养猪厂废水处理工程设计方案.doc

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1、养猪厂废水处理工程设计方案目录摘要21、 工程概述32、 设计依据和范围33、 工艺设计54、 单体设计135、 土建设计166、 供配电设计177、 给水与排水设计188、 污水处理工程投资估算199、 运行费用分析2210、 结论2211、 其他说明22附： 1.养猪场废水处理工程平面布置图2.养猪场废水处理工程工艺流程图摘 要1、设计水量 总处理水量 30m3/d。2、设计进、出水水质 进水水质：参数排放量m3/dpHCODBOD5SSNH3-N养猪废水3069600040001500400 出水水质：农田灌溉水质标准(GB5084-92)参数pHCODcr（mg/l）BOD5（mg/l

2、）SS（mg/l）NH3-N排放标准6915080100153、处理工艺 UASB+SBR处理工艺。4、工程投资 5、运行成本 1.58元/m3废水6、占地面积 工程总占地约130m2。7、项目名称养猪场养殖废水治理工程1 工程概述养猪场的生猪养殖规模为600头，根据企业提供数据得废水排放量为2030m3/d，原有废水只经过了化粪池，废水中的绝大多数有机物和氨氮没有去除，直接排放对周围水体造成严重的污染。由于养猪场污水污染负荷高，而养猪行业的利润水平又低，因而要求污水处理工程投资低、运行费用低、处理效率高，导致目前养猪场污染治理措施难以推进，养猪场废水治理设施运行不正常，甚至废水不做处理直接排

3、放的现象十分普遍，给社会环境造成极大的污染和损害。为此，按照国家和四川省有关环保法规的规定，必须对该企业排放的养殖废水进行处理，施行达标排放。我公司受企业委托，对该养猪废水进行治理后达标排放，处理后水质要求达到农田灌溉水质标准(GB5084-92)，并用于浇灌附近农田，产生的污泥用于附近农田施肥。2、设计依据和范围2.1 设计依据1、中华人民共和国环境保护法；2、农田灌溉水质标准(GB5084-92)3、畜禽养殖业污染物排放标准(GB185962001)4、中华人民共和国水污染防治法5、四川省建设项目环境保护管理条例；6、室外排水设计规范GBJ14-87（1997）；7、建筑设计防火规范GBJ

4、16878、建筑结构有关设计规范及标准。9、给水排水工程概预算及经济评价手册。2.2 设计范围本工程设计包括：废水处理站内的设备、建（构）筑物、管道、电器、仪表以及给排水等必要的辅助设施；废水处理站外的废水接入管和外排管不在本设计方案内。废水处理站内的路面硬化、绿化、路灯等均由该企业自行解决。2.3设计基础情况2.3.1 设计处理能力本项目废水为养猪废水。根据企业提供的有关资料，拟建中的污水处理站的废水排放量和设计处理能力如下表所列：工程设计日处理能力30吨/天设计每小时处理能力3吨/小时正常开机时间20小时/天2.3.2 废水水质根据类比该行业中其他企业对养猪废水的监测数据资料，得出废水中主

5、要污染物浓度列表如下：污染物排放量m3/dpHCODBOD5SSNH3-N养猪废水30696000400015004002.3.3 设计出水指标要求出水达到农田灌溉水质标准(GB5084-92)标准的要求即：参数pHCODcr（mg/l）BOD5（mg/l）SS（mg/l）NH3-N排放标准6915080100152.4设计原则 因地制宜合理布局采用工艺简单、能耗低、效益高污水处理系统。本初步设计采用技术成熟、可靠，并在国际、国内养殖行业推广的UASB+SBR工艺，在降解有机物同时，最大幅度降低运行费用。 污水企业规划要美观、流程顺畅、平面紧促，注意企业区绿化，尽可能不产生二次污染，基本上不影

6、响周边环境。 根据该养殖企业区布局情况，本方案设计除动力设施、加药装置自控设施外、构筑物全部采用地下式、半地下式、地面式组合建设。 选择品质优良、价格公正、售后服务周到的设备、仪器。设备材料的选择可根据相应的规范为参照，关键性设备、选用国内知名度、信誉度高的产品。 设计应考虑到美观、绿化，并配备相应的安全措施。 设计采用规范与标准：采用甲方认可的国家规范标准，如设计中遇到需用企业标准时，则报请甲方认可。3 工艺设计3.1 污水排放特点及污染物特性分析3.1.1排放水量 拟设计工程建设规模按30m3/d总体规划设计。3.1.2 污水水质特征拟建工程建成投产后，污染源主要为养猪废水，主要污染物为C

7、OD、BOD、SS、NH3-N等。3.2 工艺设计论述3.2.1厌氧生化处理部分A、水解酸化 水解酸化工艺是近年来广泛采用的污水生化处理技术，主要是利用厌氧生化处理的前级反应机理，参与反应的微生物主要以兼性菌为主。在水解阶段：固体物质降解为溶解性物质，大分子物质降解为小分子物质，在产酸阶段碳水化合物降解为脂肪酸，主要是醋酸，丁酸和丙酸。水解和产酸进行得非常快，难于把它们分开。此阶段参与反应的微生物主要是水解、产酸菌。在酸性衰退阶段有机酸和溶解的含氮化合物分解成氨、胺、碳酸盐和少量的CO3.N2、CH4 和 H2 。在此阶段中由于产氨细菌的活动使氨态氮浓度增加，氧化还原电势降低，PH上升，PH的

8、变化为甲烷菌的增长繁殖创造了适宜的活跃条件。于是甲烷菌把有机酸转化为沼气。经8-12h水解酸化处理，将大分子状态的有机污染物经分解为生化性强的小分子物质,改善和提高污水的可生化性和溶解性。水解酸化处理工艺吸取了在短暂过程中有机物被微生物所吸附的特点，达到节能，降低运行成本的目的。水解酸化工艺的研究工作是从污水厌氧物处理的试验开始，经过反复实践和理论分析，逐步发展为水解酸化生物处理工艺，由于它舍去甲烷化阶段，大大地缩短水力停留时间，较厌氧池具有以下优点：、不需要密闭的池，不需要搅拌器；、水解的产物是小分子的有机物，提高了可生化性，减少反应时间和处理的能耗；、出水无厌氧发酵的不良气味，改善了处理的

9、环境；、水解池体积小，节省基建投资；、水解池具有消化池的功能，不需要要中温消化池，剩余污泥少；、有利于后处理：SS处理率为80%，COD去除率为40-50%。经预处理后的养殖废水为后续的处理工艺提供稳定的水质保证。B、升流式厌氧污泥床（UASB）升流式厌氧污泥床（UASB）是荷兰学者在20世纪70年代开发的新型污水生物厌氧反应器。它集气、固、液三相分离器为一体，是处理效能很高的厌氧反应器，通过不断的改进后被广泛用于高浓度工业废水和生化污水处理。是第二代厌氧生物反应器的典型代表。废水经均匀布水器从底部流入升流式厌氧污泥床（UASB），分为污泥区、反应区、三相分离器、浅层沉淀出水回流。废水中的有机

10、物经大量微生物的共同作用，被最终转化为甲烷、二氧化碳、水、硫化氢和氨。在此过程中不同的微生物的代谢过程相互影响，相互制约，形成复杂的物料厌氧降解系统。微生物厌氧降解过程一般分为四个过程（即四个阶段）：第一阶段水解阶段；第二阶段酸化（或发酵）阶段；第三阶段酸性衰退阶段；第四阶段甲烷生成阶段。在水解阶段：作用是分解有机物，固体物质降解为溶解性物质，高分子有机物因相对分子量较大不能透过细胞膜，因此不可能被细菌直接降解，只能被细菌胞外酶分解为小分子物质，这些小分子溶解于水并透过的水解产物能够将难溶性有机物转化为可溶性有机物，将细胞膜为细菌所利用，将难生化降解物质转化为可生化降解的物质，在产酸阶段碳水化

11、合物降解为脂肪酸，主要是醋酸，丁酸和丙酸。水解和产酸进行得非常快，难于把它们分开。此阶段参与反应的微生物主要是水解、产酸菌。在酸性衰退阶段；有机酸和溶解的含氮化合物分解成氨，胺。碳酸盐和少量的CO3, NO2 CH4 和 H2 。在此阶段中由于产氨细菌的活动使氨态氮浓度增加，氧化还原电势降低，PH上升，PH的变化为甲烷菌的增长繁 殖创造了适宜的活跃条件。于是第四阶段便是甲烷菌把有机酸转化为沼气。气体经三相分离器从集气管排入水封，污泥从浅层沉淀槽回到污泥床，处理出水从集水槽排出，完成厌氧处理过程。厌氧生化处理可去除污水中80以上的有机污染物、对SS具有较好的去除能力，耐冲击负荷。经厌氧生化处理后

12、的污水进入后级进行好氧生化处理系统。主要特点如下：1) 处理效果好，COD去除率高2) 抗水力及有机负荷冲击能力较强。3) 站地面积小，基建投资少。4) 操作灵活，可根据水质要求，进行多种方式的运行。5) 运行费用较低。3.2.2好氧生化处理部分序批式活性污泥法（SBR）序批式活性污泥法又叫间歇式活性污泥法（SBR），是近年来应用日趋广泛的一种污水处理工艺, SBR作为废水处理方法具有下述主要特点：在空间上完全混合，时间上完全推流式，反应速度高，为获得同样的处理效率SBR法的反应池理论明显小于连续式的体积，且池越多，SBR的总体积越小。工艺流程简单，构筑物少，占地省，造价低，设备费。运行管理费

13、用低。静止沉淀，分离效果好，出水水质高。运行方式灵活，可生成多种工艺路线。同一反应器仅通过改变运行工艺参数就可以处理不同性质的废水。由于进水结束后，原水与反应器隔离，进水水质水量的变化对反应器不再有任何影响，因此工艺的耐冲击负荷能力高。间歇进水、排放以及每次进水只占反应器的2/3左右，其稀释作用进一步提高了工艺对进水冲击负荷的耐受能力。SBR工艺可根据净化要求，通过不同的控制手段而比较灵活的运行。由于起始运行在时间上灵活的控制，为其实现脱氮除磷提供了极为有利的条件。SBR工艺不仅可以很容易实现好氧、缺氧及厌氧状态交替的环境条件，而且很容易在好氧条件下增大曝气量、反应时间和污泥龄来强化硝化反应及

14、除磷菌过量摄磷过程的顺利完成，也可以在缺氧条件下方便的投加原污水（或甲醇等）或提高污泥浓度等方式提供有机碳源作为电子供体使反硝化过程更快的完成，还可以在进水阶段通过搅拌维持厌氧条件以促进除磷菌充分释放鳞。一般工艺，脱氮除磷是在A/A/0工艺中才能完成，在SBR池中，在单一反应器的一个运行周期中即可完成。具体操作过程为：进水阶段搅拌（厌氧状态下释放磷）反应阶段（好氧状态下降解有机物、硝化和磷的吸收）沉淀排水排泥阶段（通过排泥除磷、利用沉淀过程中缺氧条件进行反硝化脱氮）闲置阶段（再生污泥，准备进入下一运行周期）。SBR工艺运行程序由五个阶段组成（具体运行模式图见图）：充水曝气阶段曝气阶段沉淀阶段排

15、水阶段闲置阶段 各阶段介绍 充水曝气阶段：采用限制性曝气方式，即进水1个小时后开始曝气，进水期间，只进行搅拌，使新鲜污水和池内存留的泥水充分混合，在进水阶段，整个SBR池处于缺氧状态。SBR池含有一定量活性污泥及处理后的水，且流态为完全混合式，以极大倍数稀释进水，耐冲击能力强。由PLC实现进水、污泥回流、搅拌、曝气完全自动化。 曝气阶段：SBR池工艺采取的是限制性曝气，随着反应时间推移，其污泥负荷是不断变化的，基本上沿着“小大小”趋势变化，在进水结束时是污泥负荷最大点，微生物对氧的需求量也不断变大。 沉淀阶段：在沉淀刚开始，由于曝气提供的搅拌作用使污泥发生凝聚，随后污泥以区域沉降形成下降，因而

16、所形成的沉淀污泥浓度较高，由于是完全静态沉淀，其沉淀效果非常理想。排水阶段：由PIC控制运行操作，实现排水的完全自动化。 剩余污泥排放：为维持SBR运行稳定，剩余污泥根据实际运行情况，设置排泥运行模式，实现剩余污泥合理排放，污泥排放可在闲置期内完成。 SBR工艺特点工艺简单，调节池容积小或可不设调节池，不设二沉池、无污泥回流。投资省，占地少，运行费用底。反应过程基质浓度梯度大，反应推动力大，处理效率高。耐有机负荷冲击能力强，运行方式灵活，静止沉淀，出水水质好。厌氧（缺氧）和好氧过程交替发生，泥龄短且活性高，同时脱氮除磷。另一方面，SBR法能够有效地控制丝状菌的过量繁殖，这一特性是由缺氧好氧并存

17、、反应中底物浓度较大、泥龄短、比增长速率大决定的。使用SBR法产生的污泥量很少，可安排人工定期抽泥到污泥干化池。3.3 主体工艺介绍3.3.1预处理系统： 化粪池：企业原有利用。 格栅池：地下式、钢筋混凝土结构，去除废水中颗粒较大的漂浮物和悬浮物质。 调节池：半地上式、钢筋混凝土结构，调节水质水量， HRT 10小时。 水解酸化池：分解废水中的部分大分子物质，减少后续处理负荷，HRT 12小时。3.3.2厌氧生化处理系统： UASB反应器：半地上式、钢筋混凝土结构，废水经均匀布水器从底部流入升流式厌氧污泥床（UASB），分为污泥区、反应区、三相分离器、浅层沉淀出水回流。厌氧生化处理可去除污水中

18、80以上的有机污染物、对SS具有较好的去除能力，耐冲击负荷。经厌氧生化处理后的污水进入后级兼氧区，HRT36小时。 兼氧池：UASB出水流入兼氧池，起缓冲调节作用。3.3.3好氧生化处理系统： SBR反应池：SBR工艺由按一定时间顺序间歇操作运行的反应器组成。SBR艺的一个完整的操作过程，亦即每个间歇反应器在处理废水时的操作过程包括如下5个阶段：进水期；反应期；沉淀期；排水期；闲置期。SBR的运行工况以间歇操作为特征。其中自进水、反应、沉淀、排水排泥至闲置期结束为一个运行周期。3.4 工艺流程固形物格栅（水力筛网片）养猪废水原有化粪池定期清理水解酸化调节池接燃气灶水封UASB反应器接储气罐CH

19、4、H2S兼氧池污泥回流剩余污泥污泥干化池SBR反应池达标排放4 单体设计4.1工艺单体描述4.1.1化粪池原有利用4.1.2 人工格栅 用途：通过水力筛网片，人工清理，隔出废水中的大漂浮物和悬浮物。 型式： 地下池 尺寸： LBH=2.0m0.6m2.0m 结构： 地下池钢筋混凝土结构 数量： 1座4.1.3 调节池 功能：调节水量，使废水均质均量化。 型式： 地下池 规格： LBH=2.0m3.0 m3.0m 结构： 钢筋混凝土 HRT： 10小时 数量： 1座4.1.4 水解酸化池 功能：主要是利用厌氧生化处理的前级反应机理，参与反应的微生物主要以兼性菌为主。去除废水中的部分有机物，为后

20、续工艺减少负荷。 型式： 地下池 规格： LBH=2.2m3.0 m3.0m 结构： 钢筋混凝土 HRT： 12小时 数量： 1座4.1.5 UASB反应器 功能：废水经均匀布水器从底部流入升流式厌氧污泥床（UASB），分为污泥区、反应区、三相分离器、浅层沉淀出水回流。厌氧生化处理可去除污水中80以上的有机污染物、对SS具有较好的去除能力，耐冲击负荷。 型式： 地上池（内置设备） 规格： LBH=3.0m3.0 m6.5m 结构： 钢筋混凝土 HRT： 36小时 数量： 1座4.1.6 兼氧池 功能：缓冲负荷和调节后续处理工艺。 型式： 地上池 规格： LBH=3.5m0.8 m4.0m 结构

21、： 钢筋混凝土 HRT： 8小时 数量： 1座4.1.7 SBR反应池 功能： 通过好氧曝气分解水中有机物污染物 规格： LBH=7.0m3.5m4.0m 结构： 钢筋混凝土 数量： 1座 型式： 地面式4.1.8 清水池（含砂滤） 功能： 由于现场高程原因，储存一定的水量用于灌溉农田，根据甲方要求修建 规格： LBH=3.5m1.0m3.0m 结构： 钢筋混凝土 数量： 1座 型式： 地面式4.1.9 控制房 功能： 集中控制整个污水系统 规格： LB =2.0m3.0 m 结构： 砖混4.1.10 污泥干化池 功能： 剩余污泥干化外运或农用灌溉 规格： LBH=3.5m2.0m1.7m 结

22、构： 钢筋混凝土（内分两格）4.2 设计中存在问题 设计参数有待于业主认可，若有变动，其相关设计可作适当调整； 地质资料缺，本方案不考虑地基处理问题； 针对长期发展规划以及从保护环境角度，建议操作人员专业化。 本设计为初步考虑，可根据业主具体要求做调整，一切为业主服务。5 土建设计5.1 基本原则 在满足使用功能要求、保证工艺流程通畅的条件下使污水处理站的布置紧凑合理、维修方便； 充分利用地形、地质及水文等条件，选择合理的结构类型和基础处理，力求经济合理； 合理地确定设计地面形式和设计标高，做好场地平整、排水和防洪处理； 按地震烈度七度设计； 设计符合防火防洪要求。5.2 结构设计要点 构筑物

23、采用钢筋混凝土结构； 基础类型设计暂时按天然地基进行设计考虑，地基承载力待施工设计时根据实际的工程地质资料再详细计算并确定基础类型和地基处理方法； 水池采用防水砼浇筑，要求抗渗等级为S6级； 对埋深的水池进行抗浮验算，并进行抗浮处理。5.3 总平面布置 根据公司总体布局和指定的站场位置，以及污水入口和排放口位置，按照污水处理工艺流程进行平面布置，以求布局合理，在满足工艺设计要求的条件下达到整体美观的目的。 充分结合场地地形、地质、水文等条件，进行站场构筑物、道路的竖向布置，选取适当的标高作为站场地面标高，以尽量减少土方开挖， 占地面积：约130m26 供配电设计6.1 设计依据 工艺对设备运行

24、要求。 废水处理工程常规处理要求。6.2 设计范围 本工程电气设计包括废水处理企业内部动力、照明设计，以污水站内总配电柜为界。6.3 电气负荷 电气负荷见表1-1表1-1 电气负荷序号名 称单机功率数量单位小计(kw)1提升泵P=1.1kw2台2.22鼓风机P=5.5kw1台5.53污泥泵P=0.75kw5（间歇使用）台0.75合计8.456.4供电电源 污水企业用电负荷属于二类负荷，主电源引自电网供电，部分设备一备一用，实际使用负荷8.45kw/hr。6.5 接地方式及防雷 本工程防雷以企业方总供电防雷考虑。 本工程接地采用人工接地网，室内敷设接地干线，电缆沟内设接地干线，接地电阻小于46.

25、6 照明 室内照明采用莹光灯、防水防潮灯。 室外采用6m高钢杆路灯灯杆，照明光源采用150W钠照，照明电 源由本污水企业控制照明箱引来。 在控制室、设备间等设应急指示灯6.7 其他 本工程采用标准电气设备。7 给水与排水设计7.1 用水量 污水处理站用水： 药剂溶解用水 污泥脱水房冲洗用水 消防用水 按分类供水原则，消防、办公用水取自自来水管网。 溶药用水取自自来水管网。 消防供水按照国家消防标准。 污泥脱水机用（用水量非常小），取自自来水管网。 绿化用水冲洗用水取自处理合格用水。7.2 排水 污水企业污水处理合格后，根据当地规范，排放接纳水质或再利用。7.3 消防工程设计 电气室、办公室设以

26、CO2为灭火剂的干粉灭火器。 室外消防，可采用设置消防火栓来防治。7.4 场区环境保护 污泥干化池上清液回流水处理处理系统进行处理，不设直接排放，对场区内生活污水预以收集，并进入本处理系统处理。 为了防止污水渗漏污染地下水，本设计对所有废水池结构防渗均按设计与施工规范作出严格要求，以防止水池出现渗漏。 本场区构建筑物及道路两旁，设置花圃及绿化带，以美化场区环境。8 污水处理工程投资估算8.1 编制说明本工程概算依据污水处理站方案设计中计算的工程量，综合分析区内工程经济情况，按省市建设部门正式颁布的建设工程预算价格及相应的计费程序编制。本工程概算包括：污水处理站从进水口直到处理后出水排放管的整个

27、工艺的所有有关的机械、电器设备的购置、安装及调试；污水处理系统内管线及阀门。本工程概算未包括如下部分： 需甲方提供的必要的设计技术资料的咨询费（水文、地质、气象及工程实际勘测等）； 本工程项目的土建工程，土建由甲方自建； 本污水处理系统界区外的污水输送管及输变电缆、供水管。8.2 清单、土建序 号名 称容 积 (M3)结构备注1化粪池原有2格栅2.4钢混甲方自建3调节池18钢混甲方自建4水解酸化池19.8钢混甲方自建5UASB反应器58钢混甲方自建6兼氧池11.2钢混甲方自建7SBR反应池98钢混甲方自建8清水池16钢混甲方自建9控制房6.0M2砖混甲方自建10污泥干化池11.9钢混甲方自建、

28、设备及材料序号名 称规 格数量备注1水力筛网片BX-2-0.84不锈钢2提升泵WQ25-8-22-1.12国产名优3三相分离器SF-3.5-61非标制作4进水系统1非标制作5出水系统1非标制作6风机RT-0801罗茨风机7潜污泵QW25-8-225国产名优8转子流量计ZL-251国产名优9SBR曝气系统套1非标制作10滗水器套1国产名优11耐腐蚀管.阀批1国产名优12电线、电缆批1国产名优13控制柜套114液位自控系统套2国产名优15五金杂件批1国产名优16防腐工程环氧玻璃钢72 M217石英砂批118活性污泥批18.3 造价9 运行费用分析9.1 人工费兼职9.2 用电量站内用电量统计如下：

29、设备名称功率运行台数运行时数KWh/d1、提升泵1.121226.42、污泥泵0.75513.753、鼓风机5.51844合 计74.15电价按0.8元/kWh计，则电费：74.150.80.8=47.46元/d10 结论1、根据污水水质情况及污水排放标准，通过对污水处理工艺方案的综合分析和比较，推荐采用UASB+SBR工艺，该工艺具有投资省、占地少、运行形式灵活的特点，具有很强的竞争力。2、工程日运行成本为47.46元，吨水运行成本为1.58元(按每天处理12小时计)。3、工程建成后将会收到明显的环境效益、社会效益和经济效益。11 其它说明1、本方案设计不包括废水处理站外的排污管渠等设施；土建由甲方自建。2、使用本工艺将传统单一的废水处理工艺有机结合，具有良好的处理效果，使废水有效地回用于农田灌溉。我们承诺终生提供技术支持和服务，将来免费分享新技术成果。3、所有设备保用一年。