广东环境保护工程职业学院课程设计题目：养猪场废水处理工程方案系部：环境工程与土木工程系专业：环境监测与治理技术班级：12环境监测与治理技术4班姓名：李锐侯耀文林海莹指导教师：***完成时间： 2014年5月12日目录第一章设计内容和任务 (3)一、设计题目 (3)二、设计目的 (3)三、设计要求 (3)四、设计依据 (3)五、设计任务 (3)第二章污水处理工艺流程说明 (4)第三章工艺流程设计计算 (5)一、格栅 (5)二、调节池 (6)三、固液分离设备 (6)四、水解酸化池 (7)五、 UASB厌氧处理 (8)六、生物接触氧化 (10)七、竖流式沉淀池 (10)八、消毒池 (11)第四章构筑物设备一览表 (12)第五章工程概算 (14)第六章运行成本核算 (14)附件 (14)一、工艺流程图 (14)二、平面布置图 (14)三、各构筑物图 (14)结束语 (14)参考文献 (14)第一章设计内容和任务1.1、设计题目m/30003养猪场废水站处理设计d1.2、设计目的1、温习和巩固所学知识、原理；2、掌握一般水处理构筑物的设计计算。
1.3、设计要求1、独立思考，独立完成；2、完成主要处理构筑物的设计布置；3、工艺选择、设备选型、技术参数、性能、详细说明；4、提交的成品：设计说明书、工艺流程图、高程图、厂区平面布置图。
1.4、设计依据依据标准：1.畜禽养殖业污染治理工程技术规范（HJ 497－2009）2.畜禽养殖业污染物排放标准（GB 18596-2001 ）1.5、设计任务（1）废水水质情况注：上述表中除pH无量纲外，其余指标单位均为mg/L第二章污水处理工艺流程说明2.1、工艺的确定：由于养殖业废水属于高有机物浓度、高N、P含量和高有害微生物数量的“三高”废水。
因此厌氧技术成为畜禽养殖场粪污处理中不可缺少的关键技术。
对于养殖场这种高浓度的有机废水，采用厌氧消化工艺可在较低的运行成本下有效地去除大量的可溶性有机物，COD去除率达85%～90%，而且能杀死传染病菌，有利于养殖场的防疫。
但厌氧处理出水水质很难达标排放，因此养殖废水要厌氧处理和好氧处理技术相结合。
厌氧处理过程选用UASB升流式厌氧污泥床反应器，好氧处理过程选用生物接触氧化工艺。
即可保障废水处理在经济环保的前提下稳定达到排放标准排放。
2.2、工艺流程的说明：从养殖场排放的废水首先进入格栅渠，在格栅的拦截作用下大部分较大悬浮颗粒物得以分离处理，接着废水进入调节池，在调节池中水质和水量得以很好的调节控制，保障了后续单元的稳定处理，调节池出水经提升泵提升到固液分离器，分离器出水进入水解酸化池，作为厌氧处理的预处理阶段，水解酸化池中由于微生物的厌氧作用，大分子的有机物被分解为小分子有机物，减轻了厌氧处理的容积负荷。
厌氧处理选用UASB升流式厌氧污泥床反应器，废水通过布水布置以此进入底部的污泥层和中上部污泥悬浮区，与其中的厌氧微生物进行反应生成沼气，气、液、固混合液通过上部三相分离器进行分离，污泥回落到污泥悬浮区，分离后废水排出系统，进入好氧生物接触氧化池。
污水与固着在填料表面的生物膜充分接触，通过生物降解作用去除污水中的有机物、营养盐等，使污水得到净化。
出水进入消毒池进行紫外消毒，最后达标排放。
第三章 工艺流程设计计算3.1、格栅mms mm b m v m h s m Q 1010s /6.04.0/03.03=====栅条厚度栅条间隙宽度过栅流速水深相关参数：3.1.1、栅条的间隙数nn=1225.116.04.001.09.003.0sin max ≈=⨯⨯⨯=bhv Q α设计一组格栅，格栅间隙数为n=12条 3.1.2、格栅宽度B设栅条宽度为S=0.01m总格栅宽()m23.01201.011201.01=⨯+-⨯=+-=）（bn n S B3.1.3、过栅水头损失mg v h 043.060sin 81.926.0)02.001.0(42.23sin 2k 23421=⨯⨯⨯⨯⨯== ας3.1.4、高度75.03.0043.04.0m7.03.04.0m3.0211212=++=++==+=+==h h h H h h H h 栅后高度：栅前高度：超高：3.1.5、总长度m 9.15.00.11=++=αtg H L 3.2、调节池3mh 4/125/300033有效水深为设计停留时间为流量相关参数h m d m Q ==调节池容积3m 5004125=⨯=•=t Q V2、调节池面积2m 1603500==A 3、调节池长度m B A L m 131216012===，则设池宽为水泵选取：2用1备，共3台上海速能1009W80—10—4型号汞，流量h /803m ，，口径100mm ，功率4kW三、固液分离设备取唐山国清环保有限公司，GH-500型固定式固液分离机处理水量h /150m 3Lmg BOD L mg SS L mg COD SS COD cr cr /42003.060006000/97535.015001500/70003.010********%35%3=⨯==⨯==⨯=—出水—出水—出水去除率，去除率四、水解酸化池)(/7000/(15m0.4/30003cr s 3COD L mg d m kgCOD N d m Q 进水有机物浓度）酸化负荷为有效水深为流量相关参数•=1、池体容积3m 14000151000=⨯⨯=aS Q V2、池体表面积m L A B L m H V A 5.172035020350414002=======取 3、布水系统4、出水悬浮固体浓度L mg /6803.0975975=⨯—5、出水有机物浓度L mg /35005.070007000=⨯—6、出水BOD 浓度L mg /29403.048004800=⨯—五、UASB 厌氧处理设计参数：设计流量：3000m3/d容积负荷：8 KgCOD Cr /(m.d)污泥产率0.1kgMLSS/kgCOD,进水水质：3500COD(mg/L) 2940BOD(mg/L)1、UASB 反应器 UASB 反应器容积3s a m 130081000350030001000=⨯⨯=⨯⨯=N S Q V设计USAB 反应器深度为：H=7m UASB 反应器直径m 5.15714.3130044=⨯⨯==H VD π直径则实际横截面积 221774/14.3m D A == 实际表面水力负荷 h m A Q q /7.0177/125/1===1q 在0.5~3.5m/h 之间，符合设计要求。
2、三相分离器的设计取上下三角形集气罩斜面的水平倾角为m h 5.0552==，θm97.135.0267.2b 2b b m 35.055tg 5.0g 1221=⨯-=⨯-====θt h b 下三角形集气罩之间污泥回流缝中混合液上升流速1v 可用下式计算：h mh m S Q v b S 253.028.4725m 28.473897.1n l 11221<====⨯⨯=⨯⨯=3、布水系统的设计进水取DN150的进水干管，采用穿孔管配水。
反应器设4根DN150长6.7m 的穿孔管，每两根管之间的中心距为2m ，配水孔径采用7φ14mm ，孔距为2m ，即每根管上设4个配水孔，每个孔的服务面积2m ×2m=42m ，孔口向下,穿孔管距反应器底0.20m 。
反应器共有16个配水孔,若采用连续进水,则每个孔的孔口流 2.11m/s > 2m/s ,符合要求.估算布水系统的水头损失为0.7m ，UASB 的水头损失为0.8m ，则废水在UASB 反应器中的总水头损失为1.5m 。
4、出水渠的设计计算UASB 反应器设出水渠,出水渠保持水平,经出水管排出.（1）出水渠:采用锯齿形出水渠,钢结构.渠宽取0.2m ，渠深取0.3m （2）三角堰设计计算UASB 反应器处理水量7L/s,溢流负荷为1～2L/(m •s)m022.04.043.141014.043.12h 43.190/m 10170007.0670101001067.73.087005.05.350251005090m 5.327)s m /(2534-=⨯-⨯=⨯==⨯===-==========•=q h q s q mm mm m b L n mm b mm h mm B mm H f q L L f 则堰上水头为三角堰计算公式按则每个堰出流率间隙，堰上水头校核：个堰口个块，每块堰，共设计堰板长为个，三角堰数量则堰口水面宽，堰上水头，堰口宽三角堰，堰高设计，则堰上水面总长设计溢流负荷取（5）浮渣挡板：为防止浮渣进入曝气池,在出水渠外侧0.3m 处设浮渣挡板.挡板深入水面下0.2m ，水面上0.025m 。
5、排泥管的设计计算 （1）排泥量的设计计算UASB 的设计流量Q=3000m ³/d,进水COD 浓度为3500mg/L,COD 去除率为80%,产泥系数为R=0.15kg 干泥/kgCOD,则产泥量Q=600×5000÷1000×0.875×0.15=394kg 干泥/d设UASB 排泥含水率为98%,湿污泥密度为1000kg/m ³,则每日产生的湿污泥量Q=394/(1000×2%)=19.7m ³/d 则UASB 的总产泥量 Q0=19.7=19.7m ³/d7、处理效果Lmg BOD L mg COD L mg SS /3009.029402940/7008.035003500/4803.0680680=⨯=⨯=⨯—出水浓度—出水浓度—出水浓度六、生物接触氧化（1）生物接触氧化池的有效面积5.1871000%80315030030001000)0=⨯⨯-⨯=⨯⨯-⨯=）（（ηM S S Q V（2）滤池总面积25.6235.187m H V F ===（3）滤池格数3255.62f ===F n七、竖流式沉淀池（1）中心管有效断面积设中心管内流速0v =0.03m/s ，沉淀池最大设计流量为0.035s m /320max 17.103.0035.0m v q f ===（2）沉淀部分有效断面积2max 023m 500007.0035.0v /0007.0/52.2h m /52.2======•=q F s m h m u v m q ）（，则上升流速设表面负荷’（3）沉淀池直径m F D 817.1504f (4=+=+=ππ）（）（4）沉淀池有效水深2h设沉淀时间T=1.5h ，则m vT 78.336005.10007.03600h 2=⨯⨯=⨯= （5）校核池径水深比（符合要求）306.278.38.72<==h D （6）校核集水槽每米出水堰的过水负荷0qs L L D q /9.2s /39.110008035.0q max 0<=⨯⨯==ππ 符合要求，可不另设辐射式集水槽 （9）池子圆截锥部分实有体积2V设圆锥底部直径‘d 为0.4m ，截锥高度为2h ，截锥侧壁倾角 55=α，则污泥量可见池内足够容纳（）（‘d 2m 1559.88)2.02.09.39.3(332.5)(3h m32.555tg )24.02822h 32222525>=+⨯+⨯⨯=++==-=-=ππαr R R V tg d D r（10）中心管直径0dm f22.117.144d 0=⨯==ππ（12）沉淀池总高度H设池子保护高度1h =0.3m ，缓冲层高4h =0（因泥面很低），则m 73.932.5033.078.33.0h h h H 54321=++++=++++=h h八、消毒池1、灯管设计：设计流量：Q ＝3000m 3/d=0.035m 3/s选用TrojanUV3000PTP 紫外消毒设备，每3800m 3/d 需28根灯管，故灯管数N ：（根）1.222838003000=⨯=N 取：N=24拟选用4根灯管为1个模块，则模块数n=24/4=6)(1.65.4个（个）<<n 取n=6,2、渠道设计：按设备要求渠道深度为700mm ,设渠中水流速度为0.3m/s. 则渠道过水断面积为：)(12.03.0035.02m QA ===ν渠道宽度：m H A B 12.01/12.0/=== 复核流速：)/(3.012.01035.0s m A Q V =⨯==选取TrojanUV3000PTP 紫外消毒系统，两个UV 灯组，每个UV 灯组3个模块。