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摘 要

生猪养殖废水具有BOD、COD含量高、色度大的特点，是一种难处理的高浓度有机废水，其成分相比其他废水比较复杂、处理费用也相对较高。卡波菲尔反应器作为传统活性污泥法的一种改进装置，具有占地面积小、能耗低、处理效果好等优点。目前卡波菲尔反应器的研究和应用得到环保行业的普遍重视。本篇文章对于卡波菲尔反应器的研究、应用以及设计部分进行了大量的文献查阅并对文件进行整理与分析。按照课题要求对运用卡波菲尔反应器处理生猪养殖废水这一工艺进行了设计尝试。本片论文内容包括了卡波菲尔反应器的组成介绍、构筑物工艺参数的计算与设计，相关设备、管道的计算和选型，并使用CAD绘制了土建安装部分图纸。

关键词：生猪养殖废水 卡波菲尔反应器 活性污泥法 计算

Process Design and Research of CABOFIL

Abstract

The pig-breeding wastewater has the characteristics of high BOD, high COD content and large chroma. It is a kind of difficult-to-treat high-concentration organic wastewater. Its components are more complex than other wastewater, and the treatment cost is relatively high. As an improved device of the traditional activated sludge method, CABOFIL reactor has the advantages of small footprint, low energy consumption, and good treatment effect. At present, the research and application of the CABOFIL reactor have received widespread attention from the environmental protection industry. This article has carried out a great deal of literature review on the research, application and design part of the CABOFIL reactor and collated and analyzed the documents. In accordance with the requirements of the project, a design experiment was carried out on the process of treating pig-breeding wastewater with the CABOFIL reactor. The content of this paper includes the introduction of the composition of the CABOFIL reactor, the calculation and design of the process parameters of the structure, the calculation and selection of the relevant equipment and pipelines, the drawing of civil construction and installation drawed by CAD.

Key words:Aquaculture wastewater;CABOFIL;sludge method;calculation

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1研究背景 1

1.2有机废水的处理方法 2

1.3卡波菲尔反应器研究及应用现状 3

1.3.1卡波菲尔反应器的结构及特性 3

1.3.2卡波菲尔反应器的研究应用情况 5

第二章 卡波菲尔反应器结构设计与计算以及相关设备选型 6

2.1设计要求 6

2.2 进出水氮的含量 6

2.3出水BOD₅的估算 7

2.4 A/O系统计算 7

2.4.1反应池设计流量及进出水水质 7

2.4.2好氧池容积 8

2.4.3需氧量的计算 8

2.4.4 缺氧池容积 12

2.4.5回流量及回流管径 13

2.5导流筒直径的核算 14

2.6排污管管径的选择 16

2.7参数一览表 16

第三章 总结与展望 19

参考文献 19

致谢 21

第一章 绪论

1.1研究背景

在党的领导下，我国经济以一个持续稳定的形态持续增长，人民生活水平也因此不断提高，对于肉类的需求呈现着不断上升的趋势。其中，在市场肉类中，猪肉的供应占据了市场不小的份额。猪肉的主要来源从先前的农村房后的零散养殖变为规模化的养猪场。大型的养猪场扩大了养殖规模，其生猪养殖的废水产量自然也会增加，未能够进行妥善处理和利用的废水超出自然水体所能够自然净化的能力，成为了该区域的主要污染源，污染严重的地方其范围已经扩大到大江流域^[1]。而对于规模化地生猪废水来说，其污染物质浓度极高。如果生猪养殖废水没有经有效的处理而直接排入环境中，那么会造成地表水污染，更严重的还会影响到居民饮用水的安全，直接对人居环境和人们的身体健康造成不良影响^[2]。

规模化的生猪养殖废水主要由栏舍冲洗水、猪尿、猪粪及部分饲料残渣组成。其水质和水量波动范围都很大，水体主要呈现灰黑色，废水中有机物、悬浮物、营养盐、氮含量高，并且伴随着大量的微生物和细菌，对环境的影响极大。所以生猪养殖废水进行处理达标后才能够排放。根据畜禽养殖业污染物排放标准可以查得当生猪养殖废水的各项指标满足表1-1的数据时，污水可以进行排放。

表1-1 畜禽养殖业污染最高允许日均排放浓度

从生猪养殖场排放出来的废水的特征值一般为pH 6.5～8.5，COD_Cr 为2000～20000mg/L，BOD₅为800～10000 mg/L，SS为300～20000 mg/L，氨氮为600～2500 mg/L。我们可以发现这些废水如果没有经过合理的处理而直接排出，将对对环境造成很大的影响。

1.2有机废水的处理方法

废水的多样性这一特性决定了废水的处理方法有很多种，按照其原理将处理方法进行分类则包括了物理法、化学法和生化法。物理法主要将废水中的颗粒物和悬浮状态的污染物进行机械分离，污染物的本质并没有发生变化。化学方法则是利用一系列化学反应使得污染物发生变化成为对环境无害的物质，从而使废水得到净化。生化法顾名思义，利用生物化学的方法将水体中的污染物转化为对环境无害的物质排出。对于生猪养殖废水来说，单一的处理方法不能够是污水达标排放，需要将三种方法相结合，采取组合工艺系统才能够对废水进行处理。

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