万头猪存栏养猪场废水处理方案.doc
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四川乐山犍为县
犍为定文镇炮房村养殖小区污水处理工程
设
计
方
案
目录
一、项目概况：
1
二、设计单位简介：
2
三、设计依据：
3
四、设计原则：
4
五、工艺技术方案：
5
5.1设计规模：
5
5.2执行标准：
5
5.3工艺路线：
6
六、工艺说明 7
6.1粪便脱水机 7
6.2水解酸化池 7
6.3UASB厌氧塔 8
6.4生物接触法生物技术介绍 8
6.5机械过滤器 10
6.6消毒池 10
6.7吹脱池 10
七、工艺参数及技术特点说明：
11
7.1收集池：
11
7.2调节池：
11
7.3水解酸化池：
12
7.4UASB厌氧塔：
13
7.5中间水池：
13
7.6一级氧化池：
13
7.7二级氧化池：
14
7.8斜管沉淀池：
15
7.9过渡水池：
15
7.10消毒池：
16
7.11吹脱池：
16
7.12回用水池：
16
八、设施、设备配置表：
17
十、工程建设事项：
24
10.1工程建设对环境的影响 24
10.2运行期间 25
10.3环境保护设计 25
10.5施工完成后的环境保护 26
10.6运行期环保设计 26
10.7防腐、防渗设计 27
10.8防渗措施 27
十一、售后服务：
28
11.1组建专项设计组 28
11.2质量控制 28
11.3投资控制 28
11.4进度控制 28
11.4.1施工阶段 28
11.4.2试运行阶段 28
11.4.3调试验收阶段 29
11.5售后服务 29
-28-
犍为定文镇炮房村养殖小区污水处理工程
设计方案
一、项目概况：
1.1业主背景：
生猪养殖场项目根据产业结构调整指导目录，属于“畜禽标准化规模养殖技术开发与应用”鼓励类项目。
项目建成运行中将产生生产废水和职工生活废水，猪场污水主要包括猪尿、部分猪粪和猪舍冲洗水，属高浓度有机污水，而且悬浮物和氨氮含量大。
这种未经处理的污水进入自然水体后，使水中固体悬浮物、有机物和微生物含量升高，改变水体的物理、化学和生物群落组成，使水质变坏。
污水中还含有大量的病原微生物将通过水体或通过水生动植物进行扩散传播，危害人畜健康。
为了做到经济效益、社会效益和环境效益的三者有机结合，使企业走可持续发展的道路，必须对其污水进行有效的治理。
按照当地环保部门的要求，我公司受该场委托进行污水处理工程的方案设计。
根据场方提供的有关基础资料，结合本公司多年处理养殖业污水的经验，现提出如下设计方案，供养猪场领导及上级环保主管部门审定。
1.2项目名称：
犍为定文镇炮房村养殖小区污水处理工程
1.3项目地址：
乐山犍为县定文镇炮房村。
二、设计单位简介：
我公司是由环境工程专业技术人员共同组建成的一家从事废水处理技术研究、开发及环保设备制造、环境治理工程总承包的专业公司。
公司技术力量雄厚，拥有一支专家领头、以博士和硕士为中间力量的专业技术骨干队伍，公司工程技术人员和国内环境科研机构合作进行新工艺、新技术、新产品引进、开发和研制，拥有多项先进的水处理技术。
公司具有独立设计生产各种水处理设备的设计、制造能力。
同时，公司与一流的专业水处理设备生产厂家确立了紧密协作关系，形成了技术攻关、设计、专用设备制造、施工安装调试、直至验收合格交钥匙的一条龙体系。
工程技术人员工程经验丰富，本着进取开拓的精神，不断追求更有效、更完善的境界，服务于广大用户。
我公司在研究同类型污水处理工程以及了解项目实际状况的基础上，并结合我公司在同类污水处理工程中的经验，编制了此方案，以供政府领导、技术人员、当地环保部门和有关专家审查。
三、设计依据：
Ø业主方提供的基本信息及要求
Ø《中华人民共和国环境保护法》
Ø《中华人民共和国水污染防治法》
Ø《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596-2001）
Ø《农田灌溉水质标准》（GB5084-2005）
Ø《生物接触氧化法设计规范》（HJ2009-2011）
Ø《升流式厌氧污泥床反应器污水处理工程技术规范》（HJ2013-2012）
Ø《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）
Ø《室外排水设计规范》（GB50014-2006）
Ø《给水排水工程结构设计规范》（GBJ69-84）
Ø《给水排水构筑物施工及验收规范》（GBJ141-90）
Ø《自动仪表施工及验收规范》（GB93-86）
Ø《低压配电装置及线路设计规范》（GBJ54-83）
Ø《城市区域环境噪声标准》（GB3096-93）
Ø本公司以前承接过处理相关废水处理工程的经验
四、设计原则：
（1）严格执行国家有关环境保护法律法规的要求；
（2）严格执行现行的防火、安全、卫生、环境保护等国家和地方颁布的法规、规范与标准；
（3）选择国内外先进成熟的污水治理技术，采用优质、可靠、适用、经济的治理工艺路线；
（4）切合实际，正确掌握设计规范和标准，优化工艺技术，合理选用优质、高效的处理设备和设施；
（5）在确保出水稳定达标的前提下，尽可能地节省投资，减少占地面积和降低运行费用，调整好一次性投资与运行费用、水质要求之间的比例关系；
（6）废水处理站总体布局、统一规划，力求工厂和周围环境协调；
（7）在处理站运行中保证清洁、安全。
设备运行简单，以操作维护方便，利于管理为原则。
五、工艺技术方案：
5.1设计规模：
根据环评报告书提供的数据，生猪排尿量为0.0025m3/d，冲洗废水排放量为0.015m3/头.d。
职工生活废水排放单量为0.15m3/人.d，存栏量为1万头。
生猪排尿及粪便水0.0025*10000=25m3/d
冲洗废水排放量为0.015*10000=150m3/.d
职工生活废水排放单量为0.15*10=1.5m3/.d
工程污水处理总量为：
25+150+1.5=176.5m3/.d，根据工程惯例调整为200m3/d，设计每天运行时间没20小时，设计流量为10m3/d。
5.2执行标准：
由于缺乏相关的养殖废水水质监测资料，根据我公司治理经验及相关技术要求。
排放标准执行《农田灌溉水质标准》（GB5084-2005）表1水作标准，其污水处理系统进、出水水质见表1所示：
表1污水原水主要水质及排放水质标准指标表
序号
污染物名称
单位
进水水质
排放标准
备注
1
pH
5.5-8.5
6-9
2
CODcr
mg/L
8000--10000
≤150
3
BOD5
mg/L
4000--5200
≤60
4
SS
mg/L
4000
≤80
5
氨氮
mg/L
600
----
5.3工艺路线：
根据本工程废水进水情况，为了达到既要处理废水，又要节能减排的目的，特编制本工艺：
PAM
PAC
废水收集池
水解酸化池
调节池
粪便脱水机
污泥浓缩池
UASB厌氧塔
污泥回流
沉淀池
二级好氧池
一级好氧池
中间水池
回转风机
NaClO
吹脱池
消毒池
机械过滤
过渡水池
反冲洗
回用水池
达标排放
图1：
工艺流程图
六、工艺说明
本方案设计范围：
废水经收集后到回用水池。
6.1粪便脱水机
猪场养殖废水具有较高的含渣量，大量的渣进入处理系统必将对后续处理设备设施造成较大影响。
为此，我们在处理系统的首端设置粪便脱水机2台，对进入系统的浮渣进行拦截。
拦截下来的渣含水率很高，滤液进入系统调节池进行处理。
为保障处理系统的稳定性，本工程设计有水量调节池，调节池水进入水解酸化池。
6.2水解酸化池
水解酸化主要用于有机物浓度较高、SS较高的污水处理工艺，是一个比较重要的工艺。
如果后级接入厌氧塔工艺，可以大大提高厌氧塔的容积负荷，提高去除效率。
水中有机物为复杂结构时，水解酸化菌利用H2O电离的H+和-OH将有机物分子中的C-C打开，一端加入H+，一端加入-OH，可以将长链水解为短链、支链成直链、环状结构成直链或支链，提高污水的可生化性。
水中SS高时，水解菌通过胞外粘膜将其捕捉，用外酶水解成分子断片再进入胞内代谢，不完全的代谢可以使SS成为溶解性有机物，出水就变的清澈了。
这其间水解菌是利用了水解断键的有机物中共价键能量完成了生命的活动形式。
但是COD在表象上是不一定有变化的，这要根据你在设计时选择的参数和污水中有机物的性质共同确定的，长期的运行控制可以让菌种产生诱导酶定向处理有机物，这也就是调试阶段工艺控制好以后，处理效果会逐步提高的原因之一。
水解工艺并不是简单的，设计时要考虑污水中有机物的性质，确定水解的工艺设计，水解停留时间、搅拌方式、循环方式、污泥回流方式、设计负荷、出水酸化度、污泥消解能力、后级配套工艺（UASB或接触氧化）。
6.3UASB厌氧塔
在本设备中，我公司有几个特点有别于其它厌氧处理塔。
一、设计先进的泥、水、气三相分离器。
我公司根据水质特点有针对性的设计了合理的双层三相分离器，满足最有效的分离需要，且结构紧凑。
二、配备有良好的布水器，使进水均匀。
三、先进的外循环构造，使设备在使用中跑泥现象减少，产气效果更好。
四、该设备占地面积小，建设周期短，建设成本低，操作管理简便。
五、该设备为砖混结构，其耐腐蚀能力大大加强。
UASB厌氧塔出水进入过渡水池，在厌氧塔和一级好氧池之间设置中间水池，有非常重要的意义。
由厌氧塔来的水进入过渡水池，在过渡水池中经过自然泥水分离，上清液进入一级好氧池，泥水混合物定时用泵回流到厌氧塔中。
这样的目的是为将外流污泥及时的补充回厌氧设备中保持厌氧设备的污泥浓度，使其功能稳定。
传统的沼气池存在产气量不稳定的问题，ACS厌氧塔利用自身污泥浓度的调节和温度的调节控制，不但稳定了处理效果，还保证了稳定的产气量。
6.4生物接触法生物技术介绍
生物接触氧化法是以附着在载体（俗称填料）上的生物膜为主，净化有机废水的一种高效水处理工艺。
具有活性污泥法特点的生物膜法，兼有活性污泥法和生物膜法的优点。
在可生化条件下，不论应用于工业废水还是养殖污水、生活污水的处理，都取得了良好的经济效益。
该工艺因具有高效节能、占地面积小、耐冲击负荷、运行管理方便等特点而被广泛应用于各行各业的污水处理系统。
生物处理是经过物化处理后的环节，也是整个循环流程中的重要环节，在这里氨/氮、亚硝酸、硝酸盐、硫化氰等有害物质都将得到去除，对以后流程中水质的进一步处理将起到关键作用。
如果能配合新型组合式生物填料使用，可加速生物分解过程，具有运行管理简便、投资省、处理效果高、最大限度地减少占地等优点。
工艺特点
①用分段法提高净化能力。
生化过程分为两个阶段。
首先是有机物被吸附在污泥上或存在细胞内进行生物合成，这个吸附合成速度很快。
第二阶段的生化过程以氧化为主，速度较慢。
②用加接触层的办法来提高沉淀池效率。
对沉淀池的生物膜采取沉淀的办法，而对细小的悬浮物采取滤层截留的办法，沉淀池取上升流速6.5～7.5m/h；澄清区停留15min。
③把氧化池分为两段，沉淀池加接触层，接触氧化池分离下来的污泥进入斜管沉淀池，进行泥水分离。
基本特点
1、由于填料比表面积大，池内充氧条件良好，池内单位容积的生物固体量较高，因此，生物接触氧化池具有较高的容积负荷；
2、由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流完全混合，故对水质水量的骤变有较强的适应能力；
3、剩余污泥量少，不存在污泥膨胀问题，运行管理简便。
生物接触氧化法具有生物膜法的基本特点，但又与一般生物膜法不尽相同。
一是供微生物栖附的填料全部浸在废水中，所以生物接触氧化池又称淹没式滤池。
二是采用机械设备向废水中充氧，而不同于一般生物滤池靠自然通风供氧，相当于在曝气池中添加供微生物栖附的填料，也可称为曝气循环型滤池或接触曝气池。
三是池内废水中还存在约2～5%的悬浮状态活性污泥，对废水也起净化作用。
因此生物接触氧化法是一种具有活性污泥法特点的生物膜法，兼有生物膜法和活性污泥法的优点。
活性污泥氧化法的供氧量，需要满足微生物降解污染物的需氧量，可参照活性污泥法计算，本工程采用两级好氧处理。
好氧池处理之后，进入沉淀池进行泥水分离。
泥水分离采用协管沉淀技术，目前，在小水量处理技术上，斜管沉淀技术是最稳定的沉淀技术之一。
6.5机械过滤器
快速过滤是本工程特别加进的工艺之一，沉淀后的水大部分悬挂物已经去除了。
但是少部分的杂物还是会影响出水质量。
因此，我们设计有多层复合的快滤器。
6.6消毒池
过滤后的清水自流进入消毒池中，在目前使用的消毒设施中我们选用次氯酸钠做为消毒药剂，主要是利用其较好的消毒能力，而且使用非常方便，使用费用也非常低。
处理后的水进入吹脱池中。
通过吹脱池吹脱后进入湿地。
6.7吹脱池
吹脱装置是指进行吹脱的设备或构筑物，有吹脱池、吹脱塔等。
在吹脱池中，较常使用的是强化式吹脱池。
强化式吹脱池通常是在池内鼓入压缩空气或在池面上安设喷水管，以强化吹脱过程。
鼓气式吹脱池（鼓泡池）一般是在池底部安设曝气管，使水中溶解气体如CO2等向气相转移，从而得以脱除。
七、工艺参数及技术特点说明：
7.1收集池：
废水由收集池收集后用泵送入粪便脱水机。
设计参数：
7m*4m*3.5m
有效容积：
84m3
结构：
砖混
数量：
1座
主要设备：
切割式排污泵WQK40-15-4/QG，Q=40m3/h，H=15m，N=4KW，数量2台，1用1备。
PAC加药设备V=50L，加药泵Q=20L/h。
PAM加药设备V=50L，加药泵Q=20L/h。
粪便脱水机FB-II，功率5.5KW，处理量10m3/h。
7.2调节池：
废水不是在一天中随时均衡的进入污水处理系统的，为了保证处理系统的均衡运行，我们设计了水量调节池，保证1天以内的废水可以在调节池中暂时存储起来。
设计参数：
流量Q=10m3/h
规格：
9.5m*7m*3.5m
有效容积200m3
数量：
1座
结构：
砖混
主要设备：
搅拌泵50QW10-10-0.75，数量2台。
7.3水解酸化池：
本工程中水解酸化池是非常重要的一个处理单元，水解酸化池是完成分子解裂的重要环节，这一环节直接决定后续处理单元能否完成处理功能的需要。
水解酸化池设置有液位开关，液位到达指定位置时，处理系统的提升泵自动开始运行。
设计参数：
流量Q=10m3/h
规格：
7m*4.5m*3.5m
有效容积100m3
数量：
1座
结构：
砖混
主要设备：
搅拌泵50QW10-10-1.1，数量2台。
填料100m3,双环组合填料。
污水泵：
50QW18-30-3，Q=18m3/h，H=30m，N=3KW，数量2台，1用1备。
7.4UASB厌氧塔：
本工艺厌氧塔考虑土建方案，具体实施根据业主需要及现场情况而定，由于该设备尺寸较大，无法整体运输，需现场生产，如果现场不具备生产该设备的条件建议采用土建砖混结构的设计。
设计参数：
流量Q=10m3/h
规格：
ϕ9m*9m
有效容积550m3
数量：
1座
结构：
砖混
主要设备：
内循环泵ISG80-100，Q=55m3/h，H=12.5m，N=3KW数量2台。
污泥泵：
50GW20-15-1.5，Q=20m3/h，H=15m，N=1.5KW，数量2台。
7.5中间水池：
由于UASB厌氧塔出水含会带出部分污泥，因此设置过渡水池拦截大部分污泥，拦截的污泥由泵送入UASB厌氧塔。
设计参数：
流量Q=10m3/h
规格：
4m*3m*3.5m
有效容积36m3
数量：
1座
结构：
砖混
7.6一级氧化池：
厌氧处理后的水BOD含量已经很低了，本工程设计了两级好氧处理单元。
根据本工程的特点，我们在一级好氧池前端设置进水分流池一个，这个池子用于厌氧塔来水和跑出的污泥进行泥水分离，底部污泥由外回流泵打回厌氧塔，上清液流入一级好氧池进行好氧处理。
本工程好氧池，我公司采用生物接触氧化工艺设计。
在好氧池中采用悬挂生物填料做为好氧微生物载体，悬挂填料为活性炭填料和弹性填料相结合，曝气系统采用回转风机送风，曝气软管做为曝气喷管。
根据给排水设计规范该废水一级好氧气水比设计为：
22:
1。
设计参数：
流量Q=10m3/h
规格：
8.5m*4m*3.5m
有效容积100m3
数量：
1座
结构：
砖混
主要设备：
填料100m3，双环组合填料
7.7二级氧化池：
二级好氧池由一级好氧池上清液由好氧池底部进水，进水高度离底部不高于0.5米处。
设计气水比为18:
1
设计参数：
流量Q=10m3/h
规格：
8.5m*4m*3.5m
有效容积100m3
数量：
1座
结构：
砖混
主要设备：
填料100m3，双环组合填料
回转风机HZ-100S，Q风量=5m3/min，P=40KPa,N=5.5KW。
数量2台，1用1备
7.8斜管沉淀池：
二级好氧池上清液自流进入斜管沉淀池配水池中，经由配水池底部进入斜管沉淀区底部。
水流从斜管空中斜向慢慢流向池体上部，污泥则沉淀到泥斗中。
污泥定时送入收集池。
设计参数：
流量Q=10m3/h
规格：
4m*3m*3.5m
有效容积36m3
数量：
1座
结构：
砖混
主要设备：
填料12m3，斜管填料
污泥泵50GW20-15-1.5，Q=20m3/h，H=15m，N=1.5KW，数量2台。
7.9过渡水池：
为使回用水更加符合养殖的需要，我们特意在工艺中加进快速过滤池这一处理单元。
设计参数：
流量Q=10m3/h
规格：
4m*3m*3.5m
有效容积36m3
数量：
1座
结构：
砖混
主要设备：
提升泵32QW12-15-1.1，Q=12m3/h，H=15m，N=1.1KW，数量2台。
反冲泵ISG50-160，Q=26m3/h，H=25m，N=3KW，数量1台。
过滤设备ϕ2m*3m，机械过滤器，数量1台。
7.10消毒池：
奶牛养殖废水处理按照国家要求是必须要消毒的。
考虑到水质的需要和操作的方便。
我们设计采用次氯酸钠溶剂做为消毒的药品。
设计参数：
流量Q=10m3/h
规格：
5m*1.5m*1.5m
有效容积7.5m3
数量：
1座
结构：
砖混
主要设备：
NaClO加药机V=50L，加药泵Q=20L/h。
7.11吹脱池：
经上述处理的废水已达到国家规定的排放标准，但为了使水质效果很好，我公司特添加吹脱池，底部预埋曝气管道，连接风机；吹脱池主要目的是为去除氨氮。
设计参数：
流量Q=10m3/h
规格：
3m*2m*3.5m
有效容积18m3
数量：
1座
结构：
砖混
7.12回用水池：
用于废水回用，业主根据自身用水量需求用水。
设计参数：
流量Q=10m3/h
规格：
3m*2m*3.5m
有效容积18m3
数量：
1座
结构：
砖混
八、设施、设备配置表：
序号
名称
规格
数量
备注
一、构筑物部分
1
收集池
7m*4m*3.5m
1
砖混结构
2
调节池
9.5m*7m*3.5m
1
砖混结构
3
水解酸化池
7m*4.5m*3.5m
1
砖混结构
4
UASB厌氧塔
ϕ9m*9m
1
砖混结构
5
中间水池
4m*3m*3.5m
1
砖混结构
6
一级好氧池
8.5m*4m*3.5m
1
砖混结构
7
二级好氧池
8.5m*4m*3.5m
1
砖混结构
8
沉淀池
4m*3m*3.5m
1
砖混结构
9
过渡水池
4m*3m*3.5m
1
砖混结构
10
消毒池
5m*1.5m*1.5m
1
砖混结构
11
吹脱池
3m*2m*3.5m
1
砖混结构
12
设备间
4m*4m*4m
3
砖混结构
二、设备部分
1
切割式排污泵
WQK40-15-4/QG
2台
1用1备
2
PAC加药设备
V=50L，加药泵Q=20L/h
1套
3
PAM加药设备
V=50L，加药泵Q=20L/h
1套
4
粪便脱水机
FB-II，功率5.5KW，处理量10m3/h
2台
1备1用
5
搅拌泵
50QW10-10-0.75
4台
6
填料
ϕ150mm，双环组合填料
100m3
含支架
7
污水泵
50QW18-30-3，Q=18m3/h，H=30m，N=3KW
2台
1用1备
8
内循环泵
ISG80-100，Q=55m3/h，H=12.5m，N=3KW
2台
9
污泥泵
50GW20-15-1.5，Q=20m3/h，H=15m，N=1.5KW
3台
污泥回流及排泥
10
三相分离器
非标
1套
UASB厌氧塔用
11
填料
ϕ150mm，双环组合填料
200m3
1、2级好氧池用，含支架
12
回转风机
HZ-100S，Q风量=5m3/min，P=40KPa,N=5.5KW
2台
1、2级好氧池用
13
斜管填料
ϕ50
12m3
沉淀池用
14
提升泵
32QW12-15-1.1，Q=12m3/h，H=15m，N=1.1KW
2台
过滤设备用，1用1备
15
反冲泵
ISG50-160，Q=26m3/h，H=25m，N=3KW
1台
回流用
16
过滤设备
ϕ2m*3m
1台
17
NaClO加药机
V=50L，加药泵Q=20L/h
1台
24
控制柜
非标
3套
26
管道、管件及阀门
1批
组合件
27
电线电缆
1批
各种规格
8
超声波液位计
0-5m，分辨率1mm
3台
三线式
九、工程造价
9.1土建部分
序号
名称
规格
数量
价格（万元）
备注
1
收集池
7m*4m*3.5m
1
4.2
砖混结构
2
调节池
9.5m*7m*3.5m
1
10
砖混结构
3
水解酸化池
7m*4.5m*3.5m
1
5
砖混结构
4
UASB厌氧塔
ϕ9m*9m
1
27.5
砖混结构
5
中间水池
4m*3m*3.5m
1
1.8
砖混结构
6
一级好氧池
8.5m*4m*3.5m
1
5
砖混结构
7
二级好氧池
8.5m*4m*3.5m
1
5
砖混结构
8
沉淀池
4m*3m*3.
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