《某畜禽养殖厂废水处理工艺设计》11000字

某畜禽养殖厂废水处理工艺设计目录TOC\o"1-2"\h\u30960摘要 2253141前言 2190822工程概况 262232.1项目简介 33112.2设计规模 3282962.3设计内容 347152.4设计进水水质 3305732.5设计出水排放标准 3229992.6设计依据 3133002.7设计原则 4165103.养殖废水处理的方案论证 4116343.1畜禽养殖废水处理工艺的现状 4177423.2畜禽养殖废水处理介绍 5241303.3主要工艺的选择与确定 515290方案一：中格栅→调节池→UASB→A2/O→沉淀池→消毒排放 632091.工艺特点 630694(3)污泥中含P浓度高，一般为2.5%以上，具有很高的肥效； 641312.存在问题 67519中格栅→沼气池→SBR→消毒排放 712841、自动化控制要求高。 7113885、由于不设初沉池，易产生浮渣，浮渣问题尚未妥善解决。 8137093.3.2主要处理工艺的选择 830333.3.3处理工艺设计说明 893873.4.1污水处理流程的说明 10303423.4.2污泥处理流程的说明 1176013.4.3畜禽养殖废水的工艺流程图 11155913.5.1废水的预处理单元 1182753.5.2废水的生物处理单元 12300374构筑物设计计算 12289744.1中格栅 12253404.2调节池 1570914.3厌氧反应器UASB 16196074.4SBR池 23226604.5污泥处理系统 2625344.6接触消毒池 2790765水力计算 2815675.1管道计算 28263155.2构筑物自身水头损失 2999016设备选型 293463（1）格栅选择回转式链条多耙平面格栅，一台常用一台备用。 2916617（2）选用C400-1.5型鼓风机4台一台备用，三台常用。 307333（4）带式压滤机，一台常用，一台备用。 3024254参考文献 32摘要本设计拟对规模化畜禽养殖场的废水进行处理，其BOD5，CODcr的含量较高，且其中SS、氨氮的含量也较高。废水的来源包括畜禽的粪便污水、冲洗废水和生活污水。我国淡水资源较少，目前我国大型畜禽养殖场的数量正在进一步增加，因此处理好畜禽养殖场的废水至关重要。通过对水质的分析，采用UASB+SBR对畜禽养殖场的废水进行处理，设置中格栅、调节池、UASB、SBR、接触消毒池等一系列构筑物，经过处理后的废水SS去除率91%，COD去除率93%，BOD去除率94%，氨氮去除率90.2%，达到污水排放标准GB18596-2001标准，可以排放。关键词：氨氮UASBSBRBODCOD1前言畜禽养殖厂的废水主要由尿液、粪便、饲料残渣和清洗水组成，但也有一些工厂含有生产过程中产生的生活废水，前者为主要部分，洗涤水为大部分。这与畜牧废水的水质特点和结构、清洁粪便的方法和清洁水的使用、饲料营养、畜牧的消化功能和生产管理有关。水产养殖业的粪便中含有大量的氮、磷、悬浮物、病原体、重金属、残留药物等成分。这些污染物如果不加以妥善处理，进入自然环境会对农田造成严重破坏。水产养殖废水是一种高浓度的有机废水。直接废水排放后，雨水流入，可能会使地表水和地下水的水质恶化。为此，有必要对养殖厂废水进行适当处理，由于废水中有机物浓度高，悬浮物浑浊，必须进行厌氧处理，且在厌氧处理前必须去除悬浮物。废水厌氧处理可使废水无害化，沼气和有机肥可回收利用。在厌氧处理中，废水水质达不到排放标准，需要好氧处理才能达到排放标准。[1]一般来说，COD在20000-100000mg/L范围内波动，BOD5从10000～50000mg/L，水量波动较大。若不加处理而直截了当排入环境，会造成严峻的环境污染。以爱护环境为目的，对其进行处理是必不可少的。畜禽养殖场废水经过此工艺处理后将达到排放标准（GB18596-2001）《畜禽养殖业污染物排放标准》。2工程概况2.1项目简介唐山市规模化畜禽养殖场规模较大，其在养殖过程中产生的畜禽粪便、尿液和冲洗用水以及生活污水对当地的水环境造成了一定的污染，为了保护环境，树立企业形象，实现可持续发展，拟建设污水处理设施。2.2设计规模设计废水处理能力为2000m3/d,每天24小时连续排放。2.3设计内容设计内容包括工艺流程的确定、主要构筑的设计、设备的选型、平面布置和高程布置等。2.4设计进水水质表2-1养殖粪污水处理系统设计进水水质水质指标BOD5CODcrNH3-NSS设计进水水质(mg/L)≦10000≤12000≤120050002.5设计出水排放标准表2-2养殖粪污水处理系统设计出水排放标准水质指标BOD5CODcrNH3-NSS排放标准值(mg/L)≤150≤400≤80≤2002.6设计依据（1）《污水综合排放标准》GB8978-1996；（2）《建筑设计防火规范》GBJ16；（3）建设方提供的污水水质、水量等基础资料；（4）《地面水环境质量标准》（GHZB1－1999）；（5）《室外排水设计规范》（GBJ50-95）；（6）《新机排水设计手册第一册》；（7）《工业企业设计卫生标准》；（8）《国家畜禽养殖业水污染物排放标准要求》（GB18596-2001）；2.7设计原则（1）畜禽养殖场排放的污水中有机物含量高，水质水量多变的特点，结合国内外关于养殖生产废水处理的工艺方法，提出技术先进、工艺可靠及经济合理的工艺方案；（2）采纳先进工艺，新型设备，减少投资，节约能耗，降低运行费用；（3）尽量采纳二次污染少，低噪音处理设施；（4）尽量减少所占用的污水处理场地，工艺和设备整体布置合理，结构紧凑，占地面积小并留有检修和药剂运输道路；（5）操作治理方便、技术要求简单，自动化程度高，尽量实现平常运行无人操作治理，爱护简单方便，宜于长期使用；（6）在设备的选型和用地上预留适量的扩展余地，预留扩建生产设施的场地和废水再利用场地。3.养殖废水处理的方案论证养殖废水处理设施是对收集到的污水及其污泥进行处理的处理站，包括污水处理系统和污泥处理系统两大部分，前者是废水处理设施的主体。废水处理的工艺流程是指在达到所要求的处理程度的前提下，污水处理各单元的有机组合，以满足污水处理的要求。3.1畜禽养殖废水处理工艺的现状国外的养殖业废水治理较为完善，我国的养殖废水治理尚处于起步时期。畜禽养殖废水的处理方法包括物理化学法和生物法。物理化学法要紧有活性炭吸附、化学沉淀、密度分离、化学氧化、化学还原、离子交换、膜渗析、气提及湿式氧化法等多种方法，在COD为2000～4000mg/L时，物化方法的COD去除率可达50%～87%。和生物处理相比，物化处理不受水质水量变动的阻碍，出水水质比较稳固，专门是对BOD5/COD比值较低(0.07～0.20)难以生物处理的部分废水，有较好的处理成效REF_Ref1904\r\h[6]。但物化方法处理成本较高，不适于高有机浓度的畜禽养殖废水的处理，因此目前畜禽养殖废水要紧是采纳生物法。生物法分为好氧生物处理、厌氧生物处理以及二者的结合。好氧处理包括活性污泥法、曝气氧化池、好氧稳固塘、生物转盘和滴滤池等。厌氧处理包括上向流污泥床、厌氧固定化生物反应器、混合反应器及厌氧稳固塘。3.2畜禽养殖废水处理介绍畜禽养殖废水具有不同于一样都市污水的特点：BOD5和COD浓度高、水质水量变化大、氨氮的含量较高、悬浮物较多、微生物营养元素比例失调等REF_Ref2038\r\h[7]。在奶牛养殖废水的处理方法中，将奶牛养殖废水与都市污水合并处理是最简便的方法。然而畜禽养殖厂通常远离城镇，因此将畜禽养殖废水与都市污水合并处理有一定的具体困难，往往不得不自己单独处理。常用的处理方法如下。3.2.1好氧处理用活性污泥法、氧化沟、好氧稳固塘、生物转盘等好氧法处理养殖或与之类似的废水都有成功的体会，好氧处理可有效地降低BOD5、COD和氨氮，还能够去除另一些污染物质如铁、锰等金属。在好氧法中又以接触氧化延时曝气法用得最多，还有曝气稳固塘和生物转盘(要紧用以去除氮)。3.2.2厌氧生物处理厌氧生物处理的有目的运用已有近百年的历史。但直到近20年来，随着微生物学、生物化学等学科进展和工程实践的积存，持续开发出新的厌氧处理工艺，克服了传统工艺的水力停留时刻长，有机负荷低等特点，使它在理论和实践上有了专门大进步，在处理高浓度(BOD5≥2000mg/L)有机废水方面取得了良好成效。厌氧生物处理有许多优点，最要紧的是能耗少，操作简单，因此投资及运行费用低廉，而且由于产生的剩余污泥量少，所需的营养物质也少，如其BOD5/P只需为4000∶1，牛养殖废水中N、P的含量通较高能满足微生物对N、P的要求。用一般的厌氧硝化，奶牛养殖废水中COD去除率可达70～85%。近年来，开发的厌氧生物处理方法有：厌氧生物滤池、厌氧接触池、上流式厌氧污泥床反应器及分段厌氧硝化等。3.3主要工艺的选择与确定3.3.1方案对比方案一：中格栅→调节池→UASB→A2/O→沉淀池→消毒排放A2/O工艺的特点：A2/O工艺是将厌/好氧除磷系统和缺氧/好氧脱氮系统相结合而成，是生物脱氮除磷的基础工艺，可同时去除水中的BOD、氮和磷。工艺为：原水与从沉淀池回流的污泥首先进入厌氧池，在此污泥中的聚磷菌利用原污水中的溶解态有机物进行厌氧释磷；然后与好氧末端回流的混合液一起进入缺氧池，在此污泥中的反硝化菌利用剩余的有机物和回流的硝酸盐进行反硝化作用脱氮；脱氮反应完成后，进入好氧池，在此污泥中的硝化菌进行硝化作用将废水中的氨氮转化为硝酸盐同时聚磷菌进行好氧吸磷，剩余的有机物也在此被好氧细菌氧化，最后经沉淀池进行泥水分离，出水排放，沉淀的污泥部分返回厌氧池，部分以富磷剩余污泥排出。厌氧厌氧释磷缺氧反硝化细菌反硝化脱氮好氧硝化细菌硝化作用生成硝酸盐；聚磷菌好氧吸磷1.工艺特点(1)在系统上可以称为最简单的同步脱N除P工艺，总的水力停留时间少于其他同类工艺；(2)在厌氧（缺氧）、好氧交替运行条件下，丝状菌不能大量增殖，无污泥膨胀之虞，SVI值一般均小于100；(3)污泥中含P浓度高，一般为2.5%以上，具有很高的肥效；(4)运行中勿需投药，两个A段只用轻缓搅拌，以不增加溶解氧为度，运行费用低；(5)厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱N除P的功能；(6)脱N效果受混合液回流比大小的影响，除P效果则受回流污泥中夹带DO和硝酸态氧的影响，因而脱N除P效率不可能很高。2.存在问题(1）厌氧区居前，回流污泥中带有大量的硝酸根，破坏厌氧环境，对厌氧区聚磷菌厌氧释磷不利；(2)缺氧区处于系统中间，反硝化脱氮碳源供给不足，使系统脱氮受限REF_Ref15730\r\h[11]；(3)由于存在内循环，常规工艺系统所排放的剩余污泥中实际中只有一部分经历了完整的释P、吸P过程，其余则基本上未经厌氧状态而直接由缺氧进入好氧区，这对系统除P不利REF_Ref15730\r\h[11]。方案二：中格栅→沼气池→SBR→消毒排放SBR工艺特点：SBR的主要优点是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，需要时间短、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DO、BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。7、SBR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。缺点：1、自动化控制要求高。2、排水时间短（间歇排水时），并且排水时要求不搅动沉淀污泥层，因而需要专门的排水设备（滗水器），且对滗水器的要求很高。3、后处理设备要求大：如消毒设备很大，接触池容积也很大，排水设施如排水管道也很大。4、滗水深度一般为1~2m，这部分水头损失被白白浪费，增加了总扬程。5、由于不设初沉池，易产生浮渣，浮渣问题尚未妥善解决。3.3.2主要处理工艺的选择考虑到养殖厂废水有机物浓度高，且含有重金属的特点，本设计拟采用UASB+SBR的处理工艺。UASB即上流式厌氧污泥床。它的工作原理：废水中的有机污染物在厌氧条件下经微生物降解,转化成甲烷、二氧化碳等,所产气体(沼气)含甲烷大于60%,可做为能源再次利用,如用于锅炉燃烧、发电等。这样,既去除了有机污染物又回收了能源。上流式厌氧污泥床反应器主体是内装颗粒厌氧污泥的容器,在其上部设置专用的气、液、固分离系统(即三相分离器),它可使反应器中保持较高活性及良好沉淀性能的厌氧微生物,工艺上较一般厌氧装置的效率更高,同时还节省了投资与占地面积REF_Ref16886\r\h[8]。其技术关键为三相分离器、布水系统及工艺条件,特别是形成颗粒污泥的工艺条件是UASB装置发挥高效的技术关键REF_Ref16886\r\h[8]。SBR反应器即序批式活性污泥生物反应器。好氧微生物降解废水中有机物的机理是在好氧条件下,微生物为了自身生命及生长繁殖,吸附污水中的有机物作为营养物进行合成和分解代谢的过程REF_Ref16148\r\h[3]。好氧工艺多采用SBR反应器。SBR法是现行的活性污泥法的一个变法,其流程由进水、反应、沉淀、排水、待机等5个基本过程组成,所有过程在同一个池内完成REF_Ref16148\r\h[3]。3.3.3处理工艺设计说明（1）中格栅由于畜禽废水中含有大量悬浮物，为了防止悬浮物堵塞管道或沉积在构筑物底部，设置中格栅对废水中的悬浮物加以去除，以保证后续处理构筑物的正常运行（2）调节池由于污水中有冲洗水、畜禽粪尿、生活污水等各种成分，排放废水的水质、水量不均匀,不同工段、不同时期废水流量波动较大,所以将水质、水量不均匀的污水引入调节池中停留一定时间,使废水在池内充分混和,同时利用pH调节系统将废水调整至中性,以保证后续处理构物的正常运行。UASB反应器UASB即上流式厌氧污泥床,是该污水处理工程的主体构筑物。由于上流式厌氧污泥床(UASB)在反应器中集有大量高效颗粒化的厌氧污泥,因而大大提高了COD去除率,高出一般传统的厌氧消化池2-4倍,减小了后续处理段的进水负荷,从而降低工程造价。UASB的工作原理：废水被尽可能平均的引入反应器的底部，污水向上通过包含颗粒污泥或絮状污泥的污泥床。厌氧反应发生在废水和污泥颗粒接触的过程。在厌氧状态下产生的沼气（要紧的是甲烷和二氧化碳）引起了内部的循环REF_Ref17846\r\h[10]，这关于颗粒污泥的形成和坚持有利。在污泥层形成的一些气体附着在污泥颗粒上，附着和没有附着的气体向反应器顶部上升。上升到表面的污泥撞击三相反应器气体发射器的底部，引起附着气泡的污泥絮体脱气。气泡开释后污泥颗粒将沉淀到污泥床的表面，附着和没有附着的气体被收集到反应器顶部的三相分离器的集气室。置于极其使单元缝隙之下的挡板的作用为气体发射器和防止沼气气泡进入沉淀区，否则将引起沉淀区的絮动，会阻碍颗粒沉淀。包含一些剩余固体和污泥颗粒的液体通过分离器缝隙进入沉淀区。【8】见示意图3-1图3-1SBR反应器SBR反应器即序批式活性污泥生物反应器。SBR工艺的独特之处在于,它提供了时间程序的污水处理,而不是连续流提供空间程序的污水处理。因此,其工艺流程有以下特点:污泥活性高,沉降、分离效果好。SBR反应器内污泥SVI一般在100mL/g左右,沉降性能极好,能有效抑制污泥膨胀,沉降时没有进出水,属理想静沉,分离效果好。耐冲击负荷。SBR反应器为间歇进水和排放,自身耐水量冲击负荷。同时,高浓度污水是逐渐进入反应器的,有数小时进水时间,且进反应器的原污水只占反应器容积的1/3左右,有稀释作用,易缓解水质的冲击负荷REF_Ref16148\r\h[3]。出水水质好。相同条件下,SBR反应器一方面活性污泥活性高,降解基质速率快;理论分析,它也具有比完全混合式更高的基质去除率,并伴有一定的硝化反应,可去磷脱氮REF_Ref16148\r\h[3]。降低工程造价,减少用地面积,运行费用低。SBR系统不需要二次沉淀池和污泥回流系统,减少了占地面职,降低了工程造价,并且在进水开始一段时间内不进行曝气,生物除氧不需外加碳源,溶解氧浓度梯度大,氧利用率高。与传统活性污泥法相比,可明显降低运行费用REF_Ref16148\r\h[3]。序批式活性污泥处理系统属于间歇式处理系统，是通过其要紧反应器-曝气池的运行操作而实现的。曝气池的运行操作，是由流入；反应；沉淀；排放；待机等五个工序所组成。这五个工序都在曝气池这一个反应器内运行、实施，运行操作的五个工序示意图见图3-2流入流入反应沉淀排放待机图3-23.4畜禽养殖废水处理工艺流程图及说明3.4.1污水处理流程的说明畜禽养殖废水首先进入中格栅，废水中较大的悬浮物和难溶物质被截留下来，为后续的处理减轻了负担，保证后续构筑物的正常运行。废水从中格栅流出后进入调节池，在调节池中投加一定量的酸碱，使废水保持在一定的PH值，避免对后续构筑物产生腐蚀作用。废水经调节池后进入UASB反应器，在反应器内废水在微生物的作用下，大量的有机物被去除，并且产生一定量的沼气，可作为能源利用。废水经UASB反应器后进入SBR反应器，同样在微生物的作用下去除大量的有机物，同时达到脱氮除磷的目的。废水最后进入接触消毒池，因为畜禽养殖废水中可能含有抗生素类药物和一定量的细菌，排放后可能会引起疾病，所以在进行消毒之后排放。3.4.2污泥处理流程的说明污泥在UASB池子中产生，通过排泥泵进入污泥浓缩池在污泥浓缩池中重力浓缩的作用下降低污泥的含水率，之后进入压滤机当中进行再一次的脱水，做成泥饼进行外运或者进行焚烧处理。污泥脱水产生的废水再一次回流到UASB池进行处理。3.4.3畜禽养殖废水的工艺流程图工艺流程图3.5畜禽养殖废水处理流程分析3.5.1废水的预处理单元畜禽养殖废水第一经中格栅自流进入沉淀池除去部分悬浮物或漂浮固体，然后废水通过固液分离机处理将大部分的固体杂质除去。去除杂质后的废水进入调剂池。废水在调剂池中进行充分的混合，通过一定的时刻之后，水质和水量趋于平均，并加入适当的石灰以使废水的pH高于8.5,并以适当的曝气以脱除部分氨氮，以降低氨氮对厌氧菌的抑制作用，提升废水厌氧处理的成效。通过调剂池的废水由调剂池提升水泵以稳固的流量进入厌氧处理工段。3.5.2废水的生物处理单元（1）厌氧工段厌氧工段选用UASB（上流式厌氧污泥床反应器），废水由调剂池提升水泵送入厌氧池底部。废水从底部进入厌氧池，在厌氧池中的厌氧水解酸化菌和产甲烷菌的作用下，废水中长链的有机物质变成短链的有机物质，从而使废水发生本质性的变化，使废水的大部分污染物变成甲烷、二氧化碳和水,并使废水的颜色发生改变，同时以利于下一步的处理。（2）缺氧工段由于养殖废水的氨氮含量比较高，加之厌氧过程中的有机氮无机化变成氨氮，在氧化过程中的氮硝化后需要一个反硝化过程，以使硝酸氮及亚硝酸氮转变成氮气从而达到除氮的目的。（3）氧化工段在氧化池中，采纳了生物接触氧化池，通过厌氧断链后的绝大多数有机物在氧化池中专门容易被好氧微生物氧化分解成水和二氧化碳等物质，一部分有机物被好氧微生物作为营养源吸取。氧化池的出水自流进入气浮池。在氧化池中，好氧微生物进行氧化活动所需要的空气由鼓风机连续供给。4构筑物设计计算4.1中格栅由于本工程废水由畜禽养殖厂的粪便（以固体形式为主）和清洗养牛厂形成的污水（包括残留猪粪尿液）、以及生活污水三个方面组成，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，设置一个中格栅。4.1.1设计参数设计流量Qmax=2000m3/d=0.023m3/s栅前流速V1=0.1m/s,过栅流速V2=0.4m/s栅条宽度s=0.2m,格栅间隙b=0.02m格栅倾角α=60°，栅前部分长度0.5m单位栅渣量W1=0.1栅渣/103m3污水4.1.2设计运算（1）栅条间隙数n公式一格栅倾角α=60°；取栅前水深h=0.4m；取栅条间隙b=0.02m取n=12（2）格栅的建筑宽度B公式二（3）过栅水头损失h1（4）格栅后槽的总高度H（5）进水渠道渐宽部分的长度L1（6）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分的的长度L2公式六（7）格栅的总建筑长度L（8）每日栅渣量公式八4.2调节池进入废水处理系统的全部废水，其水量和水质随时都有可能发生变化，这种变化对废水处理构筑物的正常运行非常不利，水量和水质的变化程度越大，处理效果就越不稳定，甚至会对破坏废水处理构筑物。为了减少水量和水质波动对废水处理全过程的影响，在进水之前要设置调节池，目的是中和水的酸碱度和平衡水量，通过调节池的水泵使废水以稳定的流量进入生物处理构筑物当中。同时利用PH调节系统将废水的PH调至中性。根据此畜禽养殖场的污水量，拟新建一座调节池，为长方形混凝土结构，内表面做防腐处理。因为养殖厂废水为连续进水，所以设置水力停留时间HRT=4h。4.2.1水质指标表表4-1水质指标表水质指标CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SSNH3-N进水水质12000600050001200设计去除率///80%出水水质12000600050002404.2.2设计运算式中：t为停留时间，取t=4h公式十式中：h为有效水深，取h=1.5m式中：h1为池子超高，取池子超高为1.5m式中：D为需氧量，单位m3/dD01m3/d污水的需氧量，D0应大于10，一般取15~20，本设计取154.3厌氧反应器UASB4.3.1设计参数温度：T=25℃容积负荷污泥为颗粒状（COD浓度大于等于6000）污泥产率0.1kgMLSS/kgCOD，产气率一般取0.35-0.45m3/kgCODcr，取0.4m3/kgCOD设计水量 Q=2000m3/d=0.023m3/s处理水量按照每天的最大处理水量进行计算，即：Qmax=2000m3/d。进入到UASB的SS=5000—5000×0.8=1000mg/l4.3.2水质指标表4-5水质指标表水质指标CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)进水水质1200060001000240设计去除率85%90%38/设计出水水质18006006202404.3.3反应池容积拟将UASB设计成横截面为矩形的池子,采用相同的UASB反应器（布水平均，处理效果较好）4.3.4三相分离器构造设计计算（1）沉淀区设计根据设计的一般要求，水流在沉淀室内表面负荷率q＜0.7m3/(m2.h)本次设计，沿着长边每个池子布置13个集气罩，构成6个分离单元，即每个池子设置6个三相分离器。（2）回流缝设计为了使回流缝水流稳定，固液分离效果好，污泥回流顺利，一般v1＜2.0m/h，上三角集气罩下端与下三角斜面之间的水平距离的回流缝中水流的流速。设b3=CD=0.3m。假设a2为控制断面Amin，一般其面积不低于反应器面积的20%，v2就是vmax，同时要满足：v1＜v2＜2.0m/h检验气、液分离。假设气泡上升流速和水流速度不变，根据平行四边形法则，要使气泡分离不进入沉淀区的条件是：设气泡直径d=0.010cm，设水温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)]由于废水动力黏滞系数值比净水大，取0.02g/(cm.s),则(4)三相分离器与UASB高度设计：UASB总高度H=7.5m，沉淀区高度2.5m，污泥床高2.0m，悬浮区高2.5m，超高0.5m。4.3.5布水系统的设计计算配水系统：配水系统样式采用多管多孔配水方式，每个反应器设一根D=100mm的总水管，16根d=50mm的分路水管。支管分布于总水管的两侧，同一侧每一根支管的距离2.0m，配水孔径取φ=15mm，每一根水管有3个配水孔，每个孔的服务面积为2.0×1.67=3.34m2，孔口朝下。4.4.2布水孔孔径的计算：本设计采用连续进料的方式，布水口朝下，有利于避免管口堵塞，因为UASB反应器下方的反射分散作用，能够最大限度的使水流分布均匀。为了减轻底部管道的堵塞，进水点距离反应器底部一般200到300mm，本设计布水管道距离反应器底部200mm。4.3.6验证温度30℃，容积负荷8.0kgCOD/(m3.d),沼气产率0.4m3/kgCOD,满足空塔水流速度u≤1.0m/h，空塔沼气上升速度ug≤1.0m/h4.3.7排泥系统的设计计算UASB反应器中污泥总量计算一般UASB污泥床主要是由沉降性良好的厌氧污泥组成的，平均浓度大概为20VSS/L，因此一座UASB反应器中污泥的总量：4.3.8污泥产量在厌氧污泥处理中，污泥产量取Y=0.08kgMLVSS/kgCOD,剩余污泥量的确定和每天去除的有机物的含量有关，一般情况下，可以按照每去除1kgCOD产生0.05~0.10kgVSS计算，本设计取Y=0.08kgVSS/kgCOD。(2)不同的实验条件下MLVSS/MLSS的结果是不同的，因为规模越大，被处理的的废水当中含有的无机杂质就越多，取MLVSS/MLSS=0.8，则污泥含水率98%，当污泥含水率＞95%时，取ρs=1000(kg/m3),则污泥产量：污泥龄4.3.9排泥系统的设计在距离反应器底部100cm和200cm处设置排泥口，总共设计4个排泥口。排泥管选择不锈钢管，DN150mm。排泥泵选用两台WQK25-15-3污泥泵。4.3.10沼气收集系统设计4.4SBR池表4-6进水水质水质指标BOD(mg/L)COD(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)进水水质1800600620240去除率%97.594.58070出水水质453312472设计参数：运行周期6h，周期数n=4，设置4个SBR池污泥负荷=0.3kgBOD5/(kgMLSS.d)去除率f=0.85SVI=904.4.1反应池容积计算(1)污泥沉降体积(2)每池的有效容积：(3)选定每池尺寸L×B×H=14×7.5×4.5=472.5m3＞434.75m3,超高0.5m，池深5m(4)池内最低水位：4.4.2排泥量及排泥系统(1)产泥量排泥含水率假设为99.2%，则排泥量为，考虑到安全系数的因素，取235m3/d4.4.3需氧量及曝气系统设计(1)需氧量计算(2)供气量计算采用塑料材质SX-1空气扩散器，铺设在反应池底部，淹没深度为池子深度4.5m，氧转移效率EA=8%。20℃时Cs=9.17mg/L，30℃时Cs=7.63mg/L。①扩散器出口的绝对压力Pb②气体离开反应器时，氧的百分比③溶解氧的平均饱和度（温度条件最差计算）④温度为20℃时曝气池中溶解氧的平均饱和度⑤20℃时清水充氧量⑥反应池的供气量GS⑦一立方米污水的供气量为⑧去除每千克BOD5的供气量和供氧量4.4.4滗水器选用XPS-07旋转式滗水器，处理量700m3/h,滗水深度3m4.4.5鼓风机房选用TSD-150型罗茨鼓风机3台。4.5污泥处理系统本设计拟使用污泥浓缩池对污泥进行脱水，从而降低污泥中的含水率，减少污泥体积。能够有效减少构筑物的池容积并且减少投药量，缩小成本。本设计采用连续式重力浓缩池。设计参数污泥固体浓度c=8g/L，污泥含水率99.8%，浓缩后含水率P1=96%，污泥固体负荷qs=45kg/(m2.d),污泥浓缩时间为t=16h，贮泥时间t1=4h。设计计算①浓缩池体积计算②排泥量和贮泥容积③浓缩池总高度设浓缩池的超高h3为0.3m，缓冲层的高度h4为0.3m，则浓缩池的总高度为④浓缩池排水量根据处理的污泥的量，本设计拟选用DY-500型带式压滤机。经过浓缩处理后，产生含水率为96%的干污泥47m3/d。4.6接触消毒池4.6.1设计说明畜禽养殖场的废水经过UASB、SBR等工艺处理后，水质得到了改善，水中有机物的含量大大降低，BOD5、CODcr等的含量已经达到了《污水综合排放标准》中的要求。但是由于畜禽养殖过程中会给畜禽注射或者投喂一定量的抗生素等药物，所以此时的废水当中还含有可能引起疾病的污染物质，所以需要对污水进行严格的消毒。当前，消毒剂的使用也可能产生有害物质，甚至影响人类的身体健康，氯化是目前消毒采用的普遍方法，氯和水中的有机物质结合，同时能够取代有机物与水的结合。但是氯化物有致癌作用，因此使用一定要谨慎。消毒有两点注意事项：①投加量一定要适当。②消毒设备应连续工作。本设计选用液氯作为消毒剂，因为液氯的设备简单，药量的投加准确，并且价格便宜，能够减少成本。4.6.2设计参数(1)水力停留时间T=0.4h；(2)设计加氯量一般为3.0-5.0mg/L，本设计加药量选择3.0mg/L。4.6.3设计计算（1）设计一座接触消毒池，池子的容积：设消毒池的长L=6m，设置3格，每一格池子宽为2m，有效水深为1m，接触消毒池总宽:。则消毒池的实际体积：(2)加氯量的设计计算每日加氯量：。选用贮氯量为10kg的液氯钢瓶，每日加氯量一瓶，贮备10瓶。(3)混合装置在接触消毒池的前两格设置混合搅拌机两台，选用JBK-2200框式调速搅拌机，搅拌直径2200mm，高2000mm，电动机功率4.0kw。接触消毒池设计成纵向的池子。5水力计算5.1管道计算表5-1管道计算结果管道流量(L/S)管径(mm)管速v(m/s)管长(m)沿程损失(m)局部损失(m)压滤到浓缩池2.71500.3100.010.01SBR反应器到浓缩池2.71500.3800.060.01UASB反应器到浓缩池2.71500.31000.080.01SBR反应器到UASB反应器233000.5500.070.04UASB反应器到调节池233000.5500.050.04调节池到中格栅233000.5300.030.045.2构筑物自身水头损失表5-2构筑物自身水头损失名称水头损失(m)中格栅0.12调节池0.05UASB反应器0.2SBR反应器0.2污泥浓缩池1.46设备选型格栅选择回转式链条多耙平面格栅，一台常用一台备用。表6-1格栅参数型号宽度格栅净距离安装角度过栅流速电动机功率GH-800800mm20mm60°＜1m/s0.75kw选用C400-1.5型鼓风机4台一台备用，三台常用。表6-2鼓风机参数型号流量(m3/min)温度℃压力kPa介质密度kg/m3出口压力kPa功率kWC400-1.54002598.071.141147.1378滗水器选择XPS-07旋转式滗水器，三台常用，一台备用。表6-3滗水器参数型号出水能力堰门宽