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大型养猪场沼气工程设计
目录
1 绪论 1
课题研究背景 1
废水特点及基本参数 1
2 工艺路线的确定及选择依据 2
初沉池 2
厌氧生物处理 2
好氧生物处理 3
氧化沟法 3
接触氧化法 4
生物滤池法 5
序批式活性污泥法 5
3 工艺流程及简要说明 7
4 主要构筑物及设备的选型 8
格栅 8
集水池 10
混凝沉淀池 11
混合阶段 11
絮凝阶段 11
沉淀阶段 13
水解酸化池 16
反应池容积 16
上升流速的核算 16
厌氧反应器UASB 17
反应机理 17
工作原理 17
设计计算 18
配水池 26
好氧反应器SBR 27
设计参数 27
设定条件 27
水质指标 27
设计计算 27
注意事项 31
高效浅层气浮池 32
污泥浓缩 33
设计说明 33
容积计算 33
工艺构造尺寸 33
排水和排泥 33
5 总结 34
参考文献 35
致谢 37
附图 38
1 绪论
课题研究背景
近年来,我国工厂化生产的大型猪场发展迅速,而且规模不断扩大,生产规模从几千头发展到几十万头。但与此同时,由于规模化养猪场往往建在大中城市近郊和城乡结合部,环境法规不健全,认识不足,特别是资金短缺,绝大多数养殖场在建场初期未考虑畜禽粪便处理。畜禽排放的大量粪尿与养殖场的大量废水,大多未经妥善回收利用与处理、处置即直接排放,对环境造成严重的污染,产生极其不良的影响。不少养殖场粪便随地堆积,污水任意排放,严重污染了周围环境,也直接影响着养殖场本身的卫生防疫,降低了畜产品的质量。就解决畜禽养殖污染而言,养殖场粪尿发酵产沼气是一个有着多重作用和价值的技术手段和有效措施[1]。在设计上,建筑工艺简单、结构合理、易操作、密封性能好、产气快、产气量高、冬季防寒好、经久耐用,在综合利用上,养、种能源并举,多能互补、立体化生产、经济效益高。、产生能源和综合处理的三大功能,既消除了农业环境污染,又解决了一部分的能源问题;同时产生的沼液、沼渣是适合农作物用肥的绿色无公害肥料,而且在厌氧发酵过程当中,病原菌、寄生虫卵等一些病菌被杀死,切断了养殖场内传染病和寄生虫病的传播环节[2]。
废水特点及基本参数
养殖废水的特点是排放集中,水力冲击负荷强,有机质浓度高,水解酸化快,沉淀性能好。经查资料[3,4],废水水质见表1-1.
表1-1 废水进水水质表
项目
CODcr(mg/L)
BOD5(mg/L)
SS(mg/L)
NH3-N(mg/L)
TP(mg/L)
pH
废水
12000
7000
13000
150
30
7—9
本设计中养猪场存栏率为2500头,经计算年产约80000头,设计水量为600吨/天,(25吨/小时)。
2 工艺路线的确定及选择依据
初沉池
初沉池主要对废水中以无机物为主密度大的固体悬浮物进行沉淀分离, m/s以下,从而极大地减小了水流夹带悬浮物的能力,使悬浮物在重力作用下沉淀下来成为污泥,而相对密度小于1的细小漂浮物则浮至水面形成浮渣而除去[5]。
沉淀池按水流方向来区分为平流式,竖流式及辐流式等三种。三种类型池子的优缺点及适用条件见表2-1:
表2-1 各类沉淀池的优缺点及适用条件
优点
缺点
适用条件
平流式
对冲击负荷和温度变化的适应能力较强,有效沉淀区大,沉淀效果好;施工简单,造价低
采用多斗排泥时,每个泥斗需单独设排泥管各自排泥,操作工作量大,采用机械排泥时,机件设备与驱动件均浸与水中,易锈蚀
适用地下水位较高及地质较差的地区;适用大、中、小型污水处理厂
竖流式
排泥方便,管理简单;
占地面积小
对冲击负荷和温度变化的适应能力较差;造价高;池径不宜太大
适用水质不好的小型污水处理厂
辐流式
采用机械排泥,运行较好,管理亦较简单;
池水水流速度不稳定;机械排泥设备复杂,对施工质量要求较高
适用大、中型污水处理厂
因为本设计所处理的水量较小,且主要是对废水中的粪便和BOD5、CODcr进行处理,所以选用平流式沉淀池。它具有沉淀效果好,对冲击负荷和温度变化的适应能