【導讀】養(yǎng)豬廢水的特點是排放集中、水力沖擊負荷強、有機質(zhì)濃度高、水解酸化快、沉淀性能好。本設計采用UASB+SBR處理工藝，該工藝優(yōu)點在于藝。對有機物、懸浮物、氮和總磷均有很好的去除效果。部分有機物被降解，并產(chǎn)生沼氣。UASB反應器出水進入SBR反應器進行后續(xù)處。由于SBR反應器出水SS、COD還較高，影響出水水質(zhì)，因此通過氧化塘作進一步處理，以滿足達標排放要求。

　　

【正文】 中； 畜禽飼料中大量添加的無機磷，各飼料廠和養(yǎng)殖場均普遍采用高銅、高鐵、高鋅等微量元素添加劑，由于吸收率和利用率 都很低易隨糞便排出體外進入到廢水中。致使養(yǎng)殖廢水呈現(xiàn)“三高”，高 COD，高氨氮，高 SS。 第二章 設計任務說明 16 污水水質(zhì) 表 21 污水水質(zhì)水量一覽表 水質(zhì)指標 濃度 Ph 69 CODCr(mg/L) ≤ 10000 BOD5(mg/L) ≤ 6000 SS(mg/L) ≤ 1500 NH3N(mg/L) ≤ 600 排放標準 表 22《 畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準 》（ GB185962021） 指標 濃度 Ph 69 CODCr(mg/L) ≤ 400 BOD5(mg/L) ≤ 150 SS(mg/L) ≤ 80 NH3N(mg/L) ≤ 200 處理后排放水達到 《 畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準 》（ GB185962021） 第三章 污水處理工藝選擇 17 第 三 章 污水處理工藝選擇 廢水工藝選擇 綜合污水處理系統(tǒng)包括預處理、物化前處理、生物處理、物化后處理四個階段。養(yǎng)殖場廢水中含有大量的以固態(tài)或是溶解態(tài)存在的蛋白質(zhì)、尿液和有機化合物等，從而使廢水中表現(xiàn)出很高的 BOD CODCr、 SS、等。廢水的分析數(shù)據(jù)表明BOD5/CODCr= 左右，還含有足夠的 N、 P等物質(zhì)可供微生物增長和繁殖，采用生物處理工藝是最有效和經(jīng)濟的處理 方法。 養(yǎng)殖場廢水中含有大量粗大的懸浮物，故需設立 篩網(wǎng)和 格柵 渠 ，以去除廢水中粗大的懸浮物，保證后續(xù)處理的正常運行。 該養(yǎng)殖場廢水間歇排放，需設調(diào)節(jié)池一座，對廢水水質(zhì)、水量進行調(diào)節(jié)、均化，以減少后續(xù)處理負荷。 由于進水中懸浮物較多，為了防止后端生化厭氧反應器堵塞，前端設一預沉淀池。 廢水中經(jīng)預處理后 COD 仍很高，故需對廢水進行厭氧處理，以保證其廢水能達要求循環(huán)使用。 調(diào)節(jié)后的廢水通過厭氧池可降低廢水中的色度。厭氧處理是在無氧的條件下，以厭氧微生物為主對有機物進行降解、穩(wěn)定的一種無害化處理方法。在厭氧生物處理過 程中，復雜的有機化合物被降解，轉(zhuǎn)化為簡單、穩(wěn)定的化合物，同時釋放能量（大部分以 CH4的形式出現(xiàn)）。少量有機物被轉(zhuǎn)化而合成為新的細胞組成部分，所以污泥增長率小。 對比目前常用的厭氧反應器，如上流式厭氧污泥反應床（ UASB）、厭氧生物濾池（ AF）、厭氧接觸氧化法和厭氧復合床反應器（ UBF）等的應用情況和適用范圍， 結(jié)合本廢水特點，選擇上流式厭氧污泥反應床（ UASB）作為本工程的厭氧處理工藝。 厭氧反應器出水經(jīng)廢水集水裝置自流進入沉淀池，以去除厭氧產(chǎn)生的污泥以及難以降解的物質(zhì)，沉淀池采用豎流式。 經(jīng)過厭氧池后的廢水 進入生化好氧池。 傳統(tǒng)活性污泥法的優(yōu)缺點： 傳統(tǒng)活性污泥法是廣泛使用的廢水處理方法，它的優(yōu)點在于可以達到較高的去除效率，但前提是系統(tǒng)運轉(zhuǎn)正常。傳統(tǒng)活性污泥法的曝氣池，在流態(tài)上屬推流、在有機物降解方面也是沿著空間而逐漸降解的，傳第三章 污水處理工藝選擇 18 統(tǒng)的活性污泥工藝對各類干擾 (如流量，有機負荷，溫度變化，毒性等 )相當敏感，很容易造成處理效率的低下，常使污水處理單位困擾不已。受干擾后最常見的異?，F(xiàn)像是絲狀菌的大量出現(xiàn)，造成污泥膨脹 [18]。 SBR 法的優(yōu)缺點： 好氧生物處理是在有氧的情況下，借好氧微生物（主要是好氧菌及兼性菌，包括兼性微 生物）的作用來進行的，廢水中的溶解性有機物透過細菌細胞壁和細胞膜而為細菌所吸收：固體的和膠體的有機物先附著在細菌體外，被細菌所分泌的外酶分解為溶解性物質(zhì)，再滲入細胞。細菌通過自身的生命活動 — 氧化、還原、合成等過程，把一部分被吸收的有機物氧化成簡單的無機物，并釋放出供細菌生長、活動所需的能量，而把另一部分有機物轉(zhuǎn)化成為生物必需的營養(yǎng)物質(zhì)，組成新的細胞物質(zhì)，于是細菌逐漸生長繁殖。其它的微生物攝取營養(yǎng)后，在它們體內(nèi)也發(fā)生相同的生物化學反應。 在細菌生長過程中，除吸入體內(nèi)的一部分有機物被氧化并放出能量外，還有一部分 細菌的細胞質(zhì)也在進行氧化同時放出能量，稱為自身氧化或內(nèi)源呼吸。當有機物充足時，細胞質(zhì)就會大量合成，內(nèi)源呼吸不顯著，當有機物幾乎耗盡時，內(nèi)源呼吸就會成為供應能量的主要方式，最后細菌將由于缺少能量而死亡。 供氧適量、調(diào)節(jié)合理的好氧處理對較低有機物濃度的廢水降解效率高，所需要的時間較厭氧處理的時間短，出水水質(zhì)基本上沒有異味。 對比各種好氧處理工藝，結(jié)合本工程廢水特點，我們選擇 SBR 池作為好氧處理設施。 工藝流程 廢水首先通過篩網(wǎng)和格柵渠 ,去除大部分懸浮物和少量有機物，出水自流入調(diào)節(jié)池 ，通過泵輸送到 UASB 反 應器，大部分有機物被降解，并產(chǎn)生沼氣。 UASB反應器出水進入 SBR 反應器進行后續(xù)處理，部分有機物和大部分 NH3N被降解。由于 SBR 反應器出水 SS、 COD 還較高，影響出水水質(zhì)，因此通過氧化塘作進一步處理，以滿足達標排放要求。 第三章 污水處理工藝選擇 19 流程圖如下圖： 圖 31 構(gòu)筑物對 BOD CODcr 的去除率 各個構(gòu)筑物對 BOD CODcr的去除率如表 3－ 1所示： CODCr BOD5 SS NH3N 進水水質(zhì) 去除率 /% 去除率 /% 去除率 /% 去除率 /% 篩網(wǎng) 10000 30 6000 25 1500 5 初沉池 7000 35 4500 30 1425 20 600 調(diào)節(jié)池 4550 3150 1140 75 600 UASB 反應器 4550 85 3150 90 285 600 30 沉淀池 30 315 25 285 10 420 SBR 池 50 78 420 71 氧化塘 45 52 21 85 出水水質(zhì) 總?cè)コ? 表 31 主要指標預期效果 由表 31 得出，污水經(jīng)本設計工藝流程后各項指標均達到出水指標要求。所以，本設計工藝可行。 第四章 工藝流程設計計算 20 第 四 章 工藝流程設計計算 篩網(wǎng) 設計計算 篩網(wǎng)主要應用于廢水預處理和毛等纖維物質(zhì)的回收，是一種能有效截留懸浮物的機械裝置，且具有簡單、高效及不必頭加藥劑等優(yōu)點 [19]?？扇コ暗入s粒80%～ 90%， SS 15%～ 30%， BOD5 15%～ 25%。 平均流量： Q=200m3/d=總變化系數(shù)由公式 ?得出， 則 ??ZK （ 1） 所需篩網(wǎng)面積 ： 由《廢水處理工藝設計計算》 P25 表 24 選定水利負荷 q= min。 已知污水水量 Q=200m3/d=。 因此篩網(wǎng)面積 22233 )/( min/ mmmm mqQA ????? （ 2） 篩網(wǎng)臺數(shù) ： 根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格，設每臺篩網(wǎng)的面積為 。選用中 空 類、傾斜式、不銹鋼絲網(wǎng)網(wǎng)篩 3臺（ 一備二 用），網(wǎng)篩的規(guī)格型號選用 600 mm? 300 mm。網(wǎng)眼為。 格柵渠設計計算 （ 1）格柵渠的有效容積 ： QTV ? 式中： T— 污水在格柵渠中的停留時間，取 4h。 則： 33 ??? （ 3） 格柵渠的平面尺寸 ： 格柵渠的面積： hVF ? 式中： h— 格柵渠的有效水深， m，取 h= m。 則： 23 mmmhVF ??? 第四章 工藝流程設計計算 21 格柵渠的平面尺寸采用 L B= （ 4） 格柵 渠的總高度 ： 1hhH ?? 式中： h1— 格柵渠的超高， m，取 h1=。 則： mmmhhH ????? 所以，格柵渠個幾何尺寸： mmmHBL ????? 初沉池設計計算 初 沉池主要對廢水中一無機物為主的密度大的固體懸 浮物進行沉淀分離，初次沉淀池有平流式、豎流式及斜板（管）式等。選 用 豎流式 沉淀池，它具有 占地面積小，排泥容易 等優(yōu)點 [20]。 （ 1） 中心管面積： 設 v0=，采用一個豎流式沉淀池，最大設計流量： smnQq / 3maxmax ??? 20ma x mvqf ???? （ 2） 中心管直徑 mfd ???? ? d0取 。 （ 3） 中心管喇叭口與反射板之間的縫隙高度 : 設 v1=， d1== = m mdv qh max3 ????? ?? h3取 m。 （ 4） 沉淀部分有效斷面積： 設表面負荷 )/( 23 hmmq ??? ， 則 smmv /410003600 ??? ， mvKqF Z ???? （ 5） 沉淀池直徑： 第四章 工藝流程設計計算 22 mfFD )(4)(4 ????? ?? 采用 D=3 m。 （ 6） 沉淀部分有效水深： 設 t=2h， mvth ?????? h2取 3m。 （ 7） 校核集水槽出水堰負荷 : 集水槽每米出水堰負荷為 )/()/( msLmsLDq ?????? ?? （ 8） 沉淀部分所需總?cè)莘e： 取 初 沉池泥量為 污泥區(qū)的容積： T 取 1d 00 mTV ??????? （ 9） 圓截錐部分容積： 設圓截錐體下底直徑為 ,則 mmtgtgrRh 176。55)(176。55)(5 ?????? 33222251 )(3 2)(3 mmrRrRhV ?????????? ??（ 10）沉淀池總高度： 設超高及緩沖層各為 ， mhhhhhH ??????????? 調(diào)節(jié)池設計計算 選用均化調(diào)節(jié)池，即可均質(zhì)又可均量，減少污水水質(zhì)和水量的變化對微生物處理設備的影響，達到存盈補缺的目的。 （ 1） 設計進水量 ： dmdmQ / /200 33 ?? 取 Q=（ 2） 有效容積：停留時間 t=12h， 31 0 mQtV ???? 第四章 工藝流程設計計算 23 （ 3） 池子面積：取有效水深 h= m， mhVF ??? （ 4） 池子平面尺寸： 采用 mmBL ??? （ 5） 池子總高：池子超高 h1= m， mhhH ????? （ 6） 池子的幾何尺寸： mmmHBL ????? UASB 反應器設計計算 設計參數(shù) (1) 污泥參數(shù) 設計溫度 T=25℃ 容積負荷 NV=() 污泥為顆粒狀 污泥產(chǎn)率 , 產(chǎn)氣率 (2) 設計水量 Q=200m3/d=。 (3) 水質(zhì)指標 表 41 UASB 反應器進出水水質(zhì)指標 水 質(zhì) 指 標 COD（㎎ ∕L ） BOD（㎎ ∕L ） SS（㎎ ∕L ） 進 水 水 質(zhì) 4550 3150 285 設計去除率 85% 90% 設計出水水質(zhì) 315 285 UASB 反應器容積及主要 工藝 尺寸的確定 (1) UASB 反應器容積的確定 第四章 工藝流程設計計算 24 本設計采用容積負荷法確立其容積 V： VNQSV /0? V— 反應器的有效容積 (m3) S0— 進水有機物濃度 (kgCOD/L) ??? 取有效容積系數(shù)為 ,則實際體積為 335m3。 (2) 主要構(gòu)造尺寸的確定 UASB 反應器采用圓形池子，布水均勻，處理效果好。 取水力負荷 q1=（ m2 h） 反應器表面積 A=Q/q1=反應器高度 H=V/A=采用 2座相同的 UASB 反應器 （一備一用） ，則每個單池面積 A1為： A1=A= mAD 1 ???? ? 取 D=7m 則實際橫截面積 A2=實際表面水力負荷 q1=Q/A2=q1在 — ，符合設計要求。 UASB 進水配水系統(tǒng)設計 (1) 設計原則 ① 進水必須要反應器底部均勻分布，確保各單位面積進水量基本相等，防止短路和表面負荷不均； ② 應滿足污泥床水力攪拌需要，要同時考慮水力攪拌和產(chǎn)生的沼氣攪拌； ③ 易于觀察進水管的堵塞現(xiàn)象，如果發(fā)生堵塞易于清除。 本設計采用圓形布水器，每個 UASB 反應器設 20個布水點。 (2)設計參數(shù) 每個池子的流量 第四章 工藝流程設計計算 25 Q1=Q=(3) 設計計算 查有關(guān)數(shù)據(jù)，對顆粒污泥來說，容積負荷大于 4m3/()時，每個進水口的負荷須大于 2m2， 則 布水孔個數(shù) n 必須滿足 24/2 ?nD? 即n? D2/8=?72/8=， 取 n=18 個 。 則 每個進水口負荷 ： 222 mnDa ?? ??? ? a在 1～ 3m2之間，符合 設計 要求。 可設 3個圓環(huán)，最里面的圓環(huán)設 6個孔口， 中間設 6個， 外圍設 9個，其草圖見圖 4； ① 內(nèi)圈 3 個孔口設計： 服務面積：