养猪场废水处理工艺设计

1、中文摘要本设计的任务是养猪场污水处理工程的设计，要求是对污水处理进行整体的设计与规划。所提供的污水厂进水水质为：Q=3000m3/d,BOD5=3900-4900mg/L， CODcr=9000-13000mg/L， SS=3200-3500mg/L， NH3-N=450-650mg/L，pH=9.011.0。要求经过处理后出水水质为：BOD5=150mg/L， CODcr=400mg/L， SS=200mg/L， NH3-N=80mg/L，pH=6.09.0，最终满足畜禽养殖业污染物排放标准（GB185962001）要求。设计中采用的主要污水处理工艺是：氨吹脱厌氧反应生物接触氧化消毒出水。所

2、涉及的具体工作是对工艺流程中的各个构筑物进行计算，确定其尺寸，对处理工艺中需要的各种设备进行选型，并确定污水处理场的平面和高程布置。本设计还对污水处理场的建设和运行费用做了初步的估算。最终的设计成果还有多分以CAD软件绘制的工程图纸，包括：污水场平面布置图、污水场高程布置图以及几个主要的处理构筑物。关键词：养猪污水，氨吹脱塔，UASB反应器，生物接触氧化池。Pig farm wastewater treatment engineering designAbstractThis design task is raising pig factory wastewater treatment eng

3、ineering design, the requirement is on wastewater treatment plant for overall design and planning. The wastewater treatment plant is provided for: Q = incoming water 3000m3 / d, BOD5 = 3900-4900mg/L, CODcr = 90-13000mg/L, SS = 32-3500mg/L, NH3 - N = 450-650mg/L, pH = 9.0 11.0. Demand for processed e

4、ffluent BOD5 = 150mg/L, and CODcr = 400mg/L, SS = 200mg/L, NH3 - N = 80mg/L, pH = 6.0 9.0 Finally meet the livestock and poultry breeding standards for pollutants discharge (GB18596-2001) requirements.Design the major sewage treating technology is: ammonia to remove - anaerobic reaction - biological

5、 contact oxidation - disinfection - out of the water. The specific work is involved in various structures in process is calculated, determine its size, to process all kinds of equipment needed in selection and determine sewage treatment plant, the plane and elevation layout. This design of sewage tr

6、eatment plant construction and operation costs makes a preliminary estimates. The final design results and points to CAD software rendering engineering drawings, including: sewage plant layout, sewage plant elevation layout and several main processing structures.Keywords: Pig sewage, Ammonia to remo

7、ve tower, UASB reactor,Biological contact oxidation ponds.目录 TOC o 1-3 u 第一章 绪论 PAGEREF _Toc295420971 h 11.1养猪污水的来源 PAGEREF _Toc295420972 h 11.2养猪污水的特点 PAGEREF _Toc295420973 h 11.3养猪污水对环境的危害 PAGEREF _Toc295420974 h 11.4养猪污水的资源化 PAGEREF _Toc295420975 h 21.5养猪污水的处理方法 PAGEREF _Toc295420976 h 2第二章 方案设计说

8、明 PAGEREF _Toc295420978 h 72.1 工程设计资料 PAGEREF _Toc295420979 h 72.1.1设计资料 PAGEREF _Toc295420980 h 72.1.2设计依据 PAGEREF _Toc295420981 h 72.1.3指导思想 PAGEREF _Toc295420982 h 72.2 养猪污水处理工艺流程的设计 PAGEREF _Toc295420983 h 82.2.1 方案选择 PAGEREF _Toc295420984 h 82.3 处理工艺流程设备说明 PAGEREF _Toc295420992 h 112.3.1 格栅间 PA

9、GEREF _Toc295420993 h 112.3.2 沉砂池 PAGEREF _Toc295420994 h 112.3.3 调节池 PAGEREF _Toc295420995 h 112.3.4初沉池 PAGEREF _Toc295420996 h 122.3.5 中间水池 PAGEREF _Toc295420997 h 122.3.6 氨吹脱塔 PAGEREF _Toc295420998 h 122.3.7上流式厌氧污泥床（UASB） PAGEREF _Toc295420999 h 132.3.8生物接触氧化池 PAGEREF _Toc295421000 h 142.3.9 二沉池

10、PAGEREF _Toc295421002 h 152.3.10 污泥贮池 PAGEREF _Toc295421004 h 152.3.11 污泥浓缩池 PAGEREF _Toc295421005 h 152.3.12 污泥脱水 PAGEREF _Toc295421006 h 162.3.13 粪渣干化场 PAGEREF _Toc295421007 h 162.3.14 消毒池 PAGEREF _Toc295421008 h 162.3.15 计量堰 PAGEREF _Toc295421009 h 162.3.16其他附属构筑物 PAGEREF _Toc295421010 h 162.3.17

11、 主要设备 PAGEREF _Toc295421011 h 17第三章 设计计算 PAGEREF _Toc295421012 h 183.1格栅 PAGEREF _Toc295421013 h 183.1.1格栅设计数据 PAGEREF _Toc295421014 h 183.1.2 格栅设计计算 PAGEREF _Toc295421015 h 193.2 沉砂池 PAGEREF _Toc295421016 h 243.2.1 沉砂池设计主要原则 PAGEREF _Toc295421017 h 243.2.2平流式沉砂池的设计参数 PAGEREF _Toc295421018 h 243.2.3

12、设计计算 PAGEREF _Toc295421019 h 243.3 调节池 PAGEREF _Toc295421020 h 293.3.1 设计数据 PAGEREF _Toc295421021 h 293.3.2设计要点与设计要求 PAGEREF _Toc295421022 h 293.3.3 设计计算 PAGEREF _Toc295421025 h 303.4初沉池的设计 PAGEREF _Toc295421027 h 323.4.1简介 PAGEREF _Toc295421028 h 323.4.2沉淀池的一般设计原则及设计参数 PAGEREF _Toc295421029 h 323.4

13、.3设计计算 PAGEREF _Toc295421030 h 333.5 中间水池 PAGEREF _Toc295421031 h 373.5.1 简介 PAGEREF _Toc295421032 h 373.5.2中间水池设计计算 PAGEREF _Toc295421033 h 373.6氨吹脱塔 PAGEREF _Toc295421042 h 383.6.1简介 PAGEREF _Toc295421043 h 383.6.2设计计算 PAGEREF _Toc295421050 h 383.7 上流式厌氧污泥床（UASB） PAGEREF _Toc295421058 h 423.7.1 简介

14、 PAGEREF _Toc295421059 h 423.7.2 设计计算 PAGEREF _Toc295421065 h 433.8生物接触氧化池 PAGEREF _Toc295421067 h 503.8.1 简介 PAGEREF _Toc295421068 h 503.8.2 设计依据 PAGEREF _Toc295421070 h 513.8.3设计计算 PAGEREF _Toc295421074 h 513.9 二次沉淀池 PAGEREF _Toc295421093 h 553.9.1简介 PAGEREF _Toc295421094 h 553.9.2 设计参数 PAGEREF _T

15、oc295421098 h 553.9.3 设计计算 PAGEREF _Toc295421099 h 563.10 贮泥池 PAGEREF _Toc295421115 h 593.10.1 贮泥池的作用 PAGEREF _Toc295421116 h 593.10.2 贮泥池计算 PAGEREF _Toc295421117 h 593.11 污泥浓缩池 PAGEREF _Toc295421120 h 603.11.1简介 PAGEREF _Toc295421121 h 603.11.2 设计计算 PAGEREF _Toc295421125 h 603.12 污泥脱水机房 PAGEREF _To

16、c295421129 h 643.12.1简介 PAGEREF _Toc295421130 h 643.12.2 机械脱水前预处理 PAGEREF _Toc295421134 h 643.12.3 带式压滤机设备选型 PAGEREF _Toc295421136 h 653.13粪渣干化场 PAGEREF _Toc295421137 h 673.13.1简介 PAGEREF _Toc295421138 h 673.13.2 设计计算 PAGEREF _Toc295421139 h 673,14 消毒池 PAGEREF _Toc295421143 h 683.14.1简介 PAGEREF _Toc

17、295421144 h 683.14.2紫外线消毒的优点 PAGEREF _Toc295421145 h 683.14.3 影响紫外线消毒的因素 PAGEREF _Toc295421146 h 683.14.4 紫外消毒设备 PAGEREF _Toc295421147 h 693.14.5 设计要点 PAGEREF _Toc295421148 h 693.14.6设计计算 PAGEREF _Toc295421149 h 703.15 计量设备 PAGEREF _Toc295421154 h 713.15.1 计量设备布置原则 PAGEREF _Toc295421155 h 713.15.2 咽

18、喉式计量槽的一般规定 PAGEREF _Toc295421156 h 72第四章 污水处理站的平面布置与高程布置 PAGEREF _Toc295421157 h 734.1 污水处理站的平面布置 PAGEREF _Toc295421158 h 734.1.1简介 PAGEREF _Toc295421159 h 734.1.2各处理单元构筑物的平面布置 PAGEREF _Toc295421162 h 734.1.3 管、渠的平面布置 PAGEREF _Toc295421166 h 734.1.4 辅助建筑物 PAGEREF _Toc295421167 h 744.2 污水处理站的高程布置 PAG

19、EREF _Toc295421168 h 754.2.1简介 PAGEREF _Toc295421169 h 754.2.2污水高程 PAGEREF _Toc295421177 h 754.2.3 污泥高程 PAGEREF _Toc295421196 h 824.2.4 损失计算 PAGEREF _Toc295421197 h 844.2.5 确定高程 PAGEREF _Toc295421198 h 86第五章 投资预算 PAGEREF _Toc295421199 h 875.1 工程建设投资预算 PAGEREF _Toc295421200 h 875.1.1 工程建设投资欲算 PAGEREF

20、 _Toc295421201 h 875.1.2 设备投资欲算 PAGEREF _Toc295421202 h 87致谢 PAGEREF _Toc295421204 h 89参考文献 PAGEREF _Toc295421205 h 90附件91第一章 绪论1.1养猪污水的来源随着畜牧业的发展，畜产废水排放量日益增加，对农业生态环境和水体环境产生的负面影响也日益严重。养猪场污水主要是猪的排泄物（猪尿及部分猪粪）和猪舍冲洗水的混合物。据有关部门测算：头猪日排泄粪尿按6kg计，年产粪尿达2.5t。一个千头猪场日排泄粪尿达6t，年排量达2500t。如果用水冲式清粪，头猪日排污量约为30kg，年排污水达

21、万多t。污水中悬浮物、有机物及氨氮含量均较高，其中五日生化需氧量BOD5介于6007000mg/L，化学需氧量COD浓度可达1300017000mg/L。11.2养猪污水的特点养猪场污水排水量大、污染负荷高，有机物浓度高，固液混杂。而养猪行业的利润水平又低，因而要求污水处理工程投资低、运行费用低、处理效率高。因此，我们必须研究出投资少，运行成本低，管理方便，处理效果好的装置和相配套的发酵工艺，尽可能使污水处理后得到资源化利用，既消除污染，又化害为利，促进经济发展。1.3养猪污水对环境的危害目前，我国的养猪业集约化程度较低，养猪业带来的污染问题尚未引起广泛关注，而养猪业集约化比率增高，排泄物中含

22、有的氮、磷及剩余饲料将导致单位面积土地上的排泄量显著增加。如果不加以重视，会给环境带来严重的后果。养猪废水含有大量的氮和磷。如果氮和磷被排入水体，则容易导致水体富营养化，污染水体。以硝酸盐形式存在于水中的氮倘若被人饮用，则会对人体健康造成损害。而土壤中的养分过剩，则会使打破土地的生态平衡。排泄物中残留的抗生素等对人类健康的损害也引起了人类健康学家和畜牧业工作者的重视。规模化养猪场每天排放的污水量大、集中，并且污水中含有大量污染物，如残留的兽药以及大量的病原体等，因此如果污水不经过处理就排放于外界环境或直接农用，将会导致当地 HYPERLINK /Construction/LandSt/Inde

23、x.html 生态环境和农田的严重污染【2】。因为我国畜禽养殖企业长期以来只是片面追求经济效益，环保意识薄弱，对粪便污水处理方法落后，致使大量的粪便随冲洗水直接排放，甚至有的将粪便直接排入外界水环境中，严重污染了大江大河的水质。养猪场排放含粪尿的污水中的生化指标极高，其中COD值和BOD值远远超过国标。高浓度的有机污水排入江河湖泊中，造成水质不断恶化，其中污水中高浓度的氮、磷是造成水体富营养化的主要原因, 使水中的藻类过度生长，从而导致鱼类的大量死亡(Roland等，1993)严重威胁到了水产业的发展。畜禽粪便污水不仅污染到了地表水，至使地表水中的硝酸盐含量超出规定范围(50mg/L)，而且其

24、有毒、有害成分还容易进入到地下水中，严重污染地下水。一旦地下水被污染了，是极难治理恢复的，将会造成较持久性的污染。养猪场在污染周围环境的同时，也污染了自身的环境，严重地威胁了畜牧养殖业的自身可持续发展。猪体内的微生物主要是包含在粪便内通过消化道排出体外，通过养猪场污物的排放进入外界环境中从而造成严重的微生物污染。如果对这些粪污不加以无害化处理，大量的有害病菌一旦进入环境，不但会直接威胁畜禽自身的生存，还会严重威胁到人体健康。【3】1.4养猪污水的资源化使养猪场的粪污得到资源化利用：畜禽养殖业污水中含有较多的氮、磷、钾等养分，污水经过适当的净化处理可以用于农田、绿地的灌溉，进入渔塘养鱼，有条件时

25、还可考虑回用冲洗畜舍；固体粪污经处理后可作为高效有机肥。利用畜禽粪便生产有机肥，不仅可减轻畜禽粪便对环境的污染，还可提高土壤有机质含量，提高土壤肥力。1.5养猪污水的处理方法1.5.1物理处理方法物理处理是指通过物理方面的重力或机械力作用使污水水质发生变化的处理过程。物理处理方法有：格栅、沉淀、过滤等。物理方法主要是去除污水中较大的悬浮物和杂质、饲料残渣、猪毛猪尿及其它可以堵塞或磨损管道和水泵的物质，还有污水经化学处理的反应产物，污水生物处理后生成的活性污泥或生物膜【4】。1.5.2化学处理方法化学处理是利用化学反应的作用以去除水中的杂质。化学处理方法有：混凝、消毒、中和等。污水化学处理对象有

26、：污水中溶解性的有害物质，如酸碱性有机物、和各种有机溶剂等。1.5.3生物处理方法生物处理是微生物在酶的催化作用下，利用微生物的新陈代谢功能，对污水中的污染物质进行分解和转化。（1）厌氧生物处理技术：厌氧生物处理时在没有分子氧及化合态氧存在的条件下，兼性细菌与厌氧细菌降解和稳定有机物的生物处理方法。【5】1水解酸化池 水解酸化池主要包括以下几个部分：池体 一般为矩形或圆形，水解酸化池的经济高度一般为46m之间，另外，可以对水解酸化池进行分格，分格后，每一单元尺寸减少，可提高配水的均匀性，同时有利于维护和检修。配水系统常用的配水方式有：一管一孔布水、一管多孔配水方式、分枝式配水方式。出水收集装置

27、水解酸化池的出水可以采用设于池水表面三角出水堰进行收集。排泥系统当水解酸化池内污泥达到一定高度后应进行排泥，排泥的高度的设定应考虑排出低活性的污泥，保留高活性的污泥，通常污泥的排放点设在污泥区的中上部，可采用定时排泥方式，每日排泥一至二次。作用机理：通常把厌氧发酵过程分为四个阶段，即a、水解阶段b、酸化阶段c、酸衰退阶段d、产甲烷阶段。水解阶段：能使固体有机物降解为污水中的溶解性物质，以及将大分子有机物质降解为小分子物质，在产酸阶段，碳水化合物等有机物被降解为有机酸，主要是乙酸、丁酸等。水解和酸化反应进行得相对较快，一般不容易将它们分开，此阶段的主要微生物是水解产酸细菌。【5】水解酸化池可将大

28、分子物质转化为小分子物质，将环状结构转化为链状结构，进一步提高了废水的BOD/COD比，增加了废水的可生化性，为后续的消毒处理创造了良好的环境。污水经过水解反应后可提高其生化性能，降低污水pH值，减少污泥产量，为后续好氧生物处理创造有利条件。2升流式厌氧污泥床反应器（UASB）上升式厌氧污泥床反应器是由荷兰的Lettinga教授等在1972年研制，于1977年开发的。由于在反应器内可以培养出大量厌氧颗粒污泥，使反应器的负荷很大。对一般的高浓度有机污水，当水温在30左右时，负荷可达10-20KgCOD/(m3d)。【5】UASB法与其它厌氧反应器相比，具有一系列的优点：（1)污泥床内生物量多；（

29、2）容积负荷率高，污水在反应器内的水力停留时间短，因此所需池容大大减小；（3）设备简单，操作方便，无需设污泥回流装置，不需填充填料，也不需要设置机械搅拌装置，造价相对便宜，便于管理而且不存在堵塞问题。3厌氧生物滤池厌氧生物滤池是密封的水池，池内放置填料。微生物附着生长在填料上，平均停留时间可长达100d左右。滤料可采用拳状石质滤料，如碎石、卵石等，粒径在40mm左右，也可以采用塑料填料。塑料填料具有较高的孔隙率，质量也轻，但是价格较贵。根据对一些有机污水的实验结果，当温度在25-30时，在使用拳状滤料时，体积负荷可达3-6 KgCOD/(m3d)；在使用塑料填料时，体积负荷可达3-10 KgC

30、OD/(m3d)。厌氧生物滤池的主要优点是：处理能力较高；率池内可以保持很高的微生物浓度；不需另设泥水分离设备；出水SS较低；设备简单；操作方便等。厌氧生物滤池的主要缺点是：滤料费用较高；滤料容易堵塞，特别是下部，生物膜很厚，堵塞后，没有简单有效地清洗方法。（2）好氧生物处理技术：污水的好氧生物处理技术是在有氧存在的条件下，利用好氧微生物，将有机物降解的污水处理方法。污水中存在的各种有机污染物，主要是以胶体状或溶解态存在。这部分有机物经过一系列的生化反应，逐级降解，最终将转化为无机物，达到无害化。1活性污泥法性污泥法是目前污水处理中应用最广泛的好氧生物处理技术，也是一项极具发展前景的污水处理技

31、术。近几十年以来，对其生物反应和净化机理的研究取得了长足的发展，工艺流程渐渐成熟、合理。活性污泥法适用于大规模、较高浓度的污水处理。活性污泥法是以活性污泥为主体的 HYPERLINK /view/640312.htm t _blank 废水生物处理的主要方法。活性污泥法是向废水中连续通入空气，经一定时间后因好氧性 HYPERLINK /view/3736.htm t _blank 微生物繁殖而形成的污泥状 HYPERLINK /view/329703.htm t _blank 絮凝物。其上栖息着以 HYPERLINK /view/494117.htm t _blank 菌胶团为主的微生物群，具

32、有很强的吸附与氧化 HYPERLINK /view/14997.htm t _blank 有机物的能力。【3】氧化沟工艺氧化沟是活性污泥法的一种变型，其曝气池呈封闭的沟渠型，所以它在水力流态上不同于传统的活性污泥法，它是一种首尾相连的循环流曝气沟渠，污水渗入其中得到净化，最早的氧化沟渠不是由钢筋混凝土建成的，而是加以护坡处理的土沟渠，是间歇进水间歇曝气的，从这一点上来说，氧化沟最早是以序批方式处理污水的技术。氧化沟的技术特点：氧化沟利用连续环式反应池（Cintinuous Loop Reator,简称CLR）作生物反应池，混合液在该反应池中一条闭合曝气渠道进行连续循环，氧化沟通常在延时曝气条件

33、下使用。氧化沟使用一种带方向控制的曝气和搅动装置，向反应池中的物质传递水平速度，从而使被搅动的液体在闭合式渠道中循环。 间歇式活性污泥法（SBR法） SBR是序列间歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降

34、解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。【5】2生物膜法生物膜法是利用附着生长于某些固体物表面的微生物（即生物膜）进行有机 HYPERLINK /view/641843.htm t _blank 污水处理的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物以及藻类等组成的生态系统，其附着的固体介质称为滤料或载体。生物膜自滤料向外可分为庆气层、好气层、附着水层、运动水层。生物膜法的原理是，生物膜首先吸附附着水层有机物，由好气层的好气菌将其分解，再进入厌气层进行厌气分解，流动水层则将老化的生物膜冲掉以生长新的生物膜，如此往复以达到净化污水的目的。1）生物转盘生物转盘工艺是 HYPERL

35、INK /view/630802.htm t _blank 生物膜法 HYPERLINK /view/1714244.htm t _blank 污水生物处理技术的一种，是污水灌溉和土地处理的人工强化，这种处理法使细菌和菌类的微生物、原生动物一类的微型动物在生物转盘填料载体上生长繁育，形成膜状生物性污泥生物膜。污水经沉淀池初级处现后与生物膜接触，生物膜上的微生物摄取污水中的有机污染物作为营养，使污水得到净化。在气动生物转盘中，微生物代谢所需的溶解氧通过设在生物转盘下侧的曝气管供给。转金表面覆有空气罩，从曝气管中释放出的压缩空气驱动空气罩使转金转动，当转金离开污水时，转金表面上形成一层薄薄的水层，

36、水层也从空气中吸收溶解氧。2）生物流化床 生物流化床是指为提高 HYPERLINK /view/630802.htm t _blank 生物膜法的处理效率，以砂（或无烟煤、活性炭等）作 HYPERLINK /view/542751.htm t _blank 填料并作为生物膜载体，废水自下向上流过砂床使载体层呈流动状态，从而在单位时间加大生物膜同废水的接触面积和充分供养，并利用填料沸腾状态强化废水生物处理过程的构筑物。构筑物中填料的表面积超过3300m2/m3填料，填料上生长的生物膜很少脱落，可省去二次沉淀池。床中混合液悬浮固体浓度达8000-40000mg/L，氧的利用率超过90%，根据半生产

37、性试验结果，当空床停留时间为16-45分钟时BOD和氮的去除率均大于90%，此时填料粒径为1mm，膨胀率为100%，BOD负荷16.6kg(BOD5)/( m3d)。生物硫化床工艺效率高、占地少、投资省，在美、日等国已用于污水硝化、脱氮等深度处理和污水二级处理及其他含酚、制药等 HYPERLINK /view/955572.htm t _blank 工业废水处理。3）生物接触氧化法生物接触氧化法是以附着在载体（俗称填料）上的生物膜为主，净化有机废水的一种高效水处理工艺。具有 HYPERLINK /view/187200.htm t _blank 活性污泥法特点的生物膜法，兼有活性污泥法和生物膜

38、法的优点。在可生化条件下，不论应用于工业废水还是养殖污水、生活污水的处理，都取得了良好的经济效益。该工艺因具有高效节能、占地面积小、耐冲击负荷、运行管理方便等特点而被广泛应用于各行各业的 HYPERLINK /view/641843.htm t _blank 污水处理系统。【3】 本设计的处理废水为养猪废水，拟采用的主要工艺是：氨吹脱塔UASB生物接触氧化，最终给出水要达到畜禽养殖业污染物排放标准（GB185962001）的要求。设计中将采用CAD制图，绘制污水厂平面布置图、高程图、格栅与沉砂池、氨吹脱塔、二沉池、污泥浓缩池。第二章 方案设计说明2.1 工程设计资料2.1.1设计资料(1) 水

39、质水量 a.水量 设计规模为3000 m3/d。 b.污水水质表1 污水水质 项目pH设计浓 度9000-130003900-49009-113200-3500450-650出水浓 度400 150 6-9 200 802.1.2设计依据 (1) 污水处理场委托设计合同。 畜禽养殖业污染物排放标准（GB185962001）。2.1.3指导思想 (1) 设计方案必须在经济上合理，在保证出水水质条件下，尽量节省投资，安全可靠，管理方便。 (2) 以养殖场可持续发展为目标，即以污水处理、有机肥加工等进行优化组合，做到能量多极利用，物质良性循环，形成没有污染的农业生态系统。(3) 剩余污泥是优质的有机

40、肥料，可加工成高效有机复合肥出售。2.2 养猪污水处理工艺流程的设计2.2.1 方案选择方案格栅 集水池 PH调整池 加药池 板框过滤机 厌氧池 兼氧生物滤池 污泥浓缩 反冲洗 鼓风机 回水出水 砂滤池 沉淀池 生物接触氧化池图1 方案工艺流程简述：方案利用的是厌氧兼氧生物接触氧化法处理养猪污水的工艺流程。工艺流程中初级处理的设备为【6】：1)格栅：去除大块的呈悬浮状态的污染物，为后续处理构筑物或水泵机组提供保护作用。2)集水池：把污水储存起来同时均质均量，保证污水处理设备和设施的正常运行。3)板框压滤机：去除污水中较大的猪粪便和毛等。 工艺流程中二级处理构筑物主要是厌氧池，兼氧生物滤池、生物

41、氧化池和沉淀池。【6、7】1)厌氧池：主要用来去除有机物，提高污水的可生化性。2)兼氧池：兼氧池的作用，首先是反硝化，获得不含硝酸盐的污泥，进而提高释磷效率，再者是利用好氧池中的硝酸盐除磷。3)生物接触氧化池：其优点有容积负荷高，占地小，污泥少，不产生丝状菌膨胀，无需污泥回流，管理方便等。生物接触氧化池停止工作后，重新启动快，因而企业因节假日或设备检修停止生产无污水排放对其影响较小。尽管生物接触氧化法投资较高，但因其能适应企业污水管理水平较低和用地较紧张等困难处境，所以应用越来越广泛。此方案的优点：本工艺的主要优点是采用了厌氧-兼氧-好氧处理工艺，有机物及氮磷能够较完全地去除，板框压滤机用于去

42、除水中淀粉状悬浮颗粒以及胶质。此方案的缺点：因为板框压滤机是间歇工作的，其工作时间、间隔时间需要通过实验确定，所以设计工作量就相对来说很大，不宜于计算和应用。板框压滤机是间歇式工作的，所以板框压滤机在这个位置也会影响后续构筑物的连续运行。方案 沼气 空气 污水 集水池 PH调整池 折流厌氧塘 兼性塘 强化好氧塘 排放 污泥 污泥脱水 污泥浓缩 贮泥池 图2 方案工艺流程说明：方案采用的是“折流厌氧塘兼氧塘强化好氧塘工艺”对养猪污水进行处理。【5、8、7】（1） 折流厌氧塘可以将可生物降解有机物质转化为CO2和CO4。此厌氧塘相对较深，混合度比较好，可以尽量减小单位体积的表面积，进而尽可能减小氧

43、气传递、臭味扩散和表面热的损失。（2）兼性塘的厌氧状态，可将部分有机物通过厌氧过程转化为CO2和CO4。氧化塘的好氧状态，可将部分有机物好氧降解。同时好氧状态能够氧化厌氧状态产生的还原性化合物，减少臭味和氧化溶解性化合物。兼性塘容易受周围环境条件影的响而发生变化。（3）强化好氧塘与活性污泥系统相似，通过充分混合保持微生物处于悬浮状态，将有机质降解为二氧化碳和水，同时转化为生物量而去除有机物，通过好氧硝化使有机物得到稳定化。方案的优点：本工艺较为简单，处理构筑物较少，采用了折流式厌氧塘，这是一种将可生物降解有机物质转化为二氧化碳和甲烷的厌氧工艺。此厌氧塘相对较深，混合度比较好。厌氧塘不需设置机械

44、搅拌，有机物硝化过程中释放出来的气体能够引起一定程度的混合。该工艺可以将污水中的大部分可溶性有机物降解酸化去除。另外本工艺投资较少、运行费用较低、处理效率高。方案的缺点：兼性氧化塘易受周围环境影响，与季节和地理有关，在寒冷地区，氧化塘在冬季易结冰，严重影响其性能。方案 粪渣干化场 消毒池 粪渣污水 格栅 沉砂池 调节池 初沉池 氨吹脱塔 UASB 生物接触氧化池 二沉池 污泥 污泥 污泥脱水 污泥浓缩池 贮泥池图3 方案工艺流程说明：氨吹脱塔可以用来降低污水中的高含量的氨氮。粪渣干化场：利用空地修整出干化场来处理粪渣，这样可以减轻污泥处理压力。【7】方案优点：本工艺比其他方案多了调节池，因为猪

45、圈的冲洗污水，开始时和最后时污水量是不一样的，所以调节池可以调节各个时间的污水量，均衡水量水质，从而使后续处理可以很好的进行。本方案的另一个优点就是它设计了氨吹脱塔，可以处理污水中高含量的。方案采用的生物接触氧化法特点是：1生物膜微生物相丰富，包括细菌、真菌、原生动物和后生动物；2 生物接触氧化法的有机负荷较高，处理效率高，占地面积小；3生物接触氧化法运行得当还可以实现脱氮，可作为深度处理技术；4 操作简单，易于维护和管理，无需污泥回流，没有污泥膨胀问题，污泥生成量少，污泥颗粒较大，易于沉淀去除；5 对冲击负荷有较强的适应能力，在间歇运行时仍能保持良好的处理效果，更适用于产生污水量不均匀的企业

46、。比较：方案与方案相比，方案采用的是兼性生物滤池，其缺点就是容易堵塞。因为本设计中污水的SS较高，所以生物滤池容易被破坏。而方案采用的是氧化塘，虽然它的占地面积较大，但是它不存在堵塞问题，所以，相比较来说，方案较好。 方案和方案比较来说，方案更加全面。它考虑到了氨氮的去除，采用了氨吹脱技术，同时又省掉了兼性厌氧池。所以，方案更加简单经济。综上所述，本次设计采用方案。2.3 处理工艺流程设备说明2.3.1 格栅间格栅渠道为地下式钢筋混凝土结构，格栅间地上部分为地上式砖混结构。 eq oac(,1)格栅间 尺寸 7.67m1.80m eq oac(,2)附属设备 机械格栅 型号 NC-800 栅宽

47、 B=494mm 栅隙 b=8mm 安装角度 75 数量 2台 闸门 数量 4道2.3.2 沉砂池沉砂池 尺寸 有效水深 0.38m 座数 1座 格数 2格/座 沉砂斗 上口尺寸 下口尺寸 高度 0.63m进水渠道 宽度 0.6m 高度 0.5m 出水槽 宽度 0.6m 有效水深 0.3m 出水管道 管径 300mm 材质 钢管排砂管道 管径 200mm穿孔墙孔 尺寸 个数 10个/格 间距 0.01m2.3.3 调节池设计中，拟将泵房直接设置在调节池中，即调节池末端设置有污水提升泵。 eq oac(,1)调节池 尺寸 有效容积 500m3布水廊道 宽度 11m配水孔 直径 66mm 个数 5

48、0个/格附属设备 搅拌机 型号 QBG型鼓风式潜水曝气搅拌机 配套电机 功率 4kw 转速 潜污泵 型号 150QW-210-10-11 规格 Q=210m3/h ，H=10m 效率 73% 数量 3台（两用一备） 起重机 数量 1台2.3.4初沉池本设计采用平流沉淀池，可以有效地收集污泥。沉淀池 尺寸 座数 1座有效水深 2.25m 有效容积 污泥斗 容积 尺寸 （上） （下） 泥斗高度 5.63m2.3.5 中间水池 因为氨吹脱技术要求污水由塔顶一次性经过填料后滴落下来，所以要通过水泵将水打到氨吹脱塔。因而在初次沉淀池和氨吹脱塔之间添加一个中间水池，可以将泵设在池子里，以便于对水的提升。

49、中间水池 尺寸 有效容积 个数 1座水泵 型号 150QW-210-10-11 数量 2台（1备1用）2.3.6 氨吹脱塔因为养猪污水中含有的量很大，所以，为了后续构筑物可以顺利工作，需要将其氨氮去除，本设计中选用氨吹脱塔来脱除氨氮。氨吹脱塔 直径 6.2m填料 材质 石灰 层数 2层 高度 2.5m/层 间隙高度 0.5m鼓风机 型号 罗茨鼓风机RG-350 数量 2座口径 转速 排气压力 理论流量 所需轴功率 所配电机功率 2.3.7上流式厌氧污泥床（UASB）污泥床 有效容积 座数 4座 截面形状 矩形 单池尺寸 三相分离器 单元数 6个/座 高度 1.99m配水系统 方式 多孔多管 总

50、水管 直径 100mm 数量 1根/4座 支管 直径 50mm 数量 10根/座 间距 1.0m 配水孔 直径 30mm 孔距 1m 个数 10个出水系统 出水槽 深度 0.2m 宽度 0.4m 坡度 0.001 排水管 管径 300mm 充满度 0.55 排泥系统 排泥管 数量 4个 材质 钢管 管径 D=200mm 污泥泵 型号 CP（T）-51.5-65 流量 扬程 16m 电机功率 1.5kw 数量 4台 回流缝 上三角回流缝总面积 下三角回流缝总面积 宽度 0.3m 沼气收集系统 集气管 数量 6个/池 直径 100mm 沼气主管 直径 150mm 管道坡度 0.5% 充满度 0.8

51、 沼气总管 直径 500mm 充满度 0.6 2.3.8生物接触氧化池该工艺是本方案设计处理达标的核心部分。本设计中，拟定容积负荷为4.5kgBOD5/（m3d），气水比为15m3气/m3污水，单池的面积25m2。生物接触氧化池 有效容积 单格池子尺寸 5.0m5.0m4.6m 数量 共34格池子 结构形式 半地下式钢筋混凝土附属设备 填料 形式 弹性立体填料 类型 ZH901弹性立体填料 规格 安装距离 150mm 成膜后重量 总体积 621m3 鼓风机 型号 L52LD罗茨式 转速 980r/min 数量 3台（二用一备） 配套电机 型号 Y225M-6 功率 30kw 重量 1190kg

52、空气管道 干管 管径 40mm 数量 2根 支管 管径 20mm 数量 24根 间距 200mm 孔眼 直径 6mm 数量 60个/根 间距 80mm进水系统 进水总渠道 宽度 0.8m 深度 0.8m 配水孔 尺寸 数量 12个/格出水系统 形式 三角堰 堰宽 0.33m 三角堰个数 15个/池2.3.9 二沉池本设计二沉池采用的是平流式沉淀池。沉淀池 有效容积 尺寸 污泥斗 上口尺寸 下口尺寸 排泥系统 排泥管 直径 200mm2.3.10 污泥贮池污泥来源有三处即初沉池、二沉池和UASB反应器。三者排放的时间不同，所以需要一个池子来汇集这三处的污泥。污泥贮池 尺寸 6.0m5.0m2m

53、座数 2座污泥泵 型号 CP（T）-51.5-65 数量 2座（1用1备） 2.3.11 污泥浓缩池污泥浓缩池 形式 竖流式浓缩池 直径 4.0m 高度 6.8m 结构形式 钢筋混凝土结构 数量 1座中心进泥管 管径 0.32m污泥斗 容积 高度 2.5m 倾角 出水系统 溢流堰 形式 三角堰 数量 100个周长 13.82m 溢流管 管径 150mm出水槽 宽度 0.1m 深度 0.05m排泥系统 排泥管 管径 200mm2.3.12 污泥脱水污泥脱水是污泥处理的最后一步，拟采用带式压滤机。污泥脱水机房 尺寸 10m6m 结构形式 砖混结构带式压滤机 型号 DYL1000 功率 0.75kW

54、数量 2台外型尺寸 重量 3200kg处理量 附属设备 空气压缩机 滤带冲洗泵 计量泵或转子流量计 污泥泵 其他 2.3.13 粪渣干化场 粪渣干化场 面积 180 尺寸 块数 6块 预留 2块2.3.14 消毒池 渠道 深度 0.40m 宽度 0.45m 断面积 长度 7.92m2.3.15 计量堰 长度 2.85m 宽度 0.8m2.3.16其他附属构筑物（1）鼓风机房 鼓风机房中设置安装所有的鼓风机。结构形式为砖混结构，尺寸为10.0m5m。（2）配电室 尺寸为5m5m。（3）仓库 尺寸为10m5m。（4）化验室 尺寸为10m5m。（5）机修间 尺寸为10m5m。2.3.17 主要设备

55、表1 主要设备一览表序号设备名称规格型号单位数量备注1机械格栅NC-800台2格栅2闸门道4格栅3鼓风机QBG040台3调节池4潜污泵150QW-210-10-11台3调节池5起重机台1调节池7填料弹性立体填料m 3621生物接触池9鼓风机L52LD罗茨式台3生物接触池10刮泥机XCG17台2二沉池11提升泵150QW-210-10-11台2中间水池12起重机台1污泥泵房13脱水机DYL1000台2污泥脱水14紫外线设备UV3000PLUS座1消毒池第三章 设计计算3.1格栅格栅一般安装在污水处理厂、污水泵站之前，用以拦截大块的悬浮物或漂浮物，以保证后续构筑物或设备的正常工作。格栅一般由互相平

56、行的格栅条、格栅框和清洗耙三部分组成。【5】3.1.1格栅设计数据(1) 设计流量： ；(2) 栅前进水管道数据：栅前水深（）、进水渠宽（）与渠内流速（）之间的关系为，设栅前水深= 0.20m，进水渠宽度 =0.50m，渠内水流速 = 0.35 m/s，取栅前管道超高 = 0.30m(3) 格栅：对于养猪污水，格栅一般采用细格栅（4-10mm）。所以取格条间距b=8mm。格栅倾角通常采用45 75。采用人工清理格栅时，一般与水平面成45 60倾角放置，如果倾角小，清理时较省力，但是占地面积则较大。机械清渣的格栅，倾角一般取6070。养猪污水处理中，由于污水悬浮物含量高、水量大、清除污物数量大，

57、为了减轻工人的劳动量，一般应该考虑采用机械清渣格栅。在本设计中，拟采用机械清渣格栅，格栅的倾角为= 75。为了防止栅条间隙堵塞，污水通过栅条间隙的流速通常采用0.6 1.0m/s，最大流量可高于1.2 1.4m/s。但如用平均流量速度为0.3m/s，需另外校核最大流量的流速。栅条断面形状、尺寸及阻力系数计算公式： 格栅断面形状示意图(4) 取水管道渐宽部分展开角度1= 20。(5)本设计中，格栅间距为8mm,所以设栅渣量为每1000m3污水产0.12m3。3.1.2 格栅设计计算(1) 栅条的间隙数n式中：最大设计流量，=0.0347m3/s； 格栅倾角，=75； 格栅间隙， =0.008m；

58、 栅前水深，=0.5 m； 过栅流速，=0.3 m/s。设计中采用两格格栅。每格中：(2) 栅槽宽度式中： 栅条宽度，设=0.01m； 栅条间隙，=0.008m； 栅条间隙数，=28个。 每格栅宽度：取置两格格栅之间隔墙厚为 0.2m。栅槽宽度 (3)进水管道渐宽部分的长度 式中： 栅槽宽度，以求得=1.19m； 进水渠宽，设计采用两格格栅=0.5m； 进水管道渐宽部分展开角度，设=20。 (4)栅槽与出水管道连接处的渐窄部分长度 则 (5) 通过格栅的水头损失 式中：阻力系数，其值与栅条断面形状有关，,设计栅条断面为锐边矩形断面，则，,b=0.008m； 过栅流速v= 0.3m/s； 重力加

59、速度g = 9.8m/s2； 格栅倾角= 75； 系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用=3。(6)栅后槽总高度 栅前水深,=0.5m； 设计水头损失,m； 栅前管道超高，一般取= 0.3 m。 (7) 栅槽总长度 式中：进水管道渐宽部分的长度,m； 栅槽与出水管道连接处的渐窄部分长度m； 栅前管道深, 栅前管道深为栅前水深和超高的和,m。 (8)每日栅渣量 式中：栅渣量（污水），一般当格栅间隙为0.008m时， = 0.12 则 因为0.2m3/d，所以应该采用机械清渣。(9)设备选型【9】 格栅选型：通过以上计算，本设计选用NC800型机械格栅。NC型机械格栅工作原理：NC型机械

60、格栅由机架、动力装置、齿耙和电控箱组成。斜置于污水渠道中，和地面形成一定的倾角，栅条和机架固定在一起，栅条用于拦截污水中的固体污物，以传动链条带动固定数组的除污齿耙，连续不断地将污水中固体污物提升至顶端。链条运动时，固体物均掉落到栅条后的收集箱内。NC型机械格栅特点和用途：NC型机械格栅采用的是机械清理机构，机构紧凑，采用不同的齿耙可对不同的污水进行固液分离。电器控制，操作实现自动化，能耗少，并且劳动强度低。连续除渣干净、分离效率高、噪声低。NC800型机械格栅的主要技术参数：表1 NC型机械格栅的主要技术参数技术参数：电机功率：0.45kW有效栅隙b：8mm水流速度：1ms-1运动速度：3m