参考资料 养猪场废水处理工艺设计养猪场废水处理工艺设计毕业设计毕业设计 目录目录 第一章第一章 绪论绪论 1 1 1 1 养猪污水的来源 1 1 2 养猪污水的特点 1 1 3 养猪污水对环境的危害 1 1 4 养猪污水的资源化 2 1 5 养猪污水的处理方法 2 第二章第二章 方案设计说明方案设计说明 7 7 2 1 工程设计资料 7 2 1 1 设计资料 7 2 1 2 设计依据 7 2 1 3 指导思想 7 2 2 养猪污水处理工艺流程的设计 8 2 2 1 方案选择 8 2 3 处理工艺流程设备说明 11 2 3 1 格栅间 11 2 3 2 沉砂池 11 2 3 3 调节池 11 2 3 4 初沉池 12 2 3 5 中间水池 12 2 3 6 氨吹脱塔 12 2 3 7 上流式厌氧污泥床 UASB 13 2 3 8 生物接触氧化池 14 2 3 9 二沉池 15 2 3 10 污泥贮池 15 2 3 11 污泥浓缩池 15 2 3 12 污泥脱水 16 2 3 13 粪渣干化场 16 2 3 14 消毒池 16 2 3 15 计量堰 16 2 3 16 其他附属构筑物 16 2 3 17 主要设备 17 第三章第三章 设计计算设计计算 1818 3 1 格栅 18 3 1 1 格栅设计数据 18 3 1 2 格栅设计计算 19 3 2 沉砂池 24 3 2 1 沉砂池设计主要原则 24 参考资料 3 2 2 平流式沉砂池的设计参数 24 3 2 3 设计计算 24 3 3 调节池 29 3 3 1 设计数据 29 3 3 2 设计要点与设计要求 29 3 3 3 设计计算 30 3 4 初沉池的设计 32 3 4 1 简介 32 3 4 2 沉淀池的一般设计原则及设计参数 32 3 4 3 设计计算 33 3 5 中间水池 37 3 5 1 简介 37 3 5 2 中间水池设计计算 37 3 6 氨吹脱塔 38 3 6 1 简介 38 3 6 2 设计计算 38 3 7 上流式厌氧污泥床 UASB 42 3 7 1 简介 42 3 7 2 设计计算 43 3 8 生物接触氧化池 50 3 8 1 简介 50 3 8 2 设计依据 51 3 8 3 设计计算 51 3 9 二次沉淀池 55 3 9 1 简介 55 3 9 2 设计参数 55 3 9 3 设计计算 56 3 10 贮泥池 59 3 10 1 贮泥池的作用 59 3 10 2 贮泥池计算 59 3 11 污泥浓缩池 60 3 11 1 简介 60 3 11 2 设计计算 60 3 12 污泥脱水机房 64 3 12 1 简介 64 3 12 2 机械脱水前预处理 64 3 12 3 带式压滤机设备选型 65 3 13 粪渣干化场 67 3 13 1 简介 67 3 13 2 设计计算 67 3 14 消毒池 68 3 14 1 简介 68 3 14 2 紫外线消毒的优点 68 3 14 3 影响紫外线消毒的因素 68 参考资料 3 14 4 紫外消毒设备 69 3 14 5 设计要点 69 3 14 6 设计计算 70 3 15 计量设备 71 3 15 1 计量设备布置原则 71 3 15 2 咽喉式计量槽的一般规定 72 第四章第四章 污水处理站的平面布置与高程布置污水处理站的平面布置与高程布置 7373 4 1 污水处理站的平面布置 73 4 1 1 简介 73 4 1 2 各处理单元构筑物的平面布置 73 4 1 3 管 渠的平面布置 73 4 1 4 辅助建筑物 74 4 2 污水处理站的高程布置 75 4 2 1 简介 75 4 2 2 污水高程 75 4 2 3 污泥高程 82 4 2 4 损失计算 84 4 2 5 确定高程 86 第五章第五章 投资预算投资预算 8787 5 1 工程建设投资预算 87 5 1 1 工程建设投资欲算 87 5 1 2 设备投资欲算 87 致谢致谢 8989 参考文献参考文献 9090 附件附件 9191 参考资料 第一章 绪论 1 1 养猪污水的来源 随着畜牧业的发展 畜产废水排放量日益增加 对农业生态环境和水体环境产 生的负面影响也日益严重 养猪场污水主要是猪的排泄物 猪尿及部分猪粪 和猪 舍冲洗水的混合物 据有关部门测算 头猪日排泄粪尿按 6kg 计 年产粪尿达 2 5t 一个千头猪场日排泄粪尿达 6t 年排量达 2500t 如果用水冲式清粪 头 猪日排污量约为 30kg 年排污水达 万多 t 污水中悬浮物 有机物及氨氮含量均 较高 其中五日生化需氧量 BOD5介于 600 7000mg L 化学需氧量 COD 浓度可达 13000 17000mg L 1 1 2 养猪污水的特点 养猪场污水排水量大 污染负荷高 有机物浓度高 固液混杂 而养猪行业的 利润水平又低 因而要求污水处理工程投资低 运行费用低 处理效率高 因此 我们必须研究出投资少 运行成本低 管理方便 处理效果好的装置和相配套的发 酵工艺 尽可能使污水处理后得到资源化利用 既消除污染 又化害为利 促进经 济发展 1 3 养猪污水对环境的危害 目前 我国的养猪业集约化程度较低 养猪业带来的污染问题尚未引起广泛关 注 而养猪业集约化比率增高 排泄物中含有的氮 磷及剩余饲料将导致单位面积 土地上的排泄量显著增加 如果不加以重视 会给环境带来严重的后果 养猪废水含有大量的氮和磷 如果氮和磷被排入水体 则容易导致水体富营养 化 污染水体 以硝酸盐形式存在于水中的氮倘若被人饮用 则会对人体健康造成 损害 而土壤中的养分过剩 则会使打破土地的生态平衡 排泄物中残留的抗生素 等对人类健康的损害也引起了人类健康学家和畜牧业工作者的重视 规模化养猪场 每天排放的污水量大 集中 并且污水中含有大量污染物 如残留的兽药以及大量 的病原体等 因此如果污水不经过处理就排放于外界环境或直接农用 将会导致当 地生态环境和农田的严重污染 2 因为我国畜禽养殖企业长期以来只是片面追求经济效益 环保意识薄弱 对粪 便污水处理方法落后 致使大量的粪便随冲洗水直接排放 甚至有的将粪便直接排 参考资料 入外界水环境中 严重污染了的水质 养猪场排放含粪尿的污水中的生化 指标极高 其中 COD 值和 BOD 值远远超过国标 高浓度的有机污水排入江河湖泊中 造成水质不断恶化 其中污水中高浓度的氮 磷是造成水体富营养化的主要原因 使水中的藻类过度生长 从而导致鱼类的大量死亡 Roland 等 1993 严重威胁到了 水产业的发展 畜禽粪便污水不仅污染到了地表水 至使地表水中的硝酸盐含量超 出规定围 50mg L 而且其有毒 有害成分还容易进入到地下水中 严重污染地下 水 一旦地下水被污染了 是极难治理恢复的 将会造成较持久性的污染 养猪场 在污染周围环境的同时 也污染了自身的环境 严重地威胁了畜牧养殖业的自身可 持续发展 猪体的微生物主要是包含在粪便通过消化道排出体外 通过养猪场污物的排放 进入外界环境中从而造成严重的微生物污染 如果对这些粪污不加以无害化处理 大量的有害病菌一旦进入环境 不但会直接威胁畜禽自身的生存 还会严重威胁到 人体健康 3 1 4 养猪污水的资源化 使养猪场的粪污得到资源化利用 畜禽养殖业污水中含有较多的氮 磷 钾等 养分 污水经过适当的净化处理可以用于农田 绿地的灌溉 进入渔塘养鱼 有条 件时还可考虑回用冲洗畜舍 固体粪污经处理后可作为高效有机肥 利用畜禽粪便 生产有机肥 不仅可减轻畜禽粪便对环境的污染 还可提高土壤有机质含量 提高 土壤肥力 1 5 养猪污水的处理方法 1 5 1 物理处理方法 物理处理是指通过物理方面的重力或机械力作用使污水水质发生变化的处理过 程 物理处理方法有 格栅 沉淀 过滤等 物理方法主要是去除污水中较大的悬 浮物和杂质 饲料残渣 猪毛猪尿及其它可以堵塞或磨损管道和水泵的物质 还有 污水经化学处理的反应产物 污水生物处理后生成的活性污泥或生物膜 4 1 5 2 化学处理方法 化学处理是利用化学反应的作用以去除水中的杂质 化学处理方法有 混凝 消毒 中和等 污水化学处理对象有 污水中溶解性 的有害物质 如酸碱性有机物 和各种有机溶剂等 参考资料 1 5 3 生物处理方法 生物处理是微生物在酶的催化作用下 利用微生物的新代谢功能 对污水中的 污染物质进行分解和转化 1 厌氧生物处理技术 厌氧生物处理时在没有分子氧及化合态氧存在的条件下 兼性细菌与厌氧细菌 降解和稳定有机物的生物处理方法 5 1 水解酸化池 水解酸化池主要包括以下几个部分 池体 一般为矩形或圆形 水解酸化池的经济高度一般为 4 6m 之间 另外 可以对 水解酸化池进行分格 分格后 每一单元尺寸减少 可提高配水的均匀性 同时有 利于维护和检修 配水系统 常用的配水方式有 一管一孔布水 一管多孔配水方式 分枝式配水方式 出水收集装置 水解酸化池的出水可以采用设于池水表面三角出水堰进行收集 排泥系统 当水解酸化池污泥达到一定高度后应进行排泥 排泥的高度的设定应考虑排出 低活性的污泥 保留高活性的污泥 通常污泥的排放点设在污泥区的中上部 可采 用定时排泥方式 每日排泥一至二次 作用机理 通常把厌氧发酵过程分为四个阶段 即 a 水解阶段 b 酸化阶段 c 酸衰退阶段 d 产甲烷阶段 水解阶段 能使固体有机物降解为污水中的溶解性 物质 以及将大分子有机物质降解为小分子物质 在产酸阶段 碳水化合物等有机 物被降解为有机酸 主要是乙酸 丁酸等 水解和酸化反应进行得相对较快 一般 不容易将它们分开 此阶段的主要微生物是水解 产酸细菌 5 水解酸化池可将大分子物质转化为小分子物质 将环状结构转化为链状结构 进一步提高了废水的 BOD COD 比 增加了废水的可生化性 为后续的消毒处理创造 了良好的环境 污水经过水解反应后可提高其生化性能 降低污水 pH 值 减少污泥 产量 为后续好氧生物处理创造有利条件 2 升流式厌氧污泥床反应器 UASB 上升式厌氧污泥床反应器是由荷兰的 Lettinga 教授等在 1972 年研制 于 1977 参考资料 年开发的 由于在反应器可以培养出大量厌氧颗粒污泥 使反应器的负荷很大 对 一般的高浓度有机污水 当水温在 30 左右时 负荷可达 10 20KgCOD m3 d 5 UASB 法与其它厌氧反应器相比 具有一系列的优点 1 污泥床生物量多 2 容积负荷率高 污水在反应器的水力停留时间短 因此所需池容大大减小 3 设备简单 操作方便 无需设污泥回流装置 不需填充填料 也不需要设置机 械搅拌装置 造价相对便宜 便于管理而且不存在堵塞问题 3 厌氧生物滤池 厌氧生物滤池是密封的水池 池放置填料 微生物附着生长在填料上 平均停 留时间可长达 100d 左右 滤料可采用拳状石质滤料 如碎石 卵石等 粒径在 40mm 左右 也可以采用塑料填料 塑料填料具有较高的孔隙率 质量也轻 但是价 格较贵 根据对一些有机污水的实验结果 当温度在 25 30 时 在使用拳状滤料时 体积负荷可达 3 6 KgCOD m3 d 在使用塑料填料时 体积负荷可达 3 10 KgCOD m3 d 厌氧生物滤池的主要优点是 处理能力较高 率池可以保持很高的微生物浓度 不需另设泥水分离设备 出水 SS 较低 设备简单 操作方便等 厌氧生物滤池的主要缺点是 滤料费用较高 滤料容易堵塞 特别是下部 生物膜 很厚 堵塞后 没有简单有效地清洗方法 2 好氧生物处理技术 污水的好氧生物处理技术是在有氧存在的条件下 利用好氧微生物 将有机物 降解的污水处理方法 污水中存在的各种有机污染物 主要是以胶体状或溶解态存 在 这部分有机物经过一系列的生化反应 逐级降解 最终将转化为无机物 达到 无害化 1 活性污泥法 性污泥法是目前污水处理中应用最广泛的好氧生物处理技术 也是一项极具发 展前景的污水处理技术 近几十年以来 对其生物反应和净化机理的研究取得了长 足的发展 工艺流程渐渐成熟 合理