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养猪场污水UASBSBR工艺处理工程设计

一、工程概况

(1)该养猪场污水处理工程设计项目位于我国某地，旨在解决养猪场产生的污水问题，保障周边水环境安全。项目占地约10000平方米，设计处理规模为每日处理污水10000立方米。工程采用先进的UASB-SBR工艺，对养猪场污水进行深度处理，实现达标排放。

(2)工程建设内容主要包括污水处理设施、污泥处理设施、配电系统、给排水系统等。污水处理设施包括预处理单元、UASB反应器、SBR反应器、沉淀池、消毒池等；污泥处理设施包括污泥浓缩池、污泥消化池、污泥脱水机房等；配电系统、给排水系统等配套设施则确保工程正常运行。

(3)工程设计遵循国家相关环保法规和行业标准，充分考虑了当地的气候、地质、水文等自然条件。在工艺选择上，采用UASB-SBR工艺具有处理效果好、占地面积小、运行成本低、操作简便等优点。同时，工程在设计过程中注重资源节约和循环利用，如采用中水回用技术，实现水资源的高效利用。

二、UASB-SBR工艺原理及优势

(1)UASB（上流式厌氧污泥床）是一种高效的厌氧处理工艺，其主要原理是利用厌氧微生物在无氧条件下对污水中的有机物进行分解，转化为二氧化碳、甲烷和水。据实际运行数据表明，UASB反应器对有机物的去除率可达到70%以上，对于养猪场污水中的主要污染物如COD、NH3-N、TP等具有显著的处理效果。例如，某养猪场采用UASB处理系统，经过处理后，COD去除率可达85%，NH3-N去除率可达80%，TP去除率可达75%。

(2)UASB-SBR（上流式厌氧污泥床-序批式活性污泥法）工艺结合了UASB和SBR两种工艺的优点，既具有UASB的高效厌氧处理能力，又具备SBR的灵活性和稳定性。SBR工艺通过控制曝气、沉淀、排水等步骤，实现对污水的连续进水和间歇出水，使得系统运行更加稳定。据研究，UASB-SBR工艺对养猪场污水的处理效果可达到COD去除率85%以上，NH3-N去除率80%以上，TP去除率75%以上。以某养猪场为例，采用UASB-SBR工艺处理后，出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准。

(3)UASB-SBR工艺具有以下优势：首先，占地面积小，运行成本低。据实际案例，UASB-SBR工艺占地面积仅为传统活性污泥法的50%左右，运行成本可降低30%以上。其次，处理效果好，出水水质稳定。UASB-SBR工艺对养猪场污水中难降解有机物、氮、磷等污染物具有较好的去除效果，出水水质可达到排放标准。再者，自动化程度高，操作简便。UASB-SBR工艺采用PLC控制系统，可实现自动化运行，降低操作人员劳动强度。最后，抗冲击负荷能力强，适用范围广。UASB-SBR工艺对养猪场污水中的有机负荷、氮、磷等污染物具有较好的适应性，可广泛应用于各类畜禽养殖污水处理工程。

三、工艺流程设计

(1)工艺流程设计首先对养猪场污水进行预处理，包括格栅去除大块固体物质，调节池进行pH值和温度的调节，以及初步沉淀去除悬浮物。预处理后的污水进入UASB反应器，UASB反应器是本工艺的核心部分，其内部设置了多个区室，包括进水区、反应区、沉淀区等。污水在UASB反应器中停留时间约为8小时，厌氧微生物在此期间将大部分有机物转化为甲烷和二氧化碳。UASB反应器处理后的出水进入SBR反应器，SBR反应器采用序批式运行，通过控制曝气和沉淀时间，实现硝化、反硝化和脱氮除磷的过程。SBR反应器的运行周期为8小时，包括进水、曝气、沉淀、排泥和闲置等阶段。

(2)在SBR反应器处理后的出水进入沉淀池，沉淀池的主要功能是去除剩余的悬浮物和胶体物质。沉淀池的设计停留时间约为2小时，采用斜板沉淀池，以提高沉淀效率。沉淀池的出水经过消毒处理后，达到排放标准，可以直接排放至周边水体或回用于农田灌溉。污泥则在沉淀池底部定期排出，进入污泥浓缩池进行浓缩，浓缩后的污泥进一步进入污泥消化池进行厌氧消化处理，消化后的污泥脱水后进行安全填埋或资源化利用。

(3)整个工艺流程还包括了辅助设施的设计，如配电系统、供排水系统、自动化控制系统等。配电系统确保了整个处理系统的稳定运行，供排水系统保证了污水的均匀分配和循环使用，自动化控制系统则实现了对工艺参数的实时监控和调整。此外，为了确保系统的长期稳定运行，设计中还考虑了设备的定期维护和备用方案。整个工艺流程的设计充分体现了节能、环保、高效的原则，旨在为养猪场提供一套完整的污水处理解决方案。

四、主要设备选型及参数

(1)主要设备选型方面，根据UASB-SBR工艺的特点和工程规模，选用了以下设备：

-UASB反应器：采用不锈钢材质，直径10米，高度20米，有效容积2000立方米，设计处理能力为每小时处理污水500立方米，停留时间为8小时。

-SBR反应器：采用碳