养殖场日处理100吨污水处理设计方案.docx
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养殖场日处理100吨污水处理设计方案
生态经济有限公司
养殖场污水处理项目
设计方案
第一篇总论4
1、项目背景4
2、设计依据和设计范围4
2.1、设计依据4
2.2、设计范围5
3、设计理念5
4、养殖行业污水特点分析6
第二篇污水量及处理程度8
1、污水设计处理量8
2、设计进水指标8
3、设计出水指标8
第三篇污水处理工艺设计9
1、污水处理工艺选择9
1.1、源头控制9
1.2、工艺分析及选择10
1.3、综合利用10
2、简要工艺流程图11
3、工艺流程简要说明11
4、主要构筑物及设备设计参数12
4.1、收集池12
4.2、调节池13
4.3、厌氧发酵池14
4.5、沼液池（原有沉淀池底部加防渗膜）15
4.6、CASS池16
4.7、中间水池16
4.8、厌氧池17
4.9、好氧池18
4.10、沉淀池18
4.11、混凝池19
4.12、斜管沉淀池19
4.13、消毒池20
4.14、脱氯池20
4.15、污泥池21
4.16、综合操作间21
第四篇结构设计23
1、结构设计标准23
1.1、主要设计规范23
1.2、设计原则及结构的安全等级23
1.3、结构荷载设计参数23
1.4、主要构（建）筑物结构形式24
2、抗浮措施25
3、周边土稳定支护措施及施工降水25
4、抗裂、防渗、防漏、防腐26
第五篇电气设计27
1、概述27
2、设计标准、规范及依据27
3、电源及负荷等级27
4、负荷计算29
6、线路敷设方式29
7、现场仪表29
8、防雷接地30
第六篇工程建设投资估算31
1、编制依据31
2、工程内容31
3、工程投资概算31
3.1、设备投资一览表31
3.2、土建投资一览表35
3.3、工程总造价表36
第七篇运行成本估算36
1、计算说明36
2、费用计算37
2.1、人工费用（F1）37
2.2、耗电费用（F2）37
2.3、药剂费用（F3）37
3、污水处理吨水费用:
38
4、沼气效益分析38
第八篇人员培训及技术服务承诺38
1、技术服务内容38
2、售后服务承诺39
3、人员培训39
附图：
40
第九篇同类工程业绩41
第一篇总论
1、项目背景
本方案为某生态经济有限公司养殖场污水处理工程建设设计方案，通过我公司工程技术人员与建设单位沟通交流后制定本方案。
该养殖基地日产生污水量100吨，需建设沼气发酵设施以及污水处理设施。
由于该养殖场，四周环境条件优越，因此根据当地环保局的要求，污水配套净化处理设施按出水水质要求达到《污水综合排放标准》GB8978-1996表4中的一级标准进行设计建设。
2、设计依据和设计范围
2.1、设计依据
✧建设单位的养殖规模及当地环保要求
✧项目实地勘察
✧《室外排水设计规范》GB50014-2006
✧《污水综合排放标准》GB8978-1996
✧《畜禽养殖业污染物排放标准》GB18596-2001
✧《工业企业厂界噪声标准》GB8978-1996
✧《混凝土结构设计规范》GB50010-2002
✧《建筑抗震设计规范》GB50011-2001
✧《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002
✧《建筑设计防火规范》GB50016-2006
✧《低压配电设计规范》GB50054-1995
2.2、设计范围
本工程方案设计范围为：
生产基地沼气工程、污水处理站总平面、土建、工艺、设备、电气等专业的设计。
3、设计理念
1．按照某生态经济有限公司养殖场要求的污水处理量、污染物和进出水要求进行设计。
2．结合污水水质、水量排放特点，借鉴和汲取类似行业的污水治理的成功案例和实践经验。
3．采用浊清分流、雨污分流，分类处理的设计理念，有利于降低处理难度，节省运行成本，避免不必要的药剂浪费，不勾兑稀释排放。
4．严格执行有关环境保护的各项政策和法规，工艺流程科学合理，确保各项出水指标达到规定标准。
5．以国家建设部、国家环保部等部门的有关文件、规范、标准为依据进行设计，严格执行国家及地方的现行有关建设、环保法规及经济技术政策。
6．本着技术上先进、运行上安全可靠，经济上合理可行的原则，采用技术先进、流程简单、运行成本低、占地面积小、处理效果稳定的污水处理系统。
从降电耗、节省药剂使用量方面精心设计，从技术经济上达到最佳效果。
7．在总图布置方面，充分利用现有条件，因地制宜，少占用地；同时保证使污水处理设施与周围环境协调一致，不影响环境美观。
8．采用成熟的工艺，节省能源、变废为宝，达到资源的有效利用。
9．选用国内先进节能优质产品，杜绝淘汰产品，确保工程质量。
4、养殖行业污水特点分析
养猪场污水包括尿污和饲养场地冲洗水，我公司对数十家生猪养殖基地监测结果表明：
在水泡粪工艺下每百头猪每天污水排放量平均3．58t；NH3-N平均浓度968mg/L；总磷平均浓度231mg/L；在水冲粪工艺下每百头猪每天污水排放量平均2．35t；NH3-N平均浓度878mg/L；总磷平均浓度171mg/L；在干清粪工艺下每百头猪每天污水排放量平均1．05t；NH3-N平均浓度574mg/L；总磷平均浓度143mg/L；养猪污水（干清粪工艺）中平均每头每天排放氨氮6.7g，总磷1.4g。
含氮磷污水排入水体后将造成诸多危害：
1.有机氮、磷化合物造成水体富营养化；
2.还原态NH3-N因硝化作用耗氧而造成水体发黑；
3.化合态NO2-N，NO3-N对人体和水生生物有毒害作用。
综合以上数据可得知养殖污水水质具有如下特点：
1）氮磷含量高是养殖行业污水的一大特点，也是污水处理的一大难点；
2）污水磷含量达到100mg/L以上这是养殖污水的另一大特征；
3）污水直接生化处理或单独使用厌氧好氧生化处理难以达到预期处理效果。
4）干清粪工艺是最优的清粪工艺，不管在水量还是水质方面都优于其他两种工艺。
第二篇污水量及处理程度
1、污水设计处理量
根据某生态经济有限公司养殖场近远期的建设规模确定配套建设污水处理设施，本方案考虑将其污水集中进行处理，设计最大处理水量为：
100m3/d。
2、设计进水指标
根据业主采用人工干清粪及水冲粪组合的清粪方式及我公司同类污水的处理经验，设计进水污染的水质如下表所示。
流量（m3/d）
COD（mg/L）
BOD5（mg/L）
SS（mg/L）
氨氮（mg/L）
PH
100
5000-8000
2500-4000
900-2000
500-1000
6～9
3、设计出水指标
根据当地环保局的要求，污水配套净化处理设施按出水水质要求达到《畜禽养殖业水污染物排放标准》征求意见第二稿进行设计建设。
流量（m3/d）
COD（mg/L）
BOD5（mg/L）
SS（mg/L）
氨氮（mg/L）
PH
100
≤150
≤40
≤150
≤40
6～9
第三篇污水处理工艺设计
1、污水处理工艺选择
1.1、源头控制
1 雨污分流
经过对某生态经济有限公司养殖场的了解，养殖场内已进行了雨水、污水分流处理，这既减少了后续的污水处理厂的建设投资也降低了运行维护费。
2 清粪工艺
经我公司技术人员与某生态经济有限公司养殖场的沟通衔接，了解到某生态经济有限公司养殖场的清粪工艺大部分为人工干清粪，少量粪为水冲粪，后期如继续采用人工干清粪则建议加大对人工干清粪的激励，或适当改变生产工艺采用机械干清粪以减少劳动强度，实现100%的干清粪，进一步降低后续污水处理的投资及运行费用。
3 节水设备
在饮水设备的选择上，大多数规模化养殖场选用的是鸭嘴式自动饮水器。
然而，鸭嘴式自动饮水器漏水是规模化养殖场不可忽略的一种水资源的浪费现象，其主要原因是饮水器的密封胶圈和回位弹簧出现问题，或者是密封面夹有泥沙及夏季牲猪玩水，因此，应经常检查饮水器的状态，或者改用更加节水的碗式饮水器，相比鸭嘴式饮水器能节约日耗水量的65%。
在冲栏设备的选择上，应选择高压冲洗机，这样更能省水，而且水加压后猪舍能冲得更干净。
1.2、工艺分析及选择
本方案设计养殖污水的主处理单元为生化处理工艺，目前生化处理方法是有机污染污水处理最为经济有效的途径，由于污水中的污染浓度高并且其有机成份复杂，所以在本方案考虑采用两级生化处理，一级生化为厌氧发酵池，第二级生化处理工艺采用CASS+AO2+斜管沉淀池的强化组合工艺，确保处理后出水指标达到设计标准。
1.3、综合利用
本养殖场经过二级生化处理后，污水可实现达标排放，但是直接排放没有物尽其用，可以把最后的出水作为农田浇灌用水，实现水资源的重复利用。
养殖场清理出来的鲜粪和脱水后的污泥都是高效的有机肥原料，可进一步处理用来制作有机肥，变废为宝，还能带来一定的经济效益。
沼气罐可回收沼气，可满足养殖场的日常生活使用，剩余沼气用来发电以供污水站及猪舍使用。
2、简要工艺流程图
3、工艺流程简要说明
本工程设计养殖污水处理量为100m3/d。
猪舍来的污水由管道集中到收集池，在收集池经搅拌机搅拌均匀后用泵提升至固液分离机，固液分离后污水进入初沉池，粪渣进入干粪棚。
初沉池内的上清液自流进入调节池。
调节池内的污水由潜污泵泵入厌氧发酵池，污水在厌氧发酵池内由厌氧微生物去除80%左右的COD并生成沼气，沼气经脱硫后收集到气柜后，气柜内地沼气用于发电。
沼液则进入沼液池，沼液池内的沼液可直接灌溉农田，多余的沼液由泵提升至CASS池，在CASS池内去除大部分氨氮和COD，CASS池的出水由滗水器间歇性排入中间水池，中间水池起到调节水量的作用，中间水池的水用泵泵入好氧池1，好氧池1的水自流进入厌氧池，厌氧池的水自流进入好氧池2，经过这三个池子的交替好氧、厌氧的作用，进一步去除污水中的氨氮和COD确保出水达标。
好氧池2的出水自流进入沉淀池，经泥水分离后，上清液进入混凝池，在混凝剂的作用下产生大颗粒絮体，进入斜管沉淀池进一步去除污水中的SS，斜管沉淀池的上清液自流进入消毒池，消毒池出水进入脱氯池，脱氯池的出水实现达标排放。
污泥处理：
为了保持各系统中的污泥浓度不变,过多的污泥必须要排走。
各沉淀池内污泥均排至污泥池，剩余污泥由污泥泵泵入叠螺机，泥饼由东方养殖场按照相关法规自行处理，滤液回至调节池做进一步处理。
4、主要构筑物及设备设计参数
4.1、收集池
功能：
收集污水。
处理规模：
100m3/d（以24h计，即：
4.2m3/h，水量变化系数为2）
外型尺寸：
3000×3000×4500
数量：
1座
附属设备：
（1）潜污泵（切割型）
数量：
1台
流量：
Q=15m3/h
扬程：
H=10m
功率：
N=2.2KW
（2）搅拌设备
数量：
一套
4.2、调节池
功能：
调节水量
处理规模：
100m3/d（以24h计，即：
4.2m3/h，水量变化系数为2）
数量：
1座
外型尺寸：
7000×5000×4500mm（H）
超高：
500mm
附属设备：
（1）潜污泵
数量：
4台
流量：
Q=5m3/h
扬程：
H=15m
功率：
N=0.75KW
4.3、厌氧发酵池
功能：
厌氧过程降低污水的COD，同时产生沼气。
处理规模：
100m3/d
数量：
1座
外型尺寸：
13000×12000×7000mm（H）
超高：
500mm
附属设备：
（1）回流系统
数量：
1套
（2）排水系统
数量：
1套
（3）排泥系统
数量：
1套
后处理净化设备：
（1）气柜
数量：
1座
材质：
气柜采用进口膜材
（2）防腐防爆增压泵
数量：
1套
（3）脱硫除尘罐
流量：
40m3/h
数量：
1套
（4）缓冲脱水器
型号：
TRQF-300
数量：
1套
（5）流量表
型号：
YF108
数量：
1套
（6）阻火器
数量：
1套
4.5、沼液池（原有沉淀池底部加防渗膜）
处理规模：
100m3/d
数量：
1座
外型尺寸：
50000×30000×3500mm（H）
超高：
1500mm
附属设备：
（1）潜污泵
数量：
2台
流量：
Q=5m3/h
扬程：
H=10m
功率：
N=0.75KW
4.6、CASS池
处理规模：
100m3/d（以24h计，即：
4.2m3/h）
数量：
1座
外型尺寸：
10000×7000×5500mm（H）
超高：
500mm
附属设备：
（1）曝气系统
数量：
50m2
（2）滗水器
数量：
1套
4.7、中间水池
处理规模：
100m3/d（以24h计，即：
4.2m3/h，水量变化系数为2）
数量：
1座
外型尺寸：
10000×2000×4500mm（H）
超高：
500mm
附属设备：
（1）潜污泵
数量：
2台
流量：
Q=5m3/h
扬程：
H=10m
功率：
N=0.75KW
4.8、厌氧池
处理规模：
100m3/d（以24h计，即：
4.2m3/h）
数量：
1座
外型尺寸：
10000×3000×4500mm（H）
超高：
500mm
附属设备：
（1）填料系统
数量：
1套
4.9、好氧池
处理规模：
100m3/d（以24h计，即：
4.2m3/h）
数量：
1座
外型尺寸：
6000×4000×4500mm（H）
超高：
500mm
附属设备：
（1）生物填料
数量：
1套
（2）曝气系统
数量：
1套
4.10、沉淀池
处理规模：
100m3/d（以24h计，即：
4.2m3/h）
数量：
1座
外型尺寸：
4000×4000×4500mm（H）
超高：
500mm
附属设备：
（1）回流排泥系统
数量：
1套
4.11、混凝池
处理规模：
100m3/d（以24h计，即：
4.2m3/h）
数量：
2座
外型尺寸：
1500×1000×4500mm（H）
超高：
500mm
附属设备：
（1）搅拌系统
数量：
2套
4.12、斜管沉淀池
处理规模：
100m3/d（以24h计，即：
4.2m3/h）
数量：
1座
外型尺寸：
4000×3000×4500mm（H）
超高：
500mm
附属设备：
（1）斜管填料
数量：
12m2
（2）排泥系统
数量：
1套
4.13、消毒池
处理规模：
100m3/d（以24h计，即：
4.2m3/h）
数量：
1座
外型尺寸：
2000×1000×3000mm（H）
超高：
500mm
附属设备：
（1）二氧化氯发生器
数量：
1套
二氧化氯发生量：
500g/h
功率：
1.1KW
4.14、脱氯池
处理规模：
100m3/d（以24h计，即：
4.2m3/h）
数量：
1座
外型尺寸：
3000×3000×4000mm（H）
超高：
500mm
4.15、污泥池
处理规模：
120m3/d（以24h计，即：
5.0m3/h）
数量：
1座
外型尺寸：
4000×3000×4500mm（H）
超高：
500mm
附属设备：
（1）叠螺机
功率：
1.0KW
数量：
1套
（2）螺杆泵
功率：
3.0KW
流量：
5m3/h
扬程：
50m
数量：
1台
4.16、综合操作间
处理规模：
100m3/d（以24h计，即：
4.2m3/h）
数量：
1座
外型尺寸：
16000×4000×3500mm（H）
附属设备：
（1）风机
功率：
7.5KW
数量：
4台
（2）加药系统
数量：
4台
第四篇结构设计
1、结构设计标准
1.1、主要设计规范
GB50068-2001建筑结构可靠度设计统一标准
GB50009-2001（2006版）建筑结构荷载规范
GB50010-2002混凝土结构设计规范
GB50003-2001砌体结构设计规范
GB50007-2002建筑地基基础设计规范
JGJ79-2002建筑地基处理技术规范
GB50191-93构筑物抗震设计规范
1.2、设计原则及结构的安全等级
结构设计应满足工艺要求，遵循结构安全可靠，施工方便，造价合理的原则，根据拟建场地的工程地质，水文资料及施工环境，优化结构设计，选择合理的施工方案，遵循现行国家和地方设计规范和标准，使结构在施工阶段和使用阶段均满足承载力，稳定性和抗浮等承载力极限要求，以及变形，抗裂度等正常使用要求。
本工程的建筑物、构筑物的安全等级均为二级，合理使用年限大于50年。
1.3、结构荷载设计参数
设计水池水位按工艺设计最高水位计算按满水复核。
构筑物场地堆载标准值按10KN/㎡计。
走道、楼梯活荷载标准时按照3KN/㎡计。
鼓风机房、脱水机房、发电机房等活荷载标准时按照2.0KN/㎡计。
构筑物平面荷载按不同构筑物取值2.5-3.5KN/㎡。
设备荷载检修荷载按具体结构部位设计、复核。
储水构物裂缝控制小于0.2mm（裂缝控制等级为二类环境三级）。
水池抗浮稳定性抗力系数kf≥1.05
1.4、主要构（建）筑物结构形式
建筑物：
本工程建筑物根据污水处理厂的功能使用要求，均为单层建筑，层高根据工艺要求而定，暂定为3.50m。
构筑物：
所有构筑物均采用现浇钢筋砼结构，砼强度等级25，抗渗标号S6，水池类构筑物基础采用整体筏板基础，构筑物上部采用现浇钢筋砼框架结构，屋面采用现浇钢筋砼屋面板。
1）调节池
此部分为半地下式现浇钢筋砼结构，采用C25砼，抗渗标号S6，现浇构件用C25砼。
池体内壁、隔墙用建筑胶粉抹面厚3mm。
外墙外侧因暴露于外面，表面需抹面光滑。
2）污水处理区
污水处理区包括曝气池、沉淀池、接触氧化池、终沉池、生物滤池等。
污水处理区构筑物为一体化，共用池壁。
此部分为地面式现浇钢筋砼结构，采用C30砼，抗渗标号S6。
3）鼓风机房、脱水机房、发电机房和消毒间
为砖混结构，砖墙砌体地面以下用MU20机制砖,M10水泥砂浆砌筑，地面以上用MU15空心砖，M5.0混合砂浆砌筑。
4）基础
5）构造措施
A、建筑物按平面单元及荷载大小设置沉降缝或温度伸缩缝。
B、构筑物在不影响工艺流程的前提下，尽量按《给排水结构设计规范》对温度缝允许的长度设置温度缝，安装橡胶止水带止水。
因条件限制不能满足规范要求的，拟按以下措施处理：
a）适当提高水平钢筋的配筋率。
b）设置后浇带。
c）在砼中掺3％的无机铝盐防水剂提高砼的抗渗能力和减少砼早期收缩应力。
C、对建构筑物的受力的关键部位，予以适当加强。
D、对超长砼构筑物在适当位置设置变形缝贯通池壁与底板，采用橡胶止水带进行连接。
2、抗浮措施
本工程调节池和污泥池为半地下结构约，初步判定仅靠水池自重便能满足抗浮要求。
若池体本身达不到抗浮要求时，可采用配重抗浮，或采用预应力锚杆，桩基抗浮。
本初步拟定采用预制管桩的抗拔力进行抗浮，施工期间必须设好抽排水设施，防止水池浮起。
其他构筑物因为是整体置于地面以上，抗浮也能满足要求。
在施工图设计阶段，若所勘察的地质资料与所参考的资料有较大出入，应重新校核抗浮稳定。
3、周边土稳定支护措施及施工降水
清基时对基坑周边土稳定支护措施，原则是：
A、基坑深度在3米以内的采用放坡。
B、深度在4-5米时视实际情况采用砂包压坡或放坡结合土钉墙的支护体系。
C、深度超过5米时采用钢板桩或钻孔灌注和深层搅拌桩加土锚联合档土。
降水措施在基坑深度小于3米时，采用明沟排水或与轻型井点降水相结合，基坑较深时，采用轻型井点降水，必要时结合深井进行降水，在基坑施工时应在四周挖排水沟和设一个集水井，进行内排水。
4、抗裂、防渗、防漏、防腐
（1）贮水池不渗不漏是主要的质量标准，因此，本工程采用二重防水。
一是钢筋砼结构自防水，优先采用普通硅酸盐水泥，每立方砼水泥用量宜为350kg左右，水灰比控制在0.5以内,骨料级配良好,加强养护,防水等级为S6；二是表面作水泥砂浆刚性防水层,凡是迎水面如底板面、外壁内侧面及地下水以下的外侧面均按五次作法做刚性防水层，凡是背水面及内间墙采用1：
2水泥砂浆粉刷厚20，另外，池外壁种植物复盖降温对减小温（湿）差效应，减小池壁出现裂缝也有显著的效果。
如果通过提高模板质量，采用稳妥的砼施工工艺，可采用清水砼池壁，池内壁不粉刷，即钢筋砼结构自防水。
（2）防腐
本工程所处理的污水是高浓度有机污水，PH中在7左右，对钢筋砼结构腐蚀较小，不需作特别防腐措施，池体可采用适当的钢筋保护层厚度，以加强保护钢筋。
第五篇电气设计
1、概述
本工程不包括高压变配电装置。
本工程包括厂区内建构筑物、用电设备的动力、接地设计。
本工程包括厂区内污水处理部分建构筑物的照明、防雷
有关电气详细说明见后面所述。
2、设计标准、规范及依据
国家标准《供电系统设计规范》GB50052-92；
国家标准《10KV及以下变电所设计规范》GB50053-94；
国家标准《供电系统设计规范》GB50052-92；
国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94；
GBJ54-83《低压配电装置及线路设计规范》
GBJ50034-92《工业企业照明设计标准》
GBJ50055-93《通用用电设备配电规范》
3、电源及负荷等级
电源提供AC380V，200A三相五线制电缆进线，至我方指定电控柜；
序号
设备名称
功率
装机数量（台）
运行数量（台）
装机功率（KW）
所需系数
运行功率（KW）
日运行时间（h）
日耗电量（KWh）
预处理区
1
固液分离机
6.5
1
1
6.5
0.8
5.2
5
26
2
提升泵
0.75
4
2
3.0
0.8
1.2
24
28.8
3
提升泵
0.75
2
1
1.5
0.8
0.6
24
14.4
4
小计
11
7
69.2
污水处理区
5
提升泵
0.75
2
1
1.5
0.8
0.6
24
14.4
6
沉淀池回流泵
0.75
1
1
0.75
0.8
0.6
2
1.2
7
加药泵
0.37
4
4
1.48
0.8
1.18
24
28.4
8
二氧化氯发生器
1.1
1
1
1.1
0.8
0.88
24
21.12
9
风机
7.5
4
2
30
0.8
6+6
24+12
216
10
小计
34.83
15.26
281.12
厌氧产沼气区
15
增压泵
2
1
1
2
0.8
1.6
8
12.8
16
小计
2
1.6
12.8
污泥处理区
17
压滤机
2.5
1
1
2.5
0.8
2.0
3
6.0
18
螺杆泵
4.0
1
1
4.0
0.8
3.2
3
9.6
19
小计
6.5
5.2
15.6
其他
20
灌溉、照明
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