养殖场污水处理课程设计.docx
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养殖场污水处理课程设计
养殖场污水处理
课程设计
第一章前言
第一节概述
第二节 废水性质
第三节设计依据与范围
第四节设计原则
第二章主要设计参数
第一节进水水质设计参数
第二节有关排放标准限值
第三节设计进出水水质
第三章处理工艺
第一节工艺流程
第二节工艺说明
第三节工艺参数
第四章公用工程及辅助设施
第五章技术经济分析
第六章劳动定员及技术服务
第七章结论
附录：
主要设备及构筑物工程投资报价表
第一章前言
1.1概述
某企业养殖场排水量为100吨／天；企业的污染以水污染最为严重，其中所排放的养殖场污水排放量大、浓度高、悬浮物含量高、温度高、酸度高，是养殖行业最主要的污染源。
1.2废水性质
1.2.1废水性质
养殖场废水主要有尿液、残余的粪便、饲料残渣和冲洗水等组成，此外还有来自厂区卫生设备、办公楼等排放的生活污水。
养殖废水的特点：
（1）、排水量大、集中、水力冲击负荷强；
（2）、有机质浓度高，氨氮含量高，COD一般在6000～7000mg/L；（3）、废水可生性好，水解、酸化快，沉淀性能好；（4）、污水中常伴有消毒水、重金属、残留的兽药以及各种人畜共患病原体等污染物。
通过前处理工艺对鲜粪水进行固液分离、排除沉（浮）渣和预处理（调整水质、水量），可达到有效提高后续水解、UASB厌氧及好氧生物处理效果，同时降低投资费用的目的。
由此可见，养殖废水适合采用生化方法治理。
目前，国内外对规模化养殖粪水的处理方法主要有综合利用和处理达标排放两大类。
综合利用是生物质能多层次利用、建设生态农业和保证农业可持续发展的好途径。
综上所述，养殖场所排放的污水属于浓度较高的污水，污染物成分与生活污水相似，可生化性良好。
处理技术己经成熟，采用传统、成熟的离心分离+UASB+接触氧化处理工艺即可。
1.3设计依据与范围
1.3.1设计依据
1.3.1.1国家有关环保法律法规及地方性法规
《中华人民共和国环境保护法》（1989年）；
《中华人民共和国水污染防治法》（1996年）；
《中华人民共和国噪声污染防治法》（1996年）；
《广西壮族自治区环境保护条例》（1999年）；
1.3.1.2设计标准
《污水综合排放标准（GB8978-1996）》；
《工业企业厂界噪声标准（GB12348-90）》；
《建筑施工场界噪声限值（GB12523-90）》；
《地表水环境质量标准（GB3838-2002）》Ⅲ类。
1.3.2设计范围
本方案编制范围主要包括废水治理工艺、管道工程、设备调试及安装工程、土建图纸、工程调试、电气控制、给排水工程、技术经济分析和劳动定员等内容。
1.4设计原则
1.4.1严格按照有关法律、法规、排放标准，参考国内现有同类企业有关水质监测数据进行设计，确保达到排放要求。
1.4.2采用成熟、可靠的工艺和设备，避免一切设计风险。
1.4.3尽量使处理系统管理、操作简便，易维护，方便贵厂使用。
1.4.4使处理系统稳定高效运行，处理费用低，满足贵厂使用要求。
第二章主要设计参数
2.1进水水质设计参数
废水处理设施进水水质参考国内同类企业废水水质情况决定，采用如下水质数据进行设计：
废水处理设施进水水质数据表
单位：
mg/L
污染物名称
CODcr
BOD5
pH
SS
污染物浓度
6000~7000
2800~3500
5.5~7
2000~3000
2.2有关排放标准限值
根据国家环境保护有关标准，处理出水执行《污水综合排放标准（GB8978-1996）》二级排放标准，具体标准限值见下表：
污水综合排放标准二级排放标准最高充许排放限值
单位：
mg/L
污染物名称
CODcr
BOD5
pH
SS
排放标准限值
150
30
6~9
150
2.3设计进出水水质、水量
考虑工程运行的保险性，本方案确定采用如下主要水质参数进行设计：
进水水质：
CODcr：
7000mg/L；BOD5：
3500mg/L；
SS：
3000mg/L；pH：
5.5~7
出水水质：
CODcr：
100mg/L；BOD5：
30mg/L；
SS：
100mg/L；pH：
6~9
设计处理水量为每天100m3。
第三章处理工艺
3.1工艺流程
根据该废水的水质实际情况及参考国内同类企业的处理经验，采用固液分离+厌氧（UASB）+好氧（接触氧化）工艺处理该废水，具体流程如下：
沼气燃烧
污水
污泥
回流
剩余污泥
上 清 液
达标排放
污泥外运
3.2工艺说明
污水经过初次沉淀池去除部分大颗粒悬浮物，确保UASB的运行条件，然后由污水提升泵送入UASB反应器；大幅度降低污水中的有机污染物浓度后再进入接触氧化池；由于污水从UASB反应器出来时，温度25～35℃，再进入接触氧化池好氧处理进一步降低有机污染物，最后经过斜板沉淀池分离悬浮物后达标排放。
UASB反应器产生的沼气不考虑回用，直接燃烧。
整个系统产生的所有剩余污泥进入污泥浓缩池浓缩，定期外运作为肥料；浓缩池产生的上清液及滤液回流到处理系统前部重新处理。
整个工艺流程简洁，布置紧凑，经过所有的处理工段后，保证污水完全达到二级排放标准。
3.2.1初沉池
污水中含有较多的悬浮物，为进一步降低厌氧处理负荷，通过自然沉淀，在初沉池中自然沉淀去除。
3.2.2格栅
格栅作为水处理工程中的常用预处理设备,应用十分广泛。
它可以有效地去除废水中的粗大杂物，保护提升泵的正常运转以及后续处理工序的安全运行。
本方案设计采用手动格栅一台，宽300mm，栅间距10mm，不锈钢材质。
本格栅设于污水泵入口处，倾角60°。
由于栅渣量较少，采用人工清渣方式，分离出来的栅渣定期与厂内其它垃圾一起外运处置。
3.2.3调节池
由于而厌氧池对水温及酸度有严格要求：
水温在50℃～55℃（高温发酵）及30℃～35℃（中温发酵）之间为最适合温度范围，超过两个温度范围，温度每变化1℃消化速率下降11%；PH值的最适宜范围为6.8～7.2，如PH值低于或高于此范围都将降低厌氧系统甲烷化速率，甚至使反应器发生“酸化”，严重影响厌氧系统的反应速率。
因些在UASB厌氧反应器前设置调节池，严格控制水温及PH值，使UASB厌氧反应器保持高效、稳定的运行速率。
同理，生物接触氧化池运行条件为水温在35℃以下，需设置同样的冷却、调节池，以保证好氧的运行条件。
3.2.4UASB反应器
厌氧处理相对于好氧处理对处理高/中浓度废水（COD>1000mg/L）具有特出的优点：
处理能耗低（不到好氧处理工艺的10%），大大节省运转费用，且废水污染物浓度越高，优势越明显；污泥产量小（约为好氧处理的10%~15%），节省附加运行费用；运行管理简单等等。
本方案厌氧处理技术采用目前较先进，成熟的UASB处理工艺。
UASB（上流式厌氧污泥床反应器的简称）处理工艺是第二代厌氧生物处理工艺的代表。
这项处理工艺是由荷兰Wageningen农业大学的教授Lettinga等人于1980年初研制成功的一种高效厌氧生物反应器，20世纪90年代在中国得到广泛的运用。
它属于滞流型厌氧生物处理技术，反应器的底部有由絮状或颗粒状污泥组成的污泥床，从底部进水，使污水与生物污泥高效混合，大大提高了有机物的去除率；顶部设有三相分离器，使气、液、固三相分离，同时回收副产物——沼气，并且使反应器内的污泥维持在污泥床内而很少流失。
它的特点是污泥停留时间长，可实现污泥的颗粒化，处理器的处理效率高；在中温条件下，容积负荷可达4.0～8.0kgCODcr/（m3·d），对SS的要求不高（一般要求SS≤4000mg/L），适用于COD及SS浓度均较高的废水。
且该工艺不需在池内设机械搅拌装置，整套工艺成熟，运行稳定，管理简单。
UASB反应器一般包括进水配水区、反应区、三相分离区、气室、出水收集设备等部分；设计合理的UASB反应器能为污泥絮凝提供有利的物理-化学条件，厌氧污泥即可获得并保持良好的沉降性能，形成一种相当稳定的生物相，充分发挥其去除污染物的能力，能抵抗较强的负荷冲击。
其中进水配水区及三相分离区是UASB反应器的关健，设计是否合理直接影响UASB反应器的效能；设计一般应达到如下要求：
1）、进水配水区兼有配水及水力搅拌功能，使进水在反应器内分布均匀，防止发生短路引起局部产生酸化现象；保证一定的流速进入反应器，增加污水系统的忧动，使污泥与进水有机污染物充分接触，提高处理效果；流速也不能过高，否则将引起污泥流失，系统效能降低。
2）、三相分离器应能有效地分离从污泥床产生的沼气，减轻沼气上升引起的液体紊动，避免其进入沉淀区，降低沉淀效率，引起系统污泥流失，影响系统效能。
3）、出水收集设备应能均匀收集处理过的废水，其直接影响系统内布水效果。
UASB反应器设计为并行的二组，以保持布水的均匀性，更适应水量的变化及反应器检修的特殊情况，更适合使用要求；由于工程水量比较小产生的沼气量小，考虑到运行成本等因素，因此本系统的沼气直接燃烧，不进行回用。
3.2.5接触氧化池
接触氧化池也称浸没式生物滤池，其池内设置填料，填料淹没在废水中，填料上长满生物膜，废水与生物膜接触过程中，水中的有机物被微生物吸附、氧化分解，从而使废水得到净化。
生物接触氧化法具有下列特点：
（1）由于填料的比表面积大，池内的充氧条件好。
生物接触氧化池内单位容积的生物固体量高于活性污泥法曝气池及生物滤池，因此，生物接触氧化池具有较高的容积负荷。
从而使处理时间短，节约占地面积；使污水处理工艺向高效和节约用地的方向发展。
（2）由于微生物附着在填料上形成生物膜，生物膜的脱落和增长可以自动保持平衡，所以不需要污泥回流；也不存在污泥膨胀问题，给运行管理带来方便。
（3）由于生物固体量多，水流又属于完全混合型，因此生物接触氧化池对水质水量的骤变有较强的适应能力；保证了出水水质的稳定。
（4）由于接触氧化池内有填料存在，起到切割气泡、增加紊动作用，增大了氧的传递系数；同时不需要污泥回流，降低动力消耗，减少运行费用。
（5）生物接触氧化法挂膜方便，对含菌种少的工业废水，挂膜时接入菌种，运行十来天生物膜就可成熟。
间歇一个月后再重新工作，生物膜在几天内就可以恢复正常。
所以接触氧化法可满足间歇运行的需要。
生物接触氧化池主要结构分为池体、填料、布水布气装置：
（1）池体
池体是提供废水净化的场所，同时还要考虑填料、布水、布气装置等设备的安装，池壁须有支承填料的格栅，池底须有支承进水进气管的支座。
池的高度由填料、布水、布气层、稳定水层及超高高度来决定，还须考虑到充氧设备的供气压力；一般生物接触氧化池总池高度为4.0-6.0m，本设计的高度为4.5m。
（2）填料
填料是生物膜赖以栖息的场所，是生物膜的载体，同时也有截留悬浮物的作用。
因此，载体填料是氧化池的关键，直接影响生物接触氧化的效能。
载体填料的要求是：
易于生物膜附着、比表面积大、空隙率大、水流阻力小、强度大、化学和生物稳定性好、经久耐用、截留悬浮物能力强、不溶出有害物质、不引起二次污染、与水的比重相差不大、避免曝气生物滤池负荷过重、能使填料间形成均一的流速、价廉易得、运输和安装施工方便。
在接触氧化池对填料要求不是很要格，本着节约投资的原则，采用较为便宜的普通填料。
（3）布水布气装置
氧化池均匀地布水布气很重要，它对于发挥填料的作用和提高氧化池工作效率有很大关系。
供气的作用，一是使氧化池溶解氧一般控制2.0mg/L以上，二是充分搅拌形成紊流，有利于均匀布水。
紊流愈甚，被处理废水与生物膜的接触效率愈高，传质效率愈好，从而处理效果也愈佳。
三是防止填料堵塞，促进生物膜更新。
本方案采用采用射流曝气器这种高效曝气设备。
射流曝气机是由射流器、工作泵、布水装置等组合而成。
工作泵出水通过射流器的喷口，形成高速水流，射入射流器的喉部产生负压，通过进气管自动吸入空气，在射流器喉部及扩散管中与水流高速混合，形成气水混合物，从射流器中喷出，在污水池中形成强烈的涡流，强烈搅拌的同时，大量的氧气溶解至水中。
射流曝气机在水中运行，基本无噪声，不会对环境产生二次污染；由于射流器的高速喷射，剪切水流，使吸入的空气彻底粉碎，增加了氧的利用效率，达到15%~20%，是鼓风曝气的1.5~2倍。
会使活性污泥中的生物活性更强，反应迅速，大大缩短了处理周期。
3.2.6H.S.B工程菌种
H.S.B是高分解力工程菌种的英文缩写。
该技术是把微生物在特定环境下进行培养，经过筛选及驯化后，将对特定有机物有很高的降解能力的生物菌群种植在污水处理装置中，该生物菌群即可生生不息地进行分解有机物，并将有机物分解成为二氧化碳和水及对水质没有污染的小分子，并且将一部分有机物变成生物菌群自身组成部分。
因此，该技术具有处理效率极高，有毒有害物质抑制浓度高，剩余污泥量少，自我繁殖能力强，投资少，处理费用低等优点。
该技术在台湾早已得到广泛应用，在蓝星清洗剂股份有限公司、上海明色印染厂、南化磷肥厂、吉雄（漯河）药业有限公司、广东清远市新北江制药有限公司、上海味之素氨基酸有限公司、江苏洪兴化工厂、北京炼焦化工厂、杭钢焦化厂、上海奉贤福新糖精厂、吴江市横扇合成助剂有限公司、蚌埠江淮钞票纸厂、甘肃甘谷油墨厂、北海赛普酒精厂等50多家企业完成了模拟处理试验。
所有这些处理工程和模拟处理试验都取得了成功，达到了理想的治理效果，获得了厂家和环保专家的一致好评和高度评价。
在省内，我们与蓝星微生物公司合作，成攻地将该技术应用于北海宏泉淀粉厂，广西河丰药业制药废水处理工程，玉林兰桥毛巾厂印染废水处理工程，南宁博科药业制药废水处理工程等难处理废水，并得到成攻应用。
针对本工程废水特征，不容易培养菌种；我们在各反应器中分别接入相对应的菌种，可确保各生化系统培养、驯化成功。
3.2.7斜板沉淀池
污水在经过生物接触氧化池处理后，进入斜板沉淀池去除悬浮物。
沉淀池分为两个区域：
（1）在絮凝区里，悬浮物相互粘合而形成较大的絮粒，并在内部循环和逆向上升过程中初步分离。
（2）在浅层沉淀区里，采用了特制的迷宫式深槽斜板沉淀板，材料是坚固、耐用、耐腐蚀的聚氯乙烯板，沉淀分离效率高，滑泥效果好。
常规通用产品如定型塑料斜管或玻璃钢斜管（或者用塑料波纹板制作而成）等，价格便宜，但针对性不强，沉淀效果不一定能满足设计要求，而且强度低（特别是遇热易变软），容易挂泥，严重时引起水流短路、堵塞、倒塌、处理效果急剧下降甚至失效。
本设计避免了以上缺点，具有相当高的固液分离效率。
分离出来的污泥大部分回流至生物接触氧化池中，补充系统的微生物量；剩余污泥排至污泥浓缩池中进一步消化、浓缩后外运填埋处置。
3.2.8污泥浓缩池
整套生化系统产生的剩余污泥及沉淀池沉下的沉渣，全部集中到污泥浓缩池进一步浓缩并与厂区垃圾一起外运填埋处置。
两处产生的澄清液及渗透液回流到调节池重新经过生化系统处理达标排放。
3.4工艺参数（按每天处理量100m3设计）
3.4.1格栅
本方案设计采用手动格栅一台，宽300mm，栅条间距10mm，不锈钢材质。
由于处理量不大，截留渣量也不大，采用人工清渣的方式。
3.4.2初沉池
有效容积为50m3；
3.4.3调节池
有效容积为60m3，停留时间15h；
3.4.4UASB反应器
每组有效容积为120m3（池深6.0m）；
有机负荷：
28000g/m3·d；
水力停留时间为:
30h；
BOD5去除率:
≥85%；
CODcr去除率:
≥78%。
3.4.5接触氧化池
有效容积为40m3（池深4.5m）；
有机负荷：
10000g/m3·d；
水力停留时间为:
10h；
气水比：
25﹕1；
DO：
≥2.0mg/L；
BOD5去除率:
≥90%；
CODcr去除率:
≥80%。
3.4.6斜板沉淀池
有效容积为15m3（池深4.5m）；
水力停留时间为3h；
浅层沉淀区高度：
1.0m
表面负荷：
2m3/m2·h
SS去除率:
≥85%。
3.4.7污泥浓缩池
容积为10m3；
第四章公用工程及辅助设施
4.1道路
由于厂区己建有道路，因此本工程不需新建专用道路。
4.2配电
工程装机容量一览表
序号
名称
数量
单机容量KW
总机容量KW
备注
1
一次污水提升泵
2
2.2
4.4
一用一备
2
二次污水提升泵
2
2.2
4.4
一用一备
7
污泥泵
2
1.5
3.0
9
射流泵
2
4.0
8.0
一用一备
合计
9.9
19.8
本方案设计工程总装机容量为19.8Kw，日常运行总装机容量为9.9Kw由于装机容量不大，故动力无须专门的配电设施。
第五章技术经济分析
5.1运行费用（按全年每天处理水量100m3计算）
5.1.1用电费
本系统依出水水质状况灵活调节充氧泵运行数量及时间；污泥回流泵每天运行一次，每次半小时；则全天正常运行装机容量不超过55.0KW、360天/年、0.5元/KW.h计，则用电费为1.00万元/年
5.1.2人工费
按操作工人1人，600元/人月计；则人工费为0.72万元/年。
5.1.3维护费
按经验估算，工程维护费为0.15万元/年。
5.1.5运行费用总计
上述三项运行费用总计为：
1.87万元/年，折废水（按100m3/d计）处理成本约为0.50元/吨。
第六章劳动定员及技术服务
6.1劳动定员
所采用的工艺操作简单；只需1名操作工人即可。
6.2技术服务
6.2.1由于工程技术性较强，我公司（单位）负责设备的调试，生化系统的培养、驯化；免费提供有关技术咨询。
6.2.2为了保证系统正常运行，我们将免费提供技术培训，免费提供操作规程。
6.2.3为了免除贵厂的后顾之忧，我们将在工程正常运行一年内免费提供维护，并承诺维护人员在接到厂方通知后48小时内到厂。
第七章结论
由于该污水污染物浓度高，悬浮物含量大，处理难度大；我公司参考国内同类废水的处理经验，根据该废水水量、水质的实际情况，采用离心分离+UASB+接触氧化处理工艺处理该废水，确保废水达到《污水综合排放标准（GB8978-1996）》中的二级排放标准；本处理工艺具有以下优点：
1、针对该废水污染物浓度高的特点，采用UASB厌氧处理工艺；具有处理能耗低（不到好氧处理工艺的10%），污泥产量小（约为好氧处理的10%~15%），可大大节省运转费用；运行管理简单等特出优点。
2、本方案采用的UASB+接触氧化工艺，运行、管理简单；只需1名操作工人运行本系统，降低了日常管理费用。
3、本工程技术性较强，我公司（单位）负责整个系统的菌种的培养、驯化；免费提供技术培训、技术咨询、操作规程，免费维护一年；免除贵公司（场）的后顾之忧。
4、本方案处理工艺慎重考滤了占地面积，尽量减少了不必要的处理单元,减少占地面积；在保证达标排放的基础上，节约了工程投资，本工程占地面积约70m2。
5、本方案处理出水可回用于厂区绿化、猪圈清洗等用水，可大大减轻系统的运行费用。
主要设备及构筑物工程投资报价
（日处理污水100吨）
☆项目报价：
人民币19.33万元
☆项目费用清单
序号
名称
规格型号
数量
单价
（万元）
合价
（万元）
A
设备费
15.00
A-1
不锈钢格栅
10mm
1台
0.3
A-2
纤维组合填料
（好氧池用）
Ф160×80
20m3
0.6
A-3
迷宫斜板
H=1.0m，60°
10m3
0.8
A-4
一次污水提升泵
ZW50-50-2.2
2台
0.7
A-5
二次水提升泵
ZW50-50-2.2
2台
0.7
A-6
污泥泵
ZW30-30-1.5
2台
0.5
A-7
射流泵
2台
0.8
A-8
射流曝气器
6组
4.8
A-9
UASB三相分离器
自制
1套
3.0
A-10
液位自控
1套
0.8
A-11
配电系统
配电箱等
一批
0.5
A-12
管道、阀门、电缆
国标
一批
1.5
B
土建费
B-1
格栅井
砖混结构
１座
B-2
初沉池
钢混
共50m3
调节池
钢混
共60m3
B-3
UASB反应器
钢混结构
120m3
B-4
生物接触化池
钢混结构
40m3
B-5
斜板沉淀池
钢混结构
15m3
B-6
污泥浓缩池
钢混结构
10m3
B-7
各水泵基础
砖混结构
B-8
机房
砖混结构
10m2
C
安装调试费
2.7
C-1
安装人工费
1项
1.2
C-2
调试、菌种培养费
含菌种费
1项
1.5
D
设计费
（A+B+C）×3%
0.53
E
税金
（A+B+C+D）×6%
1.10
合计
19.33
升级会员 