李家湾村养猪场废水处理设计 52页

李家湾村养猪场废水处理设计学生：0000指导教师：000000三峡大学水利与环境学院摘要：猪场废水中有机物含量较高，如直接排放，会严重污染环境。本文根据前人的研究成果综述了猪场废水处理和利用的现状，有针对性的对猪场废水自身的特性，通过对猪场废水的几种处理方法的详细分析，确定最佳方案即用EGSB+SBR。EGSB+SBR的主要组成部分是EGSB反应器。本文介绍了有关EGSB+SBR的处理流程和设计的计算，对格网、调节池、EGSB池、SBR池、污泥浓缩池等进行了精细的设计和计算。并对主要构筑物EGSB池、SBR池做了详细的说明。猪场废水水质为COD：3400mg/LBOD：1200mg/LSS：1050mg/LNH3：110mg/L，采用此工艺处理，使出水水质达到COD：63mg/LBOD：25mg/LSS：92mg/LNH3：79mg/L。此工艺处理在降低废水浓度的同时，还可以回收在处理过程中所产沼气作为能源的利用。Abstract：Beingliquidcontaininghighorganicpollutants,swinewastewatermayleadtoenvironmentalpollution.Thus,usedthepresentconditions.Makeafocalization,forthecharacterofthewastewateroftheswine,withsometreatmentsoftheswinewastewater.Throughseveraltreatmentsstudying,Imakethebestwaytotreatmentthewastewaterfromswine—EGSB+SBR.ThereactorEGSBisamajorcomponentofEGSB+SBR.FromthisliteraryyoucanachievealotofwaysaboutEGSB+SBR.ThisarticledescribesaboutEGSB+SBRtreatmentprocessanddesigncalculations.AlsocarriedoutdetaileddesignandcalculationsofStructures,forexample,Grid,Accommodator,EGSBpool,theengageoxidizeofbiologyflatulencereactor,Concentratemudpool.Andmakeadetailedexplanationforthemainbuilding.EGSBpoolandtheengagedoxidizeofbiologyflatulencereactor.SwinewaterqualityCOD:3400mg/LBOD:1200mg/LSS:1050mg/LNH3:110mg/L,useofthistreatmentprocess,effluentwaterqualityCOD:63mg/LBOD:n25mg/LSS:92mg/LNH3:79mg/L.Withthisway,notonlycleaning，butalsosavingthemoney,Reducingtheenergywhileretrievingthemethane.关键词：猪场废水处理EGSBSBR沼气回收Keywords：SwinewastewatertreatmentEGSBSBRMethanerecovery前言本课题来自于湖北省宜昌市点军区李家湾村养猪场，宜昌市点军区李家湾村养猪场是一家私人企业，日排放生产废水量15吨，废水为高浓度有机废水，由于废水未经处理直接排放影响了当地环境，周围群众反映强烈。养猪场离点市政污水处理厂较远，将猪场废水排到污水处理厂处理并不实际，故点军区环保局要求，猪场经营者自己建污水处理系统对污水就地处理，猪场废水必须经过处理达标后方能排放。为实现环境保护和可持续发展的目标，立题对养猪场废水编制处理设计。经实地勘察，获取环境、地理、气候、及猪场规模，污水水质水量等相关信息，并在王老师的悉心指导下独立开展设计工作。本人通过阅读老师推荐的参考文献资料、并通过网络、学校图书馆等途径的学习，掌握了猪场废水处理的相关知识。本人通过参考国内外现状和有机废水的常用工艺对养猪场废水处理提出了诸多有效方案，并最终从中选取最适合经营方要求的合理有效方案，开始本课题的设计计算，完成最终设计，并对此项目做了投资估算，证明了项目的经济可行性。与前人所讨论的规模化养猪场废水处理方案不同的是，本人研究的是针对个体小规模养猪场设计投资少占地小合理有效的猪场废水处理方案。虽然不同规模的处理厂的设计原则基本相同，主要是以节省基建投资和运行费用的为主要目的，但是实现的具体措施则有所不同。小规模的污水处理系统，在工艺方案选择、设备选型、总平面布置方面存在值得总结和注意的原则和特点。对于小型污水处理系统处理成本难免会比大规模污水处理成本高，控制处理成本的最有效措施是控制投资成本。1绪论1.1课题来源n湖北省宜昌市点军区李家湾村养猪场是一家私人企业，日排放生产废水量15吨，废水为高浓度有机废水，由于废水未经处理直接排放，周围群众反映强烈，以及环保局要求猪场废水必须经过处理达标后方能排放。为实现环境保护和可持续发展的目标，养猪场经营方要求针对此猪场废水进行处理，并委托编制经济可行的养猪场废水处理设计方案。1.2研究目的和意义规模化养猪场每天排放的废水量大、集中，并且废水中含有大量污染物，主要有残留的兽药和大量的病原体等，因此如不经过处理就排放于环境或直接农用，将会造成当地生态环境和农田的严重污染。1.2.1对水体的污染养殖业废水属于富含大量病原体的高浓度有机废水，直接排放到江河湖泊、鱼塘中，使氮、磷含量高，造成水体严重富营养化，对有机物污染敏感的水生生物逐渐死亡。有毒、有害成分进入地下水，可使地下水溶氧量减少，水体中有毒成分增多，严重时使水体发黑、变臭，造成持久性的有机污染；使原有水体丧失使用功能，极难治理和恢复。而且养殖业废水中N、P对水体富营养化的影响成为我国目前最严重的流域水污染问题。1.2.2对农田及作物的影响养殖业废水中含有较多的氮、磷、钾等养分，如能做到合理施用可有效地提高土壤肥力，改良土壤的理化特性，促进农作物的生长。但如果未经任何处理就直接、连续、过量的施用，则会给土壤和农作物的生长造成不良的影响，如引起作物徒长、返青、倒伏，使产量大大降低，推迟成熟期，影响后续作物的生产等。废水中的大量有机物质在土壤中不断累积，虽然可为土壤中栖居的小动物、昆虫、真菌、细菌等提供营养物质和适宜的环境,但也可导致一些病原菌大量孳生引起病虫害的发生；此外，大量有机物的积累也会使土壤呈强还原性，而强还原性的条件不仅影响作物的根系生长，而且易使土壤中原本处于惰性状态的有害元素得到还原而释放；大量无机盐在土壤中的积聚则会引起作物的盐害。1.2.3矿物元素和重金属污染一方面，在养殖饲料中大量添加的无机磷约n75%为植酸磷，由于植酸磷不能被动物吸收利用而直接排出体外，引起污染。另一方面，各饲料厂和养殖场均普遍采用高铜、高铁、高锌等微量元素添加剂，由于这些金属元素的吸收率和利用率都很低易随粪便排出体外进入环境，已成为我国的一大环境公害。1.2.4残留兽药的污染在养殖过程中，为了防治养殖的多发性疾病，常在饲料中添加抗菌素和其他药物，这些药物随饲料进入动物消化道后，短时间内进入动物血液循环，最终绝大多数的药物经肾脏过滤随尿液排出体外，只有极少部分的药物和抗菌素残留在动物体内。大量研究表明,大多数饲料用抗菌素都有残留，只是残留量大小不同。随着科技水平的不断提高，人们发现抗生素作为饲料添加剂使用，对养殖环境已造成了严重的负面后果。首先，使养殖体内的耐药病原菌或变异病原菌不断产生并不断向环境中排放；其次，养殖场生猪不断向环境中排泄这些抗生素或其代谢产物，使环境中的耐药病原菌与变异病原菌不断产生。这两者反过来又刺激生产者增加用药剂量、更新药物品种，这就造成了"药物污染环境→耐药或变异病原菌产生→加大用药剂量→环境被进一步污染"的恶性循环。另外，养殖产品中药物残留进入环境后，可能转化为环境激素或环境激素的前体物，从而直接破坏生态平衡并威胁人类的身体健康。1.2.5微生物污染畜禽废弃物中可能含有病原微生物、寄生虫卵以及滋生的蚊蝇，通过养殖场废物的排放进入环境从而造成严重的微生物污染。如果对这些粪污不进行无害化处理，大量的有害病菌一旦进入环境，还可成为人、畜传染病的传染源严重危害人体健康[1]。综上所述，养殖场废水直接排放不仅对受纳水体造成污染，影响周围环境，同时，还对居民生活及身体健康带来较大的影响。所以，对宜昌市点军区李家湾村养殖场排放废水的处理迫在眉睫。近几年，我市养殖业得到迅速发展，到目前我市猪场已几十家。而n宜昌市点军区养猪场共饲养生猪450头，养猪场废水主要来自猪舍每天两次的冲洗水。目前，其冲洗废水直接排放进入与该养猪场相相邻的池塘，给池塘的水体造成严重污染。由于养猪场废水属于富含大量病原体的高浓度有机废水，直接排放进入水体或存放地点不合适，养殖粪尿和养殖场的冲洗水的淋溶性很强，粪尿中的氮、磷及水溶性有机物等溶解量很大，如不妥善处理，就会通过地表径流和渗滤进入地下水层污染地下水。大量有机物质进入水体后，有机物的分解将大量消耗水中的溶解氧，使水体发臭，导致水生生物大量死亡；同时，废水中的大量悬浮物可使水体浑浊，降低水中藻类的光合作用和水体自净能力，限制水生生物的正常活动，严重地破坏了水体生态平衡；粪尿中的一些病菌、病毒等随水流动蔓延可能导致某些流行病的传播等。按照相关法律法规及环保要求，养殖废水必须经处理达标后方可排放。畜禽养殖产生的废水对水体的污染,目前已经成为比工业废水和生活污水更大的污染源[2]。规模化养猪场每天排放的废水量大、集中，废水中含有大量污染物，因此如不经过处理就排放于环境或直接农用，将会造成当地生态环境和农田的严重污染。并且废水中含有大量的有害病菌一旦进入环境，还可成为人、畜传染病的传染源严重危害人体健康[1]。基于水污染的危害性和严重性，以保护环境为宗旨，以达到国家养殖业废水排放标准为目的来设计猪场废水处理工艺是各养猪场一项刻不容缓的重任!2国内外研究现状及发展趋势2.1国内研究现状国内外对猪场废水处理已进行了大量研究，开发经济、高效的猪场废水处理艺技术是目前的研究重点[3-4]。规模化猪场粪便污水处理模式不外乎有三种:还田模式、自然处理模式和工业化处理模式[5]。九五期间国家就已在行业发展规划中明确了综合利用方式作为集约化畜禽养殖场污染治理的主要手段，但目前全国集约化畜禽养殖场综合利用设施建成率<10%，利用率则更低，这说明综合利用方式在推广中存在诸多障碍[6]。我国上海地区，在防治畜禽养殖污染的过程中，经过近10年的达标处理实践，1999年又回到了还田利用的综合处理模式。说明这种处理模式仍有较强的生命力[7]。国内也有些采用厌氧消化一自然处理组合系统。厌氧出水的自然处理系统大多采用氧化塘，如杭州某蛋鸡饲养场沼气生态工程以及江西进贤某牧业公司养殖场废水处理工程、江西省某猪场废水处理工程、江西定南某养殖场废水处理工程以及江西某垦殖场废水处理工程等[8]。对不同气候条件下氧化塘所能承受的负荷以及处理效果，研究报道不多[7]。n国内也在人工湿地处理猪场废水方面进行一些实验研究与工程应用，主要着眼于植物的筛选和处理效果的考察。安徽省含山县昱增山城生态园通过引进生物活性酶配套处理工艺，突破传统方法，经过特定的工艺流程进行污水处理，使治理后的水质达到国家排放标准，从而实现达标排放[9]。前人对工业化处理模式的研究逐渐形成了以生化为主、生化与物化相结合的处理工艺。生化法中常用的有活性污泥法、生物膜法、厌氧与好氧相结合法、水解酸化与SBR相组合等各种处理工艺。这些处理方法与工艺各有其特点和不足之处，但各自都有较为成功的经验。厌氧(沼气)消化-沉淀-好氧生物氧化工艺处理畜牧场废水，具有投资少、运行管理费用低、净化效果好、能源环境综合效益高等优点[6]。2.2国外研究现状在国外，某些养猪场粪污往往采用多级厌氧塘、兼性塘、好氧塘与水生植物塘进行处理。水力停留时间长达600d，占地面积大[7]。澳大利亚昆土兰州的一个种猪场利用3个单元塘贮存1000头种猪的粪污并循环使用[10]。自上世纪70年代中期以来，围绕科学、合理利用畜禽粪便污水，国外主要进行养分供需平衡、粪污施灌方法、粪便精准应用、安全性以及减少风险的措施等方面的研究[10-11]。欧美国家采用人工湿地处理畜禽养殖废水的情况比较普遍。所建议的人工地BODS负荷为73k留ha.d，水力停留时间(HRr)至少为12d[13]。墨西哥湾项目TheGulfofMexicoProgram(GMP)一调查68处总共135个中试和生产规模湿地处理系统，收集了大约1300个运行数据，建立了养殖废水湿地处理数据库。调查结果表明，各污染物的平均去除效率为:BOD565%，TSS53%，NH3-N48%，TN42%，TP42%[14]。在日本，猪场粪污处理主要采用工业化处理模式。韩国则是将畜禽养殖废弃物集中起来进行处理，全国共有39个集中处理厂，5个厌氧，34个好氧处理厂，处理出水经过物化处理后达标排放，或进入城市污水处理厂进一步处理。在法国，正在运行的猪场废水处理工程大约有300个。意大利、西班牙也有少部分养殖场的粪污处理采用这种模式。美国己开始对工业化处理模式进行研究[15]。2.3发展趋势及存在的主要问题根据国内外研究动向,n尽管工业化处理模式的投资及运行费用均很高，随着我国土地的日益紧缺，会有更多的规模化猪场不得不选择这种处理模式，而且选择好的工艺也是可以减小投资经营费用的。对畜牧场这一类高浓度的废水，正如上述分析，采用厌氧(沼气)消化-沉淀-好氧生物氧化工艺处理畜牧场废水，具有投资少、运行管理费用低、净化效果好、能源环境综合效益高等优点，今后将会在畜牧业大力推广应用，也是发展的必然趋势。畜禽养殖业排放废水有机物浓度高、氨氮浓度高、恶臭严重的特点，对该类废水的处理,一方面考虑宜采用厌氧、好氧为主体的处理工艺，另一方面考虑去除氨氮[16]。于金莲,阎宁认为混凝→脱氨→好氧工艺对猪场废水废水的处理具有很大的应用潜力[17]。对于磷的去除方面，以天然沸石负载氧化镁为材料，对养猪场废水中磷素去除效果较好[18]。3李家湾村养猪场基本概况3.1基本概况该养猪场位于宜昌市点军区李家湾村，是一家农村个体户经营的小型养猪场，该场分两个场，总面积约1200m2，两场相距40m左右，该场饲养生猪450头，每天用水量为15m3，可用于建污水处理系统的土地面积约1500m2。猪场具体分布和地理状况见养猪场平面图。3.2猪场废水的来源及其特点猪场废水的产生量：猪场的废水主要来源于：猪的排泄水、猪槽水、洗涤水。猪场每日用水量为15m3，故猪场每日废水产生量按15m3计。猪场生产废水的特点：猪场排放废水有机物浓度高、氨氮浓度较高、悬浮物浓度较高、恶臭严重等水质特点。由于猪场规模较小废水主要来自冲洗水，故其水量特点为水量小、流量小、不连续。主要的环境污染问题：由于猪场废水直接排放到了附近的池塘，对池塘的水体造成了严重污染，对池塘中的生态系统造成了严重破坏。而且由于猪场废水中含有高浓度的有机物，其中有部分难以降解的有机物，对池塘的底泥造成污染。同时池塘水体和底泥的污染，会造成地下水污染，以及周围的土壤污染。n4李家湾村养猪场废水处理设计4.1本设计工程概况设计排放废水量为15m3/d。COD3400mg/L,PH值约为8。废水经处理后，要求达到畜禽养殖业污染物排放标准(GB18596-2001)二级标准，其主要水质指标见表4.1。表4.1原水水质和设计要求水质指标BOD5（mg/L）COD（mg/L）SS（mg/L）NH3（mg/L）PH原水1200340010501107.9排放标准≤150≤400≤200≤806.9设计要求≤150≤400≤200≤806.94.2工艺路线的设计根据猪场废水水质特征，本设计选用厌氧处理-好氧处理组合工艺流程对猪场废水进行治理。废水先进入厌氧反应器进行厌氧消化，可大大降低有机物浓度。厌氧处理过程中产生的沼气被收集到储气柜。厌氧反应器出水再进行好氧处理，可进一步降低有机物浓度，最后达标出水。本设计工艺路线图见图4.1。图4.1设计工艺路线图4.3工艺流程的确定4.3.1猪场废水处理方法简介鉴于猪场废水自身的特性，废水不能直接排入水体。目前常根据BOD5/CODcr比值来判断废水的可生化性，即：当BOD5/CODcr>0.3时易生化处理，当BOD5/CODcr>0.25时可生化处理，当BOD5/CODcr<0.25难生化处理，而猪场废水的BOD5/CODcr的比值>0.25n所以，处理猪场废水的方法多是先采用厌氧处理，降低污染负荷，再用好氧生物处理。目前国内的猪场废水的污水处理工艺，都是以生物化学方法为中心的处理系统。随着人们对于节能价值和意义的认识不断变化与提高，开发节能工艺与产品引起了国内环保界的重视。除厌氧生化技术外，沼气通过自动化系统得到燃烧，这是厌氧系统安全运行和不产生二次污染的重要保证，这也是国内外开发厌氧技术和设备应充分引起重视的问题。厌氧技术的引进与应用能耗节约70%以上。目前，国内外普遍采取生化法处理猪场废水。根据处理过程中是否需要曝气，可以把生化处理法分为好氧生物处理和厌氧生物处理两大类。4.3.1.1好氧生物处理好氧生物处理是在氧气充足的情况下，利用好氧微生物的生命活动氧化猪场废水中的有机物，其产物是二氧化碳、水及能量（释放于水中）。这种方法没有考虑到废水中有机物的利用问题，因此处理成本较高。活性污泥法、生物膜法、深井曝气法是较有代表性的好氧生物处理方法。（1）活性污泥法。活性污泥法是中、低浓度有机废水处理中使用最多，运行最可靠的方法，具有投资省，处理效果好等优点。该处理工艺的主要部分是曝气池和沉淀池。废水进入曝气池后，与活性污泥（含大量的好氧微生物）混合，在人工充氧的条件下，活性污泥吸附并氧化分解水中的有机物，污泥和水的分离则由沉淀池来完成。据报道，进水CODcr为1200－1500mg/L时出水CODcr可降至50－100mg/L.去除率为94％－96％。活性污泥处理猪场废水的缺点时动力消耗大，处理中常出现污泥膨胀。污泥膨胀的原因是猪场废水中碳水化合物含量过高。间歇式活性污泥法（SBR）通过间歇曝气可以使动力消耗显著降低，同时，废水处理时间也短于普通活性污泥法。（2）生物膜法。生物膜法时在处理池内加入软性填料，利用固着生长于填料表面的微生物对废水进行处理，不会出现污泥膨胀的问题。生物接触氧化池和生物转盘是这类方法的代表，在有机废水治理中均被采用，主要是降低猪场废水中的BOD5。生物接触氧化池是在微生物固着生长的同时，加以人工曝气。这种方法可以得到很高的固体浓度和较高的有机负荷，因此处理效果高，占地面积也小于活性污泥法。n他主要由盘片、氧化槽转动轴和驱动装置等部分组成，依靠盘片的转动来实现废水与盘上生物膜的接触和充氧。该法运转稳定动力消耗少，但低温对运行影响大，在处理高浓度废水是需增加转盘组数。据报道，废水中BOD5的去除率在80％以上。4.3.1.2厌氧生物处理厌氧生物处理适用于高浓度有机废水。它是在无氧条件下，靠厌氧细菌的作用分解有机物。在这一过程中，参加生物降解的有机基质有50％～90％转化为沼气（甲烷），而发酵后的剩余物又可作为优质肥料和饲料。因此，猪场废水的厌氧生物处理受到了越来越多的关注。厌氧生物处理包括多种方法，但以膨胀式厌氧污泥颗粒反应器(EGSB)技术在有机废水的治理方面效果较好。它与UASB相似，是它的第三代改进装置。它的主要组成部分是反应器，其底部为絮凝和沉淀性能良好的厌氧污泥颗粒构成的污泥床，上部设置了一个专用的气－液－固分离系统（三相分离室）。废水从反应器低部加入，在向上流穿过生物颗粒组成的污泥床时得到降解，同时生成沼气（气泡）。气，液，固（悬浮污泥颗粒）一同升入三相分离室，气体被收集在气罩里，而污泥颗粒受重力作用下沉至反应器底部，水则经出流堰排出，同时设有出水回流系统，沼气收集系统。废水CODcr的去处率为75％－80％。（1）酸化—SBR法处理有机废水。废水经固液分离后进入酸化池，利用酸化细菌将大分子难降解有机物分小分子易降解的有机物，经过酸化后的出水再进行进一步处理[19]。此方法主要处理设备是酸化柱和SBR反应器。这种方法在处理有机废水时，在厌氧反应中，放弃反应时间长、控制条件要求高的甲烷发酵阶段，将反应控制在酸化阶段，这样较之全过程的厌氧反应具有以下优点①由于反应控制在水解、酸化阶段反应迅速，故水解池体积小。②不需要收集产生的沼气，简化了构造，降低了造价，便于维护，易于放大。③对于污泥的降解功能完全和消化池一样，产生的剩余污泥量少。同时，经水解反应后溶解性COD比例大幅度增加，有利于微生物对基质的摄取，在微生物的代谢过程中减少了一个重要环节，这将加速有机物的降解，为后续生物处理创造更为有利的条件。④酸化—SBR法处理高浓度啤酒废水效果比较理想，去除率均在94%以上，最高达99%以上。要想使此方法在处理猪场废水达到理想的效果时运行环境要达到下列要求：酸化—SBR法处理中高浓度猪场n废水，酸化至关重要，它具有两个方面的作用，其一是对废水的有机成分进行改性，提高废水的可生化性；其二是对有机物中易降解的污染物有不可忽视的去除作用。酸化效果的好坏直接影响SBR反应器的处理效果，有机物去除主要集中在SBR反应器中。酸化—SBR法处理猪场废水受进水碱度和反应温度的影响，最佳温度是24℃，最佳碱度范围是500～750mg/L。视原水水质情况，如碱度不足，采取预调碱度方法进行本工艺处理；若温度差别不大，运行参数可不做调整，若温度差别较大，视具体情况而定。（2）UASB—好氧接触氧化工艺处理猪场废水。此处理工艺中主要处理设备是上流式厌氧污泥床和好氧接触氧化池，处理主要过程为：废水经过转鼓过滤机，转鼓过滤机对SS的去除率达10%以上，随着麦壳类有机物的去除，废水中的有机物浓度也有所降低。调节池既有调节水质、水量的作用，还由于废水在池中的停留时间较长而有沉淀和厌氧发酵作用。由于增加了厌氧处理单元，该工艺的处理效果非常好。上流式厌氧污泥床能耗低、运行稳定、出水水质好，有效地降低了好氧生化单元的处理负荷和运行能耗(因为好氧处理单元的能耗直接和处理负荷成正比)。好氧处理(包括好氧生物接触氧化池和斜板沉淀池)对废水中SS和COD均有较高的去除率，这是因为废水经过厌氧处理后仍含有许多易生物降解的有机物。广南畜牧有限公司采用UASB工艺处理化处理后去除率分别达76.8%、72.0%、42.5%、3.8%；再经系列沉淀后去除率分别达到91.3%、96.0%、87.9%、7.2%；最后经生化塘氧化处理后排出的废水各污染物总去除率分别达到99.5%、99.7%、99.3%、97.3%，水质符合《广州市污水排放标准》三级水质标准和《农田灌溉水质标准》。此外，还可日产沼气200m3，提供生产和生活用能[20]。（3）生物接触氧化法处理有机废水。该工艺采用水解酸化作为生物接触氧化的预处理，水解酸化菌通过新陈代谢将水中的固体物质水解为溶解性物质，将大分子有机物降解为小分子有机物。水解酸化不仅能去除部分有机污染物，而且提高了废水的可生化性，有益于后续的好氧生物接触氧化处理。该工艺在处理方法、工艺组合及参数选择上是比较合理的，充分利用各工序的优势将污染物质转化、去除。然而，如果由于某些构筑物的构造设计考虑不周会影响运行效果，致使出水水质不理想，使生物接触氧化池的出水(静沉30min的澄清液)COD为500～600mg/L，经混凝气浮处理后出水COD仍高达300mg/L，远高于排放要求(150mg/L)。n但是此处理方法在设计和运行中回出现以下问题①水解酸化池存在的问题主要是沉淀污泥不能及时排除。由于该废水中悬浮物浓度较高，因而池内污泥产量很大，而原工艺仅在水解酸化池前端设计了污泥斗，所以池子的后部很快就淤满了污泥。另外，随着微生物量的增加在软性生物填料的中间部位形成了污泥团，使得传质面积减小。针对污泥淤积情况，在水解酸化池前可增设一级混凝气浮以去除水中的悬浮物，经此改进后水解酸化池能长期、稳定、有效地运行，其出水COD也从1100～1200mg/L降至900～1000mg/L，收到了较好的效果。不过，增设混凝气浮增加了运行费用，而且气浮过程中溶入的O2还可能对水解酸化产生不利影响。因此，在设计采用水解酸化处理悬浮物浓度高的污水时，可增设污泥斗的数量以便及时排除沉淀污泥。此外，为防止填料表面形成污泥团应采用比表面积大、不结泥团的半软性填料。②如果废水中污染物浓度较高或前处理效果不理想，生物接触氧化池前端的有机物负荷较高，使得供氧相对不足，此时该处的生物膜呈灰白色，处于严重的缺氧状态，而池末端成熟的好氧生物膜呈琥珀黄色。同时，水中的生物活性抑制性物质浓度也较高，对微生物也有一定的抑制作用。这些因素使得生物接触氧化池没有发挥出应有的作用，处理效果不理想。鉴于此，可一采取阶段曝气措施即多点进水，污水沿池长多点流入生物接触氧化池以均分负荷，消除前端缺氧及抑制性物质浓度较高的不利影响。改为多点进水并经过一段时间的稳定运行后，生物接触氧化池的出水(30min的澄清液)COD为200～300mg/L。再经混凝气浮工序处理后最终出水COD＜150mg/L(一般在130mg/L)，达到了排放要求。③在调试运行过程中，生物接触氧化池中生物膜脱落、气泡直径变大(曝气方式为微孔曝气)、出水浑浊、处理效果恶化的现象时有发生。经研究、分析、验证发现这是由于负荷波动或操作不当造成溶解氧不足而引起的。溶解氧不足使得生物膜由好氧状态转变为厌氧状态，其附着力下降，在空气气泡的搅动下生物膜大量脱落，导致水粘度增加、气泡直径增大、氧转移效率下降，这又进一步造成缺氧，如此形成恶性循环致使处理效果恶化。④n在调试运行初期，发生这种现象时一般是增大供气量以提高供氧能力来消除缺氧，结果由于气泡搅动强度增大，造成了更大范围的生物膜脱落、水粘度更大、氧转移效率更低，非但没能提高供氧能力反而使情况更糟。正确的处理措施应是减小曝气量，待脱落的生物膜随水流流出后再逐渐增加曝气量使溶解氧浓度恢复到原有水平，若水温适宜则2～3d后生物膜就可恢复正常。因此当采用此工艺处理猪场废水时要遵循下列要求：采用水解酸化作为预处理工序时应考虑悬浮物去除措施；采用推流式生物接触氧化池时，为避免前端有机物负荷过高可采用多点进水；应严格控制溶解氧浓度，供氧不足会造成生物膜大范围脱落，导致运行失败。4.3.2处理方法的比较本设计选用EGSB+SBR法处理猪场有机废水。本处理工艺主要包括EGSB反应器和SBR反应器。EGSB反应器由布水器、反应区和三相分离器组成。废水由反应器底部的布水器均匀进入反应区。在水流均匀向上流动的过程中，废水中的有机物与反应区内的厌氧污泥充分接触，被厌氧菌所分解利用。通过一系列复杂的生化反应，高分子有机物转化为小分子的挥发性有机酸和甲烷。最后经过特殊设计的三相分离器，进行气—固—液分离后，沼气由气室收集，污泥由沉淀区沉淀后自行返回反应区，沉淀后的处理水以溢流的方式从反应器上部流出。EGSB反应器高负荷、高效率的关键，在于反应器能够保持很高的微生物量。由于三相分离器设计合理，能截流大部分的厌氧絮状污泥，所以EGSB反应器能保持较高的微生物量，并且能在较短时间内形成颗粒污泥。由于颗粒污泥的沉降性好，加上三相分离器的有效截流作用，即使在较高的水力上升流速和气体上升流速下，颗粒污泥也不会随着出水而流失，使得反应器处于良性循环，能够长期保持高活性、高浓度的颗粒污泥。颗粒污泥具有良好的沉降性和很高的产甲烷性，使得反应器具有较高的水力上升速度，水力搅拌力度加强，故颗粒污泥处于膨胀状态，与废水中的有机物接触更加充分，从而传质效率高，有机物去除率高。较高的水力上升流速，使得反应器的水力停留时间大大缩短，从而大大缩小了反应器容积，容积负荷提高，一般在实际工程中为10～20KgCOD/(m3·d)。（1）EGSB与UASB相比有以下几个优点n①应用范围更为广泛。好氧生物处理适合于COD≤2000mg/L的废水处理。UASB反应器一般适用于COD=3000—10000mg/L的废水治理。而EGSB不仅可以处理低浓度的有机废水（COD在几百），还可以处理中高浓度的有机废水（COD高达30000—40000mg/L）。EGSB反应器的颗粒污泥可以长期贮存，因此反应器可以季节性或间歇性运转。故可处理季节性或间歇性排放的废水。②有机容积负荷高，占地面积小。一般在实际工程中，好氧生物处理的有机物容积负荷为1—3kgCOD/(m3·d)，UASB反应器的有机容积负荷为15kgCOD/(m3·d)左右，EGSB的有机容积负荷达到20kgCOD/(m3·d)左右，由于有机容积负荷高，水力停留时间短，所以反应器的容积小，而且EGSB反应器可以做到15m高度，因此可大大减少反应器占地面积，一般为UASB反应器占地面积的1/5—1/2。③污泥产量少，且其浓缩性、脱水性良好。好氧生物处理每去除1kgCOD将产生0.25—0.6kg生物量，而厌氧法去除1kgCOD只产生0.02—0.18kg生物量,其剩余污泥只有好氧法的5%—20%，而且EGSB反应器运行一段时间后会形成密度大的颗粒污泥，所以物理的脱水性良好。加上厌氧处理过程有一定的杀菌作用，可以杀死废水和污泥中的寄生虫卵、病毒等，在卫生学和化学上都是非常稳定的。因此，剩余污泥处理和处置简单、运行费用低，甚至可作肥料、饲料、饵料或其他反应器的接种污泥利用。④能耗低，可回收能源。好氧法需要消耗大量能量供氧，曝气费用随着有机物浓度增大而增大；而厌氧法不需要氧，一般动力消耗为活性污泥法的1/10,而且产生的沼气可以作为能源回收。当废水中的有机物达到一定数量值后，沼气能量可以抵偿厌氧运行中消耗的能量。废水有机物含量越高，剩余能量就越多。⑤对氮、磷营养需要量少。好氧法处理一般要求BOD:N:P=100:5:1，而厌氧法处理的BOD:N:P=100:2.5:0.5，所以对氮、磷缺乏的废水所需投加的营养盐较少[21]。（2）SBR工艺具有以下优点①处理效果稳定，对水量、水质变化适应性强；耐冲击负荷。②理想的推流过程使生化反应推力大，效率高。③污泥活性高，浓度高且具有良好的污泥沉降性能，不容易发生污泥膨胀。④脱氮除磷效果好。n⑤工艺简单，不需二沉池，回流及其它设备，一般情况下不必设置调节池，多数情况下，可省去初沉池。因此工程造价及运行费用低，易于维护治理[22]。将EGSB和SBR两种处理单元进行组合，所形成的处理工艺突出了各自处理单元的优点，而把EGSB作为整个废水达标排放的一个预处理单元，在降低废水浓度的同时，可回收所产沼气作为能源利用。同时，由于大幅度减少了进入好氧处理阶段的有机物量，因此降低了好氧处理阶段的曝气能耗和剩余污泥产量，从而使整个废水处理过程的费用大幅度减少。采用该工艺既降低处理成本，又能产生经济效益。并且EGSB池正常运行后，每天产生大量的沼气，将其回收作为燃料。（3）EGSB+SBR法处理工艺与水解酸化+SBR处理工艺相比有以下优点：①“EGSB+SBR”工艺合理,实用性强。本工艺的核心为SBR池，整个工艺经历缺氧、好氧过程，能有效控制丝状菌的生长，防止污泥膨胀，有效去除氨氮；因反应前、中期水中有机物浓度高，微生物处于对数生长，处理速度快，氧利用率高，从而降低了能耗；同时，工艺调节灵活，进水、曝气、沉淀、排水时间可根据实际情况调节易于操作。适合不同规模的猪场使用。②处理流程简单,安装操作及维修很方便。待处理污水经汇集后，泵入EGSB反应器，其流速、进水量按设定工艺参数控制，污无需搅拌设备，后污水自然升流至SBR池，间歇式曝气沉淀后排放，工艺过程简单。构筑物EGSB反应器中沉池、SBR池为半地下式的钢混结构，曝气装置（除曝气头外）可现场制作，安装制作简单，操作控制灵活，可自控也可手动，维修保养也很方便。③投资费用低，比国外同类型设备价格低60%。④处理能力大，处理效果好。EGSB反应器因反应区聚积大量厌氧颗粒污泥，废水与之接触充分反应速度快，可降解水中90%以上的COD。反应器顶部设置三相分离器，能及时将处理过程中形成的固、液、气分离，促进反应进程。SBR池集进水、曝气、沉淀、排水于一体，扩大了反应池的功能，不仅提高了处理速度而且处理效果明显。该池可降解90%以上的COD和BOD。⑤工艺成熟稳定，耐冲击负荷，水质和水量的波动对出水影响小，工艺自动化程度较高，运行管理和维修方便，劳动定员少。n通过对几种常见工艺的比较，发现EGSB+SBR组合工艺适合小型的有机废水处理系统的，经济高效的处理工艺。4.3.3本设计的方案确定EGSB+SBR组合工艺具有效能高，处理费用低，电耗省，投资少，占地面积小等一系列优点，很适用于高浓度有机废水的治理。最主要的是它适合间歇处理模式，很适合像本工程规模的小型有机废水处理系统。故本设计选用EGSB+SBR组合工艺作为猪场的废水处理工艺。设计采用人工清渣格网，由于设计水量较少，故格网直接安置于排水渠道中。猪场废水先经过细格网去除大杂质后进入调节沉淀池，调节池的PH值在6.5～7.5之间。调节池中出来的水用泵连续送入EGSB反应器进行厌氧消化，然后经调节蓄水池收集后再输入SBR反应池进行好氧处理，进一步降低污染物浓度，最后达标排放。来自EGSB反应器、SBR反应池的剩余污泥由污泥提升泵提升到污泥浓缩池内被浓缩，浓缩后进入猪场已有的污泥干化池，进一步降低污泥的含水率，实现污泥的减量化。污泥脱水后可以用作肥料施于田间。本设计工艺流程见图4.2图4.2EGSB+SBR组合工艺流程图4.4猪场废水处理构筑物设计与计算4.4.1格网n由于猪场废水中悬浮物都是细小颗粒，基本五大颗粒悬浮物颗粒而且废水流量很小，所以选择普通孔径为3mm的格网代替格栅，格网直接安放在排水渠中，格网只需购买市场上的钢丝网即可，人工定期对格网清渣，保证不会堵塞排水渠即可。4.4.2调节沉淀池的设计计算4.4.2.1调节沉淀池的作用猪场废水的水量和水质随时间的变化幅度较大，为了保证后续处理构筑物或设备的正常运行，需对废水的水量和水质进行调节，由于猪场废水废水中悬浮物(ss)浓度较高，此调节池也兼具有沉淀池的作用，该池设计有沉淀池的泥斗，有足够的水力停留时间，保证后续处理构筑物能连续运行，其均质作用主要靠池侧的沿程进水，使同时进入池的废水转变为前后出水，以达到与不同时序的废水相混合的目的。调节池还可用来均衡调节污水水质、水温的变化，降低对生物处理设施的冲击。4.4.2.2设计参数调节沉淀池水力停留时间T=8h；设计进水流量Q=15m3/d=0.625m3/h=0.000174m3/s；采用重力排泥除渣。调节沉淀池处理参数见表4.2。表4.2调节沉淀池进出水水质指标水质指标CODBOD5SS进水水质(mg/l)340012001050去除率（%）7750出水水质(mg/l)316211165254.4.2.3设计计算（1）池子尺寸池子有效容积为：V=QT=0.0174×8=5m3取池子总高度H=2.5m,其中超高0.5m,有效水深h=2m，则池面积A=V/h=5/2=2.5m3。池长取L=2.5m,池宽取B=1m，池子总尺寸为L×B×H=2.5×1×2.5=6.25m3，设计两座相同的池子，两座交替运行。调节沉淀池的设计计算草图见下图4.3：n图4.3调节沉淀池设计计算图（2）药剂量的估算设进水pH值为9，则废水中【OH-】=10-5mol/L,若废水中含有的碱性物质为NaOH,所以CNaOH=10-5×40=0.0004g/L，废水中共有NaOH含量为15×0.0004=0.006kg/d，中和至7，则废水中【OH-】=10-7mol/L，此时CNaOH=10-7×40=0.4×10-5g/L，废水中NaOH含量为15×0.4×10-5=0.006kg/d，则需中和的NaOH为0.006-0.006=0kg/d，则基本无需加药。（3）理论上每日的污泥量（1）式中：Q------------设计流量，m3/dC0------------进水悬浮物浓度，kg/m3C1------------出水悬浮物浓度，kg/m3P0------------污泥含水率，以97%计ρ-------------污泥密度，以1000kg/m3计W=m3/d（4）污泥斗尺寸取斗底尺寸为100×100，污泥斗倾角取50°n则污泥斗的高度为：h2=(1-0.2)×tg50°=0.953m污泥斗的容积V2=h2（a12+a1a2+a22）=×0.953×(12+1×0.2+0.22)=0.394m3V2>W符合设计要求，采用重力排泥（5）进水出水布置进水起端两侧设进水堰，堰长为池长2/3。一个调节池水满后先排泥，泥直接进污泥干化池处理，然后出水直接用泵抽到下一个反应器，进行进一步处理，此时使用另一个调节池蓄水沉淀，两池交替运行。4.4.3EGSB反应池的设计计算4.4.3.1EGSB反应器的作用EGSB即上流式厌氧颗粒污泥膨胀床反应器，集生物反应与沉淀于一体，是一种结构紧凑，效率高的厌氧反应器。EGSB反应器是二十世纪九十年代初问世的一种新型的高效厌氧生物反应器。它是继UASB之后的第三代厌氧生物反应器，由于反应器中能够形成颗粒状的厌氧污泥，而且颗粒污泥层在运行时处于膨胀状态，所以厌氧生物能与污水中的有机物接触更加充分，反应器容积利用率更高，在厌氧生物的新陈代谢作用下，能够更高效地达到降解有机物、净化水质的目的。同时，由于厌氧生物处理能够将污水中有机物的潜能转化为沼气释放出来，变废水为能源，所以EGSB是一种能耗低、构造简单的生物反应器。它的污泥床内生物量多，容积负荷率高，废水在反应器内的水力停留时间短，因此所需池容大大缩小。设备简单，运行方便，勿需设沉淀池和污泥回流装置，不需充填填料，也不需在反应区内设机械搅拌装置，造价相对较低，便于管理，且不存在堵塞问题。4.4.3.2EGSB反应器的工作原理EGSBn集生物反应与沉淀于一体，是一种结构紧凑，效率高的厌氧反应器，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颗粒，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。4.4.3.3EGSB反应器的设计（1）罐体尺寸罐型：圆形设计进水量：Q＝1m3/d(一天进水15h,间歇进水)停留时间：THRT=5h容积负荷（Nv）：14.4kgCOD/(m3·d)=0.6kgCOD/(m3·h)；数量：一只（2）设计水质污水进水为调节沉淀池出水，进水水质即为调节池的出水水质，EGSB反应器设计水质见表4.3。表4.3EGSB反应器进出水水质指标水质指标CODBOD5SSNH3进水水质(mg/l)31621116525110去除率（%）90855020出水水质(mg/l)316167262884.4.3.4设计计算（1）反应器容积计算EGSB有效容积：V有效＝（2）n式中：Q-------------设计流量，m3/hS0-------------进水COD含量,mg/lNv-------------容积负荷,kgCOD/(m3·d)＝=5.26m3将EGSB设计成圆形池子，布水均匀，处理效果好取反应器有效高度：h=5m则反应区面积：===1.052m2罐体直径：=＝=1.16m取反应器总高=7.5m,其中超高为0.5m反应器容积：===6.31m3EGSB反应器的体积有效系数：5.26/6.31=71.4%（2）反应器的上升流速度取回流量为1.5m3/h,则==2.5m3/h上升流速：===2.38m/h回流选用J-D1600/1.0的计量泵输送回流污水，功率2.2KW。（3）三相分离器设计计算①沉淀区设计沉淀区表面水力负荷为2.5/1.052=2.38m3/(m2·h)②回流缝设计计算上、下三角形导流筒斜面与水平面夹角=，取保护高=0.4m,上导流筒距顶水面=0.7m，取下导流筒高=0.5m。下导流筒宽度===0.182m下导流筒长度===0.532mn设下导流筒距器壁a1=0.05m,则下导流筒直径===0.588m下导流筒面积===0.271m2水流经下导流筒的上升流速：===9.23m/h设上导流筒高=0.3m，则上导流筒宽度===0.11m上导流筒长度===0.32m设上、下导流筒间距为a2=0.05m；重叠长度为=0.1m，则重叠垂直高度为：===0.034m重叠水平宽度为：===0.094m上导流筒直径===0.428m上导流筒面积===0.144m2水流经上导流筒的上升流速：===17.36m/h以为控制断面，颗颗粒污泥<,满足要求，具有良好的固液分离要求。三相分离区总高度为：===1.806mEGSB总高7.5m，其中超高0.5m，沉淀区高为1.5m，污泥床高为2m，悬浮区高为3.5m③校核气液分离假设围绕气泡的水流成层流状态，即<1,气泡直径=0.015cm,在常温下，取水的密度=1.03g/cm3,沼气密度=1.15×10-3g/cm3,液体的运动黏滞系数=0.0101cm2/s(按净水取值)，碰撞系数=0.95。净水黏度为=0.0104g/(cm·s),由于废水一般比净水的大，可取废水的n=0.02g/(cm·s)，则气泡的上升流速为：===21.57m/h校核的水流状态：===0.463<1属于层流状态，符合要求。因此，<，可以脱除直径等于或大于0.15cm的气泡。（4）配水系统设计计算本系统设计采用大阻力配水系统，每个EGSB反应器设1个布水点①参数　每个池子流量：Q＝2.5/1=2.5m3/h②设计计算每个孔口服务面积为:a=＝1.052m2a在1～3m2之间，符合设计要求进水口距池底0.3m，取进水口水流速度为=0.8m/s,则布水口孔径为：===0.0295m=29.5mm布水系统设计计算草图见下图4.4：n图4.4EGSB布水系统设计计算图（5）出水系统设计计算出水系统的作用是把沉淀区液面的澄清水均匀的收集并排出。出水是否均匀对处理效果有很大的影响。出水堰与沉淀池出水装置相同，即汇水槽加上三角堰，采用正三角形出水堰。设计堰上水头为=3cm，三角堰角度=。由于堰上水头和过流堰宽B之间的关系为=，则B==3.46cm。设计三角堰宽为10cm，流量系数取0.62，则过堰流量为：===0.00013m3/s反应池应该布置的三角堰总数为：==5.34个，取N为6个。出水堰总长：==60cm=0.6m,设出水堰宽为0.2m，高为0.5m，距上导流筒0.1m。总周长：===2.047m，出水堰总长小于总周长，满足要求。由于出水堰总长小于总周长，因此，需间隔布置出水堰，两个出水堰堰顶间距==0.2416m，取24cm。n（6）排泥系统设计①产泥量计算厌氧生物处理污泥产量取：0.08kgMLSS/kgCOD；进水量：Q＝15m3/d；进水COD浓度C0=3162mg/l=3.162kg/m3，COD去除率75%。则反应器总产泥量（3）式中：△X————EGSB反应器产泥量，kgVSS/d；r————厌氧生物处理污泥产量，kgVSS/kgCOD；C0————进水COD浓度kg/m3；E————去除率。=2.846kgVSS/d取VSS/SS=0.8，△X=2.846/0.8=3.56kgSS/d污泥含水率为98%，当含水率＞95%，取，则污泥产量②排泥系统设计在反应器底部距底部80mm处设置一个排泥口，每7天排泥一次，排空时由污泥泵从排泥管强制排放，抽入污泥浓缩池中。反应池排泥管选钢管，D=30mm,排泥时间为15min。排泥速度为:=1.96m/s设计充满度为0.6，=3.27m/s。（7）沼气收集系统设计计算①沼气产量计算沼气主要产生于厌氧阶段，设计产气率取0.35，进水COD浓度C0=3162mg/l=3.162kg/m3，出水COD浓度Ce=790mg/l=0.79kg/m3。总产气量=12.45m3/dn集气管每个集气罩的沼气用一根集气管收集，单个池子共有一根集气管。每根集气管内最大气流量据资料，集气室沼气出气管最小直径d=100mm,取100mm.沼气主管一根集气管直接通到一根单池主管，采用钢管，单池沼气主管管道坡度为0.5%。单池沼气主管内最大气流量取D=30mm，充满度为0.8，则流速为：②水封灌设计水封灌主要是用来控制三相分离气的集气室中气液两相界面高度的，因为当液面太高或波动时，浮渣或浮沫可能会引起出气管的堵塞或使气体部分进入沉降室，同时兼有有排泥和排除冷凝水作用。水封高度：（4）式中：H0——反应器至贮气罐的压头损失和贮气罐内的压头为保证安全取贮气罐内压头，集气罩中出气气压最大H1取2mH2O，贮气罐内压强H0为400mmH2O。水封高度取1.5m，水封灌面积一般为进气管面积的4倍，则，水封灌直径取0.2m。③水、气分离器水、气分离器起到对沼气干燥的作用，选用φ200mm×H1800mm钢制水、气分离器一个，水、气分离器中预装钢丝填料，在水、气分离器前设置过滤器以净化沼气，在分离器出气管上装设流量计及压力表。④沼气柜容积确定由上述计算可知该处理站日产沼气0.178m3，则沼气柜容积应为3h产气量的体积确定，即=0.0223m3。n设计选用120钢管水槽内导轨湿式储气柜，尺寸为φ120mm×H190mm。（7）换热器选择①所需加热或冷却介质的流量：（5）式中：————加热或冷却介质的流量，m3/h；，————分别为加热或冷却介质及被加热或冷却废水的比热容，J/(kg·K)；，————分别为加热或冷却介质及被加热或冷却废水在进入或流出换热器时的温度差；————废水的密度，kg/m3，可取为1000kg/m3；————加热或冷却介质的密度，对于水，=1000kg/m3；。,设=2.5m3/h，=1030kg/m3，==0.4183kJ/(kg·K)；0.386（℃）设加热水的初始温度为70℃，则通过换热器后的温度为69.614℃。②换热器的换热面积　　　　　　　　又式中：————换热器传递的总热量，kJ/h；————换热器面积，㎡；————换热器间隔两边的总传热系数，W/(㎡·K)；————加热水与被加热的废水温差的对数平均数。（6）n式中：————废水在进入和流出换热器时的温度，℃；————加热介质在进入和流出换热器时的温度，℃；（℃）此处采用沉浸式蛇管换热器，它通常用于对内管介质冷却或对外管介质加热，它的优点是：结构简单，造价低，操作管理方便；且蛇管内可承受高压[23]。取,则，取7.7㎡。③换热器的尺寸蛇管直径计算公式为：（7）式中：————体积流量，取0.0005m3/s；————加热介质流速，蛇管一般在0.3～0.8m/s，取0.5m/s；=35.6mm取蛇管为外径为DN38mm的钢管，壁厚为0.8mm,则蛇管组数的确定可用下式=1每组长度计算公式为：（8）式中：————传热面积，为7.7m2；————蛇管外径，取38mm即0.038m；=64.5m每圈蛇管长度计算公式为：n（9）式中：————蛇管圈中心直径，取800mm；————蛇管间距，取100mm即0.1m；每圈蛇管长度=2514mm=2.514m每组蛇管圈数=19每组蛇管高度=1.8m因此选择热交换器如下。蛇管式；使用压力：0.25Mpa；使用温度：-19～200℃；有效面积：7.7㎡，；数量：1台；配置：温控装置一套。4.4.4SBR前置调节池的设计计算SBR工艺前端添加调节池是为了保证SBR反应池的进水水量，方便后续反应。此池只是为了调节水量，不需调节水质，故此池具体设计简化，不做详细设计计算。建四座相同大小2m×1m×2.5m池子，收集EGSB反应器出水，积满三座池子时，开始放水进入SBR反应池，进行下一步反应，每个SBR反应周期放出一座池子的水。4.4.5SBR反应池的设计计算4.4.5.1SBR反应器的作用经EGSB处理后的废水,COD含量仍然很高,要达到排放标准,必须进一步处理,即采用好氧处理。SBR结构简单，运行控制灵活，本设计采用1个SBR反应池，每个池子的运行周期为5h。4.4.5.2SBR技术的工作原理SBR是序列间歇式活性污泥法（SequencingBatchReactorActivatedSludgeProcess）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。在运行方式和反应过程上有别于传统的活性污泥法，它集进水、厌氧、好氧、沉淀于一池,无污泥回流系统n，以灵活地变换运行方式以适应不同类型废水的处理要求。SBR工艺采用间歇运行方式,污水间歇进入处理系统,间歇排出。一般来说,它的一个运行周期包括5个阶段：第1阶段,进水期(Fill)。污水在该时段内连续进入处理池,直到达到最高运行液位,并且借助于池底泵的搅动,使废水和池中活性污泥充分混合。此时活性污泥中菌胶团(由细菌、藻类、原生动物、后生动物等组成)将对废水中的有机物产生吸附作用,COD和BOD为最大值。第2阶段,反应期(React)。进水达到设定的液位后,开始曝气,采用推流曝气或完全混合曝气方式,使废水中的有机物与池中的微生物充分吸收氧气,水中的溶解氧(DO)达到最大值,COD不断降低。第3阶段,静置期(Settle)。既不曝气也不搅拌,反应池处于静沉状态,进行高效的泥水分离。COD降为最小值,随着水中的溶解氧不断降低,厌氧反应也在进行。第4阶段,排水期(Decant)。上清液由滗水器排出。第5阶段,闲置期(Idle)。性污泥中微生物充分休息,恢复活性,为了保证污泥的活性,防止出现污泥老化现象,还须定期排出剩余污泥,为新鲜污泥提供足够的空间生长繁殖[24]。4.4.5.3设计参数（1）参数选取BOD污泥负荷率Ns取值为0.1kgBOD/(kgMLSS·d)，SBR反应池的数量原则上为两个以上，但水量的规模较小设2个以上不甚经济时（小于500m3/d）或投产初期水量较少时，也可建1个池[25]，故反应池数N=1。周期采用T=5h,反应器一天内周期数n=3,每天运行15h，反应池水深H=2.5m,排出比（1/2～1/6）取1/m=1/3，安全高度=0.3m，污泥浓度取X=2500mgMLSS/L（一般为2000-4000）,时变化系数=1.2。（2）设计水量水质EGSB出水即为SBR反应器的进水。故SBR池设计水量为：Q=15m3/d。SBR池设计水质见下表4.4：表4.4SBR反应器进出水水质指标水质指标CODBOD5SSNH3n进水水质(mg/l)31616426288去除率（%）80856510出水水质(mg/l)6325.191.7794.4.5.3设计参数（1）反应池运行周期各工序计算①曝气时间（）=（10）式中：S0------------进水BOD含量,mg/lX-------------污泥浓度,mgMLSS/L==3.28h②沉淀时间（）初期沉降速度==1.33m/h，则===0.48h③进水时间（）取=0.5h，采用限制曝气进水，进水结束后在进入下一个反应。④排水时间（）==0.73h（2）反应池容积计算反应池有效容积==15m3由于进水时间和进水量变动理论，求得一个循环周期的最大流量变动比即=1.2，超过一个周期，进水量与的对比为：=0.05n考虑流量比，反应池的修正容量为：==15.75m3取反应池水深3.5m，则所需水面积==4.5m2取反应池长=2m，则宽为=2.25m排水结束时水位==2.22m基准水位==3.33m高峰水位=3.5m溢流水位=3.8m污泥界面=1.92m（3）鼓风曝气系统①确定需氧量有机物氧化需氧量：=(11)微生物自身氧化需氧量：=(12)维持好氧池一定溶解氧的需氧量：=(13)式中：-----------微生物对有机污染物氧化分解过程的需氧率；-----------污水设计流量，m3/d；-----------进水BOD含量,kg/m3；-----------出水BOD含量,kg/m3；-----------微生物通过内源代谢的自身氧化过程的需氧率；-----------单位曝气池容积内的挥发性悬浮固体（MLVSS）量,kg/m3；-----------污水设计流量，m3/d；-----------污水设计流量，m3/d；-----------好氧池有效容积，m3；n-----------好氧池末端溶解氧浓度，mg/l。取=0.45,=0.12，=1.5mg/l；=2500mg/L=2.5kg/m3；=15m3；出水=25mg/L；++=15m3/d代入数据可得：==0.94kgO2/d==4.5kgO2/d==0.0023kgO2/d反应池总需氧量==0.94+4.5+0.0023=5.44kgO2/d曝气时间1.68h，每小时的需氧量==3.24kgO2/h②曝气装置A.供氧能力设混合液DO为1.5mg/l，池池内水深2.5m查《化工原理》，水中溶解氧饱和度分别为：=9.17mg/l，=7.63mg/l。微孔曝气器出口处的绝对压力（）为：==Pa微孔曝气器的氧转移效率（E）为15%；氧占空气的百分比为21%，则空气离开曝气池时氧气的百分比为：=18.43%曝气池中平均溶解氧饱和度（按最不利温度条件考虑）为：=8.28mg/L温度为20时，曝气池中溶解氧饱和度为:=9.95mg/L温度为20时，脱氧清水的充氧量为：n(14)式中：-----------氧转移折算系数，一般，取0.85；-----------氧转溶解算系数，一般，取0.97；-----------密度,kg/L，为1.0kg/L；-----------废水中实际溶解氧浓度,mg/L；-----------需氧量,kg/h，为3.24kg/h；=4.38kg/hB.鼓风能力取氧利用率为15%。根据供氧能力，求得曝气空气量为：==97.4kg/h=75.5m3/h(空气密度为1.29kg/m3)C.布气系统计算反应池平面面积为2m×2.25m,设25个曝气器，则每个曝气器的曝气量==3m3/h符合要求。设空气干管流速为15m/s,支管流速为10m/s,小支管流速为5m/s，则空气干管直径=0.042m,选用DN40mm钢管；设支管数量为2，则空气支管直径=0.036m,选用DN32mm钢管；设小支管数量为4，则空气小支管直径=0.036m,选用DN32mm钢管；D.鼓风机供气压力估算n曝气器的淹没深度H=2.3m，空气压力可估算为==37.24KPa校核估算的空气压力值管道沿程阻力损失可由下式估算(15)式中：-----------阻力损失系数，取。取空气干管长为2m,则其沿程阻力损失=0.25KPa取空气支管长为2m,则其沿程阻力损失=0.138KPa取空气小支管长为2m,则其沿程阻力损失=0.033KPa，所以空气管路沿程阻力损失=0.421Kpa。设空气管路局部阻力损失=0.5Kpa，则空气管路压力损失总和=0.921Kpa。取膜片式微孔曝气器的最大压力损失为=2.9Kpa，则鼓风机的供气压力为：==26.36Kpa<37.24KPa。故鼓风曝气机的供气压力可采用37.24Kpa，选择一台风机曝气，则风机能力为75.5m3/h。（4）上清液排出装置污水进水量Q=15m3/d，SBR周期T=5h,反应器一天内周期数n=3,反应池数N=2,排水时间=0.4h，则每池排出负荷=0.104m3/min在距池底2.7m处设排水口，其负荷为：=0.104m3/min排出装置的排出能力在最大流量比=1.2是能够排出的，所以排出能力为：=0.125m3/min（5）污泥产量计算n剩余污泥产量为：(16)式中：-----------每日增长的挥发性活性污泥的量，kg/d；-----------表观产率系数，即微生物每代谢1kgBOD，MLVSS的净增长量，一般为，取0.4kg。则=0.834kgMLVSS/d取VSS/SS=0.8，△X=0.843/0.8=1.06kgSS/d,污泥含水率为99%，当含水率＞95%，取，则污泥产量排泥系统只需在池底设一个排泥口，每星期排泥0.74m3。4.4.5污泥浓缩池的设计计算4.4.5.1设计说明为降低污泥含水率，达到节省占地的作用，需设计污泥浓缩池[26]，本设计采用间歇式重力浓缩池，运行时，应先排除浓缩池中的上清液，腾出池容，再投入待浓缩的污泥，为此应在浓缩池深度方向的不同高度上设上清液排除管。4.4.5.2设计参数（1）设计泥量猪场废水处理过程产生的污泥来自以下几部分：①EGSB反应器，=0.178m3/d,含水率98%；②SBR反应器，=0.106m3/d,含水率99%；总污泥量为：==0.284m3/d，设计中取0.28m3/d平均含水率为：98%+99%=99.7%（2）参数选取固体负荷（固体通量）M一般为10～35kg/m3d取M=33kg/m3d=1.25kg/m3d；浓缩时间取T=24h；n设计污泥量Q=0.28m3/d；浓缩后污泥含水率为96%；浓缩后污泥体积：=0.021m3/d4.4.5.3设计计算（1）容积计算浓缩后污泥体积：(17)式中：V0——污泥含水率变为P0时污泥体积m3/d（2）池子边长根据要求，浓缩池的设计横断面面积应满足：A≧Qc/M(18)式中：Q----------------入流污泥量，m3/d；M----------------固体通量，kg/m3·d；C----------------入流固体浓度kg/m3。入流固体浓度（C）的计算如下：=×1000×(1-98%)=3.56kg/d=×1000×(1-99%)=1.06kg/d由于前置两构筑物都是7天排泥一次，那么，Qc==32.34kg/d浓缩池的横断面积为：A=Qc/M=32.34/33=0.98m2设计两座正方形浓缩池，取每座边长为B=1m，则实际面积A=1×1=1m2（3）池子高度停留时间取HRT=20h，则有效高度=QT/20A=7×0.28×20/24×0.16=0.26m，取=0.3m；超高，取=0.3m；缓冲区高，取=0.2m；池壁高=++=0.8m。（4）污泥斗n污泥斗下锥体边长取0.1m，污泥斗倾角取50°则污泥斗的高度为：H4=(1/2-0.1/2)×tg500=0.54m污泥斗的容积为：V2=H4（a12+a1a2+a22）=×0.54×(12+1×0.1+0.12)=0.2m3（5）总高度H=0.8+0.54=1.34m（6）排水口浓缩后池内上清液利用重力排放，由站区溢流管管道排入格栅间，浓缩池设四根排水管于池壁，管径DN50mm。于浓缩池最高处设置一根，向下每隔1.0m、0.6m、0.4m处设置一根排水管。（7）补充说明经过浓缩池后污泥直接排入已有的污泥干花池或者进入沼气池处理，也可用作田间肥料，这里就不对下一步处理做详细设计。污泥浓缩池结构见图4.5。图4.5污泥浓缩池4.4.6污水处理站的平面布置4.4.6.1总平面布置原则该污水处理站为新建工程，总平面布置包括：污水与污泥处理工艺构筑物及设施的总平面布置，各种管线、管道及渠道的平面布置，各种辅助建筑物与设施的平面布置。总图平面布置时应遵从以下几条原则：（1）处理构筑物与设施的布置应顺应流程、集中紧凑，以便于节约用地和运行管理；n（2）工艺构筑物（或设施）与不同功能的辅助建筑物应按功能的差异，分别相对独立布置，并协调好与环境条件的关系（如地形走势、污水出口方向、风向、周围的重要或敏感建筑物等）；（3）构（建）之间的间距应满足交通、管道（渠）敷设、施工和运行管理等方面的要求；（4）管道（线）与渠道的平面布置，应与其高程布置相协调，应顺应污水处理厂各种介质输送的要求，尽量避免多次提升和迂回曲折，便于节能降耗和运行维护；（5）协调好辅建筑物，道路，绿化与处理构（建）筑物的关系，做到方便生产运行，保证安全畅道，美化厂区环境[27]。4.4.6.2已知各构筑物基本情况各主要构筑物的基本规格参数情况如表4.5所示。表4.5各构筑物基本情况表序号名称规格数量主要参数1调节池L×B×H=2.5m×1m×2.5m2设计流量：15m³/d2EGSB反应器D×H=1.16m×7.5m1设计流量：1m³/h，停留时间：24h3SBR反应池L×B×H=2.25m×2m×3.8m1设计流量：1m³/h，周期：3次/d4调节蓄水池L×B×H=2.5×1m×2m4设计流量：1m³/h5污泥浓缩池L×B×H=1m×1m×1.34m14.4.6.3总平面布置结果污水由西边污水排水渠进入，经处理后由排水管向东排入受纳水体。污水处理站呈正方形，东西、南北长都为25米。污水处理站周围用普通围栏围离，大门于东北角朝北开，大门宽3米。由于污水处理站面积小，设备小，污泥量少，内部不设置固定车道。各构筑物之间距离2～3米。布局利于以后扩建，扩建地暂时作花坛绿化用，花坛共1块。总平面布置参见附图1。4.4.7高程布置及计算4.4.7.1高程布置原则（1）充分利用地形地势及城市排水系统，使污水经一次提升便能顺利自流通过污水处理构筑物，排出厂外。n（2）协调好高程布置与平面布置的关系，做到既减少占地，又利于污水、污泥输送，并有利于减少工程投资和运行成本。（3）做好污水高程布置与污泥高程布置的配合，尽量同时减少两者的提升次数和高度。（4）协调好污水处理厂总体高程布置与单体竖向设计，既便于正常排放，又有利于检修排空。4.4.7.2污水系统高程布置设欲用地地面标高0m，污水处理系统中只有调节池和EGSB反应器和SBR池三个构筑物，由泵提升污水。（1）污水处理系统高程布置结果总进水渠1m；调节池进水1m；调节池最高水位1m；调节池最低水位-1m；EGSB反应器最高水位7.5m；水泵提升高度=8.5m；SBR池最高水位3.5m；出水口2.7m。详细布置见附图2（2）提升水泵全扬程(19)式中：——水泵的全扬程，m；——吸水管水头损失，m；——出水管水头损失，m；——调节池最低水位与所提升最高水位的差，m；=——自由水头，m，按0.5～1.0计；设提升泵进出水管径D都为50mm，流速都为1.2m/s，自由水头取0.5m。查表带入数据得：=0.36+8.5+0.5=9.36m4.4.7.3污泥处理系统高程布置（1）污泥系统高程布置结果浓缩池池顶标高2m；浓缩池进泥管中心标高1.9m；浓缩池最高泥位1.2m；n浓缩池底部标高0m；渗透水排水管起点1.8m；渗透水排水管终点1.2m；详细数据见图附图2（2）污泥泵全扬程管道沿程损失：(20)管道局部损失：(21)式中：——污泥浓度系数；——污泥管管径（m）；——管道长度（m）；——管内流速（m/s）；——局部阻力系数。查表得，当污泥浓度P=99%，；当污泥浓度P=96%，。从污泥泵到污泥浓缩池，设流速2.0m/s；管径50mm，管长5m，管道中有两个90°弯头（r/R=0.9）。该段沿程水头损失为：该段局部水头损失为：该段总水头损失为：则污泥泵的全扬程：(22)式中：——SBR池最低液面与污泥浓缩池进泥口的高度差，则：总高程布置参见附图2。4.4.8主要设备选型与安装该污水处理站的主要设备有调节池到EGSB反应器的提升水泵，SBR池到污泥重力浓缩池的剩余污泥泵，SBR池的曝气器和鼓风机。n4.4.8.1提升水泵的选型与安装（1）已知条件已知提升水泵的水量，提升水泵的全扬程为。水泵为一台，由单独的管道进水和出水。（2）水泵的选择与安装对于小水量、中低扬程的废水的提升，选用SW型不锈钢卫生泵进行废水的提升，根据安装方式的不同可分为干式安装于湿式安装。湿式安装见图4.6。图4.6潜污泵的湿式安装由于本设计中污水处理量小，没有设置专门的水泵池，故采用湿式安装。采用湿式安装的优点是可以不设污水泵房，泵的效率比较高，节约投资及运行费用。部分SW系列不锈钢卫生泵性能参数见表4.6所示。表4.6部分SW系列不锈钢卫生泵性能参数型号流量/（m³/h）扬程/m转速/(r/min)功率/kW效率/%进口口径/mm排出口径/mmSW250.5--215-2029000.37382525SW322--415-2029000.55482525SW404--815-2029000.75554040SW509--1820-3029002.2605050SW6520--3020-3029004656565n由表4.4中参数选择一台SW25不锈钢卫生泵作为提升水泵。4.4.8.2污泥泵的选型与安装（1）已知条件已知SBR池的污泥含水率为99%，每七天排泥一次，则每次0.75m3，排泥时间小于7.5min即可。污泥泵的全扬程为。污泥泵为一台，由单独的管道进泥排泥。（2）污泥泵的选择与安装根据流量和扬程，此处选用ZD系列渣浆泵，由已知条件并查给水排水设计手册第11册表1-99，选用两台25ZD系列渣浆泵作为污泥提升泵。4.4.8.3鼓风机的选型与安装(1)已知条件已知每小时需空气量，SBR池体面积2m×2.25m。最大水深3.8m。(2)鼓风机的选择与安装R系列标准罗茨鼓风机规格和性能参数查给水排水设计手册第11册表2-72。由已知条件选择RB-65型标准罗茨鼓风机一台，即可满足要求。曝气器参照给水排水设计手册第12册表9-29续表，选用ZBK-A型微孔曝气器。曝气器安装于SBR池底部，即便于固定，也有利于空气的扩散和污水的混合。4.4.8.4其他部件的选型根据给水排水设计手册第12册表1-4，曝气管和污水管选用大多选用DN40无缝钢管，污泥管选用DN30无缝钢管。根据给水排水设计手册第12册表3-42，平面图中阀门均采用D71X手柄传动对夹式蝶阀。4.4.9土建及公共工程设计4.4.9.1土建工程污水处理厂所在地层结构简单，开挖难度不大，无不良地质现象。工程地质条件可以满足各种构（建）筑物的要求，不必对地基进行特殊处理。本设计中，调节池、SBR池、污泥浓缩池均为钢筋混凝土结构；壁厚20mm，外部表面处理。n4.4.9.2公共工程污水处理站合计用电负荷如表4.7所示。表4.7用电负荷计算表序号设备名称单机用电量负荷/kW设备数量总用电负荷/KW备注1提升水泵0.3710.37—2污泥泵1.523—3鼓风机1.111.1—4照明0.510.5—5其它000—15总计————3.47—4.4.10污水厂投资估算与技术经济评价4.4.10.1基本建设投资基本建设投资可分为①工程建设费用;包括建筑工程费用，设备购置费用，安装工程费用，工器具及生产用具购置费。②其他基本建设费用：根据有关规定应列入投资的一些费用。③工程预备费：建设项目在建过程中批准的建设投资范围内，修改设计增加的费用。④设备材料差价预备费：由于价格浮动而预备的费用。⑤建设期利息：项目的借贷资金在建设期的利息。4.4.10.2基本建设投资的估算范围①估算范围：污水处理厂污水处理工程，污泥处理工程，其他附属建筑工程，其他公用工程等，另外包括部分厂外工程（供电线路、通讯线路、临时道路）。②本工程依据《湖北省市政工程费用定额》的标准，及《湖北省市政工程费用定额的补充规定》中给水工程费用率。套用《全国市政工程费用定额×省市政工程单位估价表》中的定额基价，并对基价进行调整，调整系数为15.34%。土方工程计算去地区材料计价基数，按《湖北省市政工程费用定额》中土方工程费率计算，土方运输费为17.11。人工加工费，技工收费为170，大工120，小工90。③材料价格：构筑物材料价格根据市场价格，经调查分析综合测算决定，如钢筋（综合）4731，水泥（425#）470，碎石300，中粗砂120，钢管n6500，钢板5800，钢管6300。④安装工程费用按材料与设备费的10%取费。4.4.10.3投资估算构筑物选用钢筋混凝土结构，选用120mm厚度的混凝土墙面，混凝土强度，C35；稠度，35-50mm（坍落度）；砂子种类，中砂；水泥强度42.5级；碎石最大粒径，40mm；配制强度，43.2（MPa）。每平方米材料用量：钢筋10kg，水泥380kg，砂574kg，石子1277kg。构筑物材料用量详见表4.8。表4.8构筑物材料用量表项目建筑面积水泥用量砂石用量碎石用量钢筋用量调节沉淀池40平方米15.2吨23吨51.1吨0.6吨SBR池40平方米15.2吨23吨51.1吨0.6吨调节蓄水池60平方米22.8吨34.5吨76.6吨0.9吨污泥浓缩池10平方米3.8吨5.8吨12.8吨0.15吨构筑物建设需用大工一名、小工两名，工期大概为45天，人工施工费用共计为1.35万元，即土建费用。本工程土方填运量为2250m3，则土方填运费用为3.85万元。推平和夯实需花费需0.5万元，共计4.35万元。构筑物材料购置费详见表4.9。表4.9构筑物材料购置费用表项目水泥费用（万元）砂石费用（万元）碎石费用（万元）钢筋费用（万元）材料费用（万元）调节沉淀池0.71440.690.61320.28392.3015SBR池0.71440.690.61320.28392.3015调节蓄水池1.07161.0350.91920.42583.4516污泥浓缩池0.17860.1740.15360.0710.5772合计2.6792.5892.29921.06468.6318EGSB反应器和储气柜选用钢板制作，钢板用量大约为4吨，则材料购置费为2.32万元，人加工工时为60天，人工加工费为1.02万元。工程选用设备型号及购置费用见表4.10。表4.10设备购置费用表n序号名称规格单位数量单价(万元)设备购置费(万元)1鼓风机RB65台11.51.52污水泵SW25不锈钢卫生泵台10.60.63阀门D71X手柄传动对夹式蝶阀个150.260.394曝气器ZBK-A型微孔曝气器个260.0050.136污水水管钢管DN40米220.0030.0667排泥管钢管DN30米220.00250.055　污泥泵25ZD系列渣浆泵台20.30.68换热器水管钢管DN38米64.50.0030.29集气管钢管DN38米20.0030.00610温控装置　台10.50.511合计　　　　4.047材料与设备购置费用合计为15.92万元，则安装工程费用为1.6万元。总投资估算见表4.11。表4.11投资估算表序号工程或费用名称土建工程安装工程设备与材料购置工具购置其他费用合计（万元）一第一部分工程6.21.61216.122　25.9321EGSB反应器00.3243.24　　3.5642其他构筑物1.351.2712.66　　15.283总平面工程0.50.020.2　　0.724土方填运4.35　　　　4.35二第二部分工程费　　　　0.50.5三预备费　　　　2.52.5四小计　　　　　28.932五建设期贷款利息　　　　0.50.5六工程总投资　　　　　29.4324.4.10.4运行成本估算（1）运行费用主要有：①动力费E1，根据动力来源一般为电、煤炭、天然气、燃油消耗等费用；②工资福利费E2，为所有员工的工资福利费用；③水费E3，为清洗仪器，绿化等用水费用。④维护修理费E4，包括基本折旧率和大修基金提成；⑤日常检修维护费E5，主要是日常基本的维护检修费用；n⑥其他费用E6。设该区综合电价为0.5元/（kWh）；工作人员1人；人工费每人每年1万元；大修提成率2%，基本折旧率5%；维护综合费率1.0%。设总投资的90%形成固定资产。（2）各项运行成本计算①动力费E1设备动力费用计算如表4.12所示。表4.12设备动力费用计算表项目功率/kW每天工作时间/h电耗/kWh每天费用/元污水提升泵0.37155.552.78鼓风机1.15.045.5442.78污泥泵1.50.020.030.015照明及其它————21合计————13.1246.7一年按365天计算，每年电费为E1=0.24455万元。②工资福利费E2工作人员共1人，共计费用1×1=1万元③水费E3污水处理站每天用水0.05立方米，水费为0.05×365×2.5=45.6元=0.0046万元④维护修理费E4E4=SP(22)式中：S——固定资产总值（万元），S=29.432万。P——综合折旧率，包括基本折旧率和大修基金提成（%）带入数据得E4=29.432×(0.05+0.02)=2.06万⑤日常检修维护费E5E5=29.432×1%=0.29432万（2）运行成本的核算n①考虑折旧情况下年运行成本为E=1.1×（E1+E2+E3+E4+E5）带入数据得E=（0.22445+1.0+0.0046+2.06+0.29432）×1.1=3.582（万元）年总流量：QZ=15×365=5745m³单位废水处理成本为：3582/5745=6.2元/m³②不考虑折旧情况下年运行成本为E=1.1×（E1+E2+E3）带入数据得E=（0.22445+1.0+0.0046）×1.1=1.25（万元）单位废水处理成本为：12500/5745=2.17元/m³5结论根据猪场废水污染物组成特点，按照高浓度有机废水处理基本的理论，参考针对高浓度有机废水的常用处理工艺，通过比较并结合实际情况，本设计提出了EGSB+SBR组合处理工艺处理李家湾猪场废水，并计算完成了整套处理系统的设计。按本设计提出的EGSB+SBR组合工艺处理李家湾猪场废水，进水水质为：COD：3400BOD：1200SS：1050NH3：110，经过处理出水水质达到了：COD：63BOD：25SS：92NH3：79，达到了畜禽养殖业污染物排放标准(GB18596-2001)二级标准。李家湾猪场废水处理设施总投资为29.432万元，处理能力15m³/d，设计最大处理能力可达到24m³/d，处理成本为2.17元/m³。处理系统面积约为260m2，减少了占地，节省了投资。而且处理后的出水水质较好，还可回用作为猪圈清洗水，既保护了环境又避免了水资源的浪费，创造了良好的环境效益和经济效益。n致谢本次设计是在王老师的悉心指导下完成的，他在设计过程中帮助我解决了许多实际问题，在此首先对王老师致以诚挚的谢意。我在做设计的过程中遇到了许多难题，通过自己查阅书籍和向王老师请教都一一解决了，因而够顺利的完成本次设计。初稿完成后，王老师又在百忙之中抽出时间为我们检查毕业设计，并指出了不足，经过一稿二稿三稿的反复检查与修改，完善了设计最终定稿。本次设计中，学到了很多课程中没涉及的知识，提高了自己的动手和自主学习能力，得到了巨大的收获。由于时间仓促和自己水平有限，本次设计中难免存在很多不足之处，恳请各位老师批评指正。最后，对环境工程专业全体老师表示感谢！在你们的关怀和帮助下，我才能顺利完成学业。n参考文献[1].黄敏.畜牧业面源污染的产生原因及治理对策[J].现代农业科技,2010,(15).[2].潘碌亭,罗华飞.猪场养殖废水处理新工艺[J].工业水处理,2008,(02).[3].邓良伟,陈铬铭.IC工艺处理猪场废水试验研究[J].中国沼气,2001,19(2):12-15.[4].徐洁泉,杨可俊,刘膺虎,等.集约化猪场粪便污水沼气发酵综合处理系统的生产试验[J].中国沼气,1991,9(3):26-29.[5].邓良伟.规模化猪场粪污处理模式[Jl.中国沼气，2001，19(1):29一33[6].苏杨.我国集约化畜禽养殖场污染问题研究[J].中国生态农业学报,2006,(02).[7].邓良伟.猪场废水处理新工艺研究[D].浙江大学,2007.[8].方仁声.大型猪场废水处理技术与应用[J].中国沼气,1998,16(4):39-41[9].陈银祥.畜禽养殖废水生物活性酶技术的应用效果[J].现代农业科技,2009,(16).[10].崔理华，朱夕珍，陈智营，度艳.国内外规模化猪场废水处理组合工艺进展[J].农业环境保护，2000，19(3):158一191[11].ShahzadA，IlyasT.Environmentalconsequeneesofcattlefeedlotmanureonsalinesoils[J].TheInternationalJournalofEnvironmentalStlldies，2000，57(6):95一712[12].Agunwamb.AnalysisofSocioeeonomicandEnvironmentalImPactsofWhsteStabilizationPondandUnrestrietedWastewaterIrrigation:InterfacewithMaintenanee[J].Environmentalmanagement，2001，27(3):463一476[13].USDepartmentofAgriculure(USDA).SoilConservationServiee(SCS),AgrieulturalWasteManagementFieldHandbookl[M].SCS,Washington,DC,1992.n[14].RobertL.Knight，VictorW.E.PayneJr.b，RobertE.BorerC，RonaldA.ClarkeJr.d，JohnH.Pries.Constructedwet1andsforlivestockwastewatermanagement[J].EcologiealEngineering.2000，15:41一55[15].ChengJY,LiuB.Nitrification/denitrificationinintermittentaerationprocessforswineWastewatertreatment[J].JournalofEnvironmentalEngineering,2001,127(8):705一711.[16].逯延军，养殖废水处理工程，山西建筑,2010年21期.[17].于金莲,阎宁.畜禽养殖废水处理方法探讨[J].给水排水,2000,(09).[18].郝长红，天然沸石负载氧化镁对养猪场废水中磷的净化效果及其机制研究，沈阳农业大学学报,2010年03期[19].吴根义.畜禽养殖废水厌氧氨氧化脱氮处理研究[D].湖南农业大学,2007[20].郑武,谢晓丽广州市畜牧业废水排放与治理现状分析[J].农业环境与展,1998,(02).[21].阮文权主编.废水生物处理工程设计实例详解(第4版).北京:化学工业出版社.2006年2月.[22].李海，孙瑞征，陈振选.城市污水处理技术及工程实例.北京：化学工业出版社，2002年5月.[23].秦叔经叶文邦等.化工设备设计全书换热器.北京:化学工业出版社.2002年12月.325-333[24].张统张志仁主编.污水处理工艺及工程方案设计.北京：中国建筑工业出版社.2000年4月.[25].王兰凤.谈我国城市污水处理发展趋势.黑龙江科技信息.2009年（28）：80～80.[26].韩洪军主编.污水处理构筑物设计与计算.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社.2002年6月.[27].催玉川马志毅王效承李亚新等主编.废水处理工程设计计算.北京：水利电力出版社.1994年10月.[28].尹士君李亚峰主编.污水处理构筑物设计与计算.北京：化学工业出版社.2007年：318-320n