养猪场废水处理毕业设计38618.docx
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1、 沅江畜禽养殖业公司600m3/天养猪场废水处理工程设计CHANGGSHAA UNNIVEERSIITY OF SCIIENCCE & TEECHNNOLOOGY毕业设计(论论文)题目:沅江江畜禽养养殖业公公司600m33/天养猪猪场废水水处理工工程设计计课题类别:设计论文文o学生姓名:学号:班级: 007-002专业(全称称):环环境工程程指导教师:2011年年6月目录1 工程概况12 设计依据13 设计原则24 设计范围25 设计参数36 设计说明36.1 初沉池36.2 厌氧生物处理46.3 好氧生物处理56.3.1 氧化沟法56.3.2 接触氧化法66.3.3 生物滤池法66.3.4
2、序批式活性污泥法77 工艺流程98 主要构筑物及设备的选型108.1 格栅渠108.2 集水池128.3 水力筛138.4 混凝沉淀池148.4.1 混合阶段148.4.2 絮凝阶段148.4.3 沉淀阶段168.5 调节池208.6 水解酸化池218.6.1 反应池容积218.6.2 上升流速的核算218.6.3 配水系统228.6.4 出水系统228.6.5 填料系统248.7 厌氧反应器UASB248.7.1 反应机理248.7.2 工作原理248.7.3 设计计算258.8 配水池348.9 好氧反应器SBR358.9.1 设计参数358.9.2 设定条件358.9.2 水质指标358
3、.9.3 设计计算368.9.4 注意事项438.10 高效浅层气浮池448.11 污泥处理系统458.11.1 污泥产量458.11.2 处理方式458.11.3 集泥井容积468.11.4 集泥井排泥泵468.11.5 污泥浓缩468.11.6 脱水系统478.13 接触消毒池489 主要构筑物及设备一览表5010 平面与高程布置5110.1 平面布置5110.1.1 平面布置原则5110.1.2 构筑物平面布置5210.2 高程布置5210.2.1 高程布置原则5210.2.2 构筑物高程布置5211 技术与经济分析5311.1 基本建设投资5311.2日常运转费用5411.2.1 耗电
4、费5411.2.2 药剂费5511.2.3 员工工资5511.2.4 其它费用5511.2.5 成本估算5512 工程效益及环境保护5612.1 环境效益5612.2 经济效益5612.3 社会效益5612.4 节约能源56参考文献57致谢59附件601工程概况况近年来,我我国工厂厂化生产产的大型型猪场发发展迅速速,而且且规模不不断扩大大,生产产规模从从几千头头发展到到几十万万头。但但与此同同时,由由于规模模化养猪猪场往往往建在大大中城市市近郊和和城乡结结合部,由由于环境境法规不不健全,认认识不足足,特别别是资金金短缺,绝绝大多数数养殖场场在建场场初期未未考虑畜畜禽粪便便处理。畜畜禽排放放的大
5、量量粪尿与与养殖场场的大量量废水,大大多未经经妥善回回收利用用与处理理、处置置即直接接排放,对对环境造造成严重重的污染染,产生生极其不不良的影影响。不不少养殖殖场粪便便随地堆堆积,污污水任意意排放,严严重污染染了周围围环境,也也直接影影响着养养殖场本本身的卫卫生防疫疫,降低低了畜产产品的质质量。城城市畜禽禽养殖业业已经成成为或正正在成为为与工业业废水和和生活污污水相当当甚至更更大的污污染源。本方案废水水设计为为沅江畜畜禽养殖殖业公司司一养猪猪场年产产800000头头猪的养养殖废水水处理工工程。该该养殖场场主要的的废水由由猪厂的的粪便(以以固体形形式为主主)和清清洗养猪猪厂形成成的污水水(包括括
6、残留猪猪粪尿液液)两个个方面组组成,排排放总量量约为6600mm3/d左右右。废水水中含有有大量的的固体悬悬浮物,有有机物、氨氨氮含量量高,恶恶臭严重重,这些些废水如如果不处处理将使使养殖厂厂臭气熏熏天、蚊蚊蝇成群群,地下下水的硝硝酸盐严严重超标标,少数数地区传传染病与与寄生虫虫病流行行。而且且,污水水的不合合格外排排,对周周围的水水系造成成很大的的污染。目前国内对对于畜禽禽养殖业业废水的的处理方方法主要要有厌氧氧法,活活性污泥泥法,生生物接触触氧化法法等。一一般均为为几个方方法的组组合,这这些方法法又受地地区气候候的影响响,厂区区废水处处理场地地的影响响等。根根据本工工程项目目的具体体情况,
7、本本工程设设计采用用厌氧法法和序批批式活性性污泥法法相结合合的方法法来处理理本工程程污水。2设计依据据2.1 厂家提供的的有关设设计文件件和基础础数据;2.2 污水综合合排放标标准(GB8978-1996);2.3 给水排水水设计手手册第第五册城城市排水水;2.4 给水排水水快速设设计手册册第二二册排水水工程;2.5 环境工程程设计手手册(修修订版);2.6 给水排水水工程结结构设计计规范(GBJ69-84);2.7 程式区域域环境噪噪声标准准(GGB30096-93);2.8 氧气曝气气设计规规程(CECCS 1114:20000);2.9 给水排水水构筑物物施工及及验收规规范(GBJJ14
8、11900)2.10 建筑结构构可靠度度统一设设计标准准(GB5500668-220011)2.11 给水排水水工程钢钢筋混凝凝土水池池结构设设计规程程(CCECSS 1338:220022)2.12 农田灌溉溉水质标标准(GB550844-922)3 设计原原则3.1 贯彻执行国国家环境境保护政政策,按按照国家家有关法法规、规规范及标标准进行行设计;3.2 工艺流程选选择要考考虑当地地的具体体情况,要要根据进进水水质质和出水水水质的的要求,选选择工艺艺技术先先进,处处理效果果稳定、可可靠,操操作管理理简单,节节能,占占地面积积小,工工程投资资省和运运行费用用低的工工艺;3.3 选用国内先先进
9、,高高效节能能,性能能可靠、运运行管理理方便的的设备,提提高自动动化程度度,减少少维护工工作量,减减轻操作作人员的的劳动强强度;3.4 采用现代化化管理模模式,系系统分散散控制,集集中管理理,减少少人员编编制;3.5 设计中充分分考虑防防止环境境污染,噪噪声低、基基本无异异味,不不影响周周围环境境;3.6 厂区平面布布置力求求布局合合理,功功能齐全全。在便便于施工工安装和和维修的的前提下下,使处处理构筑筑物尽量量集中,布布置紧凑凑,节约约用地,保保证绿化化面积,同同时留有有适当的的发展余余地。3.7 畜禽粪便污污染物尽尽可能的的最大资资源化,变变废为宝宝,回归归大自然然。4设计范围围设计规模为
10、为6000吨/天废水水处理站站,对废废水处理理站内废废水处理理构筑物物和必要要的附属属建筑物物进行工工艺、土土建、电电气、仪仪表和自自控的设设计。对对于废水水处理站站外的进进、出水水管道,道道路,供供电,通通讯,线线路设计计不属于于本方案案范围。5设计参数数5.1 废水性质:养猪场场废水5.2 设计水量:6000吨/天,(225吨/小时)5.3 废水水质见见表5-1:表5-1 废水进进水水质质表项目CODcrr(mg/LL)BOD5(mg/LL)SS(mg/LL)NH3-NN(mg/LL)TP(mg/LL)PH废水120000700013000015030795.4 出水水质见见表5-2:执行
11、污水水综合排排放标准准(GGB89978-19966)一级级排放标标准表5-2 废水进进水水质质表项目CODcrr(mg/LL)BOD5(mg/LL)SS(mg/LL)NH3-NN(mg/LL)TP(mg/LL)PH废水1002070150.55.588.56 设计说说明6.1 初初沉池初沉池主要要对废水水中以无无机物为为主密度度大的固固体悬浮浮物进行行沉淀分分离,当当污水进进入初次次沉淀池池后流速速迅速减减小至00.022 m/s以下下,从而而极大地地减小了了水流夹夹带悬浮浮物的能能力,使使悬浮物物在重力力作用下下沉淀下下来成为为污泥,而而相对密密度小于于1的细小小漂浮物物则浮至至水面形形成
12、浮渣渣而除去去。沉淀池按水水流方向向来区分分为平流流式,竖竖流式及及辐流式式等三种种。三种种类型池池子的优优缺点及及适用条条件见表6-1:表6-1各各类沉淀池池的优缺缺点及适适用条件件优点缺点适用条件平流式对冲击负荷荷和温度度变化的的适应能能力较强强,有效效沉淀区区大,沉沉淀效果果好;施施工简单单,造价价低采用多斗排排泥时,每每个泥斗斗需单独独设排泥泥管各自自排泥,操操作工作作量大,采采用机械械排泥时时,机件件设备与与驱动件件均浸与与水中,易易锈蚀适用地下水水位较高高及地质质较差的的地区;适用大大、中、小小型污水水处理厂厂竖流式排泥方便,管管理简单单;占地面积小小对冲击负荷荷和温度度变化的的适
13、应能能力较差差;造价价高;池池径不宜宜太大适用水质不不好的小小型污水水处理厂厂辐流式采用机械排排泥,运运行较好好,管理理亦较简简单;池水水流速速度不稳稳定;机机械排泥泥设备复复杂,对对施工质质量要求求较高适用大、中中型污水水处理厂厂因为本设计计所处理理的水量量较小,属属于小型型污水处处理站,且且主要是是对废水水中的粪粪便和BBOD55、CODDcr进行行处理,所所以选用用平流式式沉淀池池。它具具有沉淀淀效果好好,对冲冲击负荷荷和温度度变化的的适应能能力较强强,施工工简单,造造价低,多多个池子子易于组组合为一一体,节节省占地地面积等等优点。6.2厌氧氧生物处处理厌氧生物处处理适用用于高浓浓度有机
14、机废水(CODcr2000mg/L,BOD51000mg/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5090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各各类厌氧氧处理法法的特点点及优缺缺点反应法特点优点缺点传统消化法法在一个消化化池内进进行酸
15、化化,甲烷烷化和固固液分离离设备简单反应时间长长,池容容积大。污污泥易随随水流带带走。厌氧生物滤滤池微生物固着着生长在在滤料表表面。适适用于悬悬浮物量量低的废废水。设备简单。能能承受较较高负荷荷。底部易发生生堵塞。填填料费用用较贵。厌氧接触法法用沉淀池分分离污泥泥并进行行回流。消消化池中中进行适适当搅拌拌,池内内完全混混合,能适应应高有机机物浓度度和高悬悬浮物的的废水。能承受较高高负荷。有有一定的的抗冲击击负荷能能力,运运行较稳稳定。负荷高时污污泥会流流失。设设备较多多,操作作上要求求较高。上流式厌氧氧污泥床床反应器器消化和固液液分离在在一个池池内。微微生物量量特高。负荷率高,容积小小,能耗低
16、低,不需需搅拌。如设计不善善,污泥泥会大量量流失。池池的构造造复杂。两段厌氧处处理法酸化和甲烷烷化在两两个反应应器进行行。能承受较高高负荷,耐耐冲击。运运行稳定定。设备较多,运运行操作作较复杂杂。综合上所述述并结合合本设计计污水的的特点,考考虑采用用较为成成熟的升升流式厌厌氧污泥泥床(UUASBB)作为为厌氧段段的反应应器。6.3 好好氧生物物处理传统活性污污泥法、氧氧化沟法法、接触触氧化法法、生物滤滤池法、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。6.3.11 氧化化沟法氧化沟是在在传统活活性污泥泥法的基基础上发发展起来来的连续续循环完完全混合合工艺,
17、是是用延时时曝气法法处理废废水的一一种环形形渠道,平平面多为为椭圆形形,总长长可达几几十米,甚甚至几百百米以上上。在沟沟渠内安安装与渠渠宽等长长的机械械式表面面曝气装装置,常常用的有有转刷和和叶轮等等。曝气气装置一一方面对对沟渠中中的污水水进行充充氧,一一方面推推动污水水作旋转转流动。氧氧化沟多多用于处处理中、小小流量的的生活污污水和工工业废水水,可以以间歇运运转,也也可以连连续运转转。氧化化沟的平平面示意意图见图6-11。图6-1 氧化沟沟平面图图氧化沟工艺艺具有以下下特点:(1) 氧化沟的沟沟渠长度度较大,污污水在氧氧化沟内内停留的的时间长长,污水水的混合合效果好好。可以以不没初初沉池,有
18、有机悬浮浮物在氧氧化沟内内能达到到好氧稳稳定的程程度;(2) 对水温、水水质、水水量的变变动有较较强的适适应性;(3) 氧化沟的曝曝气装置置具有两两个功能能:供氧并并推动水水流以一一定的流流速循环环流动。污污泥的BBOD负负荷低,同同延时曝曝气法。对对水质和和水量的的变动有有较强的的适应性性;(4) 污泥龄一般般可达115到30天,为为传统活活性污泥泥系统的的3到6倍。可可以存活活、繁殖殖世代时时间长、增增殖速度度慢的微微生物,如如硝化菌菌;(5) 如采用一体体式氧化化沟,可可不单独独设二次次沉淀池池,使氧氧化沟与与二沉池池合建。中中间的沟沟渠连续续作为曝曝气池,两两侧的沟沟渠交替替作为曝曝气
19、池和和二次沉沉淀池,污污泥自动动回流,节节省了二二沉池与与污泥回回流系统统的费用用。氧化沟工艺艺的缺点点:占地地面积较较大;在在寒冷的的气候条条件下,因因为表面面爆气器器会造成成表面冷冷却或者者结冰,降降低污水水的温度度,而污污水的温温度降低低,对生生化反应应尤其是是硝化反反应的影影响较大大,对氧氧化沟不不利。6.3.22 接触触氧化法法生物接触氧氧化处理理技术之之一是在在池内充充填填料料,已经经充氧的的污水浸浸没全部部填料,并并以一定定的流速速流经填填料。在在填料上上布满生生物膜,污污水与生生物膜广广泛接触触,在生生物膜上上微生物物的新陈陈代谢功功能的作作用下,污污水中有有机污染染物得到到去
20、除,污污水得到到净化;生物接接触氧化化技术的的另一项项技术实实质是采采用与曝曝气池相相同的曝曝气方法法,向微微生物提提供其所所需要的的氧,并并起到搅搅拌与混混合作用用。因此此,生物物接触氧氧化是一一种结和和活性污污泥法与与生物滤滤池两者者之间的的生物处处理技术术。生物接触氧氧化法在在工艺发发面的特特点:由由于曝气气,在池池内形成成液、固固、气三三相共存存体系,有有利于氧氧的转移移,溶解解氧充沛沛,适于于微生物物存活增增殖;在在生物膜膜上能够够形成稳稳定的生生态系统统与食物物链,无无污泥膨膨胀之虑虑;填料料表面全全为生物物膜所布布满,形形成了生生物膜的的主体结结构,污污水在其其中通过过起到类类似
21、“过滤”的作用用,能够够有效地地提高净净化效果果。生物接触氧氧化法在在运行方方面的特特点:对对冲击负负荷有较较强的适适应能力力,在间间歇运行行条件下下,仍然然能够保保持良好好的处理理效果,对对排水不不均匀的的企业,更更具有实实际意义义;操作作简单、运运行方便便、易于于维护管管理,无无需污泥泥回流,不不产生污污泥膨胀胀现象,也也不产生生滤池蝇蝇;污泥泥生成量量少,污污泥颗粒粒较大,易易于沉淀淀。生物接触氧氧化法的的主要缺缺点是:如设计计或运行行不当,填填料可能能堵塞,此此外,布布水、曝曝气不易易均匀,可可能在局局部部位位出现死死角。6.3.33 生物物滤池法法生物滤池是是集生物物降解、固固液分离
22、离于一体体的污水水处理设设备。被被处理的的原污水水,从池池上部进进入池体体,并通通过由填填料组成成的滤层层,在填填料表面面形成由由微生物物栖息形形成的生生物膜。在在污水滤滤过滤层层的同时时,由池池下部通通过空气气管向滤滤层进行行曝气,空空气由填填料的间间隙上升升,与下下流的污污水相接接触,空空气中的的氧转移移到污水水中,向向生物膜膜上的微微生物提提供充足足的溶解解氧和丰丰富的有有机物。在在微生物物的新陈陈代谢下下,有机机污染物物被降解解,污水水得到处处理。原原污水中中的悬浮浮物及由由于生物物膜脱落落形成的的生物污污泥,被被填料所所截留,滤滤层具有有二次沉沉淀池的的功能。氧化沟工艺艺具有以下下特
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