养猪场废水处理设计方案

养猪场废水处理设计方案养猪场产生的废水中有机物的含量非常的高，直接排放会对环境造成很大的影响，所以必须对其进行必要的处理。首先是由格栅处理废水中体积较大的悬浮颗粒物及垃圾。由于养殖废水中含有大量的砂类物质，所以有必要设置沉砂池来去除这些东西。设置调节池使得出水符合下一部的反应条件。由于水中的有机物含量较高，还应该设立一个水解池降低其浓度。之后采用UASB工艺处理水中的大量有机物，最后达到排放标准。以下是工艺的大体流程：污水出水主要构造物的设计尺寸：1.格栅的设计参数：格栅提升泵站沉砂池调节池水解池UASB消毒池沼气污泥沼气利用①格栅槽总宽度B:nbnSB)1(vhbQnsinmax式中B—栅槽宽度，m；S—栅条宽度，m；本设计取s=50mm=0.05m；b—栅条净间隙，m；取b=10mm；n—格栅间隙数；maxQ—最大设计流量，sm/3；—格栅安装倾角；本设计取=60，一般取45-75度；v—过栅流速；一般取0.1-1.0sm/，本式取v=0.1sm/；sin—经验修正系数；h—栅前水深，取h=0.1m；已知水流的设计流量是smhmdmQ/106.4/7.1/403433。带入以上数据可得：vhbQnsinmax=51.01.010160sin106.424，代入数据得nbnSB)1(=m21.0501.0404.0。由于本设计流量较小，计算出来的格栅的宽度也较小。②过栅水头损失：02hkhsin220gh式中：2h—过栅水头损失，m；0h—计算水头损失，m；—阻力系数，其值与栅条的断面几何形状有关；g—重力加速度，取9.812/sm；k—格栅受污染物堵塞后，水头损失增大倍数，一般采用k=3；本设计的栅条断面采用锐边矩形，取42.2。mgvbSgvh009.060sin81.9201.0)01.005.0(42.2sin2)(sin23423420mhkh027.0009.0302③栅后槽的总高度：21hhhH式中：H—栅后槽总高度，m；h—栅前水深，m；1h—格栅前渠道超高，一般取1h=0.3m；2h—格栅的水头损失，由上式确定；21hhhH=m427.0027.03.01.0。④格栅的总长度：tan0.15.021HmmLLL式中：1L—进水渠道渐宽部分的长度，m，111tan2BBL，其中，1B为进水渠道宽度，m，1为进水渠道渐宽部位的展开角度；2L—格栅槽与出水渠道连接处的渐窄部位的长度，一般取125.0LL；1H—格栅前槽高，m。取mB07.01，101，21hhH。代入数据可得：111tan2BBL=10tan207.013.0=0.2m；125.0LL=0.50.2=0.1m；21hhH=0.1+0.027=0.127m；所以tan1H=m07.060tan127.0；tan0.15.021HmmLLL=0.1+0.2+0.07+1.5=1.87m。⑤每日栅渣量：1000864001maxzKWQW式中：W—每日栅渣量，dm/3；1W—单位体积污水栅渣量，污水）（33310/mm，一般取0.1—0.01，细格栅取大值，粗格栅取小值；zK—污水总流量变化系数。在本式中取1W=0.05污水）（33310/mm；因此每日栅渣量：1000864001maxzKWQW=10003.18640005.0106.44dm/105.133。采用机械除渣。设计两台格栅机，一台正常运行，一台备用，以便使运行的格栅机进行维修。2.沉砂池的设计参数：取流过截面的流速,/1.0smv水流停留时间st50，有效水深mh5.02，排沙时间间隔取2天，沉砂量3/03.0mL。○1沉砂池部分长度mvtL5501.0，○2水流断面面积234max106.41.0106.4mvQA，○3池总宽度mhAB332102.95.0106.4，○4贮沙斗所需容积334max1084.13.1100003.02106.486400100086400mkXTQVz，○5贮沙斗尺寸：设贮沙斗底宽mb5.01，斗壁与水平面倾角为60，斗高mh2.03，则贮沙斗上口宽mbhb70.05.02.060tan2132，贮沙斗容积332222121311084.1103.7)222(6mbbbbhV。○6沉砂池高度3h采用重力排砂，设池底坡度为0.06一部分是沉沉砂室的宽度为mbLL2.0)(22（0.2为两个沉砂斗之间的墙壁厚度），所以mbLL7.11.07.05.21.022沉砂池高度3h=mLh802.07.106.070.006.023。○7沉沙池总高度H，设超高取1h0.2m，mhhhH502.15.0802.02.0321。沉砂池的沉砂经排砂装置排除的同时往往是砂水混合体为进一步分离出砂和水需配套砂水分离器。平流沉砂池出砂含有较多有机物因此需要配备洗砂机对。3．调节池的设计参数：调节池设置为长方形。○1调节池的有效容积24tqVq—进料流量，单位为每立方米每天（dm/3）；t—原料滞留时间，单位为小时（h），以发酵原料量变化为一个周期为宜。设原料停留时间为6h。所以调节池的有效容积31024640mV。○2设调节池的有效水深为1.5m，因此调节池的面积为27.65.110mhVA。○3设调节池的宽度为2m，所以其长度为mAL35.32。取调节池的保护高度为0.5m，所以调节池的总高度为2m。调节池设计为地下式，其栏杆高出地面1.2m。池内底部设计污泥贮斗用来去除污泥，同时去除小部分的TP和氨氮。4.水解池的设计参数：对于固体含量较高的发酵原料，应该设置水解酸化池。水解池采用半地下式的结构，采用底部布水向上流的方式。○1水解池的有效容积tqV。t酸化时间，单位为天（d），纤维素含量较高的桔梗和牛粪，酸化时间宜为2—3天，鸡和猪粪的酸化时间宜为6—12小时，其他废水待测。水解池的有效容积为3205.040mV。○2水解池的有效水深一般采用4.0—6.0m。本次设计采用4.0m。水解池的有效面积为25420mA。水解池设两格，每格的长度为2m，宽度为1.5m，共63m。5.UASB反应池参数的设计：设计水量hmdmQ/35/4033。○1UASB的有效容积为v0有效NSQV有效V—反应器的有效容积，3m；Q—UASB反应器的设计流量，dm/3；vN—容积负荷，dmkgCOD3/；0S—进水有机物浓度，3/mkgCOD。本设计中容积负荷取常温（15-25C0）下，取容积负荷0S=4dmkgCOD3/。3有效12041240mV。○2水力负荷取)/(4.023hmmq，则254.035mA。所以mAVh245120。○3将UASB设计成圆形，出水均匀，效果好。采用两个相同的UASB池。31602120mA。2141DA，所以AD4=mm97.8。实际截留面积225.638114.34141mDA。○4配水系统的设计：本设计为圆形布水器，每个UASB反应器设36个布水点。每个UASB的流量为hmQ/652353UASB设计计算草图圆环直径计算，每个孔口的服务面积为：228.1368114.3413641mDa。a介于1—3之间，符合设计要求。设计内圆环设计6个，中间环设计12个，外圆环设计18个。a.内圆环6个孔口设计：218.108.16mS，折合成服务圆的直径mSD7.314.38.104411。用此直径作一个虚圆，在该圆内等分虚圆面积处设一实圆环，在其上布个6个孔口，则圆的直径计算如下：121214Sd，所以mSd6.214.38.102211。b．中间圆环12个孔口设计：226.218.112mS，折合成服务圆的直径mSSD4.614.3)6.218.10(4)(4212。中间圆环的的直径计算如下：2222221)(41SdD所以mSd2.524.6222。c．外圆环18个孔口设计：234.328.118mS，折合成服务圆的直径mSSSD1.914.3)4.326.218.10(4)(43213。外圆环的直径计算如下：3232321)(41SdD，所以mSd888.714.34.32214.31.921.92323。○5三相分离器的设计：三相分离器设计计算草图三相分离器要具有气、液、固三相分离的功能。三相分离器的设计主要包括沉淀区、回流缝、气液分离器的设计。a.沉淀区的设计:沉淀区面积：226.638114.34141mDA。b．回流缝的设计：取mhmhmh2.1,5.0,3.0321，如上图所示：tan31hb式中：1b—下三角集气罩底水平宽度，m；—下三角集气罩斜面的水平夹角；3h—下三角集气罩的垂直高度，m；tan31hbm0.150tan2.1；mbb72912。下三角集气罩之间的污泥回流逢中混合液的上升流速1V可用下式计算：212SQV；式中：1Q—反应器中废水流量，hm/3；2S—上三角形与集气罩回流缝之间的面积，2m；上图中的CD取mCD2.1，上集气罩下底宽mCF6.7。则mSinSinCDDH92.0502.150；mCFDHDE44.96.792.022；223222.1)44.96.7(14.32)(mCDDECFS；确定上下三角形集气罩相对位置尺寸，由图可知：mCDCH77.050cos2.150cos；mbDEDIAI45.150tan)744.9(2150tan)(2150tan2因此：mAICHh22.277.045.14；设mh0.15；由上述尺寸可计算出上集气罩上底直径为：mhCF0.640tan26.740tan25；mCDBC87.150cos2.150cos；mbDEDI22.1)744.9(21)(212；mDIAD90.150cos22.150cos；mDHBD43.150cos92.050cos；mBDADAB47.043.190.1；c．气液分离设计：设气泡的直径cmd01.0，水温CT20，31/03.1cmg，33/102.1cmgg，scmv/0101.02，95.0，scmgv/0104.003.101.01，一般废水的粘度大于干净水的，所以取scmg/02.0，由斯托克斯公式可得气体上升速度为：21)(18dmgvgb=hmscm/58.9/266.001.0)102.103.1(02.01881.995.023，d．出水系统设计：采用锯齿形出水槽，槽宽0.2m,槽高0.2m；e．理论每日污泥量：)1(1000)(010PccQW式中：Q—设计污水流量，dm/3，0c—进水有机物含量，Lmg/，1c—出水有机物含量，Lmg/，0P—污泥含水量，%，本设计取97%，因此dmW/4.15%)971(10001000)40012000(403。f．每日产气计算：)(eogSSQQ式中：Q—设计污水流量，dm/3，oS—进水有机物含量，Lmg/，eS—出水有机物含量，Lmg/，—沼气产率，一般为kgCODmkgCODm/5.0/45.033，所以