养猪场废水处理工程设计毕业设计.docx
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CHANGSHAUNIVERSITYOFSCIENCE&TECHNOLOGY
毕业设计（论文）
题目：
沅江畜禽养殖业公司
600m3/天养猪场废水处理工程设计
目录
1工程概况 1
2设计依据 1
3设计原则 2
4设计范围 2
5设计参数 3
6设计说明 3
6.1初沉池 3
6.2厌氧生物处理 4
6.3好氧生物处理 5
6.3.1氧化沟法 5
6.3.2接触氧化法 6
6.3.3生物滤池法 6
6.3.4序批式活性污泥法 7
7工艺流程 9
8主要构筑物及设备的选型 10
8.1格栅渠 10
8.2集水池 12
8.3水力筛 13
8.4混凝沉淀池 14
8.4.1混合阶段 14
8.4.2絮凝阶段 14
8.4.3沉淀阶段 16
8.5调节池 20
8.6水解酸化池 21
8.6.1反应池容积 21
8.6.2上升流速的核算 21
8.6.3配水系统 22
8.6.4出水系统 22
8.6.5填料系统 24
8.7厌氧反应器UASB 24
8.7.1反应机理 24
8.7.2工作原理 24
8.7.3设计计算 25
8.8配水池 34
8.9好氧反应器SBR 35
8.9.1设计参数 35
8.9.2设定条件 35
8.9.2水质指标 35
8.9.3设计计算 36
8.9.4注意事项 43
8.10高效浅层气浮池 44
8.11污泥处理系统 45
8.11.1污泥产量 45
8.11.2处理方式 45
8.11.3集泥井容积 46
8.11.4集泥井排泥泵 46
8.11.5污泥浓缩 46
8.11.6脱水系统 47
8.13接触消毒池 48
9主要构筑物及设备一览表 50
10平面与高程布置 51
10.1平面布置 51
10.1.1平面布置原则 51
10.1.2构筑物平面布置 52
10.2高程布置 52
10.2.1高程布置原则 52
10.2.2构筑物高程布置 52
11技术与经济分析 53
11.1基本建设投资 53
11.2日常运转费用 54
11.2.1耗电费 54
11.2.2药剂费 55
11.2.3员工工资 55
11.2.4其它费用 55
11.2.5成本估算 55
12工程效益及环境保护 56
12.1环境效益 56
12.2经济效益 56
12.3社会效益 56
12.4节约能源 56
参考文献 57
致谢 59
附件 60
1工程概况
近年来，我国工厂化生产的大型猪场发展迅速，而且规模不断扩大，生产规模从几千头发展到几十万头。
但与此同时，由于规模化养猪场往往建在大中城市近郊和城乡结合部，由于环境法规不健全，认识不足，特别是资金短缺，绝大多数养殖场在建场初期未考虑畜禽粪便处理。
畜禽排放的大量粪尿与养殖场的大量废水，大多未经妥善回收利用与处理、处置即直接排放，对环境造成严重的污染，产生极其不良的影响。
不少养殖场粪便随地堆积，污水任意排放，严重污染了周围环境，也直接影响着养殖场本身的卫生防疫，降低了畜产品的质量。
城市畜禽养殖业已经成为或正在成为与工业废水和生活污水相当甚至更大的污染源。
本方案废水设计为沅江畜禽养殖业公司一养猪场年产80000头猪的养殖废水处理工程。
该养殖场主要的废水由猪厂的粪便（以固体形式为主）和清洗养猪厂形成的污水（包括残留猪粪尿液）两个方面组成，排放总量约为600m3/d左右。
废水中含有大量的固体悬浮物，有机物、氨氮含量高，恶臭严重，这些废水如果不处理将使养殖厂臭气熏天、蚊蝇成群，地下水的硝酸盐严重超标，少数地区传染病与寄生虫病流行。
而且，污水的不合格外排，对周围的水系造成很大的污染。
目前国内对于畜禽养殖业废水的处理方法主要有厌氧法，活性污泥法，生物接触氧化法等。
一般均为几个方法的组合，这些方法又受地区气候的影响，厂区废水处理场地的影响等。
根据本工程项目的具体情况，本工程设计采用厌氧法和序批式活性污泥法相结合的方法来处理本工程污水。
2设计依据
2.1厂家提供的有关设计文件和基础数据；
2.2《污水综合排放标准》（GB8978-1996）；
2.3《给水排水设计手册》第五册城市排水；
2.4《给水排水快速设计手册》第二册排水工程；
2.5《环境工程设计手册》（修订版）；
2.6《给水排水工程结构设计规范》（GBJ69-84）；
2.7《程式区域环境噪声标准》（GB3096-93）；
2.8《氧气曝气设计规程》（CECS114：
2000）；
2.9《给水排水构筑物施工及验收规范》（GBJ141—90）
2.10《建筑结构可靠度统一设计标准》（GB50068-2001）
2.11《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》（CECS138:
2002）
2.12《农田灌溉水质标准》（GB5084-92）
3设计原则
3.1贯彻执行国家环境保护政策，按照国家有关法规、规范及标准进行设计；
3.2工艺流程选择要考虑当地的具体情况，要根据进水水质和出水水质的要求，选择工艺技术先进，处理效果稳定、可靠，操作管理简单，节能，占地面积小，工程投资省和运行费用低的工艺；
3.3选用国内先进，高效节能，性能可靠、运行管理方便的设备，提高自动化程度，减少维护工作量，减轻操作人员的劳动强度；
3.4采用现代化管理模式，系统分散控制，集中管理，减少人员编制；
3.5设计中充分考虑防止环境污染，噪声低、基本无异味，不影响周围环境；
3.6厂区平面布置力求布局合理，功能齐全。
在便于施工安装和维修的前提下，使处理构筑物尽量集中，布置紧凑，节约用地，保证绿化面积，同时留有适当的发展余地。
3.7畜禽粪便污染物尽可能的最大资源化，变废为宝，回归大自然。
4设计范围
设计规模为600吨/天废水处理站，对废水处理站内废水处理构筑物和必要的附属建筑物进行工艺、土建、电气、仪表和自控的设计。
对于废水处理站外的进、出水管道，道路，供电，通讯，线路设计不属于本方案范围。
5设计参数
5.1废水性质：
养猪场废水
5.2设计水量：
600吨/天，（25吨/小时）
5.3废水水质见表5-1：
表5-1废水进水水质表
项目
CODcr
（mg/L）
BOD5
（mg/L）
SS
（mg/L）
NH3-N
（mg/L）
TP
（mg/L）
PH
废水
12000
7000
13000
150
30
7—9
5.4出水水质见表5-2：
执行《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级排放标准
表5-2废水进水水质表
项目
CODcr
（mg/L）
BOD5
（mg/L）
SS
（mg/L）
NH3-N
（mg/L）
TP
（mg/L）
PH
废水
100
20
70
15
0.5
5.5—8.5
6设计说明
6.1初沉池
初沉池主要对废水中以无机物为主密度大的固体悬浮物进行沉淀分离，当污水进入初次沉淀池后流速迅速减小至0.02m/s以下，从而极大地减小了水流夹带悬浮物的能力，使悬浮物在重力作用下沉淀下来成为污泥，而相对密度小于1的细小漂浮物则浮至水面形成浮渣而除去。
沉淀池按水流方向来区分为平流式，竖流式及辐流式等三种。
三种类型池子的优缺点及适用条件见表6-1：
表6-1各类沉淀池的优缺点及适用条件
优点
缺点
适用条件
平流式
对冲击负荷和温度变化的适应能力较强，有效沉淀区大，沉淀效果好；施工简单，造价低
采用多斗排泥时，每个泥斗需单独设排泥管各自排泥，操作工作量大，采用机械排泥时，机件设备与驱动件均浸与水中，易锈蚀
适用地下水位较高及地质较差的地区；适用大、中、小型污水处理厂
竖流式
排泥方便，管理简单；
占地面积小
对冲击负荷和温度变化的适应能力较差；造价高；池径不宜太大
适用水质不好的小型污水处理厂
辐流式
采用机械排泥，运行较好，管理亦较简单；
池水水流速度不稳定；机械排泥设备复杂，对施工质量要求较高
适用大、中型污水处理厂
因为本设计所处理的水量较小，属于小型污水处理站，且主要是对废水中的粪便和BOD5、CODcr进行处理，所以选用平流式沉淀池。
它具有沉淀效果好，对冲击负荷和温度变化的适应能力较强，施工简单，造价低，多个池子易于组合为一体，节省占地面积等优点。
6.2厌氧生物处理
厌氧生物处理适用于高浓度有机废水（CODcr>2000mg/L,BOD5>1000mg/L）。
它是在无氧条件下，靠厌氧细菌的作用分解有机物。
在这一过程中，参与生物降解的有机基质有50％～90％转化为沼气（甲烷），而发酵后的剩余物又可作为优质肥料和饲料。
厌氧生物处理包括多种方法，有化粪池、厌氧生物滤池、厌氧接触法、上流式厌氧污泥床反应器、两段厌氧处理法、厌氧膨胀床、厌氧流化床、厌氧生物转盘和两相厌氧法等。
废水的厌氧处理方法主要有传统消化法、厌氧生物滤池法、厌氧接触法、上流式厌氧污泥床反应器。
几种厌氧处理方法的特点及优缺点见表6-2：
表6-2各类厌氧处理法的特点及优缺点
反应法
特点
优点
缺点
传统消化法
在一个消化池内进行酸化，甲烷化和固液分离
设备简单
反应时间长，池容积大。
污泥易随水流带走。
厌氧生物滤池
微生物固着生长在滤料表面。
适用于悬浮物量低的废水。
设备简单。
能承受较高负荷。
底部易发生堵塞。
填料费用较贵。
厌氧接触法
用沉淀池分离污泥并进行回流。
消化池中进行适当搅拌，池内完全混合,能适应高有机物浓度和高悬浮物的废水。
能承受较高负荷。
有一定的抗冲击负荷能力，运行较稳定。
负荷高时污泥会流失。
设备较多，操作上要求较高。
上流式厌氧污泥床反应器
消化和固液分离在一个池内。
微生物量特高。
负荷率高，容积小，能耗低，不需搅拌。
如设计不善，污泥会大量流失。
池的构造复杂。
两段厌氧处理法
酸化和甲烷化在两个反应器进行。
能承受较高负荷，耐冲击。
运行稳定。
设备较多，运行操作较复杂。
综合上所述并结合本设计污水的特点，考虑采用较为成熟的升流式厌氧污泥床（UASB）作为厌氧段的反应器。
6.3好氧生物处理
传统活性污泥法、氧化沟法、接触氧化法、生物滤池法、序列间歇式活性污泥法（SBR），这四种是在养猪场废水处理中应用比较多的好氧反应器。
6.3.1氧化沟法
氧化沟是在传统活性污泥法的基础上发展起来的连续循环完全混合工艺，是用延时曝气法处理废水的一种环形渠道，平面多为椭圆形，总长可达几十米，甚至几百米以上。
在沟渠内安装与渠宽等长的机械式表面曝气装置，常用的有转刷和叶轮等。
曝气装置一方面对沟渠中的污水进行充氧，一方面推动污水作旋转流动。
氧化沟多用于处理中、小流量的生活污水和工业废水，可以间歇运转，也可以连续运转。
氧化沟的平面示意图见图6-1。
图6-1氧化沟平面图
氧化沟工艺具有以下特点：
（1）氧化沟的沟渠长度较大，污水在氧化沟内停留的时间长，污水的混合效果好。
可以不没初沉池，有机悬浮物在氧化沟内能达到好氧稳定的程度；
（2）对水温、水质、水量的变动有较强的适应性；
（3）氧化沟的曝气装置具有两个功能:
供氧并推动水流以一定的流速循环流动。
污泥的BOD负荷低，同延时曝气法。
对水质和水量的变动有较强的适应性；
（4）污泥龄一般可达15到30天，为传统活性污泥系统的3到6倍。
可以存活、繁殖世代
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