《养殖场废水处理中的深度处理部分设计案例》4600字

养殖场废水处理中的深度处理部分设计案例综述目录TOC\o"1-2"\h\u21305养殖场废水处理中的深度处理部分设计案例综述 127892（十一）.二级泵房 130575（十二）.絮凝工艺 1283301.池型选择 1112352.设计计算 15805（十三）.沉淀工艺 234251.池型选择 2268172.参数计算 310781（十四）.过滤处理 5301461.池型选择 513012.设计计算 523555（十五）.紫外消毒 10300691.工艺简介 1019472.设计计算 1118985生态处理部分 126702（十六）.生态湿地 1269181.工艺简介 12240552.参数计算 1315406A——人工湿地面积，m3 141559(十七).稳定塘 15116751．生态简介 15200952.总体布置要求 15286603.参数设计 15（十一）.二级泵房为了保证后续工艺在高程上不出现问题，保证构筑物总体位于地面以上，在此处加用二级泵房，用以对水位再次提升，保证深度处理工艺中构筑物位置的准确性。二级泵房的设置和污水泵房相同，详情可参见工艺一中污水泵房的设置。（十二）.絮凝工艺1.池型选择本工艺中采用隔板混凝池2.设计计算设计参数时间：T=20min池内平均水深：H1=2.4m超高：H2=0.3m池数：n=2参数计算总容积W=QT60=83.33×2060=27.78（m净平面面积F’=WnH1=27.782×2.4=5.79（m池子宽度B=2m池子长度L’=5.792a1=Q3600nv2H1=83.33其他隔板间距可按相同公式计算隔板厚按0.2m计，则池子总长L=2.895×0.2×（11-1）=5.86（m）按廊道内的不同流速分成n段，分别计算水头损失。第一段：水力半径R1=a1H1a1+2H1=0.0082×2.4槽壁粗糙系数n=0.013，流速系数Cn=1nRY1=2.5n-0.13-0.75R1（n-0.10）=2.50.013-0.13-0.750.0041（0.013-0.10）=0.153故C1=R1y1n=0.00410.153（十三）.沉淀工艺1.池型选择和初沉池选型相比，由于深度处理前已有隔板混凝池，故不用考虑其他因素，考虑到本工艺中设计水量仅有2000m3/d，所以选择使用竖流式沉淀池。竖流式沉淀池具有不易损坏、方便控制等特点，在小水量污水处理厂中有着广泛的使用。2.参数计算已知条件设计污水量Qmax=0.0231m3/s设计计算中心管面积f(m2)f=qmax式中，V0——中心管流速,m/s，取v0=0.03m/s。取池数n=2，则每池最大设计流量为qmax=Qmax/n=0.0231/2=0.01155m3/sf=0.01155/0.03=0.385m2沉淀部分有效断面积F(m2)F=qmax式中v——污水在沉淀池中流速，m/s。取表面负荷q’=2.5m3/(m2·h),则上升流速为V=q’=2.50（m/h）=0.00069（m/s）F=0.01155/0.00069=16.74（m）沉淀池直径D（m）D=4（F+f)=4×（16.74+0.164）3.14沉淀池有效水深h2(m)h2=vt×3600式中t——沉淀时间，h，取t=1.5h。H2=0.00069×1.5×3600=3.73（m）校核池径水深比D/h2=4.64/3.73=1.244<3，符合要求。校核集水槽每米出水堰的水力负荷q0(L/s)q0=qmaxΠD=0.01155可见符合规范。污泥体积V（m3）V=SNTN——设计人口数，根据用水情况，可以得出50000头生猪约等于2000人的用水量，故N=2000人；T——两次清污间隔时间，d，取T=2d。V=0.5×2000×21000=2（m3每池污泥体积V1（m3）V1=V/n=2/2=1（m3）池子圆截锥部分有效容积V2（m3）取圆锥底部直径d’为0.4m，截锥高度为h5，截锥侧壁倾角a=55°，则h2=（D2−d'V1=Πℎ53=3.14×2.783=14.81（m3）>4(m3)因此，池内足够容纳2d的污泥量中心管直径d0(m)d0=4fΠ=4×0.164中心管喇叭口下缘至反射板的垂直距离h3(m)h3=qmax式中d1——喇叭口直径,m。d1=1.35d0=1.35×0.46=0.617（m）则h3=0.011550.02×3.14×0.617沉淀池总高度H（m）H=h1+h2+h3+h4取池子保护高度h1=0.3m，缓冲层高h4=0（因泥面很低）,则H=3.75+2.78+0.298+0.3=7.128（m）（十四）.过滤处理1.池型选择图10-11V型滤池V型滤池自从被发明出来以后就受到了广泛的使用，这个池型具有许多优点，进水均匀，过滤效果好，便于操控等特点，所以许多小水量水厂选择使用V型滤池。但V型滤池构造复杂，所以在使用时也需要注意，避免损坏池子从而造成严重的经济损失。2.设计计算冲洗历时t=10min=0.17hT=24-0.17=23.83（h）设计处理水量Q=200024×3600=0.02(m3Qmax=0.02×1.3=0.026（m3/s）=94.79（m3/h）滤床面积F=24QmaxTv=24×94.7923.83×4=23.87（m每个滤床面积为F=F2n=11.9352×1=5.97（m滤床模板为0.6×1.2m，滤床宽度Bc取1.5m，滤床长度为L=f/Bc=5.97/1.5=3.98(m)≈4（m）滤床长宽比L/Bc=4/1.5=2.67<4单格滤床实际面积f’=LBc=4×1.5=6（m2）校核强制滤速按1格冲洗情况计算强制滤速为Vq=Qmax2f'(n−1)=0.0262×6×（2−1）单个滤池强制产水量为Qqz=2vqLBc=2×7.9×4×1.5=94.79（m3/h）=0.026（m3/s）滤池宽度B=2Bc+Bq+2ξp=2×1.5+0.8+2×0.15=4.1(m)滤池高度H=H1+H2+H3+H4+H5+H6+H7=0.9+0.2+0.1+1.3+1.5+0.4+0.3=4.7(m)进水系统a.进水总渠。总渠过水断面Azjs=Qmax/Vzjs=0.026/1,0=0.026(m2)进水总渠水深Hzjs=Azjs/Bzjs=0.026/0.8=0.066（m）进水总渠高度Hz=hzjs+0.3=0.066+0.1=0.166(m)b.进水孔。滤池表面扫洗流量Qbx=2f’qbx=2×6×2=24（L/s）进水孔边长b1=Qbx/21000kη=24/2强制过滤时主进水孔进水流量为Qzjs=Qqz-Qbx=94.79-24=70.79(L/s)主进水孔边长b2=Qbx/21000Vk=24/2过孔流速修正Vk1=2bxb22=94.79过孔水头损失h强=εvk1×k12g=1.06×c．进水堰宽度d．V型槽水深hv=2QvVv=2×0.0864超高取0.05m，V型槽高度Hv取0.6m。表面扫洗时出水孔过孔流速Vvk=2gHoξ=2×9.8×0.437出水孔直径dvk取20mm，每个V型槽出水孔个数为Nvk=4QvVvkΠdvk2=4×0.0864e．进水槽。强制过滤时过洞流速Vjvk=QqzdHv2/2=0.1255过洞水头损失hj=εVjvk×Vjvk2g=1.06×进水槽最大水深Hj=0.1+1.0+0.0263=1.1263（m）进水槽流速Vj=QqzdBjHj=0.12550.3×1.1263进水槽流速Vj2=QqzdBjHv=0.12550.3×0.537扫水系统a.排水槽。设计排水量Qp=2LBc（qs+qbm）=2×4×1.5×（6+2）=95.5（L/s）排水槽坡度ip=0.5−0.1L=0.5−0.14验算后，可以满足设计要求。b.排水暗渠。水深Hpsq=QpVpsqVpsq=95.47排水暗渠水力半径Rpsq=BpsqℎpsqBpsq+2ℎpsq=0.6×0.20.6+2×0.2配水配气系统a.配水配气渠。水冲洗流量Qsx=2qsLBc=2×6×4×1.5=72（L/s）冲洗所需断面面积Fsx=Qsx/Vsxq=0.072/1.5=0.0478（m2）气冲洗流量Qqx=2qqxLBc=2×17×4×1.5=202（L/s）冲洗所需断面面积Fqx=Qqx/Vqxq=0.202/5=0.04（m2）经核算可以满足要求。b.配水配气渠配水孔。为避开滤板支撑梁，配水孔间距Ssk取0.6m，配水孔个数为nsk=2L/Ssk=2×4/0.6=13.33=14（个）配水孔采用正方形，边长0.1×0.1m，配水孔面积为fsk=0.01nsk=0.01×14=0.14（m2）配水孔流速Vsk=Qsx/fsk=0.072/0.14=2.6（m/s）<3m/sc.配气孔。为避开滤板支撑梁，配气孔间距0.3m，配气孔个数为nqk=2L/0.3=2×4/0.3=26.67=27（个）配气孔采用圆形，直径50mm，配水孔面积为fqk=nqk×Πd24=27×3.14×0.0524=0.0785（m配气孔流速Vqk=Qqx/fqk=0.202/0.0785=2.6（m/s）<15m/s冲洗设备a.水泵。水泵设计流量=Qsx。滤头柄内水流速度为Vn=4Qsx2880Πdn2=4×0.072滤头水头损失为h2=98.1QqxQsx(1-Vn+12Vn2=98.1×0.2020.0172×（1-0.11+12×0.112=287.82（Pa）=0.029（m）承托层水头损失h3=0.022H3qsx=0.022×0.1×6=0.013（m）石英砂滤料密度γs为2.65kg/m3，滤料层孔隙率m0为45%，滤料层水头损失为H4=(γs-1)(1-m0)H4=（2.65-1）×（1-0.41）×1.3=1.27（m）富余水头h5按1.0m计，冲洗水泵扬程为Hs=H0+h1+h2+h3+h4+h5=8.431(m)≈8.5(m)b.鼓风机流量和扬程。鼓风机流量=Qqx(1.4688L/s)。系统损失hxt均按1.0m计，鼓风机扬程（风压）为Hq=H3+H4+H8+hxt+h2+h3+h4=0.1+1.3+0.5+0.5+0.216+0.013+1.27=4.13(m)进出管道a.冲洗进水管冲洗进水管流速Vsxg按2.5m/s计算，管径为dsxg=4QsxΠVsxg=4×0.072清水出水管流速Vcsg=4QsxΠdsxg∗dsxg=4×0.0723.14×0.5×0.5b.冲洗进气管管径dqxg=4QsxΠVqxg=4×0.072c.出水总管管径dzg=4QmaxΠXzg=4×0.072（十五）.紫外消毒1.工艺简介(1）.紫外线消毒的优缺点eq\o\ac(○,1)处理效果和其他消毒方式相比较好。eq\o\ac(○,2)处理效果无法长久保留。(2).影响紫外消毒的因素eq\o\ac(○,1)紫外光穿透率(UVT)eq\o\ac(○,2)悬浮物eq\o\ac(○,3)温度(3).紫外消毒设备表10-3紫外消毒设备参数2.设计计算峰值流量Q峰=2000×1.5=3000(m3/d)灯管数使用的设备每3800m3/d需14根灯管N平=20003800N峰=30003800拟选用6根灯管作为一个模块，则模块数N为2个消毒渠设计渠道过水断面积A=Qv=30000.3×24×3600=0.116(m渠道宽度B=A/H=0.116/1.29=0.0897（m），取0.09m复核流速v峰=Q峰Av平=Q平A渠道总长L为L=1×1.46+1.00+1.5=3.96(m)复核辐射时间t峰=1.460.018t平=1.460.012生态处理部分生态处理简介考虑到该污水处理厂建设在主场养殖企业附近，地处平坦开阔，故应为乡间农村区域，附近有较多生态区域，所以考虑利用这些生态区域对出水水质进行处理，提高出水水质，减少净水成本，同时另一方面也可以提高水资源的利用率，对于部分无法提高水质处理但又需用水的生态区域，计划将经不同处理工艺的不同水质的出水按级排放，可以减少后续的处理水量，从而减少设施的占地面积及能耗成本，降低水厂建设所需成本，对于水资源的回收利用也可以做到更好，这也是本污水处理厂的一大设计特色。目前来说，农村地区的污水生态处理的主流办法基本上是通过将水经过各种生态区域，利用该地区生态的特色来对水质进行净化，有着成本低，操作简便，同时污水流经还可以削减所需处理水量等优势，故可以作为农村地区污水处理的一大优势种类工艺考虑应用到实际工程中。鉴于本污水厂处理原水的高浓度污染物质的情况，本污水处理厂计划采用两道生态处理工艺。（十六）.生态湿地1.工艺简介图10-12生态湿地养猪厂废水的水质分布和农村生活污水类似，故对于养猪厂废水的生态处理，也宜使用生态湿地作为第一道处理，以除去在生化处理中未能达标的氮、磷等元素。污水处理厂坐落于乡间，故对于人工生态湿地所需的材料比较方便可以就地取材，其建造成本较低，具有很强的可实施性。2.参数计算污水量Q=2000m3/d，进水BOD5（S0）=112.82mg/L;SS（X0）=3.06mg/L；NH3-N（S0）=120mg/L；出水BOD5（Se）<50mg/L；SS（Xe）<10mg/L;NH3-N(Se’)<40mg/L。快渗系统水力负荷L=0.24αtKv式中L——污水年水力负荷，m/a；t——一年中设计运行天数，d；污水全年运行，则L=0.24×0.08×365×1.5=10.5（m/a）快速渗滤地面积A=1.9Q式中A——渗地面积，104m2；Q——设计污水量，m3/d；L——设计年水力负荷，m/a；P——每年运行周数，周/a。A=1.9×200010.5×52.14=69410（m2投配速率计算考虑NH3-N去除，负荷周期选用淹水期2d，干化期7d，则负荷周期天数2+7=9（d），年负荷周期数=365/9=40.6。投配周期平均水力负荷10.5/40.6=0.26（m/周）投配速率R=0.26/2=0.13（m/d）投配流量Q=1.16×10-5AR=1.16×10-5×69410×0.1296=0.1（m3/s）快渗田池组数快渗田池组数最少4组，选用6组，每组为104/6=17.3（hm2）渗滤田堤高HHmax=(R-I)t式中,R——污水投配速率，m/d；I——污水极限渗透速率，m/d；T——淹水期时间，d。Hmax=（0.13-0）×2=0.26（m）选取超高0.3m，则坝高H=0.3+0.26=0.56（m）渗滤田负荷及去除率BOD5面积负荷NA=QSoA×2/9=2000×0.1136.94×0.22=148.02[kg/(104m计算值在推荐范围内。水力停留时间（HRT）：t=V×ξ/Q=80×50×3×30%/2000=1.8（d）式中，ξ——孔隙率，%；表面负荷率（ALR）：ALR=Q*C0/As=2000×60/（80×50×3）=1式中，As——人工湿地面积；Q——进水量；Co——污染物浓度水力坡度：ⅈ=ΔH∕L×100%=0.26/50×100%=0.52%表面有机负荷Qs=Q×（C0-C1）×10-3/A=2000×（60-40）×10-3/（80×50×3）=0.0033式中，qs——表面有机负荷，kg/(m3/d)；C0——人工湿地设计水量，mg/L;A——人工湿地面积，m3(十七).稳定塘1．生态简介考虑到污水在经过生态湿地的层级处理后会从湿地底端排出，所以计划在生态湿地后设置生态塘进行处理，对水质进行进一步处理。图10-13稳定塘2.总体布置要求eq\o\ac(○,1)进水和出水控制点eq\o\ac(○,2)水质评价标准eq\o\ac(○,3)接纳污水水质eq\o\ac(○,4)出水水质表10-4各种稳定塘工艺设计参数3.参数设计土质确定：计划书指出污水处理厂所在地的最大冻土深度为80cm，查阅相关资料可得，该地应位于延安附近，延安地土质多为黄土，由下表可知黄土的渗透系数满足<0.2m/d的要求，故该污水处理厂所处地的土质满足生态塘建设的要求表10-5土质渗透系数设计参数污水量Q=2000m3/d；进水BOD5（S0）=43.21mg/L；出水BOD5（Se）<10mg/L；全年平均气温为18℃设计计算系统由3个塘串联。BOD5总量BOD5总量=QS0=2000×0.043=86（kg/d）塘水面面积A一塘水面有效面积为A1’=BOD5总量NA=8650×104=1.72×104（m总塘水面有效面积为A=BOD5总量NA'=8630×104=2.87×104（m每系统一塘水面有效面积为A1=A1’/2=1.72×104/2=8600（m2）每系统其他二、三塘有效面积相同，则A2=A3=（A−A1'=5025(m2)塘尺寸A1’=L1’B1’=L1’×L1'3=水面长L1’=3A1'塘水面宽B1’=