养猪场污水处理方案

1、目 录1 概述11.1 概况11.2 设计依据11.3 设计原则11.4 设计水量、水质及排放标准22 工艺方案设计22. 1 处理工艺选择22.2 工艺的确定52.3 工艺流程62.4 废水处理效果分析83 主要构筑物及主要设备93.1 主要构筑物93.2 主要设备114 配套专业设计144.1 总平面布置144.2 土建设计144.3 电气与控制144.5 噪声控制154.6 气味控制154.7 管理定员编制155 运行费用155.1 电费155.2 药剂费165.3 人工费165.4 污泥处置费165.5 运行费用176 工程量一览表176.1 土建部分176.2 设备、材料部分176.

2、3 工程概算191 概述1.1 概况拟建养猪场位于xx市猪场内，该项目为干粪人工铲除、尿液畜禽棚定期冲洗的“干湿分离系统”，其产生的污染物主要是冲洗猪舍排出的废水和猪粪。这些污染物若不进行处理直接排放，必将对周围环境造成严重的环境污染。根据国家“三同时”的环保政策，必须对生产废水和猪粪进行综合治理，其废水特性是有机物、悬浮物和氨氮污染物浓度高，可生化性较好，可采用生化方法进行处理，出水回用于本场区的绿化，不排入附近农田和水体。猪粪则在沼气池中经微生物发酵分解后作为肥料使用。设计内容包括生产线废水和猪粪处理的工艺、土建、电气、设备、管道及附件等。1.2 设计依据1.2.1 中华人民共和国环境保护

3、法1.2.2 污水综合排放标准（GB8978-1996）1.2.3 广东省地方标准水污染物排放限值（DB44/26-2001）1.2.4 室外排水设计规范（GB50014-2006）1.2.5 污水再生利用工程设计规范（GB50335-2002）1.2.6 建筑地基基础设计规范（GBJ5007-2002）1.2.7 给水排水结构设计规范（GBJ69-84）1.2.8 低压配电系统设计规范1.2.9 建筑施工场界噪声限值（GB12523-96）1.2.10 国家及地区颁发的其他有关设计规范1.2.11 建设单位提供的相关资料1.3 设计原则1.3.1 严格贯彻执行国家环境保护的有关规定，确保处理

4、后水质各项指标达到设计要求，达到排放标准。1.3.2 结合工程条件和排放标准，谨慎合理选择工艺方案，并尽量采用先进技术、新工艺、新设备、新材料，以减少运行费用，确保处理系统安全可靠的运行，处理水质稳定。1.3.3 合理地解决污泥、泥渣处理问题，控制好噪声和异味，以避免二次污染。1.4 设计水量、水质及排放标准1.4.1 设计水质、水量根据该公司提供的资料及要求，本设计方案废水处理的设计规模定为310m3/d，其中每天产生沼液10m3。24小时连续运行，则每小时的处理能力为13m3/h;猪粪处理的设计规模为14t/d。其具体的水质见表1：表1 生产废水水质表项目CODCr（mg/L）BOD5（m

5、g/L）SS（mg/L）NH3-N（mg/L）pH总磷(mg/L)粪大肠菌群数（个/L）冲洗污水5000300010002506.09.0302.4×108沼液10000500030010006.09.040/设计水质516130659772746.09.030.32.4×1081.4.2 排放标准根据业主提供资料，废水排放执行广东省地方标准水污染物排放限值（DB44/26-2001）第二时段一级标准，排放标准具体指标见表2：表2 废水排放标准项目CODCr（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）NH3-N（mg/L）pH总磷(mg/L)粪大肠菌群数（个/L）排放标

6、准702060106.09.00.530002 工艺方案设计2. 1 处理工艺选择国内的养殖场处理工艺主要有物化法和生化法，但物化处理出水不能达到排放要求，而单一的生化法水力停留时间太长，占地面积大，色度处理不能达标。因此，本方案在选择处理工艺时考虑选择以物化+生化为主的处理工艺。2.1.1 物化处理工艺物化处理方法有：混凝、过滤等。现将这几种常见的处理方法介绍如下：(1) 混凝混凝工艺主要分为混凝气浮和混凝沉淀两种：1)混凝气浮：通过各种形式的装置通入或产生大量微气泡，同时添加混合剂或浮选剂，使废水中的细小颗粒形成的絮体与微气泡粘附，从而使絮体视密度下降，并依靠浮力使其上浮，达到固液分离净化

7、废水的目的。该工艺自动化程度高，效果稳定，但工程造价高，运行费用高，污泥脱水难。适用于水量不大的废水处理工程。2)混凝沉淀法：混凝沉淀是染料、染色废水经常采用的物化处理法。其机理是在工业废水中加入混凝剂，使废水中以胶体状态存在的分散小颗粒与混凝剂发生混合，凝聚的反应，加大絮体的粒径，使之沉降，从而使废水得到净化。该工艺运行效果稳定可靠，操作管理简单，自动化程度高，运行费用较低，但占地面积大。适用于大水量处理工程。(2) 过滤过滤一般指以石英砂等粒状滤料截留水中悬浮杂质，从而使水获得澄清的工艺过程。过滤的作用主要是去除水中的悬浮或胶态杂质，特别是能有效地去除沉淀技术不能去除地微小粒子和细菌等，而

8、且对BOD5和CODCr等也有某种程度地去除效果。2.1.2 生化处理工艺生化的处理方法又分为厌氧和好氧的两种，现将厌氧、好氧的几种较先进，成熟的工艺介绍如下：(1) 厌氧工艺厌氧生物处理过程是在厌氧条件下由多种微生物共同作用，使有机物分解并生成甲烷和二氧化碳的过程，又称为厌氧消化。整个过程分为三个阶段：第一阶段：水解发酵阶段，即在发酵细菌的作用下，多糖转为单糖，再发酵成为乙醇和脂肪酸；蛋白质先水解为氨基酸，再经脱氨基作用成为脂肪酸和氨。第二阶段：产氢、产乙酸阶段，即产氢气产乙酸菌将水中的脂肪酸和乙醇等转化为乙酸、H2和CO2。第三阶段：产甲烷阶段，即产甲烷菌利用乙酸、H2和CO2产生CH4。

9、因此，厌氧消化就是由多种不同性质、不同功能的的微生物协同工作的一个连续的微生物学过程。与好氧相比具有能耗低、污泥量少，且能够降解一些好氧微生物所不能降解的有机物。厌氧消化技术经过一百多年的历史，发展出一些先进的、高效的厌氧工艺，如升流式厌氧污泥层反应器、厌氧生物滤池、厌氧折流板反应器和厌氧序批式反应器等，这些工艺各有特点：1) 升流式厌氧污泥层反应器，英文名称：Upflow Anaerobic Sludge Blanket,简称为UASB。废水由配水系统从反应器底部进入，通过反应区经气、固、液三相分离器后，进入沉淀区，沉淀后由出水槽排出；沼气由气室收集；污泥由沉淀区沉淀后自行返回反应区。该工艺

10、特点：处理效果稳定，去除率高，能耗低。但进水悬浮物浓度不易过高，对操作人员技术水平要求高，对三相分离器制作有很高要求，否则处理效果会很差。适用于造纸、制药、食品等行业的废水治理，适用于中小水量的处理工艺。2) 厌氧生物滤池，英文简称FU。该工艺就是在厌氧反应器内装有大量的填料，填料上生长着大量厌氧微生物群体，当废水通过填料层时，有机物被截留、吸附及代谢分解。该工艺处理COD浓度在10008000mg/L范围内，处理效果好，管理方便，但造价较高，填料易堵塞。多用于连续流的废水的处理，但该工艺对所使用的填料要求严格，高效的填料成本高，廉价的填料则容易造成反应器的堵塞。3) 厌氧折流板反应器，英文名

11、称：Anaerobic Baffled Reactor，简称ABR。该工艺是80年代中期开发研究的最新型、高效污水厌氧生物处理工艺。其原理就是厌氧反应器内装有许多折流板，废水在反应器通过折流板的作用水流绕折流板流动，由于折流板的阻挡及污泥的沉降作用，生物固体被有效的截留在反应器内，使每格的微生物群体与有机物有良好的接触，从而大大提高处理效率，缩短了停留时间。ABR是在UASB的基础上发展起来的一种新工艺、新技术，具有结构简单、能耗低、运行可靠、单体容积利用率高、不堵塞、泥龄高、剩余污泥少，无需专门的三相分离器，水力停留时间短，耐水和有机冲击负荷能力高等特点。 (2) 好氧工艺好氧处理是指在好氧

12、状态下，通过各种好氧细菌，原生生物和后生生物的同化、异化作用降解废水中的有机物，使之最终分解成为水、二氧化碳和无机盐的过程。其典型工艺有传统活性污泥法、生物接触氧化法和间歇式活性污泥法。1) 传统活性污泥法工艺流程：废水 曝气池 二沉池 排放 回流污泥 污泥浓缩池在曝气池内活性污泥对废水中的有机物进行絮凝、吸附和降解，再到二次沉淀池沉淀，上清液排出，二沉池的部分污泥回流到曝气池内，剩余污泥排入污泥浓缩池。该工艺特点：去除率高，效果稳定，耐冲击负荷大。适合水量较大的连续排放的污水处理站中。2) 生物接触氧化法废水 接触氧化池 二沉池 排放 污泥浓缩池工艺过程：废水在生物接触氧化池是通过生物膜和活

13、性污泥降解有机物后流入二次沉淀池沉淀后排放；二沉池的污泥排入污泥浓缩池。工艺特点：处理效果稳定，耐负荷冲击能力强，污泥量少，易操作管理，但投资较大，去除率比活性污泥法低，且填料更换费用高。3) 序批式间歇活性污泥法 英文名称：Sequencing Batch Reactor,简称SBR废水 间歇式曝气池 排放 污泥浓缩池工艺过程：由一定时间顺序间歇操作运行的反应器组成。SBR的一个完整的操作由五个阶段组成：进水期；曝气期；沉淀期；排水排泥期；闲置期。工艺的特点：无需调节池和二沉池；无需污泥回流；SVI值较低，污泥易于沉淀，不产生污泥膨胀；适合间歇排放的废水的处理。但要求自动化程度高，池容积利用

14、率低，瞬时排水量大，要求排水管径大。2.2 工艺的确定该类废水由于有机物浓度高、可生化性好，因此可先将废水厌氧发酵，降低有机物浓度后再采用生化方法进行处理至达标。厌氧发酵产生的沼气，可用发电，以节约能源消耗量。由于此类废水的氨氮浓度较高，排入水体会造成水体富营养化，因此，经厌氧发酵后的废水经混凝沉淀除去一部分氨氮后，还需采用能够脱氮的生化工艺进行浓度处理。目前主要的脱氮工艺为A/O脱氮工艺。A/O工艺的前端为缺氧池，后端为好氧池。在缺氧池中，兼性厌氧的反硝化菌利用污水中的有机物作碳源，将从好氧池回流的混合液中带入的大量NO3-N和NO2-N还原为N2释放至空气，从而达到脱氮的目的；在好氧池中，

15、好氧的硝化菌和亚硝化菌将NH3氧化成NO2-N，然后再氧化成NO3-N，好氧池的出水大部分回流至缺氧池进行反硝化脱氮。另外此类废水中还含有病原体，因此，经过污水处理站处理后的出水还需再经过消毒处理后才可排放。综合上述因素，本着从经济效益，社会效益和环境效益相结合的观点出发，我们采用“化学脱氮厌氧发酵+ A/O脱氮生物过滤消毒”的组合工艺。该组合工艺有以下特点：（1） 构筑物占地面积小，结构紧凑；（2） 运行管理操作简单，自动化程度高，维护量少；（3） 处理效果好，运行性能稳定可靠，耐负荷冲击力强；（4） 运行费用较低，产生的污泥量少、异味少。猪粪则采用沼气池进行发酵分解处理，分解产生沼气后形成

16、的残留物包括液体（沼液）和固体（沼渣）两部分。沼液为褐色明亮的液体，沼渣的主要成分是不能发酵或未发酵完全的残留物和新生微生物菌体，富含有机质、腐殖酸、氮磷钾元素，可做肥料使用。2.3 工艺流程2.3.1 工艺流程方框图工艺流程方框图见图1：生产废水沼气发电机贮气柜调节池泵碱洗罐猪粪沼气池水力筛网 水封罐厌氧池加药装置初级脱氮池初沉污泥鼓风机上清液去调节池回流污泥A/O脱氮池 二沉池污泥浓缩池 剩余污泥鼓风机生物滤池厢式压滤机消毒池池污泥外运进入氧化塘图1 工艺流程方框图2.3.2 流程说明生产线废水经收集由排水沟进入集水池，集水池废水经泵提升至二级水力筛网，经过细筛网隔除废水中的悬浮物和杂物后

17、流入调节池，均衡水质水量，然后用泵提升至厌氧池进行厌氧发酵，产生的沼气，经碱洗罐脱硫后进入贮气柜进行储存，然后再经过沼气发电机用于场区的发电。经过厌氧池处理后的废水进入初级脱氮池，同时投加Mg2+、PO43-，废水与药剂充分混合、反应，进入沉淀池，沉淀除去大部分的氨氮和悬浮物质。出水进入A/O脱氮池进行生化处理。A/O脱氮池的缺氧段活性污泥中微生物通过吸附、捕集等作用把废水中的有机污染物捕集下来进行生物分解，提高废水的可生化性，为后续的好氧处理创造良好条件，其中的反硝化菌还将废水中的硝态氮和亚硝态氮还原成氮气来完成反硝化脱氮的目的。A段的出水自流进入O段，O段池采用活性污泥法，底部安装微孔曝气

18、器。在充氧的条件下，水中有机污染物被微生物吸附、分解。好氧微生物便以有机物为营养不断地进行新陈代谢，使有机物彻底氧化为二氧化碳和水。O段的出水一部分回流至A段进行脱氮，剩余部分进入二沉池进行固液分离。沉淀下来的污泥排入污泥池中，污泥池中的污泥大部分用泵排回A/O脱氮池补充池中的污泥量，少量剩余污泥则经过厢式压滤机进行脱水，泥饼定期清理外运。二沉池的上清液排入生物滤池作进一步降低氨氮和悬浮物，出水排入消毒池，进行消毒后然后进入氧化塘。养猪场清理出来的固体粪便投入沼气池中进行发酵分解，沼液进入调节池，沼渣外运处置，沼气经脱硫处理后进入贮气柜。污泥浓缩池的上清液及厢式压滤机滤出液回到调节池处理。2.

19、4 废水处理效果分析废水经处理后,排放执行广东省地方标准水污染物排放限值（DB44/26-2001）第二时段一级标准，废水经各处理构筑物处理效果分析见表3：表3 废水处理效果分析表项目CODCr（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）氨氮（mg/L）总磷（mg/L）原水水质5161306597727430.3调节池出水47482850880（筛网+调节）去除率8710厌氧池出水71257044019215.2去除率858050%3050初级脱氮池出水498410110963.8去除率3028755075二沉池出水1728055481.1去除率7580506070生物滤池出水862417

20、0.44去除率50706460消毒池出水6918509.5去除率20%2544总去除率98.79995%96%98.3 %排放标准702060100.53 主要构筑物及主要设备3.1 主要构筑物（1）沼气池 投料负荷：q=1.5kgTS/(m3·d)单池有效容积：200m3单池净空尺寸：6.6m×6.6m×5.5m总停留时间：HRT90d数 量：5座，钢砼（2）调节池设计尺寸：7.0m×8.0m×5.2m有效容积：150m3停留时间：12h数 量：1座，钢砼，地下式（3）筛网间设计尺寸：3.0m×3.0m×5.0m数 量：1

21、座，框架，地上式（4）厌氧池单座尺寸：7.0m×8.0m有效水深：7.5m停留时间：48h数 量：2座，钢筋混凝土结构，地上式（5）初级脱氮池表面负荷：1.36m3/（m2·h）设计尺寸：5.0m×3.3m×5.0m数 量：1座，钢砼，地上式（6）A/O脱氮池污泥负荷：0.10kgBOD5/(kgMLSS·d)设计尺寸：13.0m×5.0m×5.0m有效容积：292m3有效水深：4.5m停留时间：22.5h，其中A段7h；O段15.5h数 量：1座，钢筋混凝土结构，地上式（7）二沉池 表面负荷：0.7m3/m2·h

22、设计尺寸：5.0m×4.0m×4.7m数 量：1座，钢筋混凝土结构（8）生物滤池设计尺寸：6.0m×3.0m×4.4m有效容积：50m3有效水深：4.1m停留时间：4h数 量：1座，钢筋混凝土结构，地上式（9）消毒池设计尺寸：5.0m×1.0m×4.4m有效容积：20m3停留时间：1h数 量：1座，钢筋混凝土结构（10）污泥池 设计尺寸：3.0m×3.0m×4.5m有效容积：50m3数 量：2座，钢砼，半地下式（11）贮气柜设计尺寸：5.0m×8.0m有效容积：150m3数 量：2座（12）设备房设计尺寸

23、：16.0m×6.0m×4.0m数 量：1座，框架，地上式包括污泥脱水机房、值班室、风机房、配电间等（13）氧化塘（原有）占地面积：45亩3.2 主要设备（1）提升泵型 号：WQ17-25-3流 量：15m3/h扬 程：20m功 率：3kw数 量：4台，2用2备（2）筛网 规 格：b=1mm数 量：1套规 格：b=0.5mm数 量：1套（3）三相分离器型 号：7.0m×2.0m×2.0m数 量：6套（4）加药装置1#药剂投药装置型 号：JYB-8-0.37搅拌机功率：N=0.37KW数 量：1套配套计量泵功 率：N=0.25KW数 量：2台2#药剂投药装

24、置型 号：JYB-8-0.37搅拌机功率：N=0.37KW数 量：2套每套配套计量泵功 率：N=0.25KW数 量：2台 3#药剂投药装置型 号：JYB-8-0.37搅拌机功率：N=0.37KW数 量：1套配套计量泵功 率：N=0.04KW数 量：2台 4#药剂投药装置型 号：400×600mm搅拌机功率：N=0.25KW数 量：1套配套计量泵功 率：N=0.025KW数 量：2台 （5）斜管填料数 量：35（6）罗茨鼓风机型 号：TH-80风 量：4.76m3/min风 压：5.5mH2O功 率：7.5kw数 量：4台，3用1备（7）微孔曝气装置型 号：215数 量：185套（8）

25、混合液回流泵 型 号：WQ502510流 量：25m3/h扬 程：10m功 率：1.5KW数 量：2台（9）污泥回流泵型 号：WQ502510流 量：25m3/h扬 程：10m功 率：1.5kw数 量：2台，1用1备（10）污泥输送泵型 号：QBY-65型气动隔膜泵流 量：16m3/h扬 程：50m设备数量：2台,1用1备（11）厢式压滤机型 号：XMZ100/920-UK过虑面积：100功 率：1.5kw数 量：1台（12）生物滤料数 量：54 m3（13）二氧化氯发生器型 号：300g/h功 率：0.37kw数 量：1台（14）排风扇型 号：SF4B-4功 率：0.37kw数 量：3台4

26、配套专业设计4.1 总平面布置废水处理站总平面布置严格遵循防火、安全、卫生等现行规范、规定。在流程顺畅，方便管理、保证安全、便于检修，结合周边情况、现状地形、地质、风向等条件，紧凑布局，尽量减少工程占地、缩短管线、电缆的长度、减少投资。4.2 土建设计根据地基资料提供，地基局部为回填土，设计时需作处理。根据拟建构筑物的特点要求地基比较均衡连续。设计时尽量采取换土处理，控制好回填材料质量及密实度。构筑物采用钢筋混凝土结构，按地震烈度八度设防，砼抗渗等级S6，对地下水池设计考虑池体抗浮要求。4.3 电气与控制设计范围包括废水处理站界区内的低压配电、自动控制、室内外照明及防雷接地系统。电源由厂方提供

27、至污水处理站设备间配电柜，380V/220V.50Hz。配电系统采用三相五线制。接地保护系统为TN-S系统污水处理总装机容量为40KW，使用负荷为26KW。4.4 自动控制系统1）仪表设置根据污水处理的需要在污水处理工艺流程装置中设置液位、流量、pH在线监控余氯检测仪等在线监控仪表。液位测量采用浮球液位测量仪，流量测量采用电磁流量计。2） 监控内容：l 设备启停控制l 设备运行状态监测l 设备故障状态监测l 设备远程/就地控制状态监测l 流量监测l 余氯值监测l 联锁功能l 通过逻辑控制对设备的运行进行监测、保护并自动控制设备的运行3） 主要监测数据说明集水井、调节池和污泥池安装浮球液位仪，由

28、液位信号控制污水提升泵自动开停。在消毒池安装余氯监测仪表，由余氯监测仪控制投加二氧化氯使消毒池内的余氯值满足消毒要求。在调节池污水提升泵的出水管上安装电磁流量计计量处理水量。4.5 噪声控制根据设备的造型分析，系统中主要产生噪声的设备为罗茨鼓风机及泵。我们在设计时对风机采用隔声消声措施，因此其噪声不会对周围环境造成影响。4.6 气味控制在整个废水处理工艺中，不良气味产生源主要是污泥浓缩池等，故在设计时进行加盖处理，厌氧池的微量的气味考虑向厂区下风方向排放，偏离生活区，因此不会超出厂区臭味控制要求。4.7 管理定员编制本废水处理站按专职人员3名配备，每天三班制生产。设备维修由厂里生产维修工兼任。

29、5 运行费用5.1 电费废水处理站主要动力设备运行状况见表4。表4 主要动力设备电耗表序号名称使用时间(h)功率(KW)运行数量总耗电功(度)1提升泵1241.51362提升泵2241.51363反应搅拌机241.51364混合液回流泵241.51365污泥回流泵241.51366罗茨风机247.535407厢式压滤机121.51188二氧化氯发生器240.3718.889加药装置（合计）24116.2810轴流风机240.37326.64总 计789.8有效功率系数以0.8计，则耗电量为: 789.8×0.8631.84kWh每天用电量631.84kwh，当系统启动正常后，厌氧产生

30、的沼气如下：理论上讲1kgCOD可产生纯甲烷0.35m3,燃值(3.93×10-1J/m3)，本项目日排10000×300÷10003.0 tCOD，按COD去除75%,甲烷为理论值80%计算，日产沼气630m3, 按标准1 m3甲烷可发电2.4kWh，即是可发电约1500kW.h。按上计算，则本项目发的电可足够本污水处理用电。因此电费忽略不计。5.2 药剂费药剂费计算表见表5。表5 药剂费计算表序号药剂投药量(Kg/m3)单价(元/kg)金额（元/ m3废水）备注1药剂1#0.300. 800.2402药剂2#0.403.001.2003药剂3#0.00120.

31、000.0204药剂4#0.0012.000.002小计1.462则处理每立方米废水的药剂费用为：1.462元/ m3废水。5.3 人工费废水处理站设管理人员3名，每人每月工资800元，则每吨废水的人工费为：800元×3÷30÷3000.27元/ m3废水5.4 污泥处置费污泥处置费约为30元/日，则吨水费为：30元÷3000.10元/ m3废水5.5 运行费用废水处理站总运行费用电费+药费+人工费+污泥处置费0+1.462+0.27+0.101.83元/m3废水6 工程量一览表6.1 土建部分土建部分见表6。绿化及道路由业主按厂内规划自行解决。 表6 土建部分概算 单位:万元序号名称尺寸数量单价金额备注1沼气池6.6m×6.6m×5.5m5座钢砼2筛网间3.0m×3.0m×5.0m1座框架3调节池7.0m×8