环境管理_废水处理设计方案

养猪场废水处理方案设计指导老师：王电站设 计 人：王 磊日 期：2011/11/11摘 要本设计较全面地叙述了设计方案的选择与论证、处理构筑物的设计计算、处理场区平面布置和高程布置及工程概算等内容。设计主要采用二级厌氧（UASB+ASBR）SBRPFS混凝沉淀工艺处理高浓度养猪场废水，二级厌氧完成对养猪场废水的厌氧消化，去除一部分有机物，并同时转化一部分难生物降解的有机物，保持废水较高的可生化性，之后采用SBR 反应器完成对厌氧消化液的生物降解，废水排放前用混凝沉淀的方法进一步改善水质。废水经处理后，出水水质完全达到排放标准的要求。关键词：养猪场废水、二级厌氧（UASB+ASBR）、SBR、混凝沉淀AbstractThe design detailedly described the selection and demonstration of the design project, the design account of structures, the layout of treatment region, the elevation layout and content, such as budget for the project, respectively. The combined technological process of the two-ply anaerobic digestion(UASB+ASBR)-SBR-PFScoagulating sedimentation was used for piggery wastewater treatment, based on the analysis of the characteristic and existing treatment means of piggery wastewater. After treatment, the treated water can meet the discharging standard.Key words: piggery wastewater、the two-ply anaerobic digestion、SBR、PFScoagulating sedimentation目 录第1章 前 言51.1 养猪场废水概述51.1.1养猪场废水水质及水量51.1.2废水排放标准61.2 设计原则、依据及设计范围6第2章 养猪场废水处理工艺设计72.1 废水处理工艺流程确定72.1.1处理工艺流程比选82.1.2处理工艺流程图 122.1.3处理工艺流程说明 122.2 废水处理工艺设计计算 142.2.1主要构筑物简介 142.2.2主要处理构筑物尺寸简介 202.2.3主要处理构筑物的计算 252.2.4主要设备选型 35第3章 工程投资估算 423.1 土建工程投资估算 423.2 设备及器材投资估算423.3 间接费用投资估算433.4工程投资总体估算44 第4章 运行费用分析 44 4.1 计费标准 44 4.2 运行费用 44第5章 结论45参考文献46附录（场区总平面图、高程布置图、主要构筑物图）第1章 前 言1.1 养猪场废水概述随着我国社会经济的持续高速发展,我国畜牧业产业化快速发展,规模化、集约化养殖场的数量逐年增加,养猪废水已成为中国农牧经济中最活跃的增长点和主要支柱产业之一,现代化养殖技术促进了我国的畜禽养殖业向优质高效发展。但养殖业规模的扩大、饲养方式的转变也带来了严重的环境问题。开发集约型养殖业的高效污染控制治理技术和生态资源处理技术,建设生态型养殖业,对行业的发展是非常紧迫和必要的, 也是养猪场废弃物处理的必然选择。养猪场废水主要由猪尿、部分残余或全部猪粪、饲料残渣和猪舍清洁用水组成，属于高浓度有机废水。养猪场废水具有以下特点：一是养猪场排放规律为间歇式，每天上、下午各一次，排放量大，冲击负荷大；二是固液混杂，属高有机、高氮、高磷污水，且碳氮比例失调，有机质浓度高，处理难度很大；三是固体悬浮物(SS)的含量极高、臭味大，并含有大量的病原和散发出强烈的异味。有关研究资料表明，猪场排放废水的BOD高达20008000 mgrL，化学耗氧量(CODcr)高达5000，20000 mgL，且SS也超标数十倍。1.1.1养猪场废水水质与水量表1废水水质与水量排水 种类排放量（m3/d）主要污染物含量（mg/L）色度 （倍）pHCODcrBOD5SSNH3N废水39015000200004000700050007000100015005078污水8.735020020045注：粪大肠菌体2.4108个/L1.1.2废水排放标准表2废水水质排放标准排放 标准主要污染物含量（mg/L）pHCODcrBOD5SSNH3N排放 水质4001502008069注：粪大肠菌体10000个/L1.2 设计原则、依据及设计范围一、设计原则：1、污水处理工艺技术可靠，运行费用低廉，投资经济合理，设备先进可靠；2、工艺设计具有很好的耐冲击负荷和操作的灵活性；3、整体布局简洁、合理、美观，符合国家有关绿化及环保、消防规定；4、动力设备采用先进设备，保证能长期平稳运行；5、综合具体的场地条件，设计时能考虑设备和构筑物的平面布置及其合理的高程分布，同时考虑采用高效率的设备，尽量减少占地面积。二、设计依据：1、污水综合排放标准（8978-1996）2、室外排水设计规范（GB501012005），1997年出版3、三废处理工程技术手册（废水卷），化学工业出版社4、建筑给水排水设计手册，中国建筑工业出版社5、给水、排水工程设计规范GBJ69-846、混凝土结构设计规范GB50010-20027、砖体结构设计规范GBJ3-88三、设计范围：1、养猪场废水处理工艺设计；2、污水处理场区内土建工程，电器仪表及设备安装。第2章 养猪场废水处理工艺设计2.1 废水处理工艺流程确定养猪场外排废水的主要特征是：有机物浓度高、悬浮物多、色度深，并含有大量的细菌，因含有大量动物的屎尿而使NH3-N浓度很高。废水中的污染物主要以固态、溶解态存在的碳水化合物形式存在，使废水表现出很高的BOD5 、CODcr 、SS和色度等，污染物可生物降解性好，此外废水中含有大量的N、P等营养物质。废水中的固体残渣主要为有机物质，如不进行有效固液分离，就会给后续处理带来困难，增加处理负荷，影响处理效果。因此在工艺上必须强化预处理。采用物理方法作为强化预处理工艺，对废水进行固液分离是降低有机物负荷最有效方法，物理方法占地面积小，处理效率高，不受负荷、水质、温度等其它条件影响，不对环境造成二次污染。国内外多年的实践证明，对于易生物降解的有机废水，生化处理是最为有效和经济的处理技术，包括厌氧、好氧技术等。对于浓度较高的有机废水单独的厌氧处理一般不能够达到处理要求，知单独的厌氧处理或单独的好氧处理对处理养猪场废水都是不适合的，单独厌氧处理的出水COD 达不到排放要求而且不能去除废水中的氨氮，单独的好氧处理不能承受如此高浓度的废水，必然出现污泥膨胀等一系列问题，而且运行费用较高。厌氧好氧串联工艺结合了厌氧处理工艺和好氧处理工艺的优点而避免了各自的缺点，厌氧处理工艺能耗低、污泥产量低，负荷高，但出水不达标；好氧处理工艺出水水质好，运行稳定，但需能耗，污泥产量较高。因此厌氧好氧串联工艺在能耗、投资、处理成本和治理效果方面都具有较大的优越性。本设计根据废水的水质特点及养猪场具体条件，基于多项工程的成功经验，结合过去的研究成果，通过比较和权衡处理的效果及经济的合理性，本着投资省、运行费用低、操作管理方便的原则，对养猪场废水处理拟选择二级联合厌氧消化（UASB+ASBR）-SBR-混凝沉淀的处理工艺。2.1.1处理工艺流程比选国家农业部2001年出台的畜禽养殖业能源环保站设计规范(征求意见稿)中提出畜禽养殖业污水处理的两种方式，即“环保型”和“生态型”。规范中对“环保型”处理方式工艺要求如图2-1。图2-1 “环保型”规范处理工艺要求“环保型”处理方法必须符合“技术合理、经济合算、安全可靠、管理方便”原则，达到“产气率高、处理率高、投资合理、运行费用低、稳定达标和管理方便”的目的，为此，必须对现有工艺进行科学的选择。（1）、固液分离工艺无论猪场废水采用什么系统或综合措施进行处理，首先都需进行固液分离，这是一道必不可少的环节。其重要性及意义主要在两方面：首先一般猪场排放出来的废水悬浮物（SS）的含量很高，可高达mg/L，其有机物含量也高。因此，通过固液分离，可使液体部分污染物负荷降低；其次，通过固液分离，可防止大的固体物进入后续处理环节，以防造成设备的堵塞损坏等。此外，在厌氧消化前进行固液分离能增加厌氧消化运行的可靠性，减少所需厌氧反应器的尺寸及所需的停留时间，减少气体产生量30%，并增加COD 的去除效率。固液分离技术一般有：筛滤、离心、过滤、浮除、沉降、絮凝等。这些技术都有相应的设备，从而达到浓缩、脱水的目的。从养猪废水中分离出固体的方法主要是依据悬浮物的稳定性和性质而定。固体的比重大小、表面电荷和形态都会影响固体物在废水中以及处理过程中的行为，废水的粘度、比重也是影响分离过程的重要因素。比如当固体颗粒与周围的媒介物间比重差异大时，就有利于沉降。因此，设计采用机械分离的方式，选用螺旋挤压式固液分离机，悬浮物的去除率达40%左右，挤压后干物质含水率在65%73%，完全可以达到污水的UASB 处理和生产有机复合肥的工艺要求。（2）、厌氧发酵沼气工艺厌氧消化已被用于大、中、小型猪场废水的处理，以及农村家庭小农户的废物处理及供能。厌氧消化技术以处理废物为主要出发点的场合中，如大中型猪场，注重通过处理尽可能的去除废水中的有机物质，要求达到较高的去除速率和去除量。在这种前提下，适当提高有机质负荷率是有好处的。厌氧处理的污水再用其它技术处理，直至符合排放标准。一般来说，如果把厌氧处理对废水BOD、COD的去除率考虑在50%是最经济的。养猪场废水有机物含量高，可以采用厌氧消化工艺，去除大量溶解性有机物(可达85%90%)，而且可以杀死传染性病菌，有利于防疫。升流式厌氧污泥床(UASB)的有机负荷居第二代反应器之首，也是第二代厌氧处理反应器中发展最迅速，应用最广泛的装置，污泥颗粒化后具有更好的抗冲击性。有研究表明，在反应器有机负荷为810kgCODCrm-3d-1，对猪场废水调试稳定后，CODCr去除率可以达到75%85%。混合-推流厌氧消化器解决了有机物的短流问题，提高了消化器的有效空间，增大了对有机物的降解效果。在处理高浓度养猪场废水时，在高有机负荷条件下运行稳定，平均产甲烷率较高，同时系统具有良好的抗冲击负荷能力，增加水力停留时间有利于系统的稳定运行。综上所述，本设计选用升流式流化床（UASB）和序批式厌氧污泥床（ASBR）组成联合二级厌氧处理工艺。（3）、好氧曝气工艺利用SBR法来去除集约化猪场废水高浓度的氨氮和磷时，SBR法操作参数为8h/周期，30恒温，SRT10d，HRT1d。废水初始NH4+-N浓度1682mg/L，PO43-浓度185mg/L，氨氮和PO43-去除率分别为94.3%和96.5%，在8h/周期中，NH4+-N浓度对TN的去除是限制因子，限制浓度为500mg/L。温度系列8，10，12，14，16，18，20，22，25，30批式试验证实在不低于18时，温度可以不作为SBR法处理的限制因素加以考虑。由活性污泥实验消耗曲线斜率取得氨氮利用率(AUR)、硝态氮利用率(NUR)、氧气利用率(OUR)3个参数，可以有效评价SBR污泥生物活性。ORP可以明显地区别SBR法一个周期的各个阶段，还可以方便控制SBR 系统氮的去除。香港理工大学利用好氧序批操作反应器(SBR)处理接纳养猪废水曝气塘出水。SBR进水中BOD和SS浓度分别为2881mg/L、1418mg/L，出水平均BOD和SS浓度分别为18.7mg/L和12.3mg/L。除了较高的基建投资和运行费用外，简便的操作、较高去除率和低的土地面积需求是其优点，尤其是在土地缺乏和地价昂贵的条件下，SBR工艺是比曝气塘更具有吸引力的一种选择（4）、混凝和化学沉淀工艺在废水中投加某些化学混凝剂，它与废水中可溶性物质反应，产生难溶于水的沉淀物，或混凝吸附水中的细微悬浮物及胶体杂物而下沉。这种净化方法可降低废水浊度和色度，可去除多种高分子物质、有机物、某些金属毒物以及导致富营养化物质氮、磷等可溶性无机物。另外，猪场废水中会存在沸石、细菌和营养物质，可能将大肠细菌带入地表水和地下水，混凝沉淀是防止污染的一种可行办法。常见的混凝剂有：石灰、硫酸铝、三氯化铁、碱式氯化铝、有机高分子化合物如聚丙烯酰胺（PAM）等。本设计采用通过添加高分子混凝剂聚合硫酸铁（PFS）溶液的方法来进行混凝沉淀。（5）、厌氧好氧工艺的优点厌氧好氧工艺具有单独的好氧工艺和单独的厌氧工艺无法比拟的优点：1）由于厌氧反应器去除了废水中大量的有机物和悬浮物，其后的好氧工艺的污泥量会少很多，因此其容积也会小很多。在实践中，厌氧好氧工艺的总容积常不到单独好氧工艺容积的一半。2）厌氧反应器可以省掉污泥稳定所需的操作单元：好氧部分的剩余污泥可以循环至厌氧反应器并在那里消化和增浓。3）剩余污泥量比单独好氧工艺少得多，因为厌氧环境下污泥产率远小于好氧。此外厌氧反应器的污泥浓度要高得多，因此更易处理。4）由于厌氧反应器已除去大部分有机物，所以在好氧部分的需氧量大为减少，由此可节约能源，并且所需的能有可能从产生的沼气得到补偿。同时由于厌氧反应器实际起到一种均衡作用，它减少了好氧部分负荷的波动，因此好氧部分需氧量稳定，这也会使能耗下降，在设计上需氧的峰值更接近于平均值。2.1.2处理工艺流程图（详见图2-2）2.1.3处理工艺流程说明来自养猪场的废水首先进入集水井蓄积水量，然后用泵提升至固液分离机进行分离。设置固液分离机的目的是去除废水中的粪类物料，避免进入后续沼气池，造成沼气池的堵塞，从而导致清理困难和无法使用的后果。在猪粪进入沼气池前进行固液分离措施，既可解决猪粪在沼气池的沉淀问题，极大增强沼气池的处理能力，又可大大减小沼气池、生化池的建设面积。节省环保处理的建设投资和土地使用面积，分离出的猪粪还可直接作为果树、林木施肥和作为有机肥的原料。固液分离机分离出的废水进入沉淀池，沉淀分离废水中的细小的悬浮颗粒，分离出的沉淀物定期排入集泥池，污水则进入调节酸化池。系统配置调节酸化池的目的一是调节水量，二是废水预酸化，提高厌氧单元的效率。调节酸化池的废水定期用泵提升至UASB反应器的脉冲布水器，脉冲布水器安装电加热器，冬季运行时进行升温，以保证UASB反应器的处理效率。废水经脉冲补水器进入UASB反应器进行厌氧反应，大量去除废水的COD、BOD，将其转化为沼气。UASB反应器的出水进入ASBR二级厌氧反应器继续反应，二级厌氧出水进入絮凝反应罐，产生的沼气则经过水封罐，再经过脱硫罐和水封罐进入气柜贮存。沼气通过沼气发电机进行发电，供给废水处理系统用电。废水在PH调节罐中投加石灰水，调整pH进行调理后，自流进入沉淀池进行沉淀分离。分离后的废水自流进入吹脱池，污泥则排入集泥池。污水经过厌氧处理后，产生了大量的氨气和其它气体，为降低后续处理设施的负荷，保证处理系统氨氮达标，设置吹脱池利用空气将其吹脱。吹脱池出水自流进入配水池。配水池的废水蓄积水量后，用泵提升分配给三个SBR池。废水在SBR反应池中进行好氧反应，利用池中好氧微生物的代谢作用将大量的有机污染物和氨氮去除，从而使废水得到了净化。SBR池的出水通过滗水器排至水生植物塘，污泥则排入集泥池。污泥处理：固液分离机产生的干泥贮存在干泥场；集泥池污泥用泵提升至污泥浓缩罐进行初步脱水后，在送入板框压滤机进行脱水处理，分离出的干泥运至干泥场。图2-2 处理工艺流程图固液分离机沉淀池调节酸化池UASB反应器ASBR反应器pH调节罐沉淀池SBR反应器絮凝沉淀池吹脱池干粪池集泥池污泥浓缩脱水池2.2 废水处理工艺设计计算2.2.1主要构筑物简介一、UASB反应器:厌氧生物处理作为利用厌氧性微生物的代谢特性，在毋需提供外源能量的条件下，以被还原有机物作为受氢体，同时产生有能源价值的甲烷气体。厌氧生物处理法不仅适用于高浓度有机废水，进水BOD最高浓度可达数万mg/l，也可适用于低浓度有机废水，如城市污水等。 厌氧生物处理过程能耗低；有机容积负荷高，一般为510kgCOD/m3.d，最高的可达30-50kgCOD/m3d；剩余污泥量少；厌氧菌对营养需求低、耐毒性强、可降解的有机物分子量高；耐冲击负荷能力强；产出的沼气是一种清洁能源。 在全社会提倡循环经济，关注工业废弃物实施资源化再生利用的今天，厌氧生物处理显然是能够使污水资源化的优选工艺。近年来，污水厌氧处理工艺发展十分迅速，各种新工艺、新方法不断出现，包括有厌氧接触法、升流式厌氧污泥床、档板式厌氧法、厌氧生物滤池、厌氧膨胀床和流化床，以及第三代厌氧工艺EGSB和IC厌氧反应器，发展十分迅速。 而升流式厌氧污泥床UASB( Up-flow Anaerobic Sludge Bed，注：以下简称UASB）工艺由于具有厌氧过滤及厌氧活性污泥法的双重特点，作为能够将污水中的污染物转化成再生清洁能源沼气的一项技术。对于不同含固量污水的适应性也强，且其结构、运行操作维护管理相对简单，造价也相对较低，技术已经成熟，正日益受到污水处理业界的重视，得到广泛的欢迎和应用。1、UASB的由来： 1971年荷兰瓦格宁根（Wageningen）农业大学拉丁格（Lettinga）教授通过物理结构设计，利用重力场对不同密度物质作用的差异，发明了三相分离器。使活性污泥停留时间与废水停留时间分离，形成了上流式厌氧污泥床（UASB）反应器的雏型。1974年荷兰CSM公司在其6m3反应器处理甜菜制糖废水时，发现了活性污泥自身固定化机制形成的生物聚体结构，即颗粒污泥（granular sludge）。颗粒污泥的出现，不仅促进了以UASB为代表的第二代厌氧反应器的应用和发展，而且还为第三代厌氧反应器的诞生奠定了基础。2、UASB工作原理： UASB由污泥反应区、气液固三相分离器（包括沉淀区）和气室三部分组成。在底部反应区内存留大量厌氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解污水中的有机物，把它转化为沼气。沼气以微小气泡形式不断放出，微小气泡在上升过程中，不断合并，逐渐形成较大的气泡，在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的污泥和水一起上升进入三相分离器，沼气碰到分离器下部的反射板时，折向反射板的四周，然后穿过水层进入气室，集中在气室沼气，用导管导出，固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区，污水中的污泥发生絮凝，颗粒逐渐增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沼着斜壁滑回厌氧反应区内，使反应区内积累大量的污泥，与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。基本要求有： （1）为污泥絮凝提供有利的物理、化学和力学条件，使厌氧污泥获得并保持良好的沉淀性能； （2）良好的污泥床常可形成一种相当稳定的生物相，保持特定的微生态环境，能抵抗较强的扰动力，较大的絮体具有良好的沉淀性能，从而提高设备内的污泥浓度； （3）通过在污泥床设备内设置一个沉淀区，使污泥细颗粒在沉淀区的污泥层内进一步絮凝和沉淀，然后回流入污泥床内。3、UASB工艺的优缺点：UASB的主要优点是： （1）、UASB内污泥浓度高，平均污泥浓度为2040gVSS/1； （2）、有机负荷高，水力停留时间短，采用中温发酵时，容积负荷一般为10kgCOD/m3.d左右； （3）、无混合搅拌设备，靠发酵过程中产生的沼气的上升运动，使污泥床上部的污泥处于悬浮状态，对下部的污泥层也有一定程度的搅动； （4）、污泥床不填载体，节省造价及避免因填料发生堵赛问题； （5）、UASB内设三相分离器，通常不设沉淀池，被沉淀区分离出来的污泥重新回到污泥床反应区内，通常可以不设污泥回流设备。主要缺点是： （1）、进水中悬浮物需要适当控制，不宜过高； （2）、污泥床内有短流现象，影响处理能力； （3）、对水质和负荷突然变化较敏感，耐冲击力稍差。二、ASBR反应器：在高效的废水处理工艺方面，各国学者相继开发了各种高效厌氧生物反应器，如厌氧生物滤池（AF）、上流式厌氧污泥床（UASB）和厌氧流化床（AFB）等。美国教授Dague等人把好氧生物处理的序批式反应器（SBR）运用于厌氧处理，开发了厌氧序批式反应器（Anaerobic Sequencing Batch Reactor）简称为ASBR。Dague 等人发现在ASBR可以形成颗粒污泥，污泥沉降快且易于保留在反应器内，具有高SRT，低HRT。虽然ASBR运行上类似于厌氧接触法，但ASBR的固液分离在反应器内部进行，不需另设澄清池，不需真空脱气设备。出水时反应器内部生物气的分压使沉淀污泥不易上浮，沉降性能良好。另外，ASBR中不需UASB中的复杂的三相分离器。ASBR具有工艺简单、运行方式灵活、生化反应推动力大并耐冲击负荷等优点而越来越引起人们的重视。典型的ASBR运行周期包括五个阶段，即：进水、反应、沉淀、出水和空转。空转过程是指出水阶段与下一个周期的进水阶段之间的时间间隔，这可以根据处理情况的要求进行取舍。在多池的运行系统中，各个反应器可以按序列进水，但是每个反应器必须在出水阶段完成后，才能开始下一轮的进水。进水阶段：废水进入ASBR反应器，同时进行搅拌，基质浓度迅速增加，根据Monod 动力学方程，微生物代谢速率也相应增大，直到进水完毕达到最大值。进水体积的确定基于许多因素，包括预先设定的水力停留时间(HRT)、有机负荷率(OLR)以及污泥的沉淀性能。反应阶段：该阶段是有机物转化为生物气的关键步骤，反应所需时间取决于几个因素，包括废水成分和浓度、要求达到的水质、活性污泥浓度、搅拌效果以及温度。其中，搅拌对于均化环境条件(温度、pH值、基质浓度等)是很重要的。但是Dague等人认为，过强的搅拌会剪碎污泥絮体，从而导致较差的沉淀效果。同时在研究中发现：间歇搅拌(2min/h)与连续搅拌相比，COD去除率基本不变，而污泥沉降性能得到改善，产气增多。由此Dague认为，间歇搅拌比连续搅拌更加优越。沉淀阶段：停止搅拌，ASBR池此时的功能和沉淀池相同，以达到充分的固液分离。所需的沉淀时间有所不同，取决于污泥的沉降能力，典型值在1030min范围内。反应器内的MLSS浓度是影响污泥沉降速度和待排上清液澄清程度的一个重要变量，另一个重要变量是F:M(食料微生物)值。排水阶段：经过充分的固液分离后进行排水，排水体积一般与本周期进水体积相等，排水时间由排水体积和排水流量确定。一旦排水结束，即可进行下一周期的操作。三、SBR反应器：SBR是序列间歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。正是SBR工艺这些特殊性使其具有以下优点： 1、理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好。 2、运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，时间短、效率高，出水水质好。 3、耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击。 4、工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。 5、处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。 6、反应池内存在DO、BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。7、SBR法系统本身也适合于组合式构造方法，利于废水处理厂的扩建和改造。 8、脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果。9、工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应器，无二沉池、污泥回流系统，调节池、初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省。2.2.2主要处理构筑物尺寸简介1、集水井 1座 作用：调节水量 结构形式：地下式钢砼结构 尺寸：LWH350035004300设计进水标高：-1.000水力停留时间：HRT=3h有效容积：Ve=37m3 有效水深：H=3m池深：H4.3m总容积：V=52.6m32、沉淀池 1座 作用：沉淀分离废水中的固体悬浮物 结构形式：半地上式钢砼结构 尺寸：LWH900045006100设计水量：Q50m3/h水力停留时间：HRT=2h有效容积：Ve=100m3 有效水深：H=2.5m池深：H6.1m总容积：V=172m33、调节酸化池 1座 作用：调节水量、匀和水质、进行水解酸化反应 结构形式：地下式钢砼结构、配置顶盖 尺寸：LWH750070004300设计水量：Q12.5m3/h水力停留时间：HRT=16.8h有效容积：Ve=210m3 有效水深：H=4m池深：H4.3m总容积：V=226m34、UASB反应池 4座 作用：进行厌氧反应，脱氮除磷、去除COD、BOD 结构形式：地上式钢砼结构、泡沫板保温 尺寸：LWH1000065007000设计水量：Q12.5m3/h水力停留时间：HRT=4d有效容积：Ve=325m3 有效水深：H=5.0m池深：H7m总容积：V=455m35、ASBR反应池 6座 作用：进一步厌氧反应，脱氮除磷、二次去除COD、BOD结构形式：地上式钢砼结构、泡沫板保温尺寸：H=80003000水力停留时间：HRT=3d有效容积：Ve=40m3 有效水深：H=6.0m池深：H7.0m总容积：V=70m36、配水池 1座 作用：调节水量，便于为SBR池配水结构形式：地下式钢砼结构 尺寸：LWH750070004300水力停留时间：HRT=16.8h有效容积：Ve=210m3 有效水深：H=4m池深：H4.3m总容积：V=228m37、沉淀池 1座 作用：沉淀分离废水中的固体悬浮物 结构形式：半地上式钢砼结构 尺寸：LWH450045005400水力停留时间：HRT=3.36h有效容积：Ve=42m3 有效水深：H=2.1m池深：H5.4m总容积：V=72m38、吹脱池 1座 作用：吹脱废水中的氨气和其它有害气体 结构形式：地下式钢砼结构尺寸：LWH450035002000水力停留时间：HRT=1.9h有效容积：Ve=23.6m3 有效水深：H=1.5m池深：H2.0 m总容积：V=31.5m39、SBR 3座 作用：调节水量，便于为SBR池配水结构形式：地下式钢砼结构 尺寸：LWH1000090005000每批水水力停留时间：HRT=18h有效容积：Ve=405m3 有效水深：H=4.5m池深：H5.0m总容积：V=450m310、絮凝沉淀池 1座作用：PFS絮凝沉淀结构形式：地下式钢砼结构尺寸：LWH1500050006000水力停留时间：HRT=80min有效容积：Ve=420m3 有效水深：H=5.5m池深：H6.0m总容积：V=450m311、集泥池 1座 作用：蓄积污泥，便于提升 结构形式：地下式钢砼结构 尺寸：LWH350035004300池深：H4.3m总容积：V=52.7m312、风机间 1座占地面积：80平米13、值班室、化验室、控制室 、沼气发电机间 1座占地面积：171平米14、沼气设备间 1座占地面积：52平米15、污泥脱水棚 1座占地面积：120平米15、气柜水池 1座 作用：安装气柜结构形式：地上式钢砼结构 尺寸：115007000总容积：V=727m32.2.3主要处理构筑物的计算（1）格栅渠:由于本工程废水主要由猪厂的粪便（以固体形式为主）和清洗养猪厂形成的污水（包括残留猪粪尿液）两个方面组成，废水中含有大量的固体悬浮物和大颗粒杂质，因此为防止废水中大量的固体悬浮物，杂质堵塞，损坏后续处理设施，污水在进入集水池池前，设置两格栅井（一用一备）。(1)栅条选矩形钢，栅条宽度S=0.01m，栅条间隙e=0.01m。安装倾角=75。最大设计污水量Qmax=1320m3/d=0.015m3/s，设栅前水深h=0.3m，过栅流速v=0.6m/s。(2)栅条间隙数n： （2-1）栅条间隙n取为9。(3)栅槽宽度B：B=S(n-1)+dn=0.01(9-1)+0.019=0.17m （2-2）栅槽宽度一般比格栅宽0.2-0.3m，栅槽实取宽度B=0.50m，栅条9根。(4)进水渠道渐宽部分长度L1： （2-3）式中：B1进水渠道宽度；1进水渠道渐宽部位的展开角，一般1=20。则：(5)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2： （2-4）(6)过栅水头损失h1： （2-5）式中：h0计算水头损失 k格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，栅条为矩形截面时取k=3 阻力系数=（S/e）4/3，与栅条断面有关，为锐边矩形时取=2.42则： h1=0.21m(7)栅前槽总高度H1：取栅前渠道超高h2=0.3m，则栅前槽总高度H1=h+h2=0.3+0.3=0.60m(8)栅后槽总高度H：H=h+h1+h2=0.3+0.21+0.3=0.81m，取为0.8m。(9)格栅总长度：L=L1+L2+1.0+0.5+H1/tan=2.3m(10)每日栅渣量： （2-6） 取单位体积污水栅渣量W1为0.15m3/1000m3小于于，采用人工清渣。（2）集水池：集水池用于污水过格栅后均衡水质水量，同时通过污水泵提升进入后续处理设备。根据本次设计污水量，设置水力停留时间HRT=20min，有效容积=14.0m3，规格3.5m2m2.5m，钢砼结构，地下式，计算过程如下： （1）有效容积 V： （2-7）式中：t停留时间，取t=3h。则： Vmax=203=60m3（2）池子面积F： （2-8）式中：h有效水深h，3.8m 。则： F=603.8=18m2（3）池子总高H： （2-9）式中：h1池子超高，m，取=。则： H= h+ h1=3.8+0.5=4.3m（3）絮凝沉淀：(1)反应池有效容积V：式中：Q设计处理水量，m3/h；t反应时间,通常2030min。2)反应池串联格数及尺寸：反应池采用3格串联,每格有效尺寸为：B=1.5m，L=1.5m，H=1.5mV=3BLH=31.51.51.5 =10.1m3反应池超高取0.3m。池子总高度为1.8m。(3)叶轮中心点旋转半径R=450mm。(4)每台搅拌机桨板中心点旋转线速度取：第一格：v1=0.5m/s 第二格：v2=0.35m/s 第三格：v3=0.5m/s每台搅拌机每分钟的转速为：第一格：第二格：第三格：隔墙过水孔面积按下一档桨板外缘线速度计算，则搅拌机外缘线速度分别为：第二格：第三格：每条生产线设计流量为Q=600m3/d=0.007m3/s第一、第二格絮凝池间隔墙过水孔面积为第二、第三格絮凝池间隔墙过水孔面积为(5)絮凝池速度梯度G值核算（按水温15计，=1.1410-3Pas） （2-10）平均速度梯度：Gt=27.722060=33266，在104105范围内。经过验算，速度梯度与平均速度梯度均较适合。（4）配水系统：渠宽b=0.20m，水深h=0.06m，渠深设计为0.25m，渠长6m。则渠中水流流速约为：0.40m/s （2-11）（5）出水系统：(1)出水堰的形式及尺寸： （2-12）式中：堰长m；出水堰负荷，取1.0；设计流量，m3/s；则：m，取堰长。共四格出水堰，每堰进水流量为0.00175 m3/s，每格堰长为2m，出水收集器采用UPVC自制90三角堰出水。直接查第二版给排水设计手册第一册常用资料P583页，当设计水量为=6.25m3/h时，过堰水深为70mm，堰宽设为140mm，堰口间隔60mm，共80个三角堰。 (2)堰上水头： （2-13）式中：堰上水头m；每个三角堰出流量，m3/s；则：m。 (3)集水水槽宽B： （2-14）式中：集水水槽宽，m；设计流量，m3/s；为确保集水槽设计流量在安全范围内，设置安全流量则，因此水槽宽取80mm。(4)集水槽深度h：集水槽的临界水深： （2-15）式中：集水水槽宽，m；安全设计流量，m3/s；则：m。集水槽的起端水深：式中：h0起端水深m；则：m；取；设出水槽自由跌落高度：。则集水槽总深度m。(5)进UASB池出水管：取水在管中的流速为， （2-16）式中：出水管直径，mm；过堰流速，m/s；则：m，取DN100管。（6）排泥系统：(1)污泥总量 （2-17）式中：V初次沉淀污泥量，m3/d；Q污水流量，m3/d；去除率，%；（初次沉淀池以60%计）C0进水悬浮物浓度，mg/L；（进水悬浮物浓度C0为1800 mg/L）P污泥含水率取97%，%；沉淀污泥密度，以1000kg/m3计。则：，排泥间隔为一天两次，设置1个污泥斗，则污泥斗的容积应大于m3。(2)污泥斗的容积 （2-18）式中：s1污泥斗上口面积，m2； s2污泥斗下口面积，m2。则： 因此污泥斗上口为4.0m 4.0m，下口为0.5m 0.5m，高度为1.8m。斗内污泥可用静水压或水射泵排除。(3)沉淀池的总高度 （2-19） 式中：沉淀池超高，m，取=0.5； 沉淀区的有效高度，m； 缓