【正文】 .............................. 56 社會效益 ........................................................... 56 節(jié)約能源 ........................................................... 56 參考文獻(xiàn) .................................................................... 57 致謝 ........................................................ 錯誤 !未定義書簽。 附件 ........................................................................ 58 xx 畜禽養(yǎng)殖業(yè)公司 600m3/天養(yǎng)豬場廢水處理工程設(shè)計 第 1 頁 共 60 頁 1 工程概況 近年來，我國工廠化生產(chǎn)的大型豬場發(fā)展迅速，而且規(guī)模不斷擴(kuò)大，生 產(chǎn)規(guī)模從幾千頭發(fā)展到幾十萬頭。畜禽排放的大量糞尿與養(yǎng)殖場的大量廢水，大多未經(jīng)妥善回收利用與處理、處置即直接排放，對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，產(chǎn)生極其不良的影響。城市畜禽養(yǎng)殖業(yè)已經(jīng)成為或正在成為與工業(yè)廢水和生活污水相當(dāng)甚至更大的污染源。該養(yǎng)殖場主要的廢水由豬廠的糞便（以固體形式為主）和清洗養(yǎng)豬廠形成的污水（包括殘留豬糞尿液）兩個方面組成，排放總量約為 600m3/d 左右。而且，污水的不合格外排，對周圍的水系造成很大的污染。一般均為幾個方法的組 合，這些方法又受地區(qū)氣候的影響，廠區(qū)廢水處理場地的影響等。 2 設(shè)計依據(jù) 廠家提供的有關(guān)設(shè)計文件和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)； 《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB89781996）； 《給水排水設(shè)計手冊》第五冊 城市排水； 《給水排水快速設(shè)計手冊》第二冊 排水工程； xx畜禽養(yǎng)殖業(yè)公司 600m3/天養(yǎng)豬場廢水處理工程設(shè)計 第 2 頁 共 60 頁 《環(huán)境工程設(shè)計手冊》（修訂版）； 《給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（ GBJ6984）； 《程式區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》（ GB309693）； 《氧氣曝氣設(shè)計規(guī)程》 (CECS 114： 2020)； 《給水排水構(gòu)筑物施工及驗收規(guī)范》 (GBJ141—90) 《建筑結(jié)構(gòu)可靠度統(tǒng)一設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（ GB500682020） 《給水排水工程鋼筋混凝土水池結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程》 (CECS 138:2020) 《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（ GB508492） 3 設(shè)計原則 貫徹執(zhí)行國家環(huán)境保護(hù)政策，按照國家有關(guān)法規(guī)、規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計； 工藝流程選擇要考慮當(dāng)?shù)氐木唧w情況，要根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)和出水水質(zhì)的要求，選擇工藝技術(shù)先進(jìn)，處理效果穩(wěn)定、可靠，操作管理簡單，節(jié)能，占地面積小，工程投資省和運(yùn)行費(fèi)用低的工藝； 選用國內(nèi)先進(jìn)， 高效節(jié)能，性能可靠、運(yùn)行管理方便的設(shè)備，提高自動化程度，減少維護(hù)工作量，減輕操作人員的勞動強(qiáng)度； 采用現(xiàn)代化管理模式，系統(tǒng)分散控制，集中管理，減少人員編制； 設(shè)計中充分考慮防止環(huán)境污染，噪聲低、基本無異味，不影響周圍環(huán)境； 廠區(qū)平面布置力求布局合理，功能齊全。 畜禽糞便污染物盡可能的最大資源化，變廢為寶，回歸大自然。對于廢水處理站外的進(jìn)、出水管道，道路，供電，通訊，線路設(shè)計不屬于本方案范圍 。 沉淀池按水流方向來區(qū)分為平流式，豎流式及輻流式等三種。它具有沉淀效果好，對沖擊負(fù)荷和溫度變化的適應(yīng)能力較強(qiáng)，施工簡單，造價低，多個池子易于組合為一體，節(jié)省占地面積等優(yōu)點(diǎn)。它是在無氧條件下，靠厭氧細(xì)菌的作用分解有機(jī)物。厭氧生物處理包括多種方法，有化糞池、厭氧生物濾池、厭氧接觸法、上流式厭氧污泥床反應(yīng)器、兩段厭氧處理法、厭氧膨脹床、厭氧流化床、厭氧生物轉(zhuǎn)盤和兩相厭氧法等。幾種厭氧處理方法的特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)見表 62： 表 62 各類厭氧 處理法的特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn) 反應(yīng)法 特 點(diǎn) 優(yōu) 點(diǎn) 缺 點(diǎn) 傳統(tǒng)消化法 在一個消化池內(nèi)進(jìn)行酸化，甲烷化和固液分離 設(shè)備簡單 反應(yīng)時間長，池容積大。 厭氧生物濾池 微生物固著生長在濾料表面。 設(shè)備簡單。 底部易發(fā)生堵塞。 厭氧接觸法 用沉淀池分離污泥并進(jìn)行回流。 能承受較高負(fù)荷。 負(fù)荷高時污泥會流失。 上流式厭氧污泥床反應(yīng)器 消化和固液分離在一個池內(nèi)。 負(fù)荷率高，容積小，能耗低，不需攪拌。池的構(gòu)造復(fù)雜。 能承受較高負(fù)荷，耐沖擊。 設(shè)備較多，運(yùn)行操作較復(fù)雜。 xx畜禽養(yǎng)殖業(yè)公司 600m3/天養(yǎng)豬場廢水處理工程設(shè)計 第 5 頁 共 60 頁 好氧生物處理 傳統(tǒng)活性污泥法、氧化溝法、接觸氧化法、生物濾池法、序列間歇式活性污泥法（ SBR），這四種是在養(yǎng)豬場廢水處理中應(yīng)用比較多 的好氧反應(yīng)器。在溝渠內(nèi)安裝與渠寬等長的機(jī)械式表面曝氣裝置，常用的有轉(zhuǎn)刷和葉輪等。氧化溝多用于處理中、小流量的生活污水和工業(yè)廢水，可以間歇運(yùn)轉(zhuǎn)，也可以連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。 圖 61 氧化溝 平面圖 氧化溝工藝具有以下特點(diǎn)： (1) 氧化溝的溝渠長度較大，污水在氧化溝內(nèi)停留的時間長，污水的混合效果好。污泥的 BOD 負(fù)荷低，同延時曝氣法?？梢源婊?、繁殖世代時間長、增殖速度慢的微生物，如硝化菌； (5) 如采用一體式氧化溝，可不單獨(dú)設(shè)二次沉淀池，使氧化溝與 二沉池合建。 氧化溝工藝的缺點(diǎn)：占地面積較大；在寒冷的氣候條件下，因為表面爆氣器會造成表面冷卻或者結(jié)冰，降低污水的溫度，而污水的溫度降低，對生化反應(yīng)尤其是硝化反應(yīng)的影響較大，對氧化溝不利。在填料上布滿生物膜，污水與生物膜廣泛接觸，在生物膜上微生物的新陳代謝功能的作用下，污水中有 機(jī)污染物得到去除，污水得到凈化；生物接觸氧化技術(shù)的另一項技術(shù)實(shí)質(zhì)是采用與曝氣池相同的曝氣方法，向微生物提供其所需要的氧，并起到攪拌與混合作用。 生物接觸氧化法在工藝發(fā)面的特點(diǎn)：由于曝氣，在池內(nèi)形成液、固、氣三相共存體系，有利于氧的轉(zhuǎn)移，溶解氧充沛，適于微生物存活增殖；在生物膜上能夠形成穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)與食物鏈，無污泥膨脹之慮；填料表面全為生物膜所布滿，形成了生物膜的主體結(jié)構(gòu)，污水在其中通過起到類似 ―過濾 ‖的作用，能夠有效地提高凈化效果。 生物接觸氧化法的主要缺點(diǎn)是：如設(shè)計或運(yùn)行不當(dāng)，填料可能堵塞，此外，布水、曝氣不易均勻，可能在局部部位出現(xiàn)死角。被處理的原污水，從池上部進(jìn)入池體，并通過由填料組成 的濾層，在填料表面形成由微生物棲息形成的生物膜。在微生物的新陳代謝下，有機(jī)污染物被降解，污水得到處理。 氧化溝工藝具有以下特點(diǎn)： (1) 氣液在濾料間隙充分接觸，由于氣、液、固三相接觸，氧轉(zhuǎn)移率高，動力消耗低； (2) 本設(shè)備自身具有截留原污水中懸浮物與脫落的生物污泥 的功能，因此，無需設(shè)沉淀池，占地??； (3) 以 35mm的小顆粒作為濾料，比表面積大，微生物附著力強(qiáng)； (4) 池內(nèi)能夠保持大量的生物量，再由于截留作用，污水處理效果良好； (5) 無需污泥回流，也無污泥膨脹之慮，如反沖洗全部自動化，則維護(hù)管理業(yè)非常方便。曝氣池的運(yùn)行操作，是由流入；反應(yīng)；沉淀；排放；待機(jī)（閑置）等五個工序所組成。 圖 62 間歇式活性污泥法曝氣池運(yùn)行操作 5 個工序示意圖 序批式活性污泥法具有如下特點(diǎn)： (1) 在大多數(shù)情況下（包括工業(yè)廢水處理），無需設(shè)置調(diào)節(jié)池； (2) SVI 值較低，污泥易于沉淀，一般情況下，不產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象； (3) 通過對運(yùn)行方式的調(diào)節(jié)，在單一的曝氣池內(nèi)能夠進(jìn)行脫氮和除磷反應(yīng)； 流入 反應(yīng) 沉淀 排放 待機(jī) xx畜禽養(yǎng)殖業(yè)公司 600m3/天養(yǎng)豬場廢水處理工程設(shè)計 第 8 頁 共 60 頁 (4) 應(yīng)用電動閥、液位計、自動計時器及可編程序控制器等自控儀表，可能使本工藝過程實(shí)現(xiàn)全部自動化，而由中心控制室控制； (5) 運(yùn)行管理得當(dāng)，處理水水質(zhì)優(yōu)于連續(xù)式； (6) 加深池深時，與同樣的 BODSS 負(fù)荷的其它方式相比較，占地面積較??； (7) 耐沖擊負(fù)荷，處理有毒或高濃度有機(jī)廢水的能力強(qiáng)。且有通過氧化還原電位實(shí)時控制 SBR 反應(yīng)進(jìn)程的報道，進(jìn)一步提高了對氮磷的去除效果、節(jié)約了能源和投資。 xx 畜禽養(yǎng)殖業(yè)公司 600m3/天養(yǎng)豬場廢水處理工程設(shè)計 第 9 頁 共 60 頁 7 工藝流程 圖 71 污水處理工藝流程圖 本工程污水通過污水管網(wǎng)經(jīng)格柵后用泵提升至集水池，再自流進(jìn)入水力篩網(wǎng)，經(jīng)初沉池沉淀后的水自流進(jìn)入調(diào)節(jié)池，再用污水泵送至酸化水解池提高生化性能， 70%的水量送入 UASB 反應(yīng)器進(jìn)行厭氧反應(yīng)，經(jīng)厭氧處理后的出水自流進(jìn)入配水池，與水解酸化池未經(jīng)厭氧反應(yīng)的 30%水量均勻混合后，出水自流進(jìn)入 SBR 反應(yīng)池進(jìn)行生化反應(yīng)，經(jīng) SBR 反應(yīng)池的出水自流進(jìn)入淺層氣浮池，最終流入現(xiàn)有的養(yǎng)殖塘。 UASB 反應(yīng)器、 SBR 反應(yīng) 器、初沉池的污泥排至污泥濃縮池，通過濃縮處理后進(jìn)入帶式脫水機(jī)進(jìn)行脫水，濾餅外運(yùn)，濾液回流至集水池進(jìn)入再處理。 xx畜禽養(yǎng)殖業(yè)公司 600m3/天養(yǎng)豬場廢水處理工程設(shè)計 第 10 頁 共 60 頁 8 主要構(gòu)筑物及設(shè)備的選型 設(shè)計流量確定： 平均流量： Qa=600m3/d= 25m3/h=總變化系數(shù)： ? 式中： Qa－平均流量， L/s； 則：z ?? 設(shè)計最大流量 Qmax： Qmax= KzQ a=600 =1320m3/d =55m3/h = 格柵渠 由于本工程廢水主要由豬廠的糞便（以固體形式為主）和清洗養(yǎng)豬廠形成的污水（包括殘留豬糞尿液）兩個方面組成，廢水中含有大量的固體懸浮物和大顆粒雜質(zhì)，因此為防止廢水中大量的固體懸浮物，雜質(zhì)堵塞，損壞后續(xù)處理設(shè)施，污水在進(jìn)入集水池池前，設(shè)置兩格柵井（一用一備）。安裝傾角 α=75176。 (2) 柵條間隙數(shù) n： m a x sin 0 .0 1 5 sin 7 5 = 8 .3e 0 .0 1 0 .3 0 .6Qn hv ? ???? ?? （ 81） 柵條間隙 n 取為 9。 (4) 進(jìn)水渠道漸寬部分長度 L1： xx畜禽養(yǎng)殖業(yè)公司 600m3/天養(yǎng)豬場廢水處理工程設(shè)計 第 11 頁 共 60 頁 111 tan2 ?BBL ?? （ 83） 式中： B1—進(jìn)水渠道寬度； α1—進(jìn)水渠道漸寬部位的展開角，一般 α1=20176。 (9) 格柵總長度： L=L1+L2+++H1/tanα= (10) 每日柵渣量： m a x 1z864001000QWW K??? （ 86） 30. 01 5 0. 15 86 40 0 0. 09 / d10 00 2. 2 m????? 取單位體積污水柵渣量 W1 為 小于于 /md，采用人工清渣。根據(jù)本次設(shè)計污水量，設(shè)置水力停留時間 HRT=20min，有效容積 =，規(guī)格 2m，鋼砼結(jié)構(gòu)，地下式，計算過程如下： (1) 有效容積 V： V Qt? （ 87） 式中： t—停留時間， h ，取 =20mint 。 則： 21 2 .5 6 .2 5 ( m )2VF h? ? ? (3) 池子總高 H： 1H h h?? （ 89） xx畜禽養(yǎng)殖業(yè)公司 600m3/天養(yǎng)豬場廢水處理工程設(shè)計 第 13 頁 共 60 頁 式中： h1—池子超高， m，取 1h = 。采用楔形條縫焊接不銹鋼篩板制成弧形篩面或平面過濾篩面，待處理的水通過溢流堰均勻分布到傾斜的篩面上，固態(tài)物質(zhì)被截留，過濾后的水從篩板縫隙中流出，同時在水力作用下，固態(tài)物質(zhì)被推到篩板下端排出，從而達(dá)到分離的目的。 根據(jù)污水量 25m3/h 和篩板縫隙 1mm，本項目選用深圳市新環(huán)機(jī)械工程設(shè)備有限公司的 RHG0518 水力篩，共安裝兩臺（一用一備），安裝示意圖見圖 82，設(shè)備安裝規(guī) 格見表 81?；旌鲜侨〉昧己眯跄Ч闹匾疤?。混合設(shè)備的基本要求是藥劑與水的混合快速均勻。采用何種混合方式應(yīng)根據(jù)凈水工藝布置、水質(zhì)、水量、藥劑品種等因素綜合確定。 絮凝階段 絮凝過程就是在外力作用下具 有絮凝性能的微絮粒相互接觸碰撞，從而形成更大的穩(wěn)定的絮粒，以適應(yīng)沉降分離的要求。絮凝過程需要足夠的反應(yīng)時間。通常與沉淀池合建。水力絮凝是利用水流自身的能量，通過流動過程中的阻力給液體輸入能量。目前， 水力絮凝的形式主要有隔板絮凝、折板絮凝、網(wǎng)格絮凝和穿孔旋流絮凝。機(jī)械絮凝是通過電機(jī)或其他動力帶動葉片進(jìn)行攪動，使水流產(chǎn)生一定的速度梯度。 由于本設(shè)計污水處理量較小，使用水力絮凝裝置體積過小、設(shè)備安裝不便，因此使用機(jī)械絮凝裝置，設(shè)計計算如下： xx畜禽養(yǎng)殖業(yè)公司 600m3/天養(yǎng)豬場廢水處理