综合废水处理方案

鲁牛皮业有限公司5000吨综合废水处理工程设计方案二零一三年七月五日目录第一章总论第一节概况第二节方案编制的依据、原则和范围第三节工艺方案第四节结论第二章基础参数的确定第三章工艺流程第一节工艺流程的选择、确定第二节工艺说明第三节工艺特点第四节活性污泥的影响因素第五节处理效果分析第四章综合污水处理主要构筑物及设备第一节主要构筑物及设备能力选择第五章投资概算及处理成本核算第一节投资概算第二节处理成本核算第一章总论第一节概况界环境日，并发出只有一个地球”的警告。生态的平衡和环境保护已此十分严峻的时代，以脏、乱、臭、累闻名的制革工业已面临空前的压力。三大废水”这与我国目前制革厂规模小，散布广，管理不严，不重视科学技术等诸多因素有关。国家已经明确指出，这些污染大户（如造纸厂、印染明确指出，限十五小”企业于一九九六年九月三十日以前全部下马，已表明了国家所下的决心。成分复杂、高浓度的有机废水，其中含有大量石灰、染料、蛋白质、盐类、油脂、氨氮、硫化物、铬盐以及毛类、皮渣、泥砂等有毒有害物质。CODCr、BOD5、硫化物、悬浮物非常高，是一种较难治理的工业废水。国内现有500多家工业规模的制革厂，15000多家小型制革厂，入河流或湖泊，有的甚至渗坑排放。1、我国皮革行业污染特点皮革行业有句行话说水里捞金”硫化钠和硫氢化钠的吸收率只有约10～30%有3000多mg/lCOD高达十几万mg/l了微生物的生长；在制革过程中还使用了重金属铬，需要单独处理，否则会影响微生物的生长,不回收随着制革污泥排放到环境中又是危险废弃物等等。另外制革废水的排放，还因为原料皮（牛皮、羊皮、猪皮）的不同，加工工艺的不同，成品皮革的不同（鞋面革、服装革、沙发革、的原因。2、皮革废水的性质成分复杂、高浓度的有机废水，其中含有大量石灰、染料、蛋白质、盐类、油脂、氨氮、硫化物、铬盐以及毛类、皮渣、泥砂等有毒有害物质。COD、BOD、硫化物、氨氮、悬浮物等非常高，是一种较Cr5难治理的工业废水。在制革生产中，由于原料皮的不同、加工工艺不同、成品的不同，污水水质差别很大，尤其是COD的差别，就山羊皮和绵羊皮而言，COD的差别都在18006100mg/l，由于制革生产沫跑掉。所以，常规的曝气活性污泥法当用在制革污水的处理时，就需要对工艺进行适当的调整。滨州鲁牛皮业有限公司，位于滨州市沾化县城北工业园内。现拟出本方案.第二节方案编制的依据、原则、范围一、设计依据12003.3.202、滨州鲁牛皮业有限公司提供的该厂污水的水量和水质数据。.中华人民共和国环境保护法》（1989年12月26日）4.陕西科技大学在国内多项污水治理项目中的研究成果与运行经验。.中华人民共和国水法》（2002年9月2日）6.《室外排水设计规范》（GBJ14-87,1997年版）.给水排水制图标准》（GB/T50106-2001）.建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）.给水排水工程管道结构设计规范》（GB50332-2002）10（GB12348-1990）（CJ25.1-1989）12（GBJ69-1984）13（1-11册）14(GB14554-93)15(GB14554-93)16（GB8978-96）17（）18（GB50010-2002）19（GB50017-2003）20（GB50007-2002）21（GB50009-2001）22(GB50108-2001)23(GB50019-2003)24(GB14554-93)25（GB5004-95）26(第二版1993年)27修订)建设部2001.6.1)《工业与民用电力装置的接地设计规范()(GBJ65-83)29(GB50052-95)30(GB50217-94)31(2000年版)(GB50057-94)32.《山东省海河流域水污染物综合排放标准》DB17/675-2007二、设计原则1、符合国家现行的污水排放标准；2合的综合工艺，尽量减少占地，减少投资和运行管理费用；3、操作、维护方便，达标并运行稳定；4、贯彻持续发展战略，推广清洁生产工艺，做到综合利用，使环境效益和经济效益有机结合。5、充分考虑当地气温、气候条件采取保温防冻措施，确保冬季正常运行。三、设计范围根据滨州鲁牛皮业处理能力/d计算，提出综合污水处理方案、污水处理厂投资概算、处理成本核算及处理费用概算。第三节工艺方案行清洁生产技术，减少污染源，减少排污总量；在污染源有效控制的行。现给出滨州鲁牛皮业有限公司制革废水处理工艺方案如下：一、实行清洁生产工艺，清污分流，铬单独回收处理1、尽量实行小液比，铬鞣高吸收技术或铬的回收循环使用技术2、尽量采用环保型脱脂剂和无害化染料。二、调整制革工艺中废水处理（或回收）工艺1、引进新工艺，改进含铬废水处理工艺，降低成本。尽可能的使用废铬液的循环，当循环系统出现意外或突发事件水处理系统。2、含硫废水处理，采用催化氧化处理工艺。70%进入综合废水处理系统。3、综合废水处理采用物化、生化相结合，缺氧好氧相结合，采用新技术提高处理效果，降低运行成本。（1）综合污水首先通过粗细两道格栅，去除皮渣，肉屑；进入沉砂池，将水中的肉屑、毛渣、石灰等不溶性物质沉淀下来，去除大使后续处理达到重力自流。（2）调节沉砂的污水，进入初沉池，进行混凝沉淀，然后再进入一级A/O生化池，去除大部份COD和部分氨氮，再经过二级A/O（3）污泥经浓缩后，采用廂式压滤机脱水干化处理三、采取保温措施，确保冬季达标排放。1、对整个生化系统加盖保温，减少温度的散失。2、采用地下构筑建设，利用地温。3、充分利用锅炉余热，对初沉池出水加热升温。第四节结论为保护水资源和生态环境，滨州鲁牛皮业有限公司污水处理工程的建设是非常必要的。根据试验，综合污水经沉淀、加药沉淀、A/0州鲁牛皮业有限公司所要求的综合污水排放标准。该工艺占地略少、投资较省、工艺先进、操作简单、运行成本低、处理效果好，具有显著的经济效第三章工艺流程第一节工艺流程的选择、确定究，本着投资少，占地面积小，运行管理方便，耗能少，运行费用低的原则，确定了如下的处理工艺流程：1.含铬废水处理流程：2、含硫废水处理流程：3、综合废水处理流程：第二章基础参数的确定一、废水水质情况(1)综合污水总流量：3/d.(2)废铬液流量：3/d.(3)含硫废水流量：3/d(4)制革综合污水待处理水质：CODcr≤3500mg/LBOD5≤2000mg/LSS≤4000mg/LNH3-N(以N计)≤400mg/LPH6～10总铬≤1.5mg/L氯化物≤15000mg/L总氮≤700mg/L含铬废水待处理水质：Cr3+≤1000mg/LPH4含硫废水待处理水质：S2-≤4000mg/LCOD≤13000mg/LSS≤6000mg/L要求出水水质达到CODcr≤60mg/LBOD5≤10mg/LSS≤20mg/L硫化物≤1.0mg/L3-N≤10mg/L色度≤30本设计处理能力5000m3/d本设计处理水量2103/h第二节工艺说明一、含铬废水处理1、反应机理Cr（Ⅲ）为两性物质，溶于酸和强碱，在pH为8.5时，生成氢Ksp（沉淀平衡常数）=6.3×10CrOH3Cr3OHHOHOHKs110142pHHH_14[OH-]=148.5=5.5[Cr3+-3=Ksp=6.3×10-313103131031631013mol/l1.99×10×51.9961=1.034×10g/l=1.034×10-8mg/l节PHPH在8.52、水质水量Cr的含量很高。其废水产生量为5003/d，本工程设计日处理含铬废水量为3/d。其水质指标如下：PH：4Cr3+1000mg/L3、工艺操作液储存池，然后再泵入到铬液反应池，在加碱（加用空气搅拌，PH控制在8.5，反应，然后静止沉淀，可生成氢氧合废水集水池。4、由于铬属重金属，属于一类污染物质，如果采用铬的循环使可产生约Cr（OH）32000kg，交危险废弃物处理中心。如不采用清t全年以生产300需交危险废弃物处理中心处理。二、含硫废水处理1、反应机理2S2O2nSOS2442、水质指标如下：S：2700mg/lPH：13SS：6000mg/lCOD：13000Cr3、工艺说明废水中的硫化物来自脱毛浸灰工序，含有大量的石灰、毛渣、蛋白质、蛋白质的水解产物和硫化碱。含硫废水产生量为500m3/d，本工程设计日处理含硫废水量为3/d。4、含硫废水处理的操作含硫废水首先进入细格栅，以去除水中的肉屑、毛渣、石灰等不硫废水再进入催化氧化池，在曝气的同时加入硫酸锰进行催化氧化，使S氧化为SO2及单质S沉淀，每1Kg硫化物反应生成硫酸根约4需0.6Kg氧，催化剂MnSO4用量为28g，浓度约为100mg/l，反应最佳PH值为10，反应时间为58hS去除率可达到80％左右。脱硫后的废水泵入曝气调节池，污泥排入污泥储存池。三、综合废水的处理综合污水首先通过粗、细格栅、沉砂池，将水中的皮渣、肉块等使水中不容性的泥砂等细小固体物沉淀，同时对水质、水量和PH进行调节。处理后的上清液进入一级A/O池，立即与池內的好氧污泥去除大部分COD和氨氮。机氮，如碳酸氢氨、硫酸氨和氨水，一部分来自污水中有机物分解后氨氮还要高的原因。经一级A/O池处理后的污水，氨氮仍不能达标，故在其后设置A/O脱氮池，交替经过缺氧段和好氧段充分进行反硝化和硝化作用，出水经过二沉池沉淀即可达标排放。压滤机脱水交垃圾处理厂。第三节工艺特点一、一级好氧AO工艺（AO主要用于COD的去除,工艺中A段设机械搅拌装置，反应条件在缺氧和好氧之间变化，优势菌是以好氧菌为主，部分兼性菌参加反应，由于废水从A段进入，工艺中活性污泥负荷较高，活性污泥经历高絮体负荷阶段，这样有利于絮凝性细菌的生长，提高污泥活性，并通过酶反应快速去除废水中的溶解性易降解底物，A段处于缺氧环境时，回流污泥存在的少量硝酸盐氮(约为-N=20mg/L)可得到反硝化，反硝化量可达整个系统硝化量的。（2）一级好氧A/O工艺中O段在曝气条件下运行，完成含碳有体内由于受扩散限制引起的溶解氧(DO))的浓度梯度有关，这样硝化菌存在于高溶解氧区或正氧化还原点位(OPR)，相反，反硝化菌在溶解氧降低区或负氧化还原点位(OPR)下活性十足。工艺运行中控制供氧强度以及混合液溶解氧的浓度使其从0逐渐上升到2.5mg/L左右，交替进行。（3）一级好氧AO工艺中污泥浓度可以达到6～10g/L。由于污泥浓度含量高，生物种类多，适应高浓度废水的处理，抗冲击能力强，能确保出水水质，利于后续氨氮的处理。二、二级A/O脱氮工艺原理及运行要点（一）二级A/O工艺原理二级A/O脱氮工艺主要用于氨氮的去除,是一种前置反硝化工艺，属单级活性污泥脱氮工艺，即只有一个污泥回流系统，A/O工艺淀池的污泥同时回流到缺氧池。(二)、A/O工艺与传统的多级生物脱氮工艺相比，主要有如下优点：1、流程简单，省去了中间沉淀池，构筑物少，大大减少了基建费用，且运行费用低，占地面积少；2、以原污水中的含碳有机物和内源代谢产物为碳源，节省了投加外碳源的费用并可获得较高的C/N比，以确保反硝化作用的充分进行。3、好氧池在缺氧池之后，可进一步去除反硝化残留的有机污染物，确保出水水质达标排放。4、缺氧池置于好氧池之前，由于反硝化消耗了原污水中一部分碳源有机物BOD，即可减轻好氧池的有机负荷，又可改善活性污泥补偿硝化过程对碱度的消耗。（三）A/O生物脱氮工艺流程见图：A/O脱氮工艺特性曲线见下图：由图可见，在O段好氧池中，由于硝化作用氨氮的浓度快速下降，而硝酸盐氮的浓度不断上升，COD和BOD也不断下降。在A段缺氧池中氨氮有所下降，主要由于用于反硝化的微生物细胞合成，COD和BOD均有所下降，在反硝化菌的作用下，硝态氮的含量明显下降。在A/O生物脱氮系统中缺氧池和好氧池可以是两个独立的构筑物，也可以合建在一个构筑物内，用隔板将两池隔开。在此工艺中，-作电子受体而BOD/NO—N过高，从而使反硝化菌没有足够的NO33-影响反硝化速率；若控制过高，将导致缺氧池中的BOD/NO—N过3低，从而使反硝化菌无足够的碳源作电子供体而抑制反硝化菌的作用。第四节活性污泥的影响因素1、溶解氧是所期望的。一般来说，溶解氧浓度以2mg/l左右为宜。2、营养物微生物的代谢需要一定比例的营养物质，除以BOD5表示的碳源外，还需要氧、磷和其它元素。其中BOD∶∶P=100∶∶1是微5的，正常情况下不需要给曝气池中投加任何微生物的营养物质。3、PH值对于好氧生物处理，PH值一般以69程中将PH值这个因素考虑进去，则活性污泥在一定范围内可以逐渐适应。但如出现冲击负荷，PH值急剧变化，则将给活性污泥带来严重打击。这里设调节池要大一些，让各种废水相互稀释，避免这种情况发生。4、水温：对于生化过程，一般认为水温在20～30℃时效果最好，℃以上和10℃以下净化效果即行降低。这里不可能出现高温状况，低温有可能出现，但水温能维持在6～℃，一般采用提高污泥浓度和降低污泥负荷等措施，活性污泥仍能有效的发挥其净化功能。5、有毒物质：绍的只有3+、HS等物质，由于制革污水PH值较高，Cr3+都沉淀H2S物基本没有危害性。第五节处理效果分析1、含铬废水这里采用了NaOH作为PH1.5mg/l，即去除率约为。出水进综合废水处理系统的曝气调节池。2、含硫废水格栅曝气除硫出水浓度

含硫废水Q=500m3/d去除率%负荷去除率%负荷mg/lCOD：13000mg/l56502024709880S=：2700mg/l852295405SS：6000mg/l530020114045603、综合废水综合污水沉砂池曝气调节池初沉池一级A/O二级A/O气浮池Q=5000m3/d去除去除去除出水出水率%率%率%去除出去除出水去除出水率%出水率%水率%COD：5000mg/l2040003028006015009015050753052.53400mg/l4000SS：4000mg/l20300030009040050200976630085455022.53015S2-：40mg/l502002095﹤1﹤1﹤1BOD:2000mg/l第四章综合污水处理主要设备及构筑物第一节主要设备和构筑物一、综合污水处理部分1、粗格栅：(1)功能：截除进污水处理厂污水中的较大杂物，保护水泵。(2)设计参数：设计流量：3/h栅条间隙:5mm格栅倾角：60°(3)运行：自动运行，机械自动除渣。(4)主要工程内容：一道宽，高，沟深1.2m的全不锈钢机械格栅.2、细格栅：(1)功能：拦截污水中较小的漂浮物，减轻后续处理构筑物的负荷，保证正常运行。(2)设计参数：设计流量：3/h栅条间隙:1mm格栅倾角：60°(3)运行：自动运行，机械自动除渣。(4)主要工程内容：一道宽，高，沟深1.2m的全不锈钢机械格栅.3．沉砂池：(1)功能：去除比较大的无机颗粒，减轻后续构筑物的负荷。(2)设计参数：设计流量：3/h停留时间：12h(3)运行：两组交替连续运转(4)主要工程内容：平流式沉砂池一座，分两组，每组尺寸为60×13×4m（含超高3。4．曝气调节池：(1)功能：皮革厂污水排放最大水量与平均水量相差很大，工作班制、16小时不等，每段排水水质极不均匀。而污水处理24小时运行，要求能有一个相对稳定的进水水质，利于微生物生存，使污水处理能稳定达标,故在此池进行水质水量的调节,并进行鼓风曝气,有利于后续生化处理。此外，制革污水中动物油脂比较多，曝气可以提高后续沉淀池的沉淀效果约30%。(2)设计参数：设计流量：3/h有效容积为：3，60×26×4m（包括超高停留时间：26h(3)运行：连续运转(4)主要工程内容：长方形池子一座，内分两格，每格尺寸为60×13×4m，总容积60003，池内安装旋混曝气头进行曝气。5设备操作房：（1）安装提升泵两台。（2）安装罗茨风机五台。（3）安装配电系统。（4）设计尺寸：7m×12m6、提升泵：(1)功能：将重力汇入污水站的污水提升，进入污水处理构筑物，PAC液。(2)设计参数：根据处理后污水排除要求的水位和构筑物水头损失以及进水最低水位确定水泵扬程为15米，平均流量为250m3/h。(3)选用3/h,H=14m，无堵塞污水泵21用1备。7.辐流式沉淀池(初沉池)：(1)功能：通过絮凝沉淀的物理、化学方法进行混合液的再次固液分离。(2)设计参数：设计流量：3/h停留时间：6h(3)表面负荷：3·h(4)主要工程内容：辐流式沉淀池1座，单座尺寸为Φ1总高，其中有效水深，泥斗倾角10°.8．一级A/O生化池(1)功能：前面一个缺氧池后面一个好氧池,并将好氧池的混合液回流到缺氧池废水从A段进入，有机物迅速被活性污泥吸附，在好氧段被降解，COD和氨氮大部分被去除。(2)设计参数：设计流量：210m3/hMLSS浓度:6000-8000mg/L缺氧段水力停留时间:10h好氧段水力停留时间:51h混合液回流比:200-300%(3)运行方式：连续运行(4)主要工程内容：A段缺氧池与OA段缺氧池尺寸：10×28×6m；O段好氧池尺寸：20×56×6m.另一座为：A段缺氧池尺寸：7.5×28×6m；O段好氧池尺寸：15×56×6m.（5）配置设备：八台潜水搅拌机，材质为全不锈钢。（6）风机与调节池共用(三用两备)9二沉池：(1)功能：通过絮凝沉淀的原理，生化处理后的混合液在此固液分离。(2)设计参数：设计流量：3/h停留时间：8h(3)表面负荷：3·h堰口负荷：3.653/m·h(4)主要工程内容：辐流式沉淀池1座，每座尺寸为总高，其中有效水深，泥斗倾角10°.10、二级A/O脱氮池：(1)功能：A/O法为一种前置反硝化脱氮工艺。前面一个缺氧池,后面一个好氧池,并将好氧池的混合液回流到缺氧池好氧池在缺氧池之后进一步去除残留的有机污染物保证水质量达标.(2)设计参数：设计流量：210m3/hMLSS浓度:6000mg/L硝化污泥负荷:0.033kgNH-N﹒d)缺氧段水力停留时间:6h好氧段水力停留时间:30h混合液回流比:200-300%(3)运行方式：连续运行(4)主要工程内容：A段缺氧池与O段好池并建一座。A段缺氧池尺寸：13×27.8×4m；O段好氧池尺寸：A=55.6×21×4m。B=27.8×13.4×4m（5）配置设备：四台潜水搅拌机，材质为全不锈钢。罗茨风机两台功率。、终沉池(1)功能：终沉池其主要作用是进行混合液的固液分离，与A/O法相配合，以达到最终从污水中去除、分离有机物的目的。(2)设计参数：设计流量：210m3/h表面负荷：3/m2.h沉淀时间:6.5h(3)运行：连续运行。(4)主要工程内容：平流式沉淀池1座，设计尺寸，池底设刮吸泥机。12、污泥浓缩池：(1)功能：污泥浓缩池使污泥的含水率由原来的99%可降到95～96%以下，为污泥的后续处理创造条件。(2)设计参数：设计流量：3/d污泥固体负荷：8kg/m2.d污泥浓度：30kg/m3浓缩时间：16h运行：连续运行。(4)主要工程内容：15m辐流式污泥浓缩池一座，工作高度为，泥斗倾角为o，池底设周边传动刮泥机。13、污泥脱水机房(1)功能：进一步降低污泥含水率，减少污泥体积，便于污泥运输处置。(2)设计参数：设计流量：253.3m3/d采用厢式压滤机102每小时处理3含水率85%的污泥。(3)20步运行。(4)×。14.絮凝剂配液池(1)PAC与清水以1:10的比例混合配成液体以便和污水混合.(2)工艺参数:PAC的投放量为1500kg/d(3)主要工程内容：配液池一座尺寸为长宽2m,高1.5m.15，中间水池(1)功能：收集终沉池出水，投加混凝剂，使之与废水均匀混合。(2)工艺参数:PAC投加量为500kg/d，PAM投加量为4Kg/d(3)主要工程内容:方形池一座，尺寸为长宽13m,高4m.池底铺设穿孔曝气管。(4)设计参数：设计流量：210m3/h反应时间：6h(5)运行：连续运行。16.气浮池：(1)功能：通过产生大量微小气泡使得密度接近水的固体或者液体污染物粘附上浮至水面形成浮渣进行固液分离或液液分离,从而去除比较较小的悬浮物.(2)设计参数：设计流量：3/h表面负荷：32.h停留时间：110min(3)运行：连续运行。(4)主要工程内容：气浮池一座分两格，每格尺寸如下：接触室：1.0m×7m×3.3m，分离室：18×7m×3.3m；溶气罐一个，尺寸Φ1.5m,高。二、含铬污水处理部分1、细格栅(1)功能：拦截污水中较小的漂浮物，减轻后续处理构筑物的负荷，保证正常运行。(2)设计参数：设计流量：3/h栅条间隙:1mm格栅倾角：60°(3)运行：自动运行，机械自动除渣。(4)主要工程内容：宽0.5m，高，沟深1.2m的全不锈钢机械格栅。2、含铬废水蓄水池(1)功能：进行水量及水质调节,污水处理2班运行。(2)设计参数：停留时间：12h(3)运行：连续运转(4)主要工程内容：方形池一座，长宽5m,池深4m。3、反应沉淀池(1)功能：是铬、液分离的关键组成部分,通过化学反应，最终实现分离的目的。(2)设计参数：周期24h(3)运行：间歇运行(4)主要工程内容：方形池一座，长宽池深4m。4、碱液配液池(1)功能：将NaOH配成液体以便和污水混合.(2)工艺参数:NaOH的投放量为1200kg/d(3)主要工程内容：配液池一座尺寸为长宽2m,高1.5m.5、板框压滤机(1)功能：进一步降低污泥含水率，减少污泥体积，便于污泥运输处置。(2)设计参数：厢式压滤机三台配带气动隔膜泵三台过滤面积2功率3kW(3)运行：间歇运行(4)主要工程内容:污泥脱水机房一座，结构平面尺寸为长×宽＝。三、含硫污水处理部分1、细格栅(1)功能：拦截污水中较小的漂浮物，减轻后续处理构筑物的负荷，保证正常运行。(2)设计参数：设计流量：3/h栅条间隙:1mm格栅倾角：60°(3)运行：根据栅前栅后水位差自动运行，机械自动除渣。(4)主要工程内容：一道宽，高，沟深1.2m的全不锈钢机械格栅。2、含硫废水催化氧化池(1)功能：以MnSO4为催化剂通过化学反应氧化硫化物。(2)设计参数：长×宽＝15，高4m设计流量:3/h停留时间:24h(3)运行：间歇运行(4)主要工程内容：催化反应池一座长宽高4m.第五章投资概算及处理成本核算第一节投资概算主要设备和构筑物一览表数量）备注23231213池23131313132322,233,,用233,,131323用23用1312132331Q11Q711Q71Q72Q61Q31Q34Q842Q313252,186211211111,钢1612,钢㎡3㎡3211:6780.9由表可见，土建构筑物投资6074.6为万元，设备总投资为706.3万元，总装机容量424.9KW。工程直接费6780.9万元(1)其它费用：1、设计费用：6780.9×5%=339.045万元(2)2、调试培训费：6780.9×5%=339.045万元(3)3、不可预见费：6780.9×5%=339.045万元(4)4339.045+339.045×5.5%=37.295万元(5)工程总投资：(1)+(2)+(3)+(4)+(5)=7835.33万元折合吨水投资为：1.567/吨。第二节综合污水处理运行成本核算一、劳动定员理厂配置定员20人（白班和中班各7人，夜班4人，管理及化验各1二、运行费用：(1)正常满负荷运总功率：424.9KW；满负荷，故设备满负荷运行率为。工业用电按：0.80/KW·h则424.9×0.8×24÷5000×60%=0.979元3(2)人工费：20×2000元月/3(3):NaOH按:1.2t/dPAC按:1.8t/dMnSO4按：0.04t/d则1.2×3800+1.8×2000+0.04×6000=8400元/d即1.68/3三、运行成本：(1)＋＋(3)=2.929元3养猪场废

水处理方案设

计指导老师：王电站设计人：王磊日期：2011/11/11摘要采用二级厌氧（UASB+ASBR–SBRPFS混凝沉淀工艺处理高浓度化性，之后采用SBR反应器完成对厌氧消化液的生物降解，废水排全达到排放标准的要求。关键词：养猪场废水、二级厌氧（UASB+ASBR、混凝沉淀Thedesigndetailedlydescribedtheselectionanddemonstrationofthedesignproject,thedesignaccountofstructures,thelayoutoftreatmentregion,theelevationlayoutandcontent,suchasbudgetfortheproject,respectively.Thecombinedtechnologicalprocessofthetwo-plyanaerobicdigestion(UASB+ASBR)-SBR-PFScoagulatingsedimentationwasusedforpiggerywastewatertreatment,basedontheanalysisofthecharacteristicandexistingtreatmentmeansofpiggerywastewater.Aftertreatment,thetreatedwatercanmeetthedischargingstandard.Keywords:piggerywastewaterthetwo-plyanaerobic、PFScoagulatingsedimentation目录第1章前言…………5§1.1养猪场废水概述………………5§1.1.1养猪场废水水质及水量…………………5§1.1.2废水排放标准……………6§1.2设计原则、依据及设计范围…………………6第2章养猪场废水处理工艺设计……7§2.1废水处理工艺流程确定………7§2.1.1处理工艺流程比选………8§2.1.2处理工艺流程图………12§2.1.3处理工艺流程说明……12§2.2废水处理工艺设计计算……14§2.2.1主要构筑物简介………14§2.2.2主要处理构筑物尺寸简介……………20§2.2.3主要处理构筑物的计算………………25§2.2.4主要设备选型…………35第3章工程投资估算………………42§3.1土建工程投资估算………42§3.2设备及器材投资估算………42§3.3间接费用投资估算…………43§3.4工程投资总体估算………44第4章运行费用分析………………44§4.1计费标准…………………44§4.2运行费用…………………44第5章结论…………45参考文献………………46附录（场区总平面图、高程布置图、主要构筑物图）第1章前言§1.1养猪场废水概述随着我国社会经济的持续高速发展我国畜牧业产业化快速发展,规模化、集约化养殖场的数量逐年增加,养猪废水已成为中国农牧经济中最活跃的增长点和主要支柱产业之一,现代化养殖技术促进了我理技术和生态资源处理技术建设生态型养殖业对行业的发展是非常紧迫和必要的,也是养猪场废弃物处理的必然选择。清洁用水组成，属于高浓度有机废水。养猪场废水具有以下特点：一是养猪场排放规律为间歇式，每天上、下午各一次，排放量大，冲击负荷大；二是固液混杂，属高有机、高氮、高磷污水，且碳氮比例失(SS)的含量极高、猪场排放废水的高达20008000mgrL(CODcr)高达500020000／，且SS也超标数十倍。§1.1.1养猪场废水水质与水量表1–废水水质与水量排水排放量种类（m3/d）废水390CODcr15000～20000主要污染物含量（mg/L）BOD54000～SS5000～70007000NH3–N1000～1500色度（倍）50pH7～8污水8.735020020045注：粪大肠菌体>2.4×108个/L§1.1.2废水排放标准表2–废水水质排放标准主要污染物含量（mg/L）排放标准CODcr5排放400150水质SS200NH3–N80pH6～9注：粪大肠菌体>10000个/L§1.2设计原则、依据及设计范围一、设计原则：1、污水处理工艺技术可靠，运行费用低廉，投资经济合理，设备先进可靠；2、工艺设计具有很好的耐冲击负荷和操作的灵活性；3、整体布局简洁、合理、美观，符合国家有关绿化及环保、消防规定；4、动力设备采用先进设备，保证能长期平稳运行；5、综合具体的场地条件，设计时能考虑设备和构筑物的平面布置及二、设计依据：三、设计范围：1、养猪场废水处理工艺设计；2、污水处理场区内土建工程，电器仪表及设备安装。第2章养猪场废水处理工艺设计§2.1废水处理工艺流程确定养猪场外排废水的主要特征是：有机物浓度高、悬浮物多、色度NH-N浓度很高。3废水表现出很高的5、CODcr、SS和色度等，污染物可生物降解性好，此外废水中含有大量的、等营养物质。废水中的固体残难，增加处理负荷，影响处理效果。因此在工艺上必须强化预处理。物负荷最有效方法，物理方法占地面积小，处理效率高，不受负荷、水质、温度等其它条件影响，不对环境造成二次污染。是最为有效和经济的处理技术，包括厌氧、好氧技术等。对于浓度较处理的出水COD达不到排放要求而且不能去除废水中的氨氮，单独和好氧处理工艺的优点而避免了各自的缺点，厌氧处理工艺能耗低、污泥产量低，负荷高，但出水不达标；好氧处理工艺出水水质好，运资省、运行费用低、操作管理方便的原则，对养猪场废水处理拟选择二级联合厌氧消化（UASB+ASBR）-SBR-混凝沉淀的处理工艺。§2.1.1处理工艺流程比选国家农业部2001年出台的畜禽养殖业能源环保站设计规范(征求意见稿)中提出畜禽养殖业污水处理的两种方式，即“环保型”和“生态型”。规范中对“环保型”处理方式工艺要求如图2-1。图2-1“环保型”规范处理工艺要求管理方便”原则，达到“产气率高、处理率高、投资合理、运行费用低、稳定达标和管理方便”的目的，为此，必须对现有工艺进行科学的选择。（1）、固液分离工艺首先一般猪场排放出来的废水悬浮物（SS）的含量很高，可高达160000mg/L，其有机物含量也高。因此，通过固液分离，可使液体部分污染物负荷降低；其次，通过固液分离，可防止大的固体物进入后续处理环节，以防造成设备的堵塞损坏等。此外，在厌氧消化前进寸及所需的停留时间，减少气体产生量30%，并增加COD的去除效这些技术都有相应的设备，从而达到浓缩、脱水的目的。从养猪废水中分离出固体的方法主要是依据悬浮物的稳定性和沉降。因此，设计采用机械分离的方式，选用螺旋挤压式固液分离机，悬浮物的去除率达40%左右，挤压后干物质含水率在65%～73%，完全可以达到污水的UASB处理和生产有机复合肥的工艺要求。（2）、厌氧发酵沼气工艺厌氧消化已被用于大、中、小型猪场废水的处理，以及农村家庭质，要求达到较高的去除速率和去除量。在这种前提下，适当提高有合排放标准。一般来说，如果把厌氧处理对废水BODCOD的去除率考虑在50%是最经济的。养猪场废水有机物含量高，可以采用厌氧消化工艺，去除大量溶解性有机物可达85%～90%)，而且可以杀死传染性病菌，有利于防疫。升流式厌氧污泥床的有机负荷居最广泛的装置，污泥颗粒化后具有更好的抗冲击性。有研究表明，在反应器有机负荷为8~10kgCOD·m-3d-1，对猪场废水调试稳定后，CrCOD去除率可以达到75%～。混合推流厌氧消化器解决了有机Cr果。在处理高浓度养猪场废水时，在高有机负荷条件下运行稳定，平留时间有利于系统的稳定运行。综上所述，本设计选用升流式流化床（UASB）和序批式厌氧污泥床（）组成联合二级厌氧处理工艺。（3）、好氧曝气工艺利用SBR法来去除集约化猪场废水高浓度的氨氮和磷时，SBR法操作参数为8h/30SRT10dHRT1dNH-N4浓度1682mg/LPO3-185mg/L，氨氮和PO去除率分别为94.3%44和96.5%8h/周期中，NH-N浓度对的去除是限制因子，限制4浓度为500mg/L。温度系列810，1214，161820，2225，30℃批式试验证实在不低于法处理的限制因素加以考虑。由活性污泥实验消耗曲线斜率取得氨氮利用率(AUR)(NUR)、氧气利用率(OUR)3个参数，可以有效评价SBR污泥生物活性。ORP可以明显地区别法一个周期的各个阶段，还可以方便控制SBR系统氮的去除。香港理工大学利用好氧序批操作反应器(SBR)处理接纳养猪废水曝气塘出水。SBR进水中BOD和SS2881mg/L1418mg/L，出水平均BOD和浓度分别为18.7mg/L和12.3mg/L其优点，尤其是在土地缺乏和地价昂贵的条件下，工艺是比曝气塘更具有吸引力的一种选择（4）、混凝和化学沉淀工艺沉。这种净化方法可降低废水浊度和色度，可去除多种高分子物质、另外，猪场废水中会存在沸石、细菌和营养物质，可能将大肠细菌带凝剂有：石灰、硫酸铝、三氯化铁、碱式氯化铝、有机高分子化合物如聚丙烯酰胺（）等。本设计采用通过添加高分子混凝剂聚合硫酸铁（）溶液的方法来进行混凝沉淀。（5）、厌氧–好氧工艺的优点厌氧–好氧工艺具有单独的好氧工艺和单独的厌氧工艺无法比拟的优点：1）由于厌氧反应器去除了废水中大量的有机物和悬浮物，其后的好氧工艺的污泥量会少很多，因此其容积也会小很多。在实践中，厌氧－好氧工艺的总容积常不到单独好氧工艺容积的一半。2）厌氧反应器可以省掉污泥稳定所需的操作单元：好氧部分的剩余污泥可以循环至厌氧反应器并在那里消化和增浓。3）剩余污泥量比单独好氧工艺少得多，因为厌氧环境下污泥产率远小于好氧。此外厌氧反应器的污泥浓度要高得多，因此更易处理。4）由于厌氧反应器已除去大部分有机物，所以在好氧部分的需氧量分负荷的波动，因此好氧部分需氧量稳定，这也会使能耗下降，在设计上需氧的峰值更接近于平均值。§2.1.2处理工艺流程图（详见图）§2.1.3处理工艺流程说明液分离机进行分离。设置固液分离机的目的是去除废水中的粪类物料。池。高厌氧单元的效率。调节酸化池的废水定期用泵提升至UASB反应器的脉冲布水器，脉冲布水器安装电加热器，冬季运行时进行升温，以保证UASB反应器的处理效率。废水经脉冲补水器进入UASB反应器进行厌氧反应，大量去除废水的BODUASB反应器的出水进入ASBR气发电机进行发电，供给废水处理系统用电。废水在PH调节罐中投加石灰水，调整pH进行调理后，自流进入集泥池。其吹脱。吹脱池出水自流进入配水池。配水池的废水蓄积水量后，用泵提升分配给三个SBR池。废水在SBR反应池中进行好氧反应，利用池中好氧微生物的代谢作用将大量的有机污染物和氨氮去除，从而使废水得到了净化。SBR池的出水通过滗水器排至水生植物塘，污泥则排入集泥池。理，分离出的干泥运至干泥场。图2-2处理工艺流程图固沉调UAASpH沉

液淀节SBBR淀

分池酸反反调池离化应应节机Ⅰ池器器罐Ⅱ干污集絮SB吹

泥凝R粪浓缩泥沉反脱脱水淀应池池池池器池§2.2废水处理工艺设计计算§2.2.1主要构筑物简介一、UASB反应器:BOD最高浓度可达数万mg/l厌氧生物处理过程能耗低；有机容积负荷高，一般为5－10kgCOD/m3.d30-50kgCOD/m3·d菌对营养需求低、耐毒性强、可降解的有机物分子量高；耐冲击负荷能力强；产出的沼气是一种清洁能源。今天，厌氧生物处理显然是能够使污水资源化的优选工艺。近年来，污水厌氧处理工艺发展十分迅速，各种新工艺、新方法不断出现，包EGSB和IC厌氧反应器，发展十分迅速。而升流式厌氧污泥床UASB(Up-flowAnaerobicSludgeBed，注：以下简称UASB沼气的一项技术。对于不同含固量污水的适应性也强，且其结构、运行操作维护管理相对简单，造价也相对较低，技术已经成熟，正日益受到污水处理业界的重视，得到广泛的欢迎和应用。1、UASB的由来：1971WageningenLettinga）上流式厌氧污泥床（UASB）反应器的雏型。1974年荷兰CSM公司在其3制形成的生物聚体结构，即颗粒污泥（granular出现，不仅促进了以UASB为代表的第二代厌氧反应器的应用和发展，而且还为第三代厌氧反应器的诞生奠定了基础。2、UASB工作原理：UASB由污泥反应区、气液固三相分离器（包括沉淀区）和气中的有机物，把它转化为沼气。沼气以微小气泡形式不断放出，微小气泡在上升过程中，不断合并，逐渐形成较大的气泡，在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的污泥和水一起上升进入三相分离器，沼气碰到分离器下部的反射板时，折向反射板的四周，然后穿过水层进入气室，集中在气室沼气，用导管导出，固液混合液从沉淀区溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。基本要求有：（1）为污泥絮凝提供有利的物理、化学和力学条件，使厌氧污泥获得并保持良好的沉淀性能；（2）良好的污泥床常可形成一种相当稳定的生物相，保持特定能，从而提高设备内的污泥浓度；（3）通过在污泥床设备内设置一个沉淀区，使污泥细颗粒在沉淀区的污泥层内进一步絮凝和沉淀，然后回流入污泥床内。3、UASB工艺的优缺点：UASB的主要优点是：（1UASB内污泥浓度高，平均污泥浓度为2040gVSS/1；（2荷一般为.d左右；（3搅动；（4（5UASB内设三相分离器，通常不设沉淀池，被沉淀区分离主要缺点是：（1（2（3二、ASBR反应器：生物反应器，如厌氧生物滤池（AF）、上流式厌氧污泥床（UASB）和厌氧流化床（）等。美国教授Dague等人把好氧生物处理的序批式反应器（SBR）运用于厌氧处理，开发了厌氧序批式反应器（AnaerobicSequencingBatchASBRDague等人发现在ASBR可以形成颗粒污泥，污泥沉降快且易于保留在反应器内，具有高ASBR出水时反应器内部生物气的分压使沉淀污泥不易上浮，沉降性能良好。另外，ASBR中不需UASB中的复杂的三相分离器。ASBR具有工来越引起人们的重视。典型的运行周期包括五个阶段，即：进水、反应、沉淀、出水间隔，这可以根据处理情况的要求进行取舍。在多池的运行系统中，各个反应器可以按序列进水，但是每个反应器必须在出水阶段完成后，才能开始下一轮的进水。进水阶段：废水进入ASBR反应器，同时进行搅拌，基质浓度迅速增加，根据Monod动力学方程，微生物代谢速率也相应增大，直定的水力停留时间、有机负荷率以及污泥的沉淀性能。时间取决于几个因素，包括废水成分和浓度、要求达到的水质、活性污泥浓度、搅拌效果以及温度。其中，搅拌对于均化环境条件(温度、pH值、基质浓度等是很重要的。但是Dague等人认为，过强的搅拌会剪碎污泥絮体，从而导致较差的沉淀效果。同时在研究中发现：间歇搅拌(2min/h)与连续搅拌相比，去除率基本不变，而污泥沉降性能得到改善，产气增多。由此Dague认为，间歇搅拌比连续搅拌更加优越。沉淀阶段：停止搅拌，ASBR池此时的功能和沉淀池相同，以达10~30min范围内。反应器内的MLSS浓度是影响污泥沉降速度和待排上清液澄清程度的一个重要变量，另一个重要变量是F:M(∶微生物值。排水阶段：经过充分的固液分离后进行排水，量确定。一旦排水结束，即可进行下一周期的操作。三、SBR反应器：SBR是序列间歇式活性污泥法（SequencingBatchReactorActivatedSludge）的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的艺不同，技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方态沉淀。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无污泥回流系统。正是SBR工艺这些特殊性使其具有以下优点：1、理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好。2、运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，时间短、效率高，出水水质好。3、耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击。4、工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。5、处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。6、反应池内存在、BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。7、法系统本身也适合于组合式构造方法，利于废水处理厂的扩建和改造。8、脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果。9、工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应器，无二沉池、污泥回流系统，调节池、初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省。§2.2.2主要处理构筑物尺寸简介1、集水井1座作用：调节水量结构形式：地下式钢砼结构尺寸：L×W×H＝3500×3500×4300设计进水标高：-1.000水力停留时间：HRT=3h有效容积：Ve=37m3有效水深：H=3m池深：4.3m总容积：32、沉淀池Ⅰ1座作用：沉淀分离废水中的固体悬浮物结构形式：半地上式钢砼结构尺寸：L×W×H＝9000×4500×6100设计水量：＝3/h水力停留时间：HRT=2h有效容积：3有效水深：H=2.5m池深：6.1m总容积：33、调节酸化池1座作用：调节水量、匀和水质、进行水解酸化反应结构形式：地下式钢砼结构、配置顶盖尺寸：L×W×H＝7500×7000×4300设计水量：＝3/h水力停留时间：HRT=16.8h有效容积：3有效水深：H=4m池深：4.3m总容积：34、UASB反应池4座作用：进行厌氧反应，脱氮除磷、去除COD、BOD结构形式：地上式钢砼结构、泡沫板保温尺寸：L×W×H＝10000×6500×7000设计水量：＝3/h水力停留时间：HRT=4d有效容积：3有效水深：H=5.0m池深：7m总容积：35、反应池6座作用：进一步厌氧反应，脱氮除磷、二次去除、BOD结构形式：地上式钢砼结构、泡沫板保温尺寸：H×Φ=8000×3000水力停留时间：HRT=3d有效容积：Ve=40m3有效水深：H=6.0m池深：7.0m总容积：36、配水池1座作用：调节水量，便于为池配水结构形式：地下式钢砼结构尺寸：L×W×H＝7500×7000×4300水力停留时间：HRT=16.8h有效容积：3有效水深：H=4m池深：4.3m总容积：37、沉淀池Ⅱ1座作用：沉淀分离废水中的固体悬浮物结构形式：半地上式钢砼结构尺寸：L×W×H＝4500×4500×5400水力停留时间：HRT=3.36h有效容积：Ve=42m3有效水深：H=2.1m池深：5.4m总容积：38、吹脱池座1作用：吹脱废水中的氨气和其它有害气体结构形式：地下式钢砼结构尺寸：＝4500×3500×2000水力停留时间：HRT=1.9h有效容积：3有效水深：H=1.5m池深：2.0m总容积：39SBR3座作用：调节水量，便于为池配水结构形式：地下式钢砼结构尺寸：L×W×H＝10000×9000×5000每批水水力停留时间：HRT=18h有效容积：3有效水深：H=4.5m池深：5.0m总容积：310、絮凝沉淀池1座作用：PFS絮凝沉淀结构形式：地下式钢砼结构尺寸：＝15000×5000×6000水力停留时间：HRT=80min有效容积：3有效水深：H=5.5m池深：6.0m总容积：3、集泥池1座作用：蓄积污泥，便于提升结构形式：地下式钢砼结构尺寸：L×W×H＝3500×3500×4300池深：4.3m总容积：312、风机间1座占地面积：80平米13、值班室、化验室、控制室、沼气发电机间1座占地面积：171平米14、沼气设备间1座占地面积：52平米15、污泥脱水棚1座占地面积：120平米15、气柜水池1座作用：安装气柜结构形式：地上式钢砼结构尺寸：Ф11500×7000总容积：3§2.2.3主要处理构筑物的计算（1）格栅渠:猪厂形成的污水（包括残留猪粪尿液）两个方面组成，废水中含有大量的固体悬浮物和大颗粒杂质，因此为防止废水中大量的固体悬浮物，杂质堵塞，损坏后续处理设施，污水在进入集水池池前，设置两(1)栅条选矩形钢，栅条宽度S=0.01m，栅条间隙。安装倾角α=75°。最大设计污水量Q=1320m3/d=0.015m3/s，设栅前水深maxh=0.3m，过栅流速v=0.6m/s。(2)栅条间隙数n：nQmax0.01（2-1）栅条间隙n取为9。(3)栅槽宽度：B=S(n-1)+dn=0.01×(9-1)+0.01×9=0.17m（2-2）栅槽宽度一般比格栅宽条9根。(4)进水渠道渐宽部分长度L：1L1BB121（2-3）式中：B—进水渠道宽度；1—进水渠道渐宽部位的展开角，一般α=20°。11则：L10.50.22tan20m(5)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L：2L2L1m2（2-4）(6)过栅水头损失h：1h10kv2gsin（2-5）式中：h计算水头损失0k—面时取k=3—阻力系数（4/3，与栅条断面有关，为锐边矩形时取β=2.42则：h=0.21m1(7)栅前槽总高度H：取栅前渠道超高h=0.3m，则栅前槽总高度2H=h+h=0.3+0.3=0.60m12(8)栅后槽总高度：H=h+h+h=0.3+0.21+0.3=0.81m，取为。12(9)格栅总长度：L=L+L+1.0+0.5+H/tanα=2.3m121(10)每日栅渣量：WQW11000Kz（2-6）0.0150.158640010002.20.09m3/d取单位体积污水栅渣量W1为3/1000m3小于于0.2m/d，采用人工清渣。3（2）集水池：入后续处理设备。根据本次设计污水量，设置水力停留时间，有效容积3，规格3.5m×2m×2.5m，钢砼结构，地下式，计算过程如下：（1）有效容积：VQt（2-7）式中：t—停留时间，h，取t=3h。则：V=20×3=60m3max（2）池子面积F：FVh（2-8）式中：h—有效水深h3.8m。则：F=602（3）池子总高：Hhh1（2-9）池子超高，，取h式中：h1=0.5m。1则：H=h+h=3.8+0.5=4.3m1（3）絮凝沉淀：(1)反应池有效容积：V3

)式中：—设计处理水量，3/h；t—反应时间通常2030min。2)反应池串联格数及尺寸：反应池采用3每格有效尺寸为：L=1.5mH=1.5mV=3B·L·H=3×1.5×1.5×1.5=10.1m3反应池超高取。池子总高度为。(3)叶轮中心点旋转半径。(4)每台搅拌机桨板中心点旋转线速度取：第一格：v=0.5m/s第二格：v=0.35m/s第三格：v=0.5m/s123每台搅拌机每分钟的转速为：第一格：n160v600.510.6(r/min)1R0.45第二格：n260v600.352R0.457.4(r/min)第三格：n360v600.23R0.454.2(r/min)隔墙过水孔面积按下一档桨板外缘线速度计算，则搅拌机外缘线速度分别为：第二格：v'2v20.7m/s第三格：v'3v30.4m/s每条生产线设计流量为Q=600m3/d=0.007m3/s第一、第二格絮凝池间隔墙过水孔面积为Qm2)v'2第二、第三格絮凝池间隔墙过水孔面积为Qm)2v'3(5)絮凝池速度梯度G值核算（按水温15℃计，=1.14×10Pas）G=1P1（2-10）V平均速度梯度：，在10～5范围内。经过验算，速度梯度与平均速度梯度均较适合。（4）配水系统：渠宽b=0.20m，水深，渠深设计为，渠长。则渠中水流流速约为：q7.0103vm/sW0.20＞0.40m/s（）（5）出水系统：(1)出水堰的形式及尺寸：Q'Lq（2-12）'式中：L—堰长；q'—出水堰负荷，L/(sm)，取1.0L/(sm)；Q'—设计流量，3/s；则：LQ'0.00710007.0，取堰长L8m。q1.0'共四格出水堰，每堰进水流量为0.001753/s，每格堰长为，出水收集器采用UPVC自制90º设计手册》第一册常用资料P583页，当设计水量为Q3/h时，过堰水深为70mm，堰宽设为140mm，堰口间隔60mm，共80个三角堰。(2)堰上水头h：h1q5()21.43（2-13）式中：h—堰上水头；q—每个三角堰出流量，3/s；则：h1q0.0000885()()0.02。2521.431.43(3)集水水槽宽B：BQ'（2-14）式中：B—集水水槽宽，；Q'—设计流量，3/s；为确保集水槽设计流量在安全范围内，设置安全流量Q0Q'则B0.90.0070.4)，因此水槽宽取。(4)集水槽深度h：集水槽的临界水深：hk3Q20gB2（2-15）式中：B—集水水槽宽，；0—安全设计流量，3/s；则：hk34)2Q2。0322集水槽的起端水深：h0hk式中：h起端水深；0则：h0hk0.083；取h0；设出水槽自由跌落高度：h20.10m100mm。则集水槽总深度hh1h2h00.020.20。(5)进UASB池出水管：取水在管中的流速为2m/s，d1Q'（2-16）2式中：d1—出水管直径，；2—过堰流速，；Q'd则：124，取DN100管。（6）排泥系统：(1)污泥总量VCQ3p)（2-17）0式中：V—初次沉淀污泥量，3/d；Q—污水流量，3/d；η—去除率，%η以计）C—进水悬浮物浓度，C00为1800）—污泥含水率取97%，%；ρ—沉淀污泥密度，以3计。则：V1000.6333/d)，排泥间隔为一天两次，设置1个污泥斗，则污泥斗的容积应大于10.83。(2)污泥斗的容积V11h(sss)s3（2-18）42121式中：s污泥斗上口面积，2；1—污泥斗下口面积，2。s2则：V111h(sss)1.8(160.25160.25)10.95m3s3342121因此污泥斗上口为4.0m，下口为0.5m0.5m，高度为。斗内污泥可用静水压或水射泵排除。(3)沉淀池的总高度hh1h2h3h45.3m（2-19）式中：h1－沉淀池超高，，取1－沉淀池超高，，取h1=0.5；h2－沉淀区的有效高度，；h3－缓冲层高度，，采用机械刮泥，取h3＝；h4。（7）调节池：所有进入废水处理系统的废水,其水质和水量随时都可能发生变化这对废水处理构筑物的正常运转非常不利水质和水量的波动越大,处理效果就越不稳定,甚至会使废水处理构筑物遭受严重破坏。为减少水质和水量变动对废水处理工艺过程的影响,在进水处应设置调节池,以均和水质和均衡水量。使后续处理构筑物在运行期间能得到均衡的水量和均和的水质达到理想的处理效果。根据本次设计污水量，设置水力停留时间HRT=8.0，有效容积=200m3，规格16m×4.0m×3.5m，钢砼结构，半地下式，计算过程如下：(1)有效容积：VQt（2-20）式中：t—停留时间，h，取t。则：V2583)(2)池子面积：FV（2-21）h式中：h—有效水深h，m。则：FVh3)(3)池子总高：Hhh1（2-22）式中：h池子超高，，取h=0.5m。11则：Hhh1(4)进配水池出水管设计:取水在管中的流速为m/s，2d2Q'2（2-23）式中：d—出水管直径，；22—过堰流速，；Q4'd则：22，取DN50管。（8）反应池容积：VK（2-24）Z式中：KZ—总变化系数，取KZ1.5；—设计流量，3/h，Q3/h；HRT—水力停留时间，h，取HRT=4h则：VK4150(m3)Z4m4m0.5m（9）上升流速的核算：反应器的高度与上升流速之间的关系为：vQVHAHRTAHRT（2-25）式中：v—上升流速，mh；H—反应器高度，m；HRT—水力停留时间，h。3则：v0.75mh（符合要求）4§2.2.4主要设备选型一、预处理系统1、集水井提升泵2台作用：废水由集水井提升至固液分离机设备型号：AS30-2CB运行方式：1用1备流量：3/h扬程：H=8.2m功率：N=3KW2、固液分离机2台作用：分离废水中的粪类等物质设备型号：SFL-ⅡA运行方式：2用每台处理量：3/h组成：主机、搅拌机、压榨机功率：主机＋0.55KW，辅机＝1.5KW3、调节酸化池提升泵2台作用：调节池至UASB脉冲罐的提升设备型号：50WQ15-20-2.2运行方式：1用1备流量：3/h扬程：H=20m功率：N=2.2KW二、厌氧系统1、脉冲布水器4台作用：UASB、ASBR反应器脉冲布水设备型号：MB50尺寸：Ø1600×1600流量：3/h脉冲间隔：50min2、三相分离器3套作用：UASB、ASBR反应池的泥、水、沼气分离设备型号：KF－300尺寸：＝8000×7500×1000材质：玻璃钢3、水封罐2套作用：阻绝外部空气进入沼气系统设备型号：KSF800尺寸：Ф×H＝800×1000材质：钢制、玻璃钢防腐4、冷凝罐2套作用：分离沼气管道中冷凝的水设备型号：－800尺寸：Ф×H＝800×1000材质：钢制、玻璃钢防腐5、脱硫罐2套作用：脱出沼气中的硫化氢气体设备型号：TS－1800尺寸：Ф×H＝1800×24000填料：三氧化二铁和木屑材质：钢制、玻璃钢防腐6、湿式沼气柜1套作用：贮存沼气，便于利用容积：600M3尺寸：Ф×H＝材质：钢制、玻璃钢防腐7、沼气发电机2台作用：利用沼气进行发电，充分利用能源型号：50GFT额定功率：＝50KW三、物化处理系统1PH调节罐1套作用：调节废水PH值，便于吹脱尺寸：Ф×H＝1200×4500材质：钢制、玻璃钢防腐2、石灰投加装置1套作用：用于投加石灰乳材质：PE焊接组成：溶药槽1M、贮药槽2M3、投加计量泵＝N＝0.37KW3、风机1台作用：吹脱池供气运行方式：1用设备型号：NSR80气量：3/min排出压力：P19.6KPa功率：N=3KW四、生化处理系统1、配水池提升泵2台作用：配水池至SBR分水池的提升设备型号：100WQ110-10-5.5运行方式：1用1备流量：3/h扬程：H=10m功率：N=5.5KW2、风机1台作用：SBR池供气运行方式：3用1备设备型号：NSR125气量：3/min排出压力：P58.8KPa功率：N=11KW3、动力散流曝气器504只作用：提高SBR池的氧气利用率，均匀布气型号：SH300服务面积：2/个通气量：2-33/（个时）通气阻力：水柱/个氧气利用率：20.9％4、SBR池潜水搅拌机3台作用：SBR池脱氮搅拌设备型号：QJB1.5/6-1800/2-42/p运行方式：1用叶轮直径：Ф1800功率：N=1.5KW5、SBR池虹吸式滗水器3台作用：SBR池排水设备型号：KB-120运行方式：1用流量：3/h功率：N=0.55KW6、烧碱投加装置1套作用：向SBR池投加烧碱，增加碱度设备型号：KJ-2000配置：2M3碱槽，投加泵2台，计量槽1个功率：N=0.37KW五、污泥处理系统1、集泥池泵2台作用：集泥池提升至污泥浓缩罐设备型号：AS30-2CB运行方式：1用1备流量：3/h扬程：H=11m功率：N=3KW2、污泥浓缩罐2台作用：污泥初步浓缩设备型号：SD－4000规格尺寸：Ф4000×45003、螺杆泵2台作用：污泥浓缩罐污泥提升至板框压滤机设备型号：G35-1运行方式：1用1备流量：3/h扬程：H=60m功率：N=3KW4、板框压滤机1台作用：污泥脱水设备型号：XAM-40过滤面积：402滤室容积：3功率：N=2.2KW第3章工程投资估算§3.1土建工程投资估算序号备注1座132座133座134座435座636座137座138座139座33座13座13座13座12座12座座米1122个总计§3.2设备及器材投资估算序号名称单位数量一41台222台23台144台15台2小二1套22套43套44套45套46个27个18套293套1套1套1套1套台3套3套1套1小三1台32台13套14批15套46只17套1小小计小总计§3.3间接费用投资估算项目①②③④％⑤税金⑥⑦§3.4工程投资总体估算本项目工程总投资为594.16万元。第4章运行费用分析§4.1计费标准1、物耗计费标准电0.50元/KW2、年运行能力一年按360个工作日计算，则年处理水量：10.8万m3§4.2运行费用1、电费安装总功率104.74KW经常运转功率31.44KW每日耗电（功率因数每日电费：641.38×0.50＝320.69（元）2、人工费1200费用为1603、药剂费吹脱池每日投加石灰粉投加6Kg，费用为5.4元SBR池每日脱氮按45Kg计，需补充碱量330%NaOH为408Kg,30%NaOH市场售价为0.45元/Kg，脱氮加碱费用为183.6元。4、沼气利用产生的收益处理系统经UASB每日去除COD2100kg，产生沼气735M，每方沼气发电1.7元5、冬季运行升温费用冬季（11月—3月）污水温度10ºC，升温5ºC，加热器效率为0.96，耗电量为：300×5×1000÷860÷0.96＝1817（KW.h）费用为：1817×0.50＝908.5（元）每年直接运行费用：＝119805.6（元）每日直接运行费用为332.79元/d,折算吨水成本：1.11元/m3第5章结论本设计采用二级厌氧（UASB+ASBR）–PFS混凝沉淀工艺处理高浓度养猪场废水，设计处理水量为4003/d，进水水质为CODcr15000～20000mg/L，BOD4000～7000mg/L，SS5000～7000mg/L，NH–N1000～1500mg/L。经过处理后，废水水质可达到国家3119805.6元每年，处理每吨废水需要1.11元。[1]Bernet,DelgenesN,AkunnaJC,et.CombinedAnaerobic-aerobicSBRfortheTreatmentofPiggeryWastewater.WaterResearch,2000,34(2):611~618[2]EumY,Choi.OptimizationofNitrogenRemovalfromPiggeryWastebyNitriteNitrification.WaterScienceandTechnology,2002,45(12):89~96[3]JernNW.AerobicTreatmentofPiggeryWastewaterwiththeSequencingBatch.Biol.Wastes,1987,22:285～294[4],蔡昌达.SBR工艺处理畜禽废水.中国给水排水,200319(5):93~94[5],曾光明,.规模化养猪场废水处理工艺的研究.环境工程，2002,20(6):19~21[6]Masse,Masse.Effectoftemperatureonslaughterhouswastewatertreatmentinanaerobicsequencingbatch.BioresourceTechnology,2001,72(2):91~98[7]ZhangR,YinY,Sung,et.AnaerobicTreatmentofSwineWastebytheAnaerobicSequenceBatchReactor.TransactionsoftheASAE,1997,40(3):761~767[8]傅大放，靳强，周培国，等.厌氧序批式活性污泥工艺（ASBR）特性研究.中国给水排水,2000,16(10):1~4[9],吴长征.集约化养殖对环境的危害与预防措施.环境科学与技术,1999,:32~34[10].规模化畜牧业排污问题应及早治理.现代畜牧生产的环境与环境管理.北京:中国农业科学出版社,1993[11].畜禽废弃物的处理与利用.农业环境保护,1993,12(2):88[12]华南农业大学，香港猪会.规模化猪场用水与废水处理技术.第一版.北京:中国农业出版社,1999[13].畜禽含粪便污水及废气净化的研究.农业工程学报，1995，4):90~95[14].美国养猪业粪污的处理利用.家畜生态.1997,:27~34[15].台湾地区养猪粪尿处理未来之可行性.畜牧半月刊,,47(10):41~44[16].