養(yǎng)豬場(chǎng)廢水處理設(shè)計(jì)方案

1、養(yǎng)豬場(chǎng)廢水處理設(shè)計(jì)方案養(yǎng)豬場(chǎng)產(chǎn)生的廢水中有機(jī)物的含量非常的高，直接排放會(huì)對(duì)環(huán)境造成很大的 影響，所以必須對(duì)其進(jìn)行必要的處理。首先是由格柵處理廢水中體積較大的懸浮顆粒物及垃圾。由于養(yǎng)殖廢水中含 有大量的砂類物質(zhì)，所以有必要設(shè)置沉砂池來(lái)去除這些東西。設(shè)置調(diào)節(jié)池使得出 水符合下一部的反應(yīng)條件。由于水中的有機(jī)物含量較高，還應(yīng)該設(shè)立一個(gè)水解池 降低其濃度。之后采用UASB工藝處理水中的大量有機(jī)物，最后達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。以下是工藝的大體流程：主要構(gòu)造物的設(shè)計(jì)尺寸1.格柵的設(shè)計(jì)參數(shù)：B = S （n 一 1） + b - nQ sin an = maxb - h - v式中B 柵槽寬度，m ；S 柵條寬度，m

2、；本設(shè)計(jì)取S =50 mm = 0.05 m ；b 柵條凈間隙，m ；取b=10 mm ；n 格柵間隙數(shù)；Q 最大設(shè)計(jì)流量， m 3 / s ；maxa 格柵安裝傾角；本設(shè)計(jì)取a = 60。，一般取45-75度；過(guò)柵流速；一般取0.1T.0 m / s，本式取v = 0.1 m / s；sin a 經(jīng)驗(yàn)修正系數(shù)；h 柵前水深，取 h = 0.1 m ；10 4m 3 /s 。已知水流的設(shè)計(jì)流量是 Q =40 m 3 / d = 10 4m 3 /s 。帶入以上數(shù)據(jù)可得：Q 吋sin a =4. 6 x 10 -4 x Psin 60 廠n = max =5 ，b - h - v1 x 10 -

3、2 x 0. 1 x 0. 1代入數(shù)據(jù)得 B = S(n 1) + b - n =0. 04 x 4 + 0. 01 x 5 = 0. 21m。由于本設(shè)計(jì)流量較小，計(jì)算出來(lái)的格柵的寬度也較小。過(guò)柵水頭損失：h = k - h20” V 2h = c, sin a0 2 g式中 h 過(guò)柵水頭損失， m ；2h 計(jì)算水頭損失， m ；0c 阻力系數(shù)，其值與柵條的斷面幾何形狀有關(guān)；g 重力加速度，取9.81 m / s2 ；v2=c -2gk 格柵受污染物堵塞后，水頭損失增大倍數(shù)，一般采用v2=c -2g/S、4 V 2sin a = p()3 - sin ab2g/0.05、40. 01,=2.

4、42 x () 3 - sin 60 0.012 x 9.81= 0.009m= 3 x 0.009 = 0.027m柵后槽的總高度：H = h + h + h12式中：H 柵后槽總高度，m ；h 柵前水深， m ；h 格柵前渠道超高，一般取h =0.3 m ；11h 格柵的水頭損失，由上式確定；2H 二 h + h + h =0.1 + 0.3 + 0. 027 = 0.427 m 。格柵的總長(zhǎng)度：Htan 格柵的總長(zhǎng)度：Htan aL = L + L + 0.5 m + 1.0 m +12式中：L 進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度，m， L = ，其中，B為進(jìn)11 2 tan a11水渠道寬度， m

5、 ， a 為進(jìn)水渠道漸寬部位的展開(kāi)角度；1L 格柵槽與出水渠道連接處的漸窄部位的長(zhǎng)度，一般取L = 0.5L ；2 2 1H 格柵前槽高， m 。1取 B = 0.07 m， a = 10。， H = h + h 。1 1 1 2代入數(shù)據(jù)可得：L =止佯=0.13 0.07 =0.2m ；12 tan a 2 tan 10。1L = 0.5L =0.5 x 0.2=0.1 m ； 21H = h + h =01+0027=0127 m ； 12H0 . 127所以 1 二=0. 07m ；tan a tan 60 oL = L L = L + L12=0.1+0.2+0.07+1.5=1.87

6、 m 。+ 0.5 m + 1.0 m +tan a 每日柵渣量：W = Q max W J 陽(yáng)00 每日柵渣量：K -1000z式中： W 每日柵渣量， m3/d ；W 單位體積污水柵渣量，m3（10 3 m3污水），一般取0.1 0.01，細(xì)格柵取1大值，粗格柵取小值；K 污水總流量變化系數(shù)。 z在本式中取W =0.05 m 3/（103 m 3污水）；1Q W x 86400/ q “4 門卞 y/inn因此每日柵渣量：W = max 1= 4.6 x 10 -4 x 0.05 x 86400=K 10001. 3 x 1000z1. 5 x 10 - 3 m 3 / d。采用機(jī)械除渣。

7、設(shè)計(jì)兩臺(tái)格柵機(jī)，一臺(tái)正常運(yùn)行，一臺(tái)備用，以便使運(yùn)行的 格柵機(jī)進(jìn)行維修。2.沉砂池的設(shè)計(jì)參數(shù)：取流過(guò)截面的流速v = 0. 1m / s,水流停留時(shí)間t = 50s，有效水深h = 0.5m，排2沙時(shí)間間隔取2天，沉砂量0.03L /m 3。Q沉砂池部分長(zhǎng)度L = vt = 0 . 1 x 50 = 5 mQ2 水流斷面面積 A4. 6 x 10 -4max4. 6 x 10 Q2 水流斷面面積 A4. 6 x 10 -4max4. 6 x 10 -3 m 2，0. 14. 6 x 10 -39. 2 x 10 -3 m ，0. 586400 xQxTmax1000 kQ貯沙斗所需容積=8640

8、0 x 4.6 x 10 - 4 x 2 x 0.031000 x 1 . 31.84 x 10 -3m 3Q5 貯沙斗 尺寸設(shè)貯沙斗底寬b = 0.5m，Q5 貯沙斗 尺寸設(shè)貯沙斗底寬b = 0.5m，斗壁與水平面傾角為60。，斗高0.2m，則貯沙斗上口寬2h0.2 + 0.50.70 m ，tan 60 貯沙斗容積V(2b 2 + 貯沙斗容積V(2b 2 + 2b b112b 2)=27. 3 x 10 - 2m31. 84x 10 -3 。采用重力排砂，設(shè)池底坡度為0.06，坡向沉砂斗。沉砂室有兩部分組成一部分是沉砂斗另一部分為沉砂池坡向沉砂斗的過(guò)渡部分。沉砂室的寬度為 L = 2(L

9、+ b) + 0. 2m (0.2為兩個(gè)沉砂斗之間的墻壁厚度)，所以2LL = b 0. 1 = 2. 5 0. 7 0. 1 = 1. 7m2 2沉砂池高度h，= h + 0. 06L = 0. 70 + 0. 06 x 1. 7 = 0. 802 m。332Q沉沙池總高度H，設(shè)超高取h = 0.2m,1H = h + h + h = 0. 2 + 0. 802 + 0. 5 = 1.502 m。123 沉砂池的沉砂經(jīng)排砂裝置排除的同時(shí)往往是砂水混合體為進(jìn)一步分離出砂 和水需配套砂水分離器。平流沉砂池出砂含有較多有機(jī)物因此需要配備洗砂機(jī)對(duì) 出砂進(jìn)行洗滌否則容易引起大量細(xì)菌的滋生。3調(diào)節(jié)池的設(shè)

10、計(jì)參數(shù)： 調(diào)節(jié)池設(shè)置為長(zhǎng)方形。24q 進(jìn)料流量，單位為每立方米每天（ m 3 / d ）；t原料滯留時(shí)間，單位為小時(shí)（h），以發(fā)酵原料量變化為一個(gè)周期為宜。設(shè) 原料停留時(shí)間為 6h。所以調(diào)節(jié)池的有效容積V =毀蘭=10m3。24Q設(shè)調(diào)節(jié)池的有效水深為1.5m，因此調(diào)節(jié)池的面積為A = V = 10 = 6.7m 2。 h 1. 5Q設(shè)調(diào)節(jié)池的寬度為2m,所以其長(zhǎng)度為L(zhǎng) = A = 3.35m。2取調(diào)節(jié)池的保護(hù)高度為0.5m，所以調(diào)節(jié)池的總高度為2m。調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì)為地下式，其欄桿高出地面1.2m。池內(nèi)底部設(shè)計(jì)污泥貯斗用來(lái) 去除污泥，同時(shí)去除小部分的 TP 和氨氮。水解池的設(shè)計(jì)參數(shù)：對(duì)于固體含量較高

11、的發(fā)酵原料，應(yīng)該設(shè)置水解酸化池。水解池采用半地下式的結(jié) 構(gòu)，采用底部布水向上流的方式。Q水解池的有效容積V = q t。t 一酸化時(shí)間，單位為天（d），纖維素含量較高的桔梗和牛糞，酸化時(shí)間宜為2 3天，雞和豬糞的酸化時(shí)間宜為 612小時(shí)，其他廢水待測(cè)。水解池的有效容積為V = 40 x 0. 5 = 20m3。Q水解池的有效水深一般采用4.06.0m。本次設(shè)計(jì)采用4.0m。水解池的有效面積為A = 20 = 5m 2。4水解池設(shè)兩格，每格的長(zhǎng)度為2m，寬度為1.5m，共6 m 3。UASB 反應(yīng)池參數(shù)的設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)水量Q = 40 m 3 / d =色m 3 / h。3Q UASBQ UASB的

12、有效容積為v有效QS0NvV有效反應(yīng)器的有效容積EQ，UASB反應(yīng)器的設(shè)計(jì)流量，m3/d ;N 容積負(fù)荷，kgCOD / m3 . d ;vS 進(jìn)水有機(jī)物濃度， kgCOD / m 3 。 0本設(shè)計(jì)中容積負(fù)荷取常溫（15-25CC ）下，取容積負(fù)荷S =4kgCOD / m3 . d。 0v有效40 v有效40 x 124120m 3 。5水力負(fù)荷取 q = 0.4m3 /(m 2 . h)，則 A = J = 5m 2。 0.4所以h120所以h12024m 。Q 將UASB設(shè)計(jì)成圓形，出水均勻，效果好。采用兩個(gè)相同的UASB池。A=1120=60 m 3。2A=1114A _兀D 2，所以

13、 D =8. 7m 沁 9m。4兀實(shí)際截留面積A=丄冗D 2 = 1 x 3. 14 x 81 = 63.5m 2。44Q4 配水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：本設(shè)計(jì)為圓形布水器，每個(gè)UASB反應(yīng)器設(shè)36個(gè)布水點(diǎn)。每個(gè)UASB的流量為Q = = 5m3 / h3x 26UASB 設(shè)計(jì)計(jì)算草圖UASB 設(shè)計(jì)計(jì)算草圖圓環(huán)直徑計(jì)算，每個(gè)孔口的服務(wù)面積為：冗D 冗D 2436x 3. 14 x 81=1.8=1.8m2 o36a 介于 1 3 之間，符合設(shè)計(jì)要求。設(shè)計(jì)內(nèi)圓環(huán)設(shè)計(jì) 6 個(gè)，中間環(huán)設(shè)計(jì) 12 個(gè)，外 圓環(huán)設(shè)計(jì)18個(gè)。a. 內(nèi)圓環(huán) 6 個(gè)孔口設(shè)計(jì)：10 .8 m 2 ，折合成服務(wù)圓的直徑D 折合成服務(wù)圓的直徑

14、D =1：40 = 3.7m。:3. 14用此直徑作一個(gè)虛圓，在該圓內(nèi)等分虛圓面積處設(shè)一實(shí)圓環(huán)，在其上布個(gè)6 個(gè)孔口，則圓的直徑計(jì)算如下：:竺；亠:竺；亠0仝=2.6m。3. 14b.中間圓環(huán)12個(gè)孔口設(shè)計(jì):12 x 1 . 821 .6m 2 ，折合成服務(wù)圓的直徑D4(S + S )：4 x (10.8 + 21.6)3. 146. 4m 。中間圓環(huán)的的直徑計(jì)算如下：丄冗（D1s所以d；6. 4-2S5. 2 m 。c外圓環(huán) 18 個(gè)孔口設(shè)計(jì)：18 X 1 .832 .4m 2 ，折合成服務(wù)圓的直徑4(S + S1外圓環(huán)的直徑計(jì)算如下： 4 x (10. 8 + 21 . 6 + 32. 4

15、)9 . 1m3. 14所以 d：9.12 X 冗-2S3：9. 12 X 3. 14-2 x 32. 47 . 883. 1405三相分離器的設(shè)計(jì):三相分離器要具有氣、液、固三相分離的功能。三相分離器的設(shè)計(jì)主要包括沉淀區(qū)、回流縫、氣液分離器的設(shè)計(jì)a.沉淀區(qū)的設(shè)計(jì)：沉淀區(qū)面積：A = 1 冗D 2 = 1 x 3. 14 x 81 = 63.6m 2。44b回流縫的設(shè)計(jì)：取h = 0. 3m, h = 0. 5m, h = 1. 2m， 如上圖所示：123hb = 31 tan 0式中： b 下三角集氣罩底水平寬度， m ；10 下三角集氣罩斜面的水平夾角；h 下三角集氣罩的垂直高度， m ；

16、3h1.2b=3=1. 0m ;1tan 0tan 50b=9 - 2b= 7 m 。下三角集氣罩之間的污泥回流逢中混合液的上升流速V可用下式計(jì)算:式中: Q式中: Q反應(yīng)器中廢水流量， m 3 / h；S 上三角形與集氣罩回流縫之間的面積， m 2；2上圖中的CD取上圖中的CD取cd = i.2m，上集氣罩下底寬CF7.6 m 。則DHDE2DH + CF2 x 0. 92 + 7.69 . 44 m ；冗(CF + DE DHDE2DH + CF2 x 0. 92 + 7.69 . 44 m ；冗(CF + DE ) CD3. 14 x (7. 6 + 9. 44) x1.2=32 m 2

17、 ；確定上下三角形集氣罩相對(duì)位置尺寸，由圖可知:CH =CD - cos 50 = 1. 2 x cos 50 =0.77 m ；AIDI tan 50(DE 一 b ) x tan50(9. 44 一 7) x tan 501 . 45 m=CD x Sin 50。= 1. 2 x Sin 50。= 0. 92m ；因此：h = CH + Al = 1. 45 + 0. 77 = 2. 22m ；4設(shè) h = 1. 0m ；5由上述尺寸可計(jì)算出上集氣罩上底直徑為：CF 一 2h tan 40 0 = 7. 6 一 2 x tan 40 0 = 6. 0m ；5CD1.2BC=1.87m ；c

18、os 50 0cos50 0DI=(DE b)=丄(9. 44 7) 1. 22m ；222DI1.22AD= =1.90 m ；cos 50 0cos50 0DH0.92BD= =1.43 m ；cos 50 0cos50 0AB= AD 一 BD =1.90 一 1.43 = 0.47m ；c氣液分離設(shè)計(jì)設(shè)氣泡的直徑d =0.01cm，水溫T 20 C ， p 1.03 g / cm 3，p = 1.2 x 10 -3 g / cm -3， v = 0. 0101 cm 2 / s， p = 0.95，g卩=v - p = 0. 01 x 1. 03 = 0. 0104 g / cm - s，1般廢水的粘度卩大于干凈水的卩，所以取卩=0.02 g / cm - s由斯托克斯公式可得氣體上升速度為：V = ( p -p )d2b 18 m 1 g0. 95 x 9. 81=(1. 03 1. 2 x 10 -3) x 0. 012 = 0. 266cm / s18 x 0 . 02出水系統(tǒng)設(shè)計(jì)：采用鋸齒形出水槽，槽寬0.2m，槽高0.2m；理論每日污泥量：9. 58 m / h ，Q(c c )01 1000 - p - (1 P )0式中： Q 設(shè)計(jì)污水流量， m3 / d ，c 進(jìn)水有機(jī)物含量， mg / L ，0c 出水有機(jī)物含量，