畜牧养殖养猪场污水处理方案,大型养猪场污水处理方案

('养猪场项目污水处理工程初步设计方案二〇一六年五月目录一、总论..............................................................................................................................................21.1概述..............................................................................................................................................21.2设计依据......................................................................................................................................21.3设计指导思想..............................................................................................................................3二、废水来源及水质..................................................................................................................................42.1废水来源及排放情况..................................................................................................................42.2废水水质......................................................................................................................................4三、建设规模及要求达到的排放标准.......................................................................................................53.1建设规模......................................................................................................................................53.2排放标准......................................................................................................................................6四、处理工艺选择......................................................................................................................................64.1养殖行业废水处理的主要方法及特点.......................................................................................64.2工艺选择......................................................................................................................................8五、污水处理工艺流程及其简述..............................................................................................................95.1废水性质及处理对策..................................................................................................................95.2废水处理工艺流程及简述...........................................................................................................10六、工艺设计说明......................................................................................................................................116.1流程及主要单元简述..................................................................................................................11七、建筑结构..............................................................................................................................................137.1设计依据资料..............................................................................................................................137.2建筑结构......................................................................................................................................13八、电气......................................................................................................................................................138.1设计范围......................................................................................................................................138.2用电负荷......................................................................................................................................138.3配电方案、线路敷设方式...........................................................................................................138.4防雷、接地..................................................................................................................................14九、处理站总体规划..................................................................................................................................14十、工作制度及室员..................................................................................................................................1510.1工作制度......................................................................................................................................1510.2劳动定员......................................................................................................................................15十一、主要设备及建（构）筑物一览表...................................................................................................1611.1主要工艺设备一览表..................................................................................................................1611.2建（构）筑物一览表..................................................................................................................17十二、项目进度计划..................................................................................................................................17十三、质量保证和服务承诺......................................................................................................................1713.1保证工程的正常实施和达标验收...........................................................................................1813.2努力使本工程成为一个样板工程.......................................................................................1813.3培养一支精干的运营管理队伍...............................................................................................1813.4售后服务..................................................................................................................................19十四、技术经济..........................................................................................................................................1914.1处理成本估算表..........................................................................................................................1914.2经济分析结论..............................................................................................................................201一、总论1.1概述由于历史原因，目前大部分养猪场建在河边、溪边、湖边、海边，无论是直冲式养猪场还是干清粪养猪场，污水均直排水体，造成水体严重污染。养猪场排放规律为间歇式，每天上、下午各一次，排放量大、冲击负荷大。从污水成份分析，固液混杂，属高有机、高氮、高磷污水，且碳氮比例失调，这些特点给养猪污水处理带来很大困难。干清粪养猪场污水主要污染物排放情况按GB18596-2001《畜禽养殖业污染物排放标准》衡量，CODcr,NH3-N、TP处理率必须达到97.3％、95.3%、96.8%，目前无论物理、物化、化学、生化、生态等处理方法中，不可能用一种或二种处理方法来实现达标，这样就决定了养猪场污水处理必须采取多方法组织工艺1.2设计依据GB18596-2001《畜禽养殖业污染物排放标准》同类企业和同类项目的类比生产数据、污水数据等技术资料；国家制定的环保有关法规和地方环保规划、法则《污水综合排放标准》（GB18918-2002）\uf06c《给水排水构筑物施工及验收规范》(GBJ141-90)\uf06c《室外排水设计规范》（GB50014-2006）\uf06c《给水排水制图标准》（GB/T50106-2001）\uf06c《给水排水设计基本术语标准》（GBJ125-89）\uf06c《建筑给水排水设计规范》（GB20015-2003）\uf06c《总图制图标准》（GB/T50103-2001）\uf06c《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）\uf06c《建筑地基基础设计规范》（GB5007-2002）\uf06c《工业企业噪音控制设计规范》（GBJ.87-85）\uf06c《工业企业总平面设计规范》（GB50187-93）\uf06c《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046-95）\uf06c《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-93）\uf06c《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50062-92）\uf06c《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）\uf06c《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收2规范》（GB50236-98）\uf06c《构筑物抗震设计规范》（GBJ50191-93）\uf06c《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）\uf06c《地下工程防水技术规范》（GBJ108-97）\uf06c《机械设备安装工程施工及验收通用规范》（GB50231-98）\uf06c业主方提供的有关资料。1.3设计指导思想1.3.1认真贯彻执行国家基本建设的各项方针、政策和有关法规，执行和选用国家及各部委颁发的现行标准和规范；1.3.2结合企业实际情况，贯彻“五化”（一体化、露天化、轻型化、社会化、国产化）的设计原则，选用先进适宜、经济合理的技术，减少工程投资，降低日常运行费用；1.3.3工艺技术选用成熟、先进可靠的生产工艺，确保项目建成投产后生产装置长期、稳定及安全生产。1.3.4严格执行国家、地方有关环境保护的法规，选用低污染或无污染工艺，将环境污染降低到最低程度。1.3.5注重劳动安全、卫生，设计应符合国家有关劳动安全、消防、卫生等标准、规范要求；1.3.6设计结合厂址现状和装置特点，因地制宜，努力做到工艺装置布局合理、流畅，与企业主体设施融为一体，整体美观、大方，公用工程及辅助设施适用简单，力求降低能耗，节省占地。1.3.7处理工艺力求简单，尽量简化运行管理，力求降低操作人员的要求，易于操作，维护方便。废水来源及排放情况二、废水来源及水质2.1废水来源及排放情况废水来源于猪的排尿，粪便的冲洗水及平时的雨水。排放也是无序的，总体来说夏秋较多，冬春相对少。32.2废水水质养猪厂废水是一种高悬浮物和高氨氮的污水，废水属于富含大量病原体的高浓度有机废水，直接排放进入水体或存放地点不合适，受雨水冲洗进入水体，将可能造成地表水或地下水水质的严重恶化。由于畜禽粪尿的淋溶性很强，粪尿中的氮、磷及水溶性有机物等淋溶量很大，如不妥善处理，就会通过地表径流和渗滤进入地下水层污染地下水。对地表水的影响则主要表现为，大量有机物质进入水体后，有机物的分解将大量消耗水中的溶解氧，使水体发臭；当水体中的溶解氧大幅度下降后，大量有机物质可在厌氧条件下继续分解，分解中将会产生甲烷、硫化氢等有毒气体，导致水生生物大量死亡；废水中的大量悬浮物可使水体浑浊，降低水中藻类的光合作用，限制水生生物的正常活动，使对有机物污染敏感的水生生物逐渐死亡，从而进一步加剧水体底部缺氧，使水体同化能力降低；氮、磷可使水体富营养化，富营养化的结果会使水体中硝酸盐和亚硝酸盐浓度过高，人畜若长期饮用会引起中毒，而一些有毒藻类的生长与大量繁殖会排放大量毒素于水体中，导致水生动物的大量死亡，从而严重地破坏了水体生态平衡；粪尿中的一些病菌、病毒等随水流动可能导致某些流行病的传播等。所以根据同类企业类比综合考虑，其水质情况如下：水质数据（最大值，除PH值外，单位均为mg/L）BOD（mg/l）COD（mg/l）SS（mg/l）N-NH480001200050005004三、建设规模及要求达到的排放标准3.1建设规模废水生化处理站设计处理废水30m3/d，单位处理量为1.5m3/h。3.2排放标准生化处理后要求达到《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596-2001）中规定的排放标准，具体指标如下：控制项目BOD5（mg/l）CODCr（mg/l）SS（mg/l）氨氮（mg/l）总磷（mg/l）大肠菌群（个/1000ml)蠕虫卵(个/L)标准值150400200808.010002.0四、处理工艺选择4.1养殖行业废水处理的主要方法及特点4.1.1养殖行业废水处理现状国内外对规模化畜禽场粪水的处理方法主要有综合利用和处理达标排放两大类。综合利用是生物质能多层次利用、建设生态农业和保证农业可持续发展的好途径。但是，目前由于我国畜禽场饲养管理方式落后，加上综合利用前厌氧处理的不到位，常使畜禽粪水在综合利用的过程中产生许多问题，如废水产生量大、成分复杂、处理后污染物浓度仍很高、所用稀释水量多和受季节灌溉影响等。对于处理达标排放的来讲，虽然国内外所用的工艺流程大致相同，即固液分离-厌氧消化-好氧处理。但是，对于我国处于微利经营的养殖行业来讲，建设该类粪污处理设施所需的投资太大、运行费用过高。因此，探寻设施投资少、运行费用低和处理高效的养殖业粪污处理方法，已成为解决养殖业污染的关键所在。4.1.2养殖废水处理技术的进展⑴传统活性污泥法：是国内养殖行业早期的废5水处理工艺，但由于该技术的局限性，其处理出口排水中的COD、BOD、NH3-N等污染物指标均难以达标，特别是对NH3-N去除率很低，而且活性污泥系统普遍存在污泥结构细碎、絮凝性能低、污泥活性弱、生长缓慢、抗冲击能力差、进水污染物浓度的变化对曝气池微生物生长影响较大、操作运行很不稳定等缺点。⑵A/O工艺：是在传统活性污泥法基础上的改进，A/O法的原理就是充分利用微生物的反硝化和硝化作用，进行脱氮，现已有成功应用实例。该工艺虽然是利用水中有机物和回流污泥作为碳源，但该工艺中污泥循环是在缺氧和好氧之间往复循环，污泥中既有硝化菌，也有反硝化菌，因此无论是硝化菌还是反硝化菌都有一段时间处于受抑制状态，而要恢复到高效状态则需要一定的时间，水力停留时间将延长，对于氨氮浓度很高的养殖废水，这一矛盾更为突出。（3）A2/O工艺：是在A/O工艺增加厌氧预处理，以提高废水的可生化性，同时对有毒有机污染物具有明显的转化和降解作用。A2/O工艺由厌氧池A1、缺氧池A2、好氧池组成，前后辅以物化处理。废水经预处理后进入厌氧池A1，使高COD物质在该段得到部分降解，并产生沼气放出，废水然后进入缺氧池A2，进行反硝化过程，最后进入好氧段降解有机物和硝化反应，好氧段出水一部分回流进入缺氧池，并于厌氧段出水混合，利用厌氧出水中的碳源进行反硝化。另一部分出水进入二沉池，分离活性污泥后作为出水，污泥直接回流到厌氧段。该工艺对于小型污水处理系统管理比较简单。4.2工艺选择目前用于处理养殖场粪污的厌氧工艺很多，其中较为常用的有以下几种：厌氧滤器（AF）、上流式厌氧污泥床（UASB）、复合厌氧反应器（UASB＋AF）、两段厌氧消化法和升流式污泥床反应器（USR）等。近年来，厌氧消化即沼气发酵技术已被6广泛地应用于养殖场废物处理中，到2002年底我国畜禽养殖场大中型沼气工程数量已经达到2000余处，是世界上拥有沼气装置数量最多的国家之一。虽然，在我国的沼气工程建设中也不乏失败的例子，工程建设成功率仅为85%，但这一技术不失为解决畜禽粪便污水的无害化和资源化问题的最有效的技术方案。畜禽粪便和养殖场产生的废水是有价值的资源，经过厌氧消化处理既可以实现无害化，同时还可以回收沼气和有机肥料，因此建设沼气工程将是中小型养殖场粪便污水治理的最佳选择。好氧处理是指利用好氧微生物处理养殖废水的一种工艺。好氧生物处理法可分为天然好氧处理和人工好氧处理两大类。天然好氧生物处理法是利用天然的水体和土壤中的微生物来净化废水的方法，亦称自然生物处理法，主要有水体净化和土壤净化两种。前者主要有氧化塘（好氧塘、兼性塘、厌氧塘）和养殖塘等；后者主要有土地处理（慢速渗滤、快速法滤、地面漫流）和人工湿地等。自然生物处理法不仅基建费用低，动力消耗少，该法对难生化降解的有机物、氮磷等营养物和细菌的去除率也高于常规的二级处理，部分可达到三级处理的效果。此外，在一定条件下，该法配合污水灌溉可实现污水资源化利用。该法的缺点主要是占地面积大和处理效果易受季节影响等。但如果养殖场规模小且附近有废弃的沟塘和滩涂可供利用时，应尽量选择该方法以节约投资和处理费用。人工好氧生物处理是采取人工强化供氧以提高好氧微生物活力的废水处理方法。该方法主要有活性污泥法、生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法、序批式活性污泥循环法（CASS）、厌氧/好氧（A/O）及氧化沟法等。就处理效果来讲，接触氧化法和生物转盘的处理效果要好于活性污泥法，虽然生物滤池的处理效果也很好，但易于出现滤池堵塞现象。氧化沟、CASS和A/O工艺均属于改进的活性污泥法。氧化沟出水水质好、产生泥量少，也可对污水进行脱氮处理，但其处理的BOD负荷小、占地面积大、运行费用高。SBR法自动化控制程度高，能够对污水进行深度处理。A/O体是一种兼有去除BOD和脱氮双重作用的活性污泥处理工艺，其投资虽然偏大，但经该法处理后的水易于达标排放。因此对于那些养殖规模大、废水产生量多且有较强经济能力的养殖场可选择A/O法，而对于中等规模的养殖场可选择CASS法和生物转盘等好氧处理工艺。综合考虑小型养殖废水的特点，强化前期预处理的前提下，生化部分采用A/O生物脱氮的生物处理7工艺，确保处理后废水的达标排放或回用。五、污水处理工艺流程及其简述5.1废水性质及处理对策本项目废水中的污染物主要包括：氨氮、高浓度的CODcr及悬浮物。这些污染物虽然对环境影响很大，但它们都能通过成熟的技术得到有效处理，主要去除工艺如表5.1所示：表5.1污水中的主要污染物及主要去除工艺序号污染物主要去除工艺1NH3-N生物工艺：利用生物工艺的硝化和反硝化作用。2悬浮物生物工艺：利用水解+好氧生物工艺。物理：自然沉淀3CODcr、BOD5及其它有机污染物生物工艺：利用水解+好氧生物工艺。5.2废水处理工艺流程及简述本方案工艺采用强化预处理+UASB＋A/O生物脱氮工艺相结合的综合治理方法，其简明流程如下图（图5.1）图5.1养殖废水处理简明工艺流程养殖废水经过粗细的格栅将大颗粒的悬浮物去除后，废水进入沉淀池，在沉淀池内去除大部分颗粒物后进入调节池，在调节池中稳定水质、水量、调节水温后；经提升进入UASB厌氧池，降解部分难降解有机物外，还能改进废水的可生化性，以便于作为碳源被反硝化利用，小分子有机物被细菌生成一沉池调节池厌氧池缺氧池好氧池清水池养殖废水排放或灌溉8沼气和二氧化碳，出水进入A/O池，进行脱氮处理，一方面去除COD，另一方面可以氧化氨氮成为硝酸盐和亚硝酸盐，在缺氧段可以进行反硝化反应，将废水中的氨以氮气的形式最终去除，上清液经达标排放；剩余污泥经干化池浓缩干化，作为有机肥处理。六、工艺设计说明6.1流程及主要单元简述1）格栅井格栅井内布置粗细格栅，拦截悬浮物2）固液分离机作为去除固体物质的主要功能。可以在集水池内的水抽到固液分离机内去除猪粪等固形物，降低对UASB的压力。3）调节池：调节池一座，总有效容积30m3，停留时间24h，在废水进入生化系统前起调节水量及均化水质的作用，调节池出水由提升泵输送至沼气池。4）UASB池（沼气池）一座，总有效容积60m3，停留时间约48h。升流式水解反应器，底部水力布水，上部装有三相分离器，通过兼氧微生物的水解作用将废水中难以生物降解的大分子有机物进行水解成小分子有机物，改善废水的可生化性，废水中难以降解的大颗粒物质经厌氧酸化处理后，生成低分子有机酸、苯甲酸等易生物降解物质，可作为反硝化反应所需的碳源利用，既可以减少反硝化段的外加碳源，又去除了废水中的COD，并产生大量的沼气。UASB的尺寸：Φ3×9m配套设备：厌氧循环泵1台三相分离器1套布水系统1套5）A/O池两格，总有效容积60m3，总停留时间约48h。每格分成两段，缺氧池停留时间16小时，好氧停留时间32小时。好氧池底部设微孔曝气器，沿程曝气量递减。A/O池尺寸：8×3×3m配套设备：风机：采用回转风机2台，风量2.0m3/min型号：HC-601S硝化液回流泵1台，Q=10m3/h，H=5m9潜水搅拌机：1台，N=0.85kw7）二沉池尺寸：2×2×3m配套设备：污泥回流泵2台，Q=5m3/h，H=10m8）清水池设计尺寸：2×1×3m9）污泥处理系统污泥流入干化场，经过滤去水分后泥饼外运作为有机肥，滤液返回处理系统。七、建筑结构7.1设计依据资料建设场地所在位置的气象、地质资料待甲方提供。7.2建筑结构水池采用钢筋混凝土现浇或砖混结构，池上部用走道板连接，上水池操作设作业台钢梯，无大型预制构件，标准图选用以国标为主；建筑材料以地方建筑材料为主，池子做适当防腐，水泥沙浆抹光，水池散水每边宽出池底1.5m，池子基础和设备基础、池底、池壁结构设计待提供详细的地质资料后再定。八、电气8.1设计范围包括整个废水生化处理站的动力设备及照明设备的配电、接地等。8.2用电负荷动力设备9台，总装机功率约为16kW（包括备用设备功率），实际运行负荷约为9kW。8.3配电方案、线路敷设方式废水生化处理站设配电室，总电源由甲方统一考虑接入新建的配电室。所有电动机的操作、控制均集中在动力柜上，每台电动机均设过负荷、过电流保护等，照明灯在动力箱上集中控制，每个动力柜上设必要的检修回10路。8.4防雷、接地新建的厂房、操作间增设防雷器，新增配电部分分别接地，但须有可靠接地地点，并与全厂接地网相连，总接地电阻不大于4Ω。九、处理站总体规划废水生化处理站规划场地约120m2，其平面布置是以工艺流程为基础，结合厂区周围的环境与规划安排来协调考虑整体布局的，厂址按建构筑物的功能性质分为生产区、生产辅助区；生产区和生产辅助区之间以适当的间距、道路和乔木加以分隔，通过主、次干道系统加以联系，形成互不干扰而又联系方便的有机整体。生产区以生产工艺流畅为宗旨，按工艺流程的先后顺序，将功能相近的建、构筑物在工艺允许的前提下，成区域布置，通过道路系统的合理划分、绿化、硬地的恰当点缀形成既符合工艺需要，又在建筑布局上井然有序、层次变化分明的有机整体，生产及辅助建构筑物包括风机房、药剂配置间仓库、泵房、调节池、UASB池、CASS池、清水池等、污泥干化池、配电间、值班控制室。十、工作制度及室员10.1工作制度生产、辅助装置及公用工程设施按7200h/a运行，每天2班。10.2劳动定员废水生化处理站按每班1人11十一、主要设备及建（构）筑物一览表11.1主要工艺设备一览表序号名称规格型号材料单位数量备注1格栅不锈钢网台2粗细各一2液下污泥泵N=0.55kW铸铁台1人民或同等3固液分离机铸铁台14潜污泵WQ5-8-0.55铸铁台21开1备5UASB反应罐Φ3×9m碳钢防腐套16厌氧回流泵WQ5-8-0.55铸铁台1人民或同等7A/O池＋二沉池8×3×3m碳钢防腐套1防腐8潜水搅拌机N=0.85kW铸铁台19风机HC-601S组合件套21开1备10曝气系统D200组合件套60材质ABS,含管道11生物填料Ф150×2000PPM345聚乙烯加醇化丝12填料支架组合件M230防腐13电磁流量计因思特PVC台1控制流量14混合液回流泵Q=10m3/h,H=5m铸铁台1人民或同等15污泥回流泵N=0.55kW铸铁台1人民或同等16管道和阀门套1国标17控制柜套118电线电缆套1国标11.2建（构）筑物一览表序号建构筑物名称主体结构数量有效容积(m3)备注1格栅渠砖混12集水池砖混120123调节池砖混1304污泥干化池砖混1105操作控制室和泵房砖混112m26风机房、加药间砖混120m2说明：土建由甲方负责制作十二、项目进度计划本污水处理工程建设周期为1个月，各阶段实施进度规划见表16.1。项目实施规划进度表实施阶段1234图纸设计工程施工工程调试及人员培训竣工验收十三、质量保证和服务承诺我公司本着“技术第一、服务第一、信誉第一”的宗旨，向用户承诺：13.1保证工程的正常实施和达标验收①工程是一个多方合作的项目，有许多单位参与，这就需要每个合作伙伴都能够积极配合，争取工程的正常实施。我公司将完全遵从合同书的要求，努力做好每一个环节的工作。②工程达标验收是整个工程的目的，但长期稳定地运行并达标才是最终目的。我公司作为工程设计方，在确定工艺路线时，把污水处理达标放在首位，将最实用、最经济、最简单的技术用于工程中。13.2努力使本工程成为一个样板工程这一点主要表现在以下几个方面。①技术的实用性：本工程中的每一种技术都是13成熟的、简单的，但这种技术组合来处理养殖废水确保先进有实效；②管理的简单性：由于业主的雇员通常都不具有污水处理的专业知识，这就要求运行管理力求简单易行；③工程的美观性：建筑物的布置方式和整个厂区协调一致，建筑物和构筑物的外立面采用明快的色调等，都能够使整个污水处理工程处在一个“鲜花常开、草木长绿”的优雅环境中。13.3培养一支精干的运营管理队伍在工程实施的过程中，我公司免费为业主培养以下人员。①技术员：主要负责正常的运营管理和技术指导工作；②操作工：主要负责各个设备和处理单元的正常运行；③维修工：主要负责常规的检修和维修工作。④化验员：主要负责常规项目的测试工作。13.4售后服务①本公司设计或实施的工程在达标验收交付业主后保证终身提供免费技术咨询服务；对运行中出现的任何问题给予解答和建议，提供与污水处理工程相关的最新技术资料。②对本公司在工程实施中提供的设备器材在质保期内提供三包服务，质保期后按合理价格提供配件及维修指导。③业主经长期运行对本公司实施的工程及设备若有增容改造要求，免费给予指导并提供原始设计数据，大规模改造时提供优惠合作条件。十四、技术经济14.1处理成本估算表电费：9×0.5元×20/50m3=1.8元/吨水人工费：兼职，可不计药剂费：0.05元/吨水处理吨水成本为：1.8+0.05=1.85元/吨水沼气产生量：50×8×0.35＝140m3/d1414.2经济分析结论污水治理工程投入使用后，不但排放水达到排放标准，而且产生的沼气有良好的经济效益。产生的沼气可以用于发电，取暖等。在这方面产出的效益计入生产成本，完全可以满足废水处理站的运行成本。所以，建好环保设施对公司的长远发展有十分积极的意义。15',)