宋灿辉60t养猪场废水处理工程方案

1、宋灿辉 60t 养猪场废水处理工程方案设计方案目录第一章概述 1一、工程概况2二、设计依据2三、设计范围2四、设计原则2第二章养猪场废水水质、水量和处理要求3一、污水水质水量3二、排放标准4第三章 废水处理工程设计4一、处理工艺选择4二、污水处理工艺设计7三、主要构筑物及工艺设备一览表13第四章 总图、建筑、结构和公用工程15一、总图布置15二、建筑、结构15三、电气 15四、分析、化验16第五章 环保、劳动安全卫生、节能、消防与防洪16一、环保16二、劳动安全卫生17三、节能17四、消防17第六章 管理机构、劳动定员 18第七章 投资估算或概算18一、工程总造价18第八章 运行成本分析 23

2、第九章结论和存在问题 23第一章概述一、工程概况拟建畜禽废水处理工程设施位于养猪场内，不影响主体规划，也不会 对养猪场附近居民造成任何影响，废水经处理达标后就近排入地表水体。二、设计依据中华人民共和国环境保护法 (1989 年 12 月 ) ；中华人民共和国水污染防治法(1996 年 5 月修正 )；给排水构筑物施工及验收规范( GBJ125-1989) ；室外排水设计规范( GBJ14-1987) ；给排水管道工程施工及验收规范(GB50268-1997) ；给排水工程结构设计规范( GBJ69-1984) ；给水排水标准规范实施手册 (GB17-1988)；低压电器设计规范(GB50054

3、-1995) ；畜禽养殖业污染防治技术规范 ( HJ/T 81 2001)畜禽养殖业污染物排放标准 ( GB18596-2001)规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范 ( NY/T 1222-2006)三、设计范围1、本方案设计范围从污水处理站进水拦污渠进水口起至处理达标后规范排污口止。2、本方案设计内容包括污水处理工艺、设备选型、土建、电力、仪表及工程概算。四、设计原则1、贯彻国家环境保护基本国策，执行国家、地方相关法规、政策、规范和标准。2、根据生产废水水质特点及排水水质要求，在确保出水水质能稳定 达标条件下，选用切合实际、先进、成熟污水处理工艺技术，以便达到低能耗、低运行费用、低投资、污泥少

4、、运行稳定、管理方便目。3、选用质量好、性能稳定、价格合适仪器、设备，以减少维修工作 量，增强设施运行稳定性。4、流程先进、简洁、可靠，便于操作管理。5、减少污泥产生，以减轻污泥处置困难，把污泥可能产生对环境二 次污染影响降到最小。6、处理站平面布置力求紧凑、美观、操作方便。第二章养猪场废水水质、水量和处理要求一、污水水质水量1、污水来源及水质特征养猪场废水主要有尿液、残余粪便、饲料残渣和冲洗水等组成。养殖 场废水水质特征与畜禽舍结构、清粪方式与冲洗水使用、饲料营养、畜禽 消化功能和生产管理等有关。由于养殖业粪污中含有大量氮、磷、悬浮物 和致病菌等成分，这些污染物如不进行适当处理，一旦进入天然

5、水体、农 田就会导致严重环境污染。2、污水水量根据公司提供设计参数，畜禽废水量约为 60m3/d,排放时间2h。3、污水水质对养猪场废水水质2008年6月进行监测，结果如表1。表1养猪场2008年6月原水水质监测结果名 称CODcrBOD5SSNH3-NTP原水水质（mg/L）设计废水水质由于监测结果显示是单日单次采样水质，因此具有一定局限性，出于实际考虑，取安全系数，本工程设计废水水质依据表2。表2本工程采用设计废水水质名 称CODcrBOD5 SSNH3-NTP设计采用水质（mg/L）20000160009001000二、排放标准本工程处理后水质执行畜禽养殖业污染物排放标准(GB18596

6、-2001),如下表3所不。表3出水水质CODcrBOD5SSNH3-NTP出水水质(mg/L)400150200808第三章废水处理工程设计一、处理工艺选择畜禽废水处理工艺选择应综合考虑基建投资、运行管理费用、出水水 质要求、操作管理难易、占地面积大小等多种因素。根据畜禽养殖业污 染防治技术规范(HJ/T81/2001)和规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范 (NY/T 1222-2006)中相关规定，参考国内外针对畜禽养殖废水处理工程 实例，畜禽养殖废水处理基本工艺路线为：预处理 +厌氧消化+后处理。预处理工艺选择针对畜禽养殖废水预处理工艺主要有格栅，固液分离机，沉淀池和调 节池等。根据公司提

7、供水质资料，预处理工艺主要采取人工格栅+调节池+斜板式沉淀池。厌氧消化器选择(1)厌氧消化器介绍厌氧消化器选择和设计应根据粪污种类、工程类型和工艺路线确定。根据SS含量不同，可分为两类，一类是适用于高 SS浓度厌氧消化器，如 USR、全混池、卧式推流池等，另一类是适用于低 SS浓度厌氧消化器，如 UASB、厌氧滤器、厌氧流化床等。根据本工程预处理工艺和废水特点，参考国内外养猪场废水处理工程经验，厌氧消化器选用折流式厌氧反应器（ ABR ） .（ 2）折流式厌氧反应器（ABR ）介绍折流式厌氧反应器（Anaerobic Baffled Reactor,简称ABR）是由美国Stanford 大学

8、McCarty 等人于 80年初在 UASB 基础上开发出一种新型高效厌氧反应器。 ABR 反应器内设置若干竖向导流板，将反应器分隔成串联几个反应室，每个反应室都可以看作一个相对独立UASB 系统，废水进入反应器后沿导流板上下折流前进，依次通过每个反应室污泥床，废水中有机基质通过与微生物充分接触而得到去除，借助于废水流动和沼气上升作用，反应室中污泥上下运动，但是由于导流板阻挡和污泥自身沉降性能，污泥在水平方向流速极其缓慢，从而大量厌氧污泥被截留在反应室中。（ 3） ABR 反应器特点上下多次折流，使废水中有机物与厌氧微生物充分接触，有利于有机物分解，处理效率高；不需要设置三相分离器，不设搅拌设

9、备，反应器能耗低，构造较为简单；由于进水污泥负荷逐段降低，沼气搅动也逐段减少，不会发生因厌氧污泥床膨胀而大量流失污泥现象，出水SS往往较低； 反 应器内可形成沉淀性能良好，活性高厌氧颗粒污泥，可维持较多生物量，因此抗冲击负荷能力强。好氧工艺选择（ 1）好氧工艺介绍为废水达标排放厌氧出水需做进一步处理。用于畜禽养殖废水后处理主要工艺包括好氧生物处理系统、稳定塘、好氧生物处理系统+稳定塘和其他处理方法，如膜分离法、人工湿地等。在好氧生物处理系统中，按生物在曝气池内生长方式可分为悬浮生长和附着生长两类。前者就是活性污泥法及其演化变种，后者就是生物膜法。生物膜法优势就是具有脱氮功能和没有污泥膨胀之虞。

10、但在本方案中，若采用生物膜法势必因为大量使用填料而导致工程投资和维护费用增加。在活性污泥法及其演化变种中，又可按操作方式分为连续操作和间歇操作两种。在连续流操作方式中，有传统活性污泥法、氧化沟、射流曝气活性污泥工艺、 延时曝气活性污泥工艺及改进型活性污泥工艺等。 间歇操作包括SBR 及其变形 CASS、 CAST 和 UNITANK 等，他们由于操作灵活，比较适合于水量较小且水质变化较大场合。由于本畜禽粪水中N、P含量较高，因此好氧处理工艺应选择有较高脱 氮除磷能力工艺，如SBR、氧化沟等。根据养殖场出水需求和实际土地状 况，由于氧化沟占地面积大，投资较大，运行控制较复杂，因此本工程后处理工艺

11、选择SBR+氧化塘工艺。（2） SBR工艺介绍SBR （Sequencing Batch Reactor,简称SBR）工艺是一种间歇运行废水处理工艺，结构形式简单、运行方式灵活多变、空间上完全混合、时间上理想推流、兼均化、初沉、生物降解、终沉等功能于一池，无须设污泥回流系统。根据SBR 运行功能，可把整个运行过程分为进水期、反应期、沉降期、排水期和闲置期，各个运行期在时间上按序排列，称为一个运行周期。运行时，废水分批进入池中，在活性污泥作用下得以降解净化，沉降后，净化水排出池外。SBR 按间歇曝气方式运行，每个周期包括进水、混合、曝气、沉降、排放和空置等阶段。活性污泥微生物以污水中各种有机物为

12、厌氧，在厌氧混合阶段，积磷菌将储积在菌体内聚磷分解，并积储PHA ，聚磷分解后无机磷盐释放到积磷菌体外（厌氧放磷） 。在好氧阶段，废水中有机物被氧化成二氧化碳和水（去碳） 。氨被氧化成硝酸盐（硝化） ；积磷菌将积储PHA好氧分解，释放出大量能量供积磷菌吸收磷酸盐，并以聚磷形式储积于体内（好氧吸磷） 。在缺氧阶段，硝酸盐被还原成气态氮（反硝化） 。经过厌氧、好氧、缺氧3 个阶段合理配置交替运行，实现了生物去碳、脱氮、除磷。（3） SBR工艺特点运行效果稳定，污水在理想静止状态下沉淀，需要时间短、效率高, 出水水质好；耐冲击负荷，池内有滞留处理水，对污水有稀释、缓冲作用, 有效抵抗水量和有机污物冲

13、击。工艺过程中各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活；反应池 内存在DO、BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理；适合于组合式构造 方法，利于废水处理厂扩建和改造。脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替， 具有良好脱氮除磷效果。工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应器，无 二沉池、污泥回流系统，调节池、初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积 省。4、本方案工艺选择人工格栅+调节池+斜板沉淀池+AB如下:能耗低，运彳小和造价者俄低; 沼气产率前工行管理方便。综上所述本方案工艺流程为: R+SBR+氧化塘。本工艺具有如下特点:

14、 (1)工艺流程简单，占地面积小, (2)工艺运行稳定，出水水质好,工艺流程简介A、为了防止泵及处理构筑物机械设备和管道被磨损或堵塞，使得进水均匀，使后续处理流程顺利进行设置格栅 +调节池+斜板沉淀池作为预处理 设施。B、设置两个折流式厌氧反应器(ABR),每次沉淀池出水直接进入其 中一个反应器，进行厌氧消化去除 CODCr和SS并产生一定量沼气。C、厌氧池出水直接进入SBR,进一步降低CODCr和SS,同时去除氮磷。D、SBR出水直接进入氧化塘，根据养猪场地理环境和气候等条件， 氧 化塘采用荷花塘，在氧化塘内通过细菌、藻类和植物等生物协同作用对 CO D、氨氮和磷都有较好去除。E、氧化塘出水

15、直接进入规范化排污口达标排放。F、污泥处置：该系统产泥量较少，除了沉淀池沉淀下来一部分悬浮有 机物和无机杂质外，再就是 SBR产生污泥回流至ABR进行厌氧消化，AB R中会有一定量消化剩余污泥，且由于处理养猪场废水过程中产生污泥中 有机营养元素含量较高，通过较高温度堆肥处理后对其中致病菌可以去除， 所以可以采取对污泥进行堆肥处理后回用。2、污水处理后预期效果经过“ ABR+SBR+氧化塘”工艺处理后，CODcr、BOD5、SS等环保指标大幅度降低，达到排放要求，各工艺单元预期去除率如表4。表4设计预期有机污染物生化去除率在舁 厅P处理单元CODCrBOD5NH3-NSS1调节池进水200001

16、60001000900出水1800014400900900去除率（）10101002斜板沉淀池进水1800014400900900出水12600.010800.0810.0360.0去除率（）302510604ABR进水12600.010800.0810.0360出水37802700.0810216去除率（）70750405SBR进水37802700.0810216出水756540121172.8去除率808085206氧化塘进水756540121172.8出水151.25448.686.4去除率()809060507总去除率()99.2499.329490.43、主要构筑物特性说明和设计参数

17、(1)、进水拦污渠特性说明废水中常常含有一些比较大杂物，为防止处理构筑物机械设备和管道 被磨损或堵塞，因此设置进水格栅。设计参数根据废水排放规律，废水最大流量 5m3/h,水量变化系数取2.0。由于本项目未提供废水处理站进水管标高，为便于沟渠土建施工和拦 污设备安装，进水拦污渠渠深采用 0.7m,计算宽度0.5,格栅间距20mm, 格栅安装倾角60。主要工程内容进水拦污渠1座，石专混结构，有效尺寸 LXBXH=0.5X0.3X 0.5m。人工格栅1台，材质A3F,有效尺寸LXB=0.8X0.5m。(2)、调节池特性说明由于养猪场废水水质水量不均匀，所以必须对水质水量进行调节。设计参数根据废水排

18、放规律，一天废水量为 60 m3左右，考虑到调节池起到一 定预处理作用，取水力停留时间为24小时。调节池有效水深1.5m,有效容 积为60 m3.主要工程内容调节池一座，石专混结构，有效尺寸 LXBXH=8X5X2 m3。（ 3） 、斜板沉淀池特性说明由于养猪场废水中存在有大量固体悬浮，会增加后处理难度，所以需要通过沉淀去除一部分。考虑到处理规模较小，所以选择斜板式沉淀池较经济并方便管理操作。设计参数Q=60m3/d,工作时间按24小时计算，则平均小时流量 2.5m3/h;表面 负荷：1.0m3/m2.h。主要工程内容斜板沉淀池一座，石专混结构，有效尺寸L x BX H=2.5mx 2.0mx

19、4 m3。（ 4） 、 ABR 反应器特性说明针对废水高CODCr低SS和水量变化较大特点折流式厌氧反应器 （AB R）,最大程度上削减CODCr和SS浓度，产生一定量沼气；同时，较大池 容和 ABR 反应器较好抗冲击负荷能力也起到调节水量及匀化水质作用。设计参数按 CODCr 去除率 70%， CODCr 负荷 5 kgCODcr/m3 计算则所需容积为240m3,为增强厌氧池调节能力，取有效容积 300 m3,相当于停留时间 为5d,有效水深取3m。按去除IkgCODcr可产0.5 m3沼气计算，沼气产 量为 420 m3/d。主要工程内容ABR反应池1座2格，石专混结构，单格有效尺寸 L

20、XBXH=10X5X3. 5m。配置50WQ15-8-0.75型潜污泵2台，流量15m3/h,扬程8m,功率0.7 5KW；弹性组合填料，规格 0 180X80,体积200 m3。（ 5） 、 SBR 反应器特性说明：采用SBR工艺进一步降低CODCr和SS,较好地去除氮磷，同时省去 二沉池减小了占地和基建投资。设计参数：按反应器排水比1/3计算，单日排水1次，单次进水量60m3,反应器 总有效容积100m3。主要工程内容：SBR反应器1座，石专混结构，有效尺寸 LXBXH=8X4X3.5m;配置WQ80-10-4型潜污泵1台，流量30m3/h,扬程10.0m,功率2K W；离心式潜水曝气机

21、QXB3 2台，功率1.0kw,进气量50m3/h,服务面 积 26m2。（ 6） 化塘特性说明本工程中采用兼性氧化塘，在氧化塘上层，阳光能够射透部位为好氧层，由好氧异养微生物对有机污染物进行氧化分解；藻类光合作用旺盛，释放大量氧。在塘底部，由沉淀污泥和衰死藻类和菌类形成了污泥层，在这层里由于缺氧，由厌氧微生物进行厌氧发酵。氧化塘被用来作为污水深度处理存在着运行管理费用低等诸多优点。设计参数氧化塘表面负荷率采用 0.05kgBOD/（m2*d） ， 塘深取 1.5米， 总面积为 4 80m2。（ 7） 、规范排污口特性说明规范排污口用于污水采样和计量。设计参数按流量2.5m3/h,考虑2.0系

22、数设计。主要工程内容规范排污口 1座，石专混结构，有效尺寸 LXBXH=0.5X0.3X 0.5m;穿孔稳流板2套，PVC材质，有效尺寸LXB=0.5X0.3m;三、主要构筑物及工艺设备一览表 表5、主要构筑物一览表在舁 厅P建、构筑物名称规格数量尺寸附件备注1进水拦污渠0.075 m 31座0.5X0.3X0.5m人工格栅砖混2调节池80 m 31座8X5 X2 m 3砖混3斜板沉淀池20 m 31座2.5 X 2.0X4 m 3斜管材料砖混4ABR反应器350m 31座2格10 X5X3.5m潜污泵、弹性组合填料砖混5SBR反应器112m 31座8 X4 X3.5m离心式潜水曝气机、潜污泵

23、砖混6氧化塘720 m 31座24 X20 X1.5m7规范排污口0.075 m 31座0.5 X0.3 X0.5m穿孔稳流板砖混表6、主要工艺设备一览表厅P设备名称型号规格数量备注1格栅-LXB=0.5 X0.3m ,栅条间距：20mm1台材质：A3F2弹性组合填料m33潜污泵24潜污泵15离心式潜水曝气机26穿孔稳流板肩效尺寸LXB=0.7 X0.5m2材质：PVC第四章 总图、建筑、结构和公用工程一、总图布置养猪场废水处理工程设施总图布置原则：总图布置应符合工程总体规划要求，污水处理站建成后不影响原有 布置格局。污水设施附近应设道路有利于货物运输。废水处理设施位于养殖场内，为节省占地，所

24、有构筑物采用合建式。曝气机及水泵置于池体内在水中，防止噪声影响周围环境。二、建筑、结构建筑、结构设计原则：依据国家颁布现行结构设计规范，行业标准及各专业所提供基本设 计资料。构筑物结构设计力求安全可靠、实用、节省，并满足工艺及使用要 求。调节池、沉淀池、ABR反应器和SBR反应器均为石专混结构，合建式 设计。氧化塘采用底部防渗，侧墙采用但墙砖加固即可。三、电气1、供电、用电量及保护方式废水处理设施用电由养殖场配电房引入。本工程设备总装机容量5KW,电源考虑380V/220V低压电源，采用就 地集中补偿。接地采用TNCS系统，电源进线处PEN线重复接地，接地电阻10 。2、自控设计自动化控制设计

25、要求：根据养殖场实际情况，污水处理系统运作应尽可能自动完成，不设专 门管理人员，能对出现故障报警。自控设计说明本工艺流程简单，操作简便，主要为 ABR 反应器和 SBR 反应器，有转动设备仅调节池提升泵， ABR 反应器内循环泵、 SBR 反应器出水泵、离 心式潜水曝气机。自控方案如下：A、所有电机运行状态均能集中显示，并通过警灯、蜂鸣器对出现故障 报警。B、ABR反应器内循环泵、SBR反应器出水泵、离心式潜水曝气机均 能定时自动切换。C、每相邻构筑物间均设跨越管，一旦某工序出现故障，污水将自动溢 流到下一工序继续处理。由于采取上述自控措施，整个污水处理工艺基本上实现了自动运作，不需设专人管理

26、，仅需对系统出现故障报警时予以及时处理即可。四、分析、化验废水处理应作常规检测，并配备必要分析和化验仪器。检测工作可由 化验部门兼管。第五章 环保、劳动安全卫生、节能、消防与防洪一、环保污水处理设施本身是治理环境污染基础设施，但由于把污染物相对集中，在处理过程中如不加妥善处理，也会对环境产生不良影响。在工程建设过程中，施工机械引发噪声、输送建材对交通产生影响、施工过程中产生污染等，这些影响可以通过采取适当措施予以缓解，其内容如下：合理规划施工活动，以保证对社会最小干扰。选择适当路线运送材料和设备，使交通时间最少。设置警告讯号，道路封闭时按需进行交通管理，以保证工程正常进 行和减少交通障碍。为安

27、全目，在任何时间尽量减少埋管、沟梢长度，并在施工场地设 围，防止儿童进入。限制场地清理范围，能满足工程需要即可二、劳动安全卫生电气设备安装、防护以及操作条件均按电器有关安全规定设计。劳动保护与安全生产方面要加强对操作工及施工人员法制教育，包括建设期及运行管理期，其内容如下：建设期间A、编制和执行各种有关施工安全政策大纲以及各方面应负责任。B、对全体职工进行安全培训、事故和偶发事件报告。C、颁发和使用安全设备如安全帽等。D 、制订安全工作实践（如脚手架、开挖支撑等）。E、任命安全监理和安全管理人员。在操作和维护期间A、制订紧急反应计划。B、任命安全监理和安全管理人员。C、制订安全管理系统。D、定

28、期经常对职工作医疗检查。E、颁发和使用安全用品如安全帽、鞋、工作服等。三、节能1、耗能大设备主要是调节池提升泵、 ABR 反应器内循环泵、 SBR 反 应器出水泵、离心式潜水曝气机，工程中尽可能选用效率高、能耗少先进 设备和器材，在运转中使水泵工作点位于效率最高区，以节省能耗。2、在高程布置中，节约水头损失，减少跃水高度，以节约水泵提升高度，节约电耗。整个流程仅系统出水部分视情况需一次提升，其余均靠重力自流。3、选用无功功率自动补偿装置，将电柜及设备集中，使电柜处于负荷中心。四、消防站区内构筑物耐火等级、防火间距、消防给水、采暖通风和电力设备 选型和保护等均按建筑设计防火规范有关条款执行。1、污水处理站区设室外消火栓。2、污水泵房内设干粉灭火器。3、站区附近道路布置考虑消防车辆出入方便。1 人。第六章 管理机构、劳动定员本流程设备少，管理维护