300 m3/d养猪场污水处理工程设计开题报告

1. 研究目的与意义

课题研究目的：

1、本毕业设计是关于养殖废水处理的工程实际，通过完成该毕业设计来巩固、深化、拓宽所学过的基础课程、专业基础课和专业课知识，提高综合运用这些知识独立进行分析和解决实际问题的能力，提高自己的专业技术素质，进一步提高对水处理技术的认识。

2、在设计处理过程中锻炼了自己搜集有效资料的能力，了解我国有关的水污染控制的对策和方针，能够正确使用专业所学的有关技术规范和规定，熟悉相应的水处理工艺以及技术设备，为自己人生下一步做过准备工作。

2. 国内外研究现状分析

在我国一般采用厌氧消化后再还田利用，既可以避免有机浓度过高引起植物烂根和烧苗，又能回收清洁能源-沼气，减少了温室气体排放。厌氧发酵液中含有丰富的氮、磷、钾、多种氨基酸以及微量元素和维生素等营养物质，并且还杀灭了有害菌和虫卵。另外，发酵液丰富的营养成分刺激了农作物的生长，还可以增强作物的抗虫能力。厌氧发酵液对植物的作用方面的研究丰富了还田模式的内涵，使之逐渐由处理模式走向应用模式。

在经济发达的美国，大部分畜禽养殖场还用还田模式处理粪便废水。鉴于规模化畜禽养殖场污染严重、治理困难，英国和其他欧洲国家已经逐步改变饲养工艺，由水冲洗粪便向传统的干粪方式回归。日本走了十多年的弯路后，从20世纪70年代又开始推广畜禽粪污还田利用的模式。在美国，畜禽粪污还田前一般还没有用专门的装置进行厌氧消化，而是储存一段时间后直接灌溉。由于担心传播畜禽疾病和人类共患病，畜禽粪便废水经过生物处理后再适度的还田利用已经成为现行的趋势。德国等欧洲国家则将畜禽粪便废水经过中温或者高温厌氧消化后再进行还田利用，以杀灭或去除寄生虫卵和病原菌。

尽管目前有很多处理畜禽养殖废水的先进技术，但是处理成本成为畜禽废水处理的制约因素，同时也不符合可持续发展的思路，为了解决这一矛盾，今后应该着力研究通过废水处理与回收能源和农业的综合利用（有机农业）相结合降低养殖场的运行成本的组合工艺。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

本方案研究内容是一养猪场年产10000余头猪的养殖废水处理工程。该养殖场主要的废水由猪本身产生的粪便（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，排放总量约为300m3/d左右。养猪废水排放量大，冲击负荷大，并且养猪废水中含有大量的固体悬浮物，有机物、氨氮含量高，恶臭严重。本工程的进出水的水质如下表：

出水水质按照《畜禽养殖业污染排放物标准》（GB18596-2001）。

根据设计的资料要求，设计规范，合理的设置处理流程，以及各个构筑物的布置，并且进行构筑物的计算。对废水处理后的污泥残渣进行合理的利用，减少对周边环境的影响。

设计计划：

方案的选择

（1）固液分离预处理＋UASB反应器＋曝气吹脱＋SBR的处理工艺

从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，沉淀物定期排入集泥池，污水则进入下一处理装置调节酸化池。

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，在UASB内进行厌氧反应，大量去除废水的COD、BOD，将其转化为沼气。UASB反应器的出水进入絮凝反应罐，产生的沼气再经过水封罐，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，供给废水处理系统使用。

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，在配水池的废水蓄积水量后，用泵提升分配给SBR池，废水在SBR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。

工艺特点：此工艺对有机物的去除率高，能够同时产生沼气，管理方便，对周围环境影响小，占地面积小，SBR不需要二沉池和污泥回流系统，但是必须强化预处理系统。工程投资大，运行费用相对较高；管理、操作技术要求高。

（2）固液分离预处理 水解酸化 UASB反应器 生物接触氧化工艺

废水首先经过格栅，以去除废水中较大漂浮物然后进入沉淀池，沉淀池出水自流进入曝气调节池内，调节水量，通过曝气充分混合均匀水质，进入水解酸化池，将有机物分解为二氧化碳和甲烷等物质，水解酸化池出水进入UASB反应器厌进行厌氧生化处理，通过微生物作用将复杂的有机大分子物质降解为简单的有机物。废水经UASB反应器后自流进入接触氧化池，有效去除COD和NH3-N。水解酸化化池、UASB厌氧池、接触氧化池剩余污泥进入储泥池浓缩后，在污泥脱水车间用带式浓缩脱水一体机进行压滤脱水，干污泥定期外运处置，储泥池上清液和压滤液回流到厂区污水系统进行再处理。

工艺特点：能耗低、运行稳定、出水水质较好。好氧处理对废水中的SS和COD均有较高的去除效率。但是生物接触氧化的稳定运行，防止被堵塞。

（3）固液分离 水解酸化 厌氧塘 兼性塘 好氧塘工艺

养猪废水首先进行经过格栅的处理，再经过固液分离装置，以出去部分的漂浮物，经过调节池调节后流入水解酸化池进行水解酸化反应，将有机物分解为二氧化碳和甲烷等物质，水解酸化池的出水依次经过厌氧塘兼性塘和好氧塘，在三类塘中能够有效地去除大部分的有机物和氨氮以及磷。

工艺特点：该工艺占地面积大，适合郊区建设，运行成本低，维护管理方便。

以上三种工艺对养猪废水都有较高的去除效果，但考虑到当地的环境以及土地资源，由于该养猪场处在比较偏僻的郊区地段，并且该地区有大量的闲置旷地以及大量的闲置水塘，刚好符合氧化塘的建设的要求，同时也符合运行管理方面的要求，在此同时可以充分利用处理后的残渣作为土地肥料，处理后的水也可以满足养殖塘水体要求，因此选择第三种方案更适合对该养猪场所排放的养猪废水进行处理。

方案的确定

通过以上方案的比较本案例采用固液分离 水解酸化 厌氧塘 兼性塘 好氧塘工艺

为主体工艺对该养猪场废除进行处理，具体工艺流程如下：

本工程养猪场废水通过管道首先进过格栅，之后利用集水井进行废水的蓄积，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，出去一部分的悬浮物质。固液分离机分离出的废水进入沉淀池，沉淀分离出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，污水则进入调节池。调节池的出水进入水解酸化池，提高废水的可生化性，降低后续构筑物的负荷。水解酸化池的出水陆续进水厌氧塘、兼性塘和好氧塘进行处理，最后的出水通入养殖塘。

4. 研究创新点

特色与创新：

（1）能充分利用地形，结构简单，建设费用低。

采用污水处理稳定塘系统，可以利用荒废的河道、沼泽地、峡谷、废弃的水库等地段建设结构简单，大都以土石结构为主，在建设土地具有施工周期短，易于施工和基建费低等优点。污水处理与利用生态工程的基建投资约为相同规模常规污水处理厂的1/3-1/2。