养殖场污水处理工程资金可行性研究报告书Word文档格式.docx
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废水经处理后须达到《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596-2001）。
由于养殖场规模较大，本方案按照水冲粪方式进行废水处理工程设计。
根据水质特点及出水要求，设计采用“格栅→沉砂集水池→固液分离机→水解酸化池→UASB→配水池→A2/O池→二沉池→中间池→消毒→达标外排”工艺进行处理，采用PLC电气系统控制全自动运行。
本工艺技术成熟先进，效果稳定可靠，能保证处理达标。
1.2.项目编制依据
1.2.1.污水治理方案依据
（1）用户提供的有关资料、文件，结合我司多年污水处理的经验；
（2）给排水设计手册；
（3）室外排水设计规范（GBJ14-87）；
（4）《畜禽养殖业污染治理工程技术规范》（HJ497-2009）；
（5）《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596-2001）；
（6）有关的其他标准和规范。
1.2.2.土建施工及电气施工依据
（1）《砌体结构设计规范》（GB50003-2001）；
（2）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）；
（3）《建筑地基基础设计规范》（GBJ10-89）；
（4）《建筑设计防火规范》（GBJ67-87）修订书；
（5）《给排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）；
（6）《供配电系统设计规范》（GB500-95）；
1.3.编制原则
1、采用成熟、稳定、操作简单、运行管理方便的处理工艺技术，确保出水各项指标完全达到排放要求。
2、合理地解决污泥、泥渣的处理问题，控制好噪声和臭味，以避免二次污染。
3、尽量采用自动化设计，以减轻操作人员的劳动强度；
本工程设计采用先进的“PLC程序控制系统”自动控制，污水处理过程全自动运行，运行时只需定期巡检即可。
4、通过合理布局，尽量减少占地面积。
1.4.项目服务主要内容
1.工艺方案可行性分析
2.工艺技术方案设计
3.经济效益分析
4.工程设计
本方案设计范围为：
污水处理站工艺设计、土建设计、设备、仪表、电气及通风等专业全部内容。
5、工程施工内容
（1）污水站土建构筑物及预留孔洞、门窗、盖板等施工由业主负责；
（2）污水站管道安装（进出口管道安装至池壁外1米处）；
（3）污水站设备安装及设备调试；
（4）PLC控制系统安装及调试（业主负责将电源接入电控柜总开关上装）
6、技术服务
（1）负责整个工程调试直至出水调试达标、申请监测；
（2）负责培训甲方操作管理人员；
（3）负责编制操作规程、运行记录表、工艺设备维护手册、常见故障检修书。
（4）自工程验收之日起长达1年的免费保修。
（5）终身技术服务。
第二章污水水质、水量及排放标准
2.1.污水水质
由于没有实际污水水质资料，故参考《畜禽养殖业污染治理工程技术规范》（HJ497-2009），暂时按如下水质进行设计，如后期取得代表性水样，进行试验分析后，将根据实际水质情况进行优化调整，确保设计合理先进，既保证达标，又减少投资和运行成本：
表2-1：
畜禽养殖场废水中的污染物浓度mg/L（pH值除外）
养殖种类
清粪方式
COD
NH3-N
TN
TP
PH
猪
水冲粪
15600~46800
平均21600
127~1780
平均590
141~1970
平均805
32.1~293
平均127
6.3~7.5
干清粪
2510~2770
平均2640
234~2880
平均261
317~423
平均370
34.7~52.4
平均43.5
肉牛
887
22.1
41.1
5.33
7.1~7.5
奶牛
918~1050
平均983
41.6~60.4
平均51
57.4~78.2
平均67.8
16.3~20.4
平均18.6
蛋鸡
2740~10500
平均6060
70~601
97.5~748
平均342
13.2~59.4
平均31.4
6.5~8.5
鸭
27
1.85
4.7
0.14
7.39
本项目为1万头猪，20万只鸡，据此进行分析，得出本项目设计进水水质为：
表2-2：
设计进水水质
项目
CODcr（mg/l）
BOD5（mg/l）
TP（mg/l）
氨氮（mg/l）
数值
约15000
约8000
约80
约300
6~8
2.2.污水水量
养殖场规模为1万头猪和20万只鸡，按照废水排放量每头猪20L/天，每只鸡0.8L/天计，该养殖场每天废水排放量约为360吨，即废水排放量360m3/d。
本设计即按照360m3/d设计，按照20小时运行计算，水量为18m3/h。
2.3.设计出水水质
根据《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596-2001）的标准，本项目废水经工艺处理之后的排放水质应满足以下排放标准要求：
表2-3：
设计排水水质
污染物
CODcr
BOD5
SS
氨氮
总磷
粪大肠菌群数
数值（mg/L）
≤400
≤150
≤200
≤80
≤8
≤1000
第三章工艺设计
3.1.工艺方案确定
在工艺选择和设计时充分考虑废水的特点，近期、远期的可调性，并用两级处理，即物化处理与生化处理相结合。
根据《畜禽养殖业污染治理工程技术规范》（HJ497-2009）的规定，本养殖场属于大型养殖场，其废水处理应在进行物理预处理后，采用厌氧和好氧结合的二级生化处理，既节约处理成本，又可保证处理效果。
本案在设计中，整体配备先进可靠的系统设备，降低系统的维护工作量，以保证系统的长期正常运转。
采用适当的自动化控制系统，以保证处理效果和减少劳动力需求。
工程设计采用针对该厂水质特点的工艺方案。
工艺可靠，设备配备先进，运行费用合理，工程整体档次高。
根据此类废水的水质特点，并参考国内多数养殖场的废水处理站，本案设计的处理工艺为：
格栅→沉砂集水池→固液分离机→水解酸化池→UASB→配水池→A2/O池→二沉池→中间池→消毒→达标外排。
通过格栅，去除进水中的大颗粒悬浮物质，然后利用具有沉砂功能的集水池，强化对废水的沉砂功能，保证后续泵类设备的良性运行。
废水在沉砂出水后进入厌氧反应阶段之前需先进行固液分离，粪渣进入粪渣处理系统，废水则继续进入UASB系统进一步处理。
厌氧处理具有能耗低、处理量大的优势，处理之后的出水在进入好氧处理系统A2/O池进行处理，该池能同时脱氮除磷，满足出水要求。
好氧池后设置有消毒设备，对二沉池出水进行消毒，降低废水中粪大肠菌群数，保证卫生指标合格。
工艺具有如下特点：
（1）系统流程针对性强，工艺合理，运行费用省；
（2）强化粪渣和废水的分离处理，保证处理效果；
（3）厌氧与好氧工艺结合，处理效率高。
3.2.工艺选择
根据上述分析，本工程处理工艺方案为“格栅→沉砂集水池→固液分离机→水解酸化池→UASB→配水池→A2/O池→二沉池→中间池→消毒→达标外排”，具体工艺流程如下：
图3-1废水处理工艺流程简图
3.3.工艺说明
废水自流进入格栅井，拦截较大粗杂颗粒物和悬浮物质，保证后续处理设施的正常运行。
栅渣外运无害化处理场进一步处理。
废水经格栅拦截后进入沉砂集水池，进行沉砂处理，同时也兼有一定的调节功能。
沉砂集水池废水经泵提升后进入固液分离机进行固液分离，其中，固体粪渣运往堆肥处进行堆肥处理，废水自流进入水解酸化池。
水解酸化为厌氧的前段，在这里主要通过水解酸化菌的作用把大分子有机物进一步降解为小分子有机物，把难溶有机物转化为可溶有机物，为后续的生物处理创造良好的条件。
水解酸化池出水经泵提升进入UASB，在这里，利用颗粒污泥的高效降解作用，去除大部分的有机污染物，降低后续好氧处理的有机负荷。
UASB同时要做好固液气分离，沼气经净化后送往贮气罐贮存，根据需要自行利用。
UASB出水自流进入配水池。
配水池的作用在于使厌氧出水和水解酸化池的一部分污水进行混合调配，确保好氧工艺进水的可生化性满足要求。
配水池废水自流进入好氧处理单元---A2/O池。
在这里，将同步进行碳氮磷的生物处理，进一步降解废水中的有机污染物，同步脱氮除磷，尽可能降低废水中的氨氮含量和磷的含量，保证出水的氮磷指标满足标准。
好氧池出水进入二沉池，进行泥水分离。
污泥一部分经污泥回流泵回流至A2/O池前端，另一部分作为剩余污泥进入污泥池。
二沉池出水自流进入中间水池。
中间水池利用提升泵泵入紫外消毒设备消毒后直接达标外排。
3.4.工艺特点
·
针对性强，厌氧好氧二级生物工艺，成熟可靠，保证达标；
厌氧工艺能耗低；
好氧采用同步脱氮除磷工艺，处理效果好；
·
整个工程采用PLC控制，污水处理系统自动运行。
第四章技术参数计算
4.1.格栅井
尺寸规格：
2.0m×
0.8m×
2.5m
数量：
1座
功能：
接收污水，安装手动格栅。
结构：
砖混
安装设备：
（1）.手动格栅（1套）
设备参数：
型号：
GSC500
栅条间隙：
10mm
材料：
不锈钢
功能：
去除污水中粗大杂物。
4.2.沉砂集水池
6.8m×
6.6m×
4.5m
有效水深：
4m有效容积：
180m3
停留时间：
10h数量：
钢筋混凝土
收集来水，沉降密度较大无机颗粒物，并调节水质。
安装材料及设备：
（1）.废水提升泵（2台）
额定流量：
18m3/h
扬程：
10m
电机功率：
1.5KW
将沉砂集水池污水均匀提升
（2）沉砂提升泵（1台）
1m3/h
将沉砂提升至砂水分离器
（3）砂水分离器
处理量：
1m3/h
（4）.液位控制系统
控制调节池液位以及潜污泵的开停时间。
4.3.固液分离机
18m3/h
4.4.水解酸化池
结构形式：
尺寸：
6m×
6.5m有效容积：
216m3
水力停留时间：
12h功能：
降解污水中部分有机物，进一步改善生化性。
6m
1、水下搅拌器：
1台
型号：
MA1.5\8-260-740
1.5KW
将酸化水解池内污泥与污水进行搅拌混和。
2、组合填料：
PP，Φ180，共100m3
3、水解池提升泵
13m
功能：
将水解池污水均匀提升至UASB
4、水解池布水系统：
1套，UPVC材质
4.5.UASB
Φ=12m，H=8.5m
8m有效容积：
1800m3
5d数量：
2座
功能:
去除污水中有机物。
（1）pH仪
2套
监测废水的pH值。
（2）温度控制系统
数量：
监测并调节保持反应器温度。
（3）碱投加系统
数量：
功能：
调节反应器系统pH值。
（4）布水系统
均匀布水。
（5）三相分离器
实现固液气三相分离。
（6）沼气收集、净化系统
内容：
包括水封器、脱水装置、脱硫装置、沼气计量泵、阻火器及储气柜等。
4.6.配水池
3m×
4.5m有效容积：
36m3
2h功能：
调配水质，改善废水可生化性。
4m
MA0.85\8-260-740
0.85KW
搅拌混和。
4.7.A2/O池
9m×
6.5m
6m有效容积：
324m3
18h数量：
降解污水中有机物，脱氮除磷。
（1）组合填料
108m3
材料：
PP+纤维
φ160
实现污泥固定化，保证系统稳定运行。
（2）曝气系统
曝气器：
120只（单只服务面积0.3m2）
配套管路：
1套
均匀、细化、布置空气进入接触氧化池中。
（3）风机（2台,一备一用）
设备参数
7.5KW
风压：
7000mmAq
风量：
3.6m3/min
（4）硝化液回流泵
54m3/h
2.2KW
将硝化液回流至缺氧池进行脱氮
4.8.二沉池
Φ=4.8m，H=5.8m
5.3m结构：
钢筋混凝土
形式：
竖流沉淀池有效容积：
1座
（1）出水堰板/浮渣挡板（PVC）
4套
收集出水
（2）污泥泵（1台）
10m3/h
1KW
将污泥抽入污泥消化池或集水井内等
（3）中心筒
1个，不锈钢
规格：
Φ6000mm
（4）反射板
数量：
规格：
Φ1000mm
（5）污泥回流泵（2台）
12m3/h
将污泥回流至好氧池前端
4.9.中间池
储水。
1、中间池提升泵（2台）
额定流量：
扬程：
1.5KW
将废水均匀提升。
4.10.紫外消毒
1个
设备
4.11.污泥池
4m×
1座结构：
（1）污泥泵
隔膜泵
将污泥泵至压滤机进行脱水
4.15.设备房
6m×
4m（分为风机房、设备房及值班室）
框架
用于安装风机、电控柜及值班用。
安装材料及设备
（1）PLC控制系统
GCKZ-500
本污水处理工程电气控制为中央控制系统，此套电气控制装置可实现自动、手动控制，通过串口可与上位PC连接。
（2）低压配电柜
DG-100
第五章预计处理效果分析
采用以上工艺以及设计参数，预计出水水质如下：
表5-1：
预计出水水质及污染物去除率
CODcr（mg/L）
BOD5（mg/L）
TP（mg/L）
NH3-N（mg/L）
进水
15000.00
8000.00
40.00
300.00
格栅出水
13500.00
7280.00
去除率
10%
9%
0%
沉砂集水池出水
12825.00
6988.80
5%
4%
固液分离机出水
8977.50
5591.04
30%
20%
水解酸化出水
7182.00
4696.47
16%
UASB出水
2010.96
939.29
72%
80%
A2/O池出水
341.86
93.93
8.00
45.00
83%
90%
85%
二沉池出水
324.77
91.11
3%
最终去除率
98%
99%
从上表可以看出，预计出水水质完全优于设计出水水质，能长期保证出水标。
第六章直接运行费用分析
（1）药剂费
本项目主要是UASB中消耗少量碱药剂，根据国内多数类似污水站运营经验，药剂使用费用约为0.4元/吨污水。
（2）电费
主要动力设备运行状况见下表：
表6-1：
用电负荷表
设备名称
运转时间（h）
总装机功率（KW）
单机功率（KW）
运行数量（台）
运行功率（KW）
总耗电量（度）
集水池提升泵
20
3
1.5
1
30
沉砂提升泵
6
9
砂水分离器
2
固液分离机
180
水下搅拌器
水解池提升泵
0.85
17
风机
15
7.5
150
硝化液回流泵
4.4
2.2
44
剩余污泥泵
4
污泥回流泵
中间池提升泵
紫外消毒设备
轴流风机
0.5
0.25
10
照明系统
12
0.05
0.6
总计
590.6
则处理每吨水的电费为：
以每千瓦时0.7元计，则吨水耗电费用为；
590.6×
0.7/360=1.1元
（3）直接运行成本，直接运行成本为药剂费和电费之和。
即：
1.1＋0.4=1.5元/吨污水
﹡注：
此运行成本为经验估算数据，具体需根据后续详细设计确定。
第七章土建设计
7.1.土建设计原则
（1）.满足工艺设计的要求。
（2）.项目总体规划设计要求。
（3）.与总体设计相协调。
（4）.掌握工程地质与水文地质情况，选择合理的结构类形和基础类型。
（5）.按地震烈度七度设防。
（6）.总图布置及建构筑物设计符合防火防洪要求。
7.2.土建工程结构类型设计
一般构筑物采用钢筋混凝土结构,较小构筑物采用框架结构,路面采用钢筋砼结构。
7.3.建构筑物设计要点
（1）建筑物内地面,一般采用水泥面,办公室、值班室、卫生间等采用瓷砖地面，内墙面用乳胶漆涂刷,外墙面贴彩釉砖,铝塑门窗,屋面用水泥砂浆防水层。
（2）构筑物采用防水砼,砼抗渗等级S6。
池面批水泥砂浆。
（3）超长结构设变形缝或后浇带，对于存在上浮问题的水池设抗浮设施。
7.4.总平面布置
平面布置：
废水处理布置按废水处理工艺流程功能以及废水入流及排放口位置要求进行平面布置，力求做到布局既符合工艺要求，又达到整体美观的目的。
7.5.构筑物一览表
序号
名称
长/m
宽/m
总深/m
有效深/m
有效容积/m3
结构
格栅井
0.8
2.5
3.2
沉砂集水池
6.8
6.6
4.5
179.52
钢混
水解酸化池
6.5
216
UASB
直径12m，高8.5m
8
5
配水池
36
A2/O池
324
7
二沉池
直径4.8m，高5.8m
5.3
中间池
污泥池
48
设备间
注：
1.本案设计内容不包括地基处理，结构。
2.提供详细土建的工艺图纸。
第八章配电及自动控制
8.1.设计范围
配电设计包括废水处理站界区内的低压配电、自动控制、室内照明、厂区照明及防雷接地系统。
8.2.电源及用电负荷
废水处理站设一路供电电源（由业主提供），～380/220V，50HZ，配电系统采用三相五线制，单相三线制，接地保护系统为TN-S系统。
8.3.电缆及敷设
电力电缆选用VV型,VV22型,控制电缆选用KVV型,KVVP型
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