1、課題來源本課題為某養殖場污水處理工程初步設計。設計規模為3500m3/d，污水水質為：水質/項目COD/mg-L-1BOD5/mg-L-1SS/mg-L-1pHNH4+-N/mg?L-1處理前8000?120003500?45003000?40009?11500?700處理后4001502006?980該課題由指導老師方月梅老師指定。2、研究目的和意義隨著我國畜禽養殖業的進一步發展，產生糞尿量將進一步加大，污染威脅也將更嚴重。由此可見，畜禽排泄物已構成了巨大的污染源，若處理不當就會給生態環境帶來巨大的威脅。養殖業污染也已在世界范圍內受到普遍重視，這一問題引起了各國畜牧部門和環保組織的極大關注。畜禽養殖的糞尿，廢水未經有效處理而直接排放、糞尿露天堆置場地在雨季的地表徑流是造成地表水、地下水污染的主要污染途徑。由于畜禽糞尿的淋溶性很強，糞尿中的氮、磷及BOD等淋溶量很大，如不妥善處理，就會通過地表徑流和滲濾進入地下水層，或在土壤中積累，并造成土壤污染。受畜禽糞尿、廢水污染嚴重的土壤，將會失去作物生產能力，甚至樹木、野草也不能生存。據調查，一個飼養母豬100頭、繁殖豬1500頭規模的養豬場，為堆置豬糞可侵占的0.3?1.0hm2的土地，因長期受畜禽糞尿污染，土地完全喪失生產能力，且在短時間內難以恢復。2001年國家環?？偩趾蛧屹|量監督檢驗檢疫總局聯合頒布了《畜禽養殖業污染物排放標準》(GB18596-2001)，并自頒布之日起在全國實施。標準從廢水、惡臭的排放及固體廢物的無害化處理等方面，做出了強制性的規定，并督促改進清糞工藝，推動十清糞工藝的發展，以減少養殖廢水的排放。為配合《畜禽養殖業污染物排放標準》的執行，國家環保總局起草了“畜禽養殖業污染防治管理辦法”，將對大中型畜禽養殖場實施《排污許可證》制度，并嚴禁在水源地、自然保護區、風景名勝區以及縣以上環境保護部門劃定的環境敏感區內建設畜禽養殖場，提出縣以上環境保護主管部門要根據《畜禽養殖業污染物排放標準》的要求，確定轄區內的大中型養殖場和重點養殖區域限期治理名單，經人民政府批準后分期分批限期治理。環保總局分別于2000年、2001年和2002年在石家莊、肇慶和大連連續三年召開大型環保工作會議，研究解決畜禽養殖業污染問題的策略和途徑。標準和管理辦法的出臺，無疑已將全面開展畜禽養殖業廢水的處理提上日程。3、國內外研究現狀和發展趨勢及綜述對于畜禽養殖業帶來的環境問題，國外早已有了深刻的認識。日本早在20世紀60年代就提出了“畜產公害”問題。歐洲的荷蘭南部、比利時、德國西部的下薩克森州、丹麥、法國的布列塔尼亞等畜禽養殖業發達的城市也都曾被畜禽糞尿與廢水造程的嚴重環境危害困擾，紛紛通過法律及環境管理措施加強對畜禽養殖場糞尿及廢水的處理、處置與綜合利用。由于養豬場污水處理不同與工業污水處理，養豬場經濟效益不高限制了污水處理投資金額不可能太大，這就需要投資少、處理效果好、最好能回收一部分資源，有一定的經濟效益。而養豬場的污水處理通常并不是僅采用一種處理方法，而是需要根據地區的社會條件，自然條件不同，以及豬場的性質規模、生產工藝、污水數量和質量、凈化程度和利用方向，采用幾種處理方法和設備組合成一套污水處理工藝，以下收集了一些我國近年來在各地研究采用的養豬場污水處理工藝。組合式穩定塘工藝廣東某規?；B豬場日產污水量500m3/d，采用新型厭氧-兼氧組合式穩定塘工藝，該工藝主體的組合式穩定塘設計成倒置截頭圓錐型，由下向上設置3個微生物反應區，即厭氧反應區、兼氧反應區、好氧和藻類生長區。污水由下向底部均勻向上流動，污水在塘內的停留時間為12d。整個厭氧-兼氧-組合穩定塘出水CODcr的質量濃度保持在3000mg/l，CODcr去除率一般為70%左右，而傳統厭氧塘CODcr的去除率為50%左右，相比較起其處理效果得到顯著提高，后續輔助號氧池采用活性污泥法，使CODcr等進一步降解，再利用高負荷氧化塘進行污水的硝化脫氮，最后通過藻類沉降塘及生物塘以達到出水水質要求。該工藝實際運行中CODcr平均去除率達99.43%，BOD5平均去除率達99.8%，SS平均去除率為97.7%，NH3-N平均去除率為93.45%。整個污水處理系統投資運行成本較低，運行期間只需一名運行管理人員，操作簡單方便，其缺點是占地面積大，不適用于一些土地資源緊缺的地區。UASB+SBR工藝羅莊區江泉生豬養殖場日處理污水300m3,采用上流式厭氧污泥床UASB反應器發酵工藝，產生沼氣通過鋪設管道供應給附近居民日常生活使用，使沼氣得到充分利用，而所產生的沼渣通過好氧連續式生物堆肥發酵制成復合有機肥料投放市場，經濟效益很好，沼液經過SBR池好氧處理后可進行農田灌溉，采用了鋼筋混凝土結構使得總體投資成本提高，運行成本也較高，運行成本費用為29萬元/年，即2.648元/cm3，但其沼氣和沼渣利用也帶來可觀的經濟效益，年獲利可達72.5萬元，綜合效益十分顯著。ZWD新型沼氣池+生物循環處理工藝福建省農科院研制的ZWD型沼氣池是全國最先設計應用的頂蓋直管進料，無活動蓋，側面中層大出料口的水壓式沼氣池型，克服舊式的水壓式沼氣進出料難，占用有效建造容積等缺點，設計的沼氣池占地面積小，結構簡單，操做方便，提高了產氣率，經過在幾個養豬場試投入運行，效果顯著，并以此為基礎，建立生態牧場，在畜牧場內建立沼氣有機廢物循環利用系統，提高生物物質循環利用系數，使沼氣、沼液、糞渣全部得到充分的利用，確保污水實現零排放，適用與中小型養豬場污水處理，目前在省內數十家養殖場廣泛應用。酸化+高速濾池+生物氧化塘北京市大興區某豬場飼養生豬5000頭，采用水沖清糞工藝，每日排污量為100-120t，設計通過自然沉淀法對豬糞污水先進行固液分離，沉淀固體經過調整水分，添加肥料成分，進行堆肥處理，液體部分通過一個調節酸化池和兩個串聯的高速生物濾池進行厭氧好氧生物處理，處理后的污水進入生物氧化塘進一步降解蓄存，進行農田灌溉。污水通過處理總降解率可達到93.0%-97.0%，COD濃度最低達77mg/L，可達到國家三級排放標準。目前國家對環境污染整治力度的不斷增強，地方上也加強了畜牧業污水處理設施的建設，相信在不久以后養殖場的廢水處理會更加完善高效4、本課題的主要研究內容及擬采取的技術路線、試驗方案4.1主要內容：由于廢水中BOD，COD濃度高，并還有較高濃度的氮、磷、糞大腸菌群等，為達到排放標準，需設計一套完整的處理工藝系統。首先需通過厭氧反應來降低COD、BOD的濃度，再通過有效的脫氮除磷工藝來降低氮磷的濃度，從而達到安全排放。4.2方案比較：方案一：中格柵 調節池 UASB A2/O 沉淀池 消毒排放A2/O工藝的特點：A：厭氧、缺氧、好氧三種不同的環境條件和不同種類的微生物菌群的有機配合能同時具有去除有機物、脫氮除磷功能；B：在同時脫氮除磷去除有機物的工藝中，該工藝流程最為簡單，總的水力停E時間也少于同類其它工藝。C：在厭氧-缺氧-好氧交替運行下，絲狀菌不會大量繁殖，SVI一般小于100，不會發生污泥膨脹。D：污泥中含磷量高，一般為2.5%以上。方案二中格柵 沼氣池 SBR 消毒排放SBR工藝具有以下特點：SBR工藝流程簡單、管理方便、造價低。SBR工藝只有一個反應器，不需要二沉池，不需要污泥回流設備，一般情況下也不需要調節池。處理效果好。SBR工藝反應過程是不連續的，是典型的非穩態過程，處理效果好。有較好的除磷脫氮效果。SBR工藝可以很容易地交替實現好氧、缺氧、厭氧的環境，并可以通過改變曝氣量、反應時間等方面來創造條件提高除磷脫氮效率。污泥沉降性能好。SBR工藝具有的特殊運行環境抑制了污泥中絲狀菌的生長，減少了污泥膨脹的可能。SBR工藝獨特的運行工況決定了它能很好的適應進水水量、水質波動。方案三：中格柵 調節池 UASB 氧化溝 沉淀池 消毒排放氧化溝具有以下特點：工藝流程簡單，運行管理方便。氧化溝工藝不需要初沉池和污泥消化池。有些類型氧化溝還可以和二沉池合建，省去污泥回流系統。運行穩定，處理效果好。氧化溝的BOD平均處理水平可達到95%左右。能承受水量、水質的沖擊負荷，對濃度較高的工業廢水有較強的適應能力。這主要是由于氧化溝水力停留時間長、泥齡長和循環稀釋水量大。污泥量少、性質穩定。由于氧化溝泥齡長。一般為20?30d，污泥在溝內已好氧穩定，所以污泥產量少從而管理簡單，運行費用低。可以除磷脫氮?？梢酝ㄟ^氧化溝中曝氣機的開關，創造好氧、缺氧環境達到除磷脫氮目的，脫氮效率一般＞80%。但要達到較高的除磷效果則需要采取另外措施。最終通過各方面綜合考察，選擇最優的方案。5、研究基礎本人已系統學習和掌握了本課題必備的基本知識、基本理論。如《水污染控制工程》、《環保設備設計與應用》、《流體力學》等環境工程有關課程；在老師的帶領下，我們還參觀了青山湖污水處理廠、花湖水廠、、西塞山檸檬酸廠、黃石電廠和青島啤酒廠等，增加了對實際工程的操作及運行的了解；本人查閱了大量的廢水處理工程實例，并參觀學習了相關的廢水處理設施。本人已于大四上學期獨立完成了《水污染控制工程》課程設計，為此次畢業設計打下了基礎。6、預期達到的目標及進度安排6.1預期達到的目標：設計一套污水處理工藝流程，使其能夠達到預期處理效果，滿足保護環境的要求。并且提交設計說明書一份、設計計算書一份、繪制設計圖紙一套，包括廢水處理工藝流程圖，過程總平面布置圖、高程圖、主要單體構筑物圖。6.2進度安排：畢業設計各階段名稱起止日期1布置設計課題、收集資料2009.1.22?2.242外文翻譯、查閱資料、開題報告(文獻綜述)2009.2.25?3.213方案比較論證、設計計算、繪圖3.21?4.284提交設計成果4.28?5.75答辯5.107、閱讀的主要文