養(yǎng)豬場(chǎng)廢水處理工程方案

廣東環(huán)境保護(hù)工程職業(yè)學(xué)院

課程設(shè)計(jì)題目：養(yǎng)豬場(chǎng)廢水處理工程方案系部：環(huán)境工程與土木工程系專業(yè)：環(huán)境監(jiān)測(cè)與治理技術(shù)班級(jí)：12環(huán)境監(jiān)測(cè)與治理技術(shù)4班姓名：李銳 侯耀文 林?，撝笇?dǎo)教師：完成時(shí)間：2014年5月12日目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第一章設(shè)計(jì)內(nèi)容和任務(wù) 3一、 設(shè)計(jì)題目 3二、 設(shè)計(jì)目的 3三、 設(shè)計(jì)要求 3四、 設(shè)計(jì)依據(jù) 3五、設(shè)計(jì)任務(wù) 3\o"CurrentDocument"第二章污水處理工藝流程說明 4\o"CurrentDocument"第三章工藝流程設(shè)計(jì)計(jì)算 5一、格柵 5二、 調(diào)節(jié)池 6\o"CurrentDocument"三、 固液分離設(shè)備 6\o"CurrentDocument"四、水解酸化池 7\o"CurrentDocument"五、 UASB厭氧處理 8\o"CurrentDocument"六、 生物接觸氧化 10\o"CurrentDocument"七、 豎流式沉淀池 10\o"CurrentDocument"八、消毒池 11第四章構(gòu)筑物設(shè)備一覽表 12\o"CurrentDocument"第五章工程概算 14\o"CurrentDocument"第六章運(yùn)行成本核算 14\o"CurrentDocument"附件 14\o"CurrentDocument"一、工藝流程圖 14\o"CurrentDocument"二、平面布置圖 14\o"CurrentDocument"三、各構(gòu)筑物圖 14\o"CurrentDocument"結(jié)束語 14\o"CurrentDocument"參考文獻(xiàn) 14第一章設(shè)計(jì)內(nèi)容和任務(wù)1.1、設(shè)計(jì)題目3000m3/d養(yǎng)豬場(chǎng)廢水站處理設(shè)計(jì)1.2、設(shè)計(jì)目的1、溫習(xí)和鞏固所學(xué)知識(shí)、原理；2、掌握一般水處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算1.3、設(shè)計(jì)要求1、獨(dú)立思考，獨(dú)立完成；2、完成主要處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)布置；3、工藝選擇、設(shè)備選型、技術(shù)參數(shù)、性能、詳細(xì)說明；4、提交的成品：設(shè)計(jì)說明書、工藝流程圖、高程圖、廠區(qū)平面布置圖1.4、設(shè)計(jì)依據(jù)依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染治理工程技術(shù)規(guī)范(HJ497—2009)畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18596-2001)1.5、設(shè)計(jì)任務(wù)1)廢水水質(zhì)情況水質(zhì)指標(biāo)pHSSCODCrBOD5氨氮色度(倍)數(shù)值7-81000-15002500-1000001500-1600300-50050排放標(biāo)準(zhǔn)6-920040015080注：上述表中除pH無量綱外，其余指標(biāo)單位均為mg/L第二章污水處理工藝流程說明2.1、工藝的確定：由于養(yǎng)殖業(yè)廢水屬于高有機(jī)物濃度、高N、P含量和高有害微生物數(shù)量的“三高”廢水。因此厭氧技術(shù)成為畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)糞污處理中不可缺少的關(guān)鍵技術(shù)。對(duì)于養(yǎng)殖場(chǎng)這種高濃度的有機(jī)廢水，采用厭氧消化工藝可在較低的運(yùn)行成本下有效地去除大量的可溶性有機(jī)物，COD去除率達(dá)85%?90%,而且能殺死傳染病菌，有利于養(yǎng)殖場(chǎng)的防疫。但厭氧處理出水水質(zhì)很難達(dá)標(biāo)排放，因此養(yǎng)殖廢水要厭氧處理和好氧處理技術(shù)相結(jié)合。厭氧處理過程選用UASB升流式厭氧污泥床反應(yīng)器，好氧處理過程選用生物接觸氧化工藝。即可保障廢水處理在經(jīng)濟(jì)環(huán)保的前提下穩(wěn)定達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)排放。2.2、工藝流程的說明：從養(yǎng)殖場(chǎng)排放的廢水首先進(jìn)入格柵渠，在格柵的攔截作用下大部分較大懸浮顆粒物得以分離處理，接著廢水進(jìn)入調(diào)節(jié)池，在調(diào)節(jié)池中水質(zhì)和水量得以很好的調(diào)節(jié)控制，保障了后續(xù)單元的穩(wěn)定處理，調(diào)節(jié)池出水經(jīng)提升泵提升到固液分離器，分離器出水進(jìn)入水解酸化池，作為厭氧處理的預(yù)處理階段，水解酸化池中由于微生物的厭氧作用，大分子的有機(jī)物被分解為小分子有機(jī)物，減輕了厭氧處理的容積負(fù)荷。厭氧處理選用UASB升流式厭氧污泥床反應(yīng)器，廢水通過布水布置以此進(jìn)入底部的污泥層和中上部污泥懸浮區(qū)，與其中的厭氧微生物進(jìn)行反應(yīng)生成沼氣，氣、液、固混合液通過上部三相分離器進(jìn)行分離，污泥回落到污泥懸浮區(qū)，分離后廢水排出系統(tǒng)，進(jìn)入好氧生物接觸氧化池。污水與固著在填料表面的生物膜充分接觸，通過生物降解作用去除污水中的有機(jī)物、營(yíng)養(yǎng)鹽等，使污水得到凈化。出水進(jìn)入消毒池進(jìn)行紫外消毒，最后達(dá)標(biāo)排放。第三章工藝流程設(shè)計(jì)計(jì)算3.1、格柵相關(guān)參數(shù)：Q=0.03m3/s水深h=0.4m過柵流速v=0.6m/s柵條間隙寬度b=10mm柵條厚度s=10mm3.1.1、柵條的間隙數(shù)nn=QmaXsina一二 °.°3X°.9 =11.25?12bhv0.01x0.4x0.6設(shè)計(jì)一組格柵，格柵間隙數(shù)為n=12條3.1.2、 格柵寬度B設(shè)柵條寬度為S=0.01m總格柵寬B=S(n-1)+bn=0.01x(12-1)+0.01x12=0.23m3.1.3、 過柵水頭損失々=kq畧誠(chéng)=3x2.42x鴿）：X島XSin60=0.043m3.1.4、高度超咼：h=0.3m2柵前咼度：H=h+h=0.4+0.3=0.7m12柵后咼度：H=h+h+h=0.4+0.043+0.3=0.75112

3.1.5、總長(zhǎng)度L=1.0+0.5+ 1=1.9mtga3.2、調(diào)節(jié)池相關(guān)參數(shù)流量Q=3000m3/d=125m3/h設(shè)計(jì)停留時(shí)間為4h有效水深為3m調(diào)節(jié)池容積V=Q?t=125x4=500m32、調(diào)節(jié)池面積A= =160m233、調(diào)節(jié)池長(zhǎng)度A設(shè)池寬為12m，則L=—=B12=13m流量80m3/h，口徑100mm，功率4kW水泵選?。毫髁?0m3/h，口徑100mm，功率4kW三、固液分離設(shè)備取唐山國(guó)清環(huán)保有限公司，GH-500型固定式固液分離機(jī)處理水量150m3/hCOD去除率3%，SS去除率35%cr出水COD=10000—10000x0.3=7000mg/Lcr出水SS=1500—1500x0.35=975mg/L出水BOD=6000—6000x0.3=4200mg/L四、水解酸化池相關(guān)參數(shù)流量Q=3000m3/d有效水深為4.0mN酸化負(fù)荷為15kgCOD/(m3?d)scr進(jìn)水有機(jī)物濃度7000mg/L(COD)1、池體容積QxSV二 —二14000m31000x152、池體表面積人V1400A= = =350m2H4取L二20B二△二型二17.5mL203、 布水系統(tǒng)4、 出水懸浮固體濃度975—975x0.3二680mg/L5、出水有機(jī)物濃度7000—7000x0.5二3500mg/L6、出水BOD濃度4800—4800x0.3二2940mg/L

五、UASB厭氧處理設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)流量：3000m3/d容積負(fù)荷：8KgCODCr/(m.d)污泥產(chǎn)率O.lkgMLSS/kgCOD,進(jìn)水水質(zhì)：3500C0D(mg/L) 2940BOD(mg/L)1、UASB反應(yīng)器UASB反應(yīng)器容積QxSa1000xNs3000x35001000x8=1300m3設(shè)計(jì)USAB反應(yīng)器深度為：QxSa1000xNs3000x35001000x8=1300m3設(shè)計(jì)USAB反應(yīng)器深度為：H=7mUASB反應(yīng)器直徑直徑d=.空'IHH00兀H 3.14x7二15.5m則實(shí)際橫截面積 A=3.14D2/4=177m2實(shí)際表面水力負(fù)荷q1=Q/A=125/177=0.7m/hq］在0.5~3.5m/h之間，符合設(shè)計(jì)要求。2、三相分離器的設(shè)計(jì)取上下三角形集氣罩斜面的水平傾角為0=55°，h2=°?5mb二佇二旦二0.35m1tg0 tg55°b二b-2xb二2.67-2x0.35二1.97m21下三角形集氣罩之間污泥回流縫中混合液上升流速v1可用下式計(jì)算:S-bxlxn=1.97x8x312Q 25v= =1S 47.281二0.53mh3、布水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)47.28m2進(jìn)水取DN150的進(jìn)水干管，采用穿孔管配水。反應(yīng)器設(shè)4根DN150長(zhǎng)6.7m的穿孔管，每?jī)筛苤g的中心距為2m,配水孔徑采用714mm，孔距為2m，即每根管上設(shè)4個(gè)配水孔，每個(gè)孔的服務(wù)面積2mX2m=4m2，孔口向下，穿孔管距反應(yīng)器底0.20m。反應(yīng)器共有16個(gè)配水孔,若采用連續(xù)進(jìn)水,則每個(gè)孔的孔口流2.11m/s>2m/s,符合要求.估算布水系統(tǒng)的水頭損失為0.7m,UASB的水頭損失為0.8m,則廢水在UASB反應(yīng)器中的總水頭損失為1.5m。4、 出水渠的設(shè)計(jì)計(jì)算UASB反應(yīng)器設(shè)出水渠，出水渠保持水平，經(jīng)出水管排出.出水渠:采用鋸齒形出水渠，鋼結(jié)構(gòu)?渠寬取0.2m，渠深取0.3m三角堰設(shè)計(jì)計(jì)算UASB反應(yīng)器處理水量7L/s,溢流負(fù)荷為1?2L/(m?s)設(shè)計(jì)溢流負(fù)荷取f=2L/(m?s),則堰上水面總長(zhǎng)L=予=2=3.5m設(shè)計(jì)90。三角堰，堰高H=50mm，堰口寬B=100mm，堰上水頭h=25mmL35則堰口水面寬b=50mm，三角堰數(shù)量n=-= =70個(gè)b0.05設(shè)計(jì)堰板長(zhǎng)為8-0.3=7.7m，共6塊，每塊堰10個(gè)100mm堰口10個(gè)670mm間隙，堰上水頭校核：則每個(gè)堰岀流率q=0007=1X10-4M3/s按90。三角堰計(jì)算公式q二士字5則堰上水頭為h二丄x0.4=1X10-4x0.4=0.022m1.43 1.43(5)浮渣擋板：為防止浮渣進(jìn)入曝氣池,在出水渠外側(cè)0.3m處設(shè)浮渣擋板.擋板深入水面下0.2m，水面上0.025m。5、 排泥管的設(shè)計(jì)計(jì)算(1)排泥量的設(shè)計(jì)計(jì)算UASB的設(shè)計(jì)流量Q=3000m3/d,進(jìn)水COD濃度為3500mg/L,C0D去除率為80%,產(chǎn)泥系數(shù)為R=0.15kg干泥/kgCOD,則產(chǎn)泥量Q=600X5000-F1000X0.875X0.15=394kg干泥/d設(shè)UASB排泥含水率為98%，濕污泥密度為1000kg/m3,則每日產(chǎn)生的濕污泥量Q=394/(1000X2%)=19.7m3/d則UASB的總產(chǎn)泥量Q0=19.7=19.7m3/d

7、處理效果SS出水濃度680—680X0.3二480mg/LCOD出水濃度3500—3500x0.8二700mg/LBOD出水濃度2940—2940x0.9二300mg/L六、生物接觸氧化(1)生物接觸氧化池的有效面積QX(S-S0)_3000x(300-150)_1875V— 0—— —18/.5Mxnx1000 3x80%x10002）濾池總面積F—H—罟—62.5m23）濾池格數(shù)F62.5on— — —3f25七、豎流式沉淀池1）中心管有效斷面積設(shè)中心管內(nèi)流速v0=0.03m/s，沉淀池最大設(shè)計(jì)流量為0.035m3/sf—人—0035—1.17m2v0.0302)沉淀部分有效斷面積設(shè)表面負(fù)荷q'—2.52m3/m2?h，則上升流速v—u—2.5(2m/h)—0.0007m/s0q0.035 2F——ma^— —50m2v0.00073）沉淀池直徑■450+1.17)o■450+1.17)o—8mD—D—: 兀⑷沉淀池有效水深h2

設(shè)沉淀時(shí)間T=1.5h，則h=vTx3600=0.0007x1.5x3600=3.78m2（5）校核池徑水深比—=空=2.06<3（符合要求）h3.782（6）校核集水槽每米出水堰的過水負(fù)荷q0q=qma^=0.035x1000=1.39L/s<2.9L/s0 兀D 兀x8符合要求，可不另設(shè)輻射式集水槽（9）池子圓截錐部分實(shí)有體積V2設(shè)圓錐底部直徑d，為0.4m，截錐高度為h，截錐側(cè)壁傾角a=55。，則d'2d'h=(—-―)tga=(--°^)tg55°=5.32m5 2 2 2 2兀h 兀x532V= 5(R2+R+r2)=- x(3.92+3.9x0.2+0.22)=88.59>15m32 3 r 3可見池內(nèi)足夠容納2d污泥量（10）中心管直徑d0d0=更1響=512）沉淀池總高度H設(shè)池子保護(hù)高度h=0.3m，緩沖層高h(yuǎn)=0(因泥面很低)，則14H=h+h+h+h+h=0.3+3.78+0.33+0+5.32=9?73m1 2 3 4 5八、消毒池1、燈管設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)流量：Q=3000m3/d=0.035m3/s選用TrojanUV3000PTP紫外消毒設(shè)備，每3800ms/d需28根燈管，故燈管數(shù)N：

N=3000x28=22.1（根）3800取：N=24擬選用4根燈管為1個(gè)模塊，則模塊數(shù)n=24/4=64.5（個(gè)）<n<6.1（個(gè)） 取n=6,2、渠道設(shè)計(jì)：按設(shè)備要求渠道深度為700mm,設(shè)渠中水流速度為0.3m/s.則渠道過水?dāng)嗝娣e為：0.0350.30.0350.3=0.12(m2)渠道寬度：B=A/H=0.12/1=0.12m復(fù)核流速：.7.7_Q_0.035A1x0.12_0.3(m/s)選取TrojanUV3000PTP紫外消毒系統(tǒng)，兩個(gè)UV燈組，每個(gè)UV燈組3個(gè)模塊。每個(gè)模塊長(zhǎng)度為1.5m,進(jìn)水渠距模塊1.0m,渠道出水設(shè)堰板調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)堰與燈組間距1.5m,則渠道總長(zhǎng)L為:L_2x2+1+1.5=5?5m復(fù)核輻射時(shí)間：2x2t_—_14s(10s<t <100s符合要求)max0.3max第四章構(gòu)筑物設(shè)備一覽表序號(hào)名稱規(guī)格數(shù)量設(shè)計(jì)參數(shù)主要設(shè)備1格柵渠LxB_1.9x0.231座設(shè)計(jì)流量Q_3000m3/d柵條間隙d_10mm柵前水深h_0.4m過柵流速v_0.6m/s

2調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì)流量Q=125m3/h設(shè)計(jì)停留時(shí)間為4h有效水深為3m調(diào)節(jié)池容積V=500m3調(diào)節(jié)池面積A=160m2調(diào)節(jié)池長(zhǎng)度L=13m上海速能100qw80-10-4型號(hào)潛水泵，流量80m3/h，口徑,100mm，功率4kW3固液分離設(shè)備COD去除率3%，SS去除率35%cr出水COD=7000mg/Lcr出水SS=975mg/L出水BOD=4200mg/L取唐山國(guó)清環(huán)保有限公司，GH-500型固定式固