包含一些剩余固體和污泥顆粒的液體通過分離器縫隙進(jìn)入沉淀區(qū)?！?】見示意圖3-1圖3-1SBR反應(yīng)器SBR反應(yīng)器即序批式活性污泥生物反應(yīng)器。SBR工藝的獨(dú)特之處在于,它提供了時間程序的污水處理,而不是連續(xù)流提供空間程序的污水處理。因此,其工藝流程有以下特點(diǎn):污泥活性高,沉降、分離效果好。SBR反應(yīng)器內(nèi)污泥SVI一般在100mL/g左右,沉降性能極好,能有效抑制污泥膨脹,沉降時沒有進(jìn)出水,屬理想靜沉,分離效果好。耐沖擊負(fù)荷。SBR反應(yīng)器為間歇進(jìn)水和排放,自身耐水量沖擊負(fù)荷。同時,高濃度污水是逐漸進(jìn)入反應(yīng)器的,有數(shù)小時進(jìn)水時間,且進(jìn)反應(yīng)器的原污水只占反應(yīng)器容積的1/3左右,有稀釋作用,易緩解水質(zhì)的沖擊負(fù)荷REF_Ref16148\r\h[3]。出水水質(zhì)好。相同條件下,SBR反應(yīng)器一方面活性污泥活性高,降解基質(zhì)速率快;理論分析,它也具有比完全混合式更高的基質(zhì)去除率,并伴有一定的硝化反應(yīng),可去磷脫氮REF_Ref16148\r\h[3]。降低工程造價,減少用地面積,運(yùn)行費(fèi)用低。SBR系統(tǒng)不需要二次沉淀池和污泥回流系統(tǒng),減少了占地面職,降低了工程造價,并且在進(jìn)水開始一段時間內(nèi)不進(jìn)行曝氣,生物除氧不需外加碳源,溶解氧濃度梯度大,氧利用率高。與傳統(tǒng)活性污泥法相比,可明顯降低運(yùn)行費(fèi)用REF_Ref16148\r\h[3]。序批式活性污泥處理系統(tǒng)屬于間歇式處理系統(tǒng)，是通過其要緊反應(yīng)器-曝氣池的運(yùn)行操作而實(shí)現(xiàn)的。曝氣池的運(yùn)行操作，是由流入；反應(yīng)；沉淀；排放；待機(jī)等五個工序所組成。這五個工序都在曝氣池這一個反應(yīng)器內(nèi)運(yùn)行、實(shí)施，運(yùn)行操作的五個工序示意圖見圖3-2流入流入反應(yīng)沉淀排放待機(jī)圖3-23.4畜禽養(yǎng)殖廢水處理工藝流程圖及說明3.4.1污水處理流程的說明畜禽養(yǎng)殖廢水首先進(jìn)入中格柵，廢水中較大的懸浮物和難溶物質(zhì)被截留下來，為后續(xù)的處理減輕了負(fù)擔(dān)，保證后續(xù)構(gòu)筑物的正常運(yùn)行。廢水從中格柵流出后進(jìn)入調(diào)節(jié)池，在調(diào)節(jié)池中投加一定量的酸堿，使廢水保持在一定的PH值，避免對后續(xù)構(gòu)筑物產(chǎn)生腐蝕作用。廢水經(jīng)調(diào)節(jié)池后進(jìn)入UASB反應(yīng)器，在反應(yīng)器內(nèi)廢水在微生物的作用下，大量的有機(jī)物被去除，并且產(chǎn)生一定量的沼氣，可作為能源利用。廢水經(jīng)UASB反應(yīng)器后進(jìn)入SBR反應(yīng)器，同樣在微生物的作用下去除大量的有機(jī)物，同時達(dá)到脫氮除磷的目的。廢水最后進(jìn)入接觸消毒池，因?yàn)樾笄蒺B(yǎng)殖廢水中可能含有抗生素類藥物和一定量的細(xì)菌，排放后可能會引起疾病，所以在進(jìn)行消毒之后排放。3.4.2污泥處理流程的說明污泥在UASB池子中產(chǎn)生，通過排泥泵進(jìn)入污泥濃縮池在污泥濃縮池中重力濃縮的作用下降低污泥的含水率，之后進(jìn)入壓濾機(jī)當(dāng)中進(jìn)行再一次的脫水，做成泥餅進(jìn)行外運(yùn)或者進(jìn)行焚燒處理。污泥脫水產(chǎn)生的廢水再一次回流到UASB池進(jìn)行處理。3.4.3畜禽養(yǎng)殖廢水的工藝流程圖工藝流程圖3.5畜禽養(yǎng)殖廢水處理流程分析3.5.1廢水的預(yù)處理單元畜禽養(yǎng)殖廢水第一經(jīng)中格柵自流進(jìn)入沉淀池除去部分懸浮物或漂浮固體，然后廢水通過固液分離機(jī)處理將大部分的固體雜質(zhì)除去。去除雜質(zhì)后的廢水進(jìn)入調(diào)劑池。廢水在調(diào)劑池中進(jìn)行充分的混合，通過一定的時刻之后，水質(zhì)和水量趨于平均，并加入適當(dāng)?shù)氖乙允箯U水的pH高于8.5,并以適當(dāng)?shù)钠貧庖悦摮糠职钡?，以降低氨氮對厭氧菌的抑制作用，提升廢水厭氧處理的成效。通過調(diào)劑池的廢水由調(diào)劑池提升水泵以穩(wěn)固的流量進(jìn)入?yún)捬跆幚砉ざ巍?.5.2廢水的生物處理單元（1）厭氧工段厭氧工段選用UASB（上流式厭氧污泥床反應(yīng)器），廢水由調(diào)劑池提升水泵送入?yún)捬醭氐撞?。廢水從底部進(jìn)入?yún)捬醭?，在厭氧池中的厭氧水解酸化菌和產(chǎn)甲烷菌的作用下，廢水中長鏈的有機(jī)物質(zhì)變成短鏈的有機(jī)物質(zhì)，從而使廢水發(fā)生本質(zhì)性的變化，使廢水的大部分污染物變成甲烷、二氧化碳和水,并使廢水的顏色發(fā)生改變，同時以利于下一步的處理。（2）缺氧工段由于養(yǎng)殖廢水的氨氮含量比較高，加之厭氧過程中的有機(jī)氮無機(jī)化變成氨氮，在氧化過程中的氮硝化后需要一個反硝化過程，以使硝酸氮及亞硝酸氮轉(zhuǎn)變成氮?dú)鈴亩_(dá)到除氮的目的。（3）氧化工段在氧化池中，采納了生物接觸氧化池，通過厭氧斷鏈后的絕大多數(shù)有機(jī)物在氧化池中專門容易被好氧微生物氧化分解成水和二氧化碳等物質(zhì)，一部分有機(jī)物被好氧微生物作為營養(yǎng)源吸取。氧化池的出水自流進(jìn)入氣浮池。在氧化池中，好氧微生物進(jìn)行氧化活動所需要的空氣由鼓風(fēng)機(jī)連續(xù)供給。4構(gòu)筑物設(shè)計計算4.1中格柵由于本工程廢水由畜禽養(yǎng)殖廠的糞便（以固體形式為主）和清洗養(yǎng)牛廠形成的污水（包括殘留豬糞尿液）、以及生活污水三個方面組成，廢水中含有大量的固體懸浮物和大顆粒雜質(zhì)，因此為防止廢水中大量的固體懸浮物，雜質(zhì)堵塞，損壞后續(xù)處理設(shè)施，設(shè)置一個中格柵。4.1.1設(shè)計參數(shù)設(shè)計流量Qmax=2000m3/d=0.023m3/s柵前流速V1=0.1m/s,過柵流速V2=0.4m/s柵條寬度s=0.2m,格柵間隙b=0.02m格柵傾角α=60°，柵前部分長度0.5m單位柵渣量W1=0.1柵渣/103m3污水4.1.2設(shè)計運(yùn)算（1）柵條間隙數(shù)n公式一格柵傾角α=60°；取柵前水深h=0.4m；取柵條間隙b=0.02m取n=12（2）格柵的建筑寬度B公式二（3）過柵水頭損失h1（4）格柵后槽的總高度H（5）進(jìn)水渠道漸寬部分的長度L1（6）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分的的長度L2公式六（7）格柵的總建筑長度L（8）每日柵渣量公式八4.2調(diào)節(jié)池進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)的全部廢水，其水量和水質(zhì)隨時都有可能發(fā)生變化，這種變化對廢水處理構(gòu)筑物的正常運(yùn)行非常不利，水量和水質(zhì)的變化程度越大，處理效果就越不穩(wěn)定，甚至?xí)ζ茐膹U水處理構(gòu)筑物。為了減少水量和水質(zhì)波動對廢水處理全過程的影響，在進(jìn)水之前要設(shè)置調(diào)節(jié)池，目的是中和水的酸堿度和平衡水量，通過調(diào)節(jié)池的水泵使廢水以穩(wěn)定的流量進(jìn)入生物處理構(gòu)筑物當(dāng)中。同時利用PH調(diào)節(jié)系統(tǒng)將廢水的PH調(diào)至中性。根據(jù)此畜禽養(yǎng)殖場的污水量，擬新建一座調(diào)節(jié)池，為長方形混凝土結(jié)構(gòu)，內(nèi)表面做防腐處理。因?yàn)轲B(yǎng)殖廠廢水為連續(xù)進(jìn)水，所以設(shè)置水力停留時間HRT=4h。4.2.1水質(zhì)指標(biāo)表表4-1水質(zhì)指標(biāo)表水質(zhì)指標(biāo)CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SSNH3-N進(jìn)水水質(zhì)12000600050001200設(shè)計去除率///80%出水水質(zhì)12000600050002404.2.2設(shè)計運(yùn)算式中：t為停留時間，取t=4h公式十式中：h為有效水深，取h=1.5m式中：h1為池子超高，取池子超高為1.5m式中：D為需氧量，單位m3/dD01m3/d污水的需氧量，D0應(yīng)大于10，一般取15~20，本設(shè)計取154.3厭氧反應(yīng)器UASB4.3.1設(shè)計參數(shù)溫度：T=25℃容積負(fù)荷污泥為顆粒狀（COD濃度大于等于6000）污泥產(chǎn)率0.1kgMLSS/kgCOD，產(chǎn)氣率一般取0.35-0.45m3/kgCODcr，取0.4m3/kgCOD設(shè)計水量 Q=2000m3/d=0.023m3/s處理水量按照每天的最大處理水量進(jìn)行計算，即：Qmax=2000m3/d。進(jìn)入到UASB的SS=5000—5000×0.8=1000mg/l4.3.2水質(zhì)指標(biāo)表4-5水質(zhì)指標(biāo)表水質(zhì)指標(biāo)CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)進(jìn)水水質(zhì)1200060001000240設(shè)計去除率85%90%38/設(shè)計出水水質(zhì)18006006202404.3.3反應(yīng)池容積擬將UASB設(shè)計成橫截面為矩形的池子,采用相同的UASB反應(yīng)器（布水平均，處理效果較好）4.3.4三相分離器構(gòu)造設(shè)計計算（1）沉淀區(qū)設(shè)計根據(jù)設(shè)計的一般要求，水流在沉淀室內(nèi)表面負(fù)荷率q＜0.7m3/(m2.h)本次設(shè)計，沿著長邊每個池子布置13個集氣罩，構(gòu)成6個分離單元，即每個池子設(shè)置6個三相分離器。（2）回流縫設(shè)計為了使回流縫水流穩(wěn)定，固液分離效果好，污泥回流順利，一般v1＜2.0m/h，上三角集氣罩下端與下三角斜面之間的水平距離的回流縫中水流的流速。設(shè)b3=CD=0.3m。假設(shè)a2為控制斷面Amin，一般其面積不低于反應(yīng)器面積的20%，v2就是vmax，同時要滿足：v1＜v2＜2.0m/h檢驗(yàn)氣、液分離。假設(shè)氣泡上升流速和水流速度不變，根據(jù)平行四邊形法則，要使氣泡分離不進(jìn)入沉淀區(qū)的條件是：設(shè)氣泡直徑d=0.010cm，設(shè)水溫30℃，ρ1=1.03g/cm3，ρg=1.13×10-3g/cm3V=0.010cm2/s,β=0.95;μ=0.0101×1.03=0.0104[g/(cm.s)]由于廢水動力黏滯系數(shù)值比凈水大，取0.02g/(cm.s),則(4)三相分離器與UASB高度設(shè)計：UASB總高度H=7.5m，沉淀區(qū)高度2.5m，污泥床高2.0m，懸浮區(qū)高2.5m，超高0.5m。4.3.5布水系統(tǒng)的設(shè)計計算配水系統(tǒng)：配水系統(tǒng)樣式采用多管多孔配水方式，每個反應(yīng)器設(shè)一根D=100mm的總水管，16根d=50mm的分路水管。支管分布于總水管的兩側(cè)，同一側(cè)每一根支管的距離2.0m，配水孔徑取φ=15mm，每一根水管有3個配水孔，每個孔的服務(wù)面積為2.0×1.67=3.34m2，孔口朝下。4.4.2布水孔孔徑的計算：本設(shè)計采用連續(xù)進(jìn)料的方式，布水口朝下，有利于避免管口堵塞，因?yàn)閁ASB反應(yīng)器下方的反射分散作用，能夠最大限度的使水流分布均勻。為了減輕底部管道的堵塞，進(jìn)水點(diǎn)距離反應(yīng)器底部一般200到300mm，本設(shè)計布水管道距離反應(yīng)器底部200mm。4.3.6驗(yàn)證溫度30℃，容積負(fù)荷8.0kgCOD/(m3.d),沼氣產(chǎn)率0.4m3/kgCOD,滿足空塔水流速度u≤1.0m/h，空塔沼氣上升速度ug≤1.0m/h4.3.7排泥系統(tǒng)的設(shè)計計算UASB反應(yīng)器中污泥總量計算一般UASB污泥床主要是由沉降性良好的厭氧污泥組成的，平均濃度大概為20VSS/L，因此一座UASB反應(yīng)器中污泥的總量：4.3.8污泥產(chǎn)量在厭氧污泥處理中，污泥產(chǎn)量取Y=0.08kgMLVSS/kgCOD,剩余污泥量的確定和每天去除的有機(jī)物的含量有關(guān)，一般情況下，可以按照每去除1kgCOD產(chǎn)生0.05~0.10kgVSS計算，本設(shè)計取Y=0.08kgVSS/kgCOD。(2)不同的實(shí)驗(yàn)條件下MLVSS/MLSS的結(jié)果是不同的，因?yàn)橐?guī)模越大，被處理的的廢水當(dāng)中含有的無機(jī)雜質(zhì)就越多，取MLVSS/MLSS=0.8，則污泥含水率98%，當(dāng)污泥含水率＞95%時，取ρs=1000(kg/m3),則污泥產(chǎn)量：污泥齡4.3.9排泥系統(tǒng)的設(shè)計在距離反應(yīng)器底部100cm和200cm處設(shè)置排泥口，總共設(shè)計4個排泥口。排泥管選擇不銹鋼管，DN150mm。排泥泵選用兩臺WQK25-15-3污泥泵。4.3.10沼氣收集系統(tǒng)設(shè)計4.4SBR池表4-6進(jìn)水水質(zhì)水質(zhì)指標(biāo)BOD(mg/L)COD(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)進(jìn)水水質(zhì)1800600620240去除率%97.594.58070出水水質(zhì)453312472設(shè)計參數(shù)：運(yùn)行周期6h，周期數(shù)n=4，設(shè)置4個SBR池污泥負(fù)荷=0.3kgBOD5/(kgMLSS.d)去除率f=0.85SVI=904.4.1反應(yīng)池容積計算(1)污泥沉降體積(2)每池的有效容積：(3)選定每池尺寸L×B×H=14×7.5×4.5=472.5m3＞434.75m3,超高0.5m，池深5m(4)池內(nèi)最低水位：4.4.2排泥量及排泥系統(tǒng)(1)產(chǎn)泥量排泥含水率假設(shè)為99.2%，則排泥量為，考慮到安全系數(shù)的因素，取235m3/d4.4.3需氧量及曝氣系統(tǒng)設(shè)計(1)需氧量計算(2)供氣量計算采用塑料材質(zhì)SX-1空氣擴(kuò)散器，鋪設(shè)在反應(yīng)池底部，淹沒深度為池子深度4.5m，氧轉(zhuǎn)移效率EA=8%。20℃時Cs=9.17mg/L，30℃時Cs=7.63mg/L。①擴(kuò)散器出口的絕對壓力Pb②氣體離開反應(yīng)器時，氧的百分比③溶解氧的平均飽和度（溫度條件最差計算）④溫度為20℃時曝氣池中溶解氧的平均飽和度⑤20℃時清水充氧量⑥反應(yīng)池的供氣量GS⑦一立方米污水的供氣量為⑧去除每千克BOD5的供氣量和供氧量4.4.4潷水器選用XPS-07旋轉(zhuǎn)式潷水器，處理量700m3/h,潷水深度3m4.4.5鼓風(fēng)機(jī)房選用TSD-150型羅茨鼓風(fēng)機(jī)3臺。4.5污泥處理系統(tǒng)本設(shè)計擬使用污泥濃縮池對污泥進(jìn)行脫水，從而降低污泥中的含水率，減少污泥體積。能夠有效減少構(gòu)筑物的池容積并且減少投藥量，縮小成本。本設(shè)計采用連續(xù)式重力濃縮池。設(shè)計參數(shù)污泥固體濃度c=8g/L，污泥含水率99.8%，濃縮后含水率P1=96%，污泥固體負(fù)荷qs=45kg/(m2.d),污泥濃縮時間為t=16h，貯泥時間t1=4h。設(shè)計計算①濃縮池體積計算②排泥量和貯泥容積③濃縮池總高度設(shè)濃縮池的超高h(yuǎn)3為0.3m，緩沖層的高度h4為0.3m，則濃縮池的總高度為④濃縮池排水量根據(jù)處理的污泥的量，本設(shè)計擬選用DY-500型帶式壓濾機(jī)。經(jīng)過濃縮處理后，產(chǎn)生含水率為96%的干污泥47m3/d。4.6接觸消毒池4.6.1設(shè)計說明畜禽養(yǎng)殖場的廢水經(jīng)過UASB、SBR等工藝處理后，水質(zhì)得到了改善，水中有機(jī)物的含量大大降低，BOD5、CODcr等的含量已經(jīng)達(dá)到了《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中的要求。但是由于畜禽養(yǎng)殖過程中會給畜禽注射或者投喂一定量的抗生素等藥物，所以此時的廢水當(dāng)中還含有可能引起疾病的污染物質(zhì)，所以需要對污水進(jìn)行嚴(yán)格的消毒。當(dāng)前，消毒劑的使用也可能產(chǎn)生有害物質(zhì)，甚至影響人類的身體健康，氯化是目前消毒采用的普遍方法，氯和水中的有機(jī)物質(zhì)結(jié)合，同時能夠取代有機(jī)物與水的結(jié)合。但是氯化物有致癌作用，因此使用一定要謹(jǐn)慎。消毒有兩點(diǎn)注意事項(xiàng)：①投加量一定要適當(dāng)。②消毒設(shè)備應(yīng)連續(xù)工作。本設(shè)計選用液氯作為消毒劑，因?yàn)橐郝鹊脑O(shè)備簡單，藥量的投加準(zhǔn)確，并且價格便宜，能夠減少成本。4.6.2設(shè)計參數(shù)(1)水力停留時間T=0.4h；(2)設(shè)計加氯量一般為3.0-5.0mg/L，本設(shè)計加藥量選擇3.0mg/L。4.6.3設(shè)計計算（1）設(shè)計一座接觸消毒池，池子的容積：設(shè)消毒池的長L=6m，設(shè)置3格，每一格池子寬為2m，有效水深為1m，接觸消毒池總寬:。則消毒池的實(shí)際體積：(2)加氯量的設(shè)計計算每日加氯量：。選用貯氯量為10kg的液氯鋼瓶，每日加氯量一瓶，貯備10瓶。(3)混合裝置在接觸消毒池的前兩格設(shè)置混合攪拌機(jī)兩臺，選用JBK-2200框式調(diào)速攪拌機(jī)，攪拌直徑2200mm，高2000mm，電動機(jī)功率4.0kw。接觸消毒池設(shè)計成縱向的池子。5水力計算5.1管道計算表5-1管道計算結(jié)果管道流量(L/S)管徑(mm)管速v(m/s)管長(m)沿程損失(m)局部損失(m)壓濾到濃縮池2.71500.3100.010.01SBR反應(yīng)器到濃縮池2.71500.3800.060.01UASB反應(yīng)器到濃縮池2.71500.31000.080.01SBR反應(yīng)器到UASB反應(yīng)器233000.5500.070.04UASB反應(yīng)器到調(diào)節(jié)池233000.5500.050.04調(diào)節(jié)池到中格柵233000.5300.030.045.2構(gòu)筑物自身水頭損失表5-2構(gòu)筑物自身水頭損失名稱水頭損失(m)中格柵0.12調(diào)節(jié)池0.05UASB反應(yīng)器0.2SBR反應(yīng)器0.2污泥濃縮池1.46設(shè)備選型格柵選擇回轉(zhuǎn)式鏈條多耙平面格柵，一臺常用一臺備用。表6-1格柵參數(shù)型號寬度格柵凈距離安裝角度過柵流速電動機(jī)功率GH-800800mm20mm60°＜1m/s0.75kw選用C400-1.5型鼓風(fēng)機(jī)4臺一臺備用，三臺常用。表6-2鼓風(fēng)機(jī)參數(shù)型號流量(m3/min)溫度℃壓力kPa介質(zhì)密度kg/m3出口壓力kPa功率kWC400-1.54002598.071.141147.1378潷水器選擇XPS-07旋轉(zhuǎn)式潷水器，三臺常用，一臺備用。表6-3潷水器參數(shù)型號出水能力堰門寬