500頭(20T)養(yǎng)豬場廢水處理方案設計

1、.xxxxxx養(yǎng)豬場廢水處理（20t/d）方案設計編制單位：江西彥琿環(huán)?？萍加邢薰揪幹茣r間：2017年7月31日精品.一、 概述自然概況（略）養(yǎng)豬場現(xiàn)養(yǎng)殖存欄仔豬規(guī)模為500頭；采用水沖洗糞便方式清洗豬舍；由于養(yǎng)豬場豬舍設施簡陋，糞便排放溝渠完全開放，空氣中到處彌漫著糞便惡臭氣味，養(yǎng)豬場糞便臭氣嚴重污染周圍環(huán)境，養(yǎng)豬場糞便廢水以及所造成的環(huán)境污染問題較為嚴重， 環(huán)境治理迫在眉睫。二、廢水水量、水質及出水標準1、廢水的水量和水質根據(jù)畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準（gb 18596-2001）第311 畜禽養(yǎng)殖業(yè)廢水不得排入敏感水域和有特殊功能的水域。排放去向應符合國家和地方的有關規(guī)定。312 標準適

2、用規(guī)模范圍內(nèi)的畜禽養(yǎng)殖業(yè)的水污染物排放規(guī)定。種類豬 (m3百頭天)雞 (m3千只天)牛 (m3百頭天)季節(jié)冬季夏季冬季夏季冬季夏季標準值2.53.50.81.22030注：廢水最高允許排放量的單位中，百頭、千只均指存欄數(shù)。春、秋季廢水最高允許排放量按冬、夏兩季的平均值計算。污水的總排放量為夏季 20t/d；冬季15t/d；春秋季18t/d；2、500頭養(yǎng)豬廢水排放量確定依據(jù)畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準（gb 18596-2001）計算及現(xiàn)場考察實際情況，確定500頭養(yǎng)豬廢水排放量為20t/d。3、污水的水質情況： 根據(jù)同類工程調查和業(yè)主提供的資料，廢水主要來源于豬糞尿、地面沖洗廢水，含有糞便、尿、

3、飼料等。通過查閱文獻及我公司對相關同類廢水的多項工程經(jīng)驗，廢水水質基本如下（水沖豬糞便法清理糞渣情況下）：codcr：800010000 mg/lbod5 ：30005000 mg/l精品.nh3-n：10001500 mg/lss：50007000 mg/l 糞大腸菌體2.4108個廢水排放量: 20 m3/d根據(jù)項目所在地受納水體功能及當?shù)丨h(huán)保部門要求，廢水經(jīng)治理后要求出水水質達到畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準（gb18596-2001）標準要求，廢水中污染物及其濃度和排放要求codcr 8000mg/l左右bod5 3250mg/l 左右ss 2000mg/l 左右ph 69參照同類廢水原水指

4、標，確定本項目養(yǎng)豬場廢水指標如下表一廢水進水水質及出水執(zhí)行標準要求 單位:（mg/l） ph除外名稱廢水污染物濃度codcrbod5nh3-n總磷ss蛔蟲卵大腸菌群數(shù)(個/l)廢水水質8000100003000500010001500500070002.4108排放標準4001508082002100004、設計出水水質執(zhí)行畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準（gb 18596-2001）控制項目五日生化需氧量(mg/l)化學需 氧量 (mg/l)懸浮物 (mg/l)氨氮 (mg/l)總磷 (以p計) (mg/l)糞大腸菌群數(shù) (個l)蛔蟲卵 (個l)標準值150400200808.0100002.0三、

5、廢水處理工藝設計（一）設計方案的編制依據(jù)、國家技術標準和規(guī)范、原則和范圍精品.a 、編制依據(jù)1、中華人民共和國環(huán)境保護法 (1989 年 12 月)2、中華人民共和國污水污染防治（1996年）3、 環(huán)保局提供的參考水質及處理要求4、新余市農(nóng)業(yè)局、新余市環(huán)保局文件余農(nóng)字201723號5、城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準（gb189182002）6、畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準（gb185962001）7、城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準（gb309693）b 、設計標準與規(guī)范本污水處理工程執(zhí)行的國家專業(yè)技術規(guī)范與標準如下： 農(nóng)用污泥中污染物控制標準 (gb4284-84)室外排水設計規(guī)范 (gb50014-2016

6、)工業(yè)建筑防腐蝕設計規(guī)范 (gb50046-2008)建筑結構荷載規(guī)范 (gb50009-2001)建筑設計防火規(guī)范 (gb50016- 20014)給水排水工程構筑物結構設計規(guī)范 (gb50069-2002)給水排水工程鋼筋混凝土水池結構設計規(guī)程(cecs138-2002)混凝土結構設計規(guī)范 (gb50010-2015)建筑地基基礎設計規(guī)范 (gb50007-2011)鋼結構設計規(guī)范 (gb50017-2014)砌體結構設計規(guī)范 (gb50003-2011)構筑物抗震設計規(guī)范 (gb50191-2012)建筑地基處理技術規(guī)范 (jgj79-2012)供配電系統(tǒng)設計規(guī)范 (bg50052-20

7、09)電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規(guī)范 (gb50062-92)建筑防雷設計規(guī)范 (gb50057-2011)精品.爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范 (gb50058-2014)c 、設計范圍1、污水預處理單元厭氧反應設施設計，站內(nèi)的廢水處理工藝設計和污泥處理工藝設計。2、建筑物的設計和構筑物的設計3、污水處理系統(tǒng)及設備設計和選型4、電器及儀表設計5、設備安裝設計6、廢水處理系統(tǒng)工藝管網(wǎng)設計（二）方案設計的原則本工藝設計遵循以下原則：1、工藝技術保證處理出水的各項指標達到排放標準；2、技術先進可靠，工程投資經(jīng)濟合理；3、平面布置合理，結構緊湊，節(jié)省占地面積；4、工藝采用高程布置，做到動力

8、最少。5、工藝中的各處理單元設計選型合理，操作管理方便，設備維修方便，從而達到運行費用最低。（三）工藝流程的確定由于養(yǎng)豬廢水的污染物 cod 濃度較高，根據(jù)我們以往的類似廢水處理的工程經(jīng)驗及養(yǎng)豬場排水特點，采用厭氧反應器強化厭氧生化處理，然后再進行“a2/o”生物膜接觸氧化處理工藝，這樣不但可以保證達標排放，而且可以產(chǎn)生能源沼氣，所以，我們決定采用水解酸化+厭氧+好氧(生物接觸氧化)的處理工藝。（四）工藝流程圖（工藝高程圖見附圖）精品.上清液養(yǎng)豬原糞便水收集池水解酸化池uasb厭氧生化反應器或沼氣池固液分離一體化a2/o接觸氧化好氧處理設備沉淀池紫外線消毒達標排放污泥干化、消化池回收加工生態(tài)肥

9、污泥污泥原水（五）工藝流程說明養(yǎng)豬廢水經(jīng)過水沖除糞池進入糞便水收集池，去除大部分泥沙及固體污染物后，靠重力自流進入水解酸化池，然后經(jīng)泵提升進入uasb反應器。高效厭氧反應器去除大部分有機污染物，然后進入a2/o生物膜接觸氧化反應池，進行生化好氧處理；a2/o生物膜接觸氧化反應池排水時的上清液經(jīng)沉淀池去除懸浮物后平流進入消毒池，處理后污水經(jīng)消毒后達標排放。a2/o生物膜接觸氧化反應池內(nèi)不斷新陳代謝，附在載體上的膜經(jīng)新陳代謝后慢慢脫落，并不斷的有新的菌膜附掛，脫落變成污泥的生物膜重力排入污泥池，然后經(jīng)干化場消化處理后制成生態(tài)肥用于農(nóng)田。收集池的底層污泥重力進入污泥池進行后處理。a、厭氧反應理：精品

10、.廢水厭氧生物處理是在無分子氧條件下通過厭氧微生物（包括兼氧微生物）的作用，將廢水中的各種復雜有機物分解轉化成甲烷和二氧化碳等物質的過程，也稱為厭氧消化。 厭氧生物處理是一個復雜的微生物化學過程，依靠三大主要類群的細菌，即水解產(chǎn)酸細菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細菌和產(chǎn)甲烷細菌的聯(lián)合作用完成。因而粗略地將厭氧消化過程分為三個連續(xù)的階段，即水解酸化階段、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段和產(chǎn)甲烷階段，如下圖所示： 4% h2 24% 28% 76% 復雜有機物 高級有機酸 ch4 52% 72% 20% 乙酸 （1）水解酸化 （2）產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸 （3）產(chǎn)甲烷 第一階段為水解酸化階段。復雜的大分子、不溶性有機物先在細胞外酶的作用下水解

11、為小分子、溶解性有機物，然后滲入細胞體內(nèi)，分解產(chǎn)生揮發(fā)性有機酸、醇類、醛類等。這個階段主要產(chǎn)生較高級脂肪酸。含氮有機物分解產(chǎn)生的nh3除了提供合成細胞物質的氮源外，在水中部分電離，形成nh4hco3 ，具有緩沖消化液ph值的作用。 第二階段為產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段。在產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細菌的作用下，第一階段產(chǎn)生的各種有機酸被分解轉化成乙酸和h2，在降解奇數(shù)碳素有機酸時還形成co2 。 第三階段為產(chǎn)甲烷階段。產(chǎn)甲烷細菌將乙酸、乙酸鹽、co2 和h2 等轉化成甲烷 。 精品.雖然厭氧消化過程可分為以上三個階段，但是在厭氧反應器中，三個階段是同時進行的，并保持某種程度的動態(tài)平衡。這種動態(tài)平衡一旦被ph值、溫度、有機

12、負荷等外加因素所破壞，則首先將使產(chǎn)甲烷階段受到抑制，其結果會導致低級脂肪酸的積存和厭氧進程的異常變化，甚至會導致整個厭氧消化過程停滯。 b、影響厭氧處理效果的因素 水解產(chǎn)酸細菌和產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細菌，可統(tǒng)稱為不產(chǎn)甲烷菌，它包括厭氧細菌和兼性細菌，尤以兼性細菌居多。與產(chǎn)甲烷菌相比，不產(chǎn)甲烷菌對ph值、溫度、厭氧條件等外界環(huán)境因素的變化具有較強的適應性，且其增殖速度快。而產(chǎn)甲烷菌是一群非常特殊的、嚴格厭氧的細菌，它們對環(huán)境條件的要求比不產(chǎn)甲烷菌更嚴格，而且其繁殖的世代期更長。因此，產(chǎn)甲烷細菌是決定厭氧消化效率和成敗的主要微生物，產(chǎn)甲烷階段是厭氧過程速率的限制步驟。1、溫度條件 溫度是影響微生物生存及生物

13、化學反應最重要的因素之一。各種產(chǎn)甲烷菌的適應溫度區(qū)域不一致，而且最適溫度范圍較小。根據(jù)產(chǎn)甲烷菌適宜溫度條件的不同，厭氧法可分為常溫厭氧消化（1030）、中溫厭氧消化（3538）和高溫厭氧消化（5055）三種類型。 2、ph值 每種微生物可在一定的ph值范圍內(nèi)活動，產(chǎn)酸細菌對酸堿度不及產(chǎn)甲烷細菌敏感，其適宜的ph值范圍較廣，在4.58.0之間。產(chǎn)甲烷菌要求環(huán)境介質ph值在中性附近，最適ph值為7.07.2 ，ph6.67.4較為適宜 。由于產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷大多在同一構筑物內(nèi)進行，故為了維持平衡，避免過多的酸積累，常保持反應器內(nèi)的ph值在6.57.5（最好在6.87.2）的范圍內(nèi)。 精品.3、氧化還原

14、電位（無氧環(huán)境）無氧環(huán)境是嚴格厭氧的產(chǎn)甲烷菌繁殖的最基本條件之一。產(chǎn)甲烷菌對氧和氧化劑非常敏感，這是因為它不象好氧菌那樣具有過氧化氫酶。c、a2/o生物膜接觸氧化反應原理a2/o（a/a/o）法即厭氧/缺氧/好氧生物膜法。其構造是在a/o工藝的厭氧區(qū)之后、好氧區(qū)之前增設一個缺氧區(qū)，好氧區(qū)具有硝化功能，并使好氧區(qū)中的混合液回流至缺氧區(qū)進行反硝化，使之脫氮。污水在流經(jīng)三個不同功能分區(qū)的過程中，在不同微生物菌群作用下，使污水中的有機物、氮和磷得到去除，達到同時進行生物除磷和生物除氮的目的。其流程見下工藝圖。在系統(tǒng)上，該工藝是最簡單的除磷脫氮工藝，在厭氧、缺氧、好氧交替運行的條件下，可抑制絲狀菌的繁殖

15、，克服污泥膨脹，使得svi值一般小于100，有利于泥水分離，在厭氧和缺氧段內(nèi)只設攪拌機。由于厭氧、缺氧和好氧三個區(qū)嚴格分開，有利于不同微生物菌群的繁殖生長，脫氮除磷效果好。目前，該法在國內(nèi)外廣泛使用，運行良好。出水原水沉淀池缺氧區(qū)好氧區(qū)厭氧區(qū)混合液回流污泥回流附圖 a2/o工藝流程圖（六）主要構筑物及設備設計說明1、主要構筑物養(yǎng)殖糞便收集池精品.功能：利用自制濾網(wǎng)進行過濾去除大部分大顆粒豬糞滓，以減輕后處理負荷，同時也減少對泵的損害。結構規(guī)格：規(guī)格：長 3.6m，寬 2.7m，深 2.1m。結構：磚混結構。水里停留時間（ hrt）：4h水解酸化池帶（攪拌器）功能：該工藝不具有厭氧消化過程中對環(huán)

16、境條件嚴格要求，及降解速度較慢的甲烷發(fā)酵階段，將系統(tǒng)控制在缺氧狀態(tài)下的水解酸化階段。其原理是通過水解菌、產(chǎn)酸菌釋放的酶促使水中難以生物降解的大分子物質發(fā)生生物催化反應，具體表現(xiàn)為斷鏈和水溶，微生物則利用水溶性底物完成胞內(nèi)生化反應，同時排出各種有機酸。水解酸化過程能將廢水中的非溶解態(tài)有機物截留并逐步轉變?yōu)槿芙鈶B(tài)有機物，一些難于生物降解大分子物質被轉化為易于降解的小分子物質如有機酸等，從而使廢水的可生化性和降解速度大幅度提高，以利于后續(xù)好氧生物處理。 水解池的啟動通過調整水力停留時間利用水解、產(chǎn)酸與甲烷菌生長速度的不同。利用水的流動造成甲烷菌在反應器中難于繁殖的條件。省去了氣體回收部分。具有較好的

17、抗有機負荷沖擊能力。水解過程可改變污水中有機物形態(tài)及性質有利于后續(xù)好氧處理。水解、產(chǎn)酸階段的產(chǎn)物主要為小分子的有機物，可生物降解性一般較好。因此水解池可以改變原污水的可生化性，從而減少反應時間和處理的能耗。精品.對固體有機物的降解可減少污泥量，其功能于消化池一樣。工藝僅產(chǎn)生很少的難厭氧降解的剩余污泥，故能實現(xiàn)污水、污泥同時處理，不需要經(jīng)常加熱的中溫消化池。池子不需要密閉，不需要攪拌器，不需要水、氣、固三相分離器，降低了造價和便于維護。由于反應控制在第二階段完成前，出水無厭氧發(fā)酵的不良氣味。投資費用低的特點，主要利用是利用部分顆?；瘏捬蹙到獾拇罅坑袡C污染負荷。帶蓋封閉式保溫，能出沼氣。設計參數(shù)

18、：規(guī)格：長 3.6m，寬 2.4m，深 2.5m攪拌器：一臺水力停留時間（ hrt）：12小時結構：磚混結構。 uasb厭氧反應器功能： 本處理工藝中二級厭氧反應器選用 uasb 反應器，uasb反應器是處理效率相對較高的厭氧處理反應器，具有容積負荷高，水力停留時間短等優(yōu)點。 主要利用是利用顆?；瘏捬蹙到獾拇罅坑袡C污染負荷。設計參數(shù)：規(guī)格：3.2m5.5m水力停留時間（ hrt）：25 小時污水提升泵：一臺結構：鋼結構。.中間池：精品.功能：蓄調uasb出水，稍加沉淀后進入a2/o生物膜一體化設備處理。設計參數(shù)：規(guī)格：長 2.4m，寬 1.8m，深 1.5m。水力停留時間（ hrt）：4 小

19、時結構：磚混結構。一體化 a2/o生物膜接觸氧化反應處理設備a2/o生物膜接觸氧化是除磷脫氮好氧處理工藝，選擇 a2/o生物膜接觸氧化處理工藝一般根據(jù)污水可連續(xù)排放的特點及要求在同時去除 cod 同時還要去脫氨除磷功能。池體設計采用一體化鋼結構設備（內(nèi)置設備室：含回轉式鼓風機2臺、污水循環(huán)泵一臺、系統(tǒng)控制柜一面、曝氣系統(tǒng)、紫外線消毒設備一臺、斜管填料、生物膜填料）池體設計參數(shù)：長 7.2m，寬 2.2m，高2.2m。結構：鋼結構。污泥干化場功能：來自污泥緩沖池的污泥重力排入干化場進行處理，干化床的濾液回流經(jīng)污水緩沖池重新進行處理.。上部污泥干水力停留時間（ hrt）：30 小時規(guī)格：3.0m2

20、.1m1.5m結構：磚混結構。四、處理效果預測處理效果主要按預沉、厭氧和好氧處理三階段預測，整個工藝以污水的達標排放為終點。處理單元指標codbodssnh3-ntp大腸桿菌預沉池進水100008000500030005000-300010002.4108精品.mg/l出水900072004500270037502250935效率10%10%25%6.5%水解酸化mg/l 進水900072004500270037502250935出水630050402925175526251575795效率30%35%30%15%uasbm反應器mg/l進水63005040292517552625157579

21、5出水157512605853511444866676效率75%80%45%15%中間水池mg/l進水157512605853511444866676出水14961197556334217130670效率5%5%85%10%a2/o生物膜接觸氧化工藝ml/l進水14961197556334217130670出水449359167100653967效率70%70%70%90%沉淀池 進水449359167100653967出水4273411671003267效率5%0%95%0%紫外線消毒處理效率%進水42734116710032672.4108出水38533814285323710000效率1

22、0%15%0%45%98%排放標準值40015020080810000五、污水處理站的總平面布置1、 污水處理站的位置（詳見總平面布置圖附圖）2、 主要建筑物、構筑物布置（詳見建施附圖）3、 管道布置（詳見工藝圖附圖）4、總占地面積 20mx15m=300 m2六、建筑、結構設計精品.1、 建筑設計遵循主要設計規(guī)范1） 砌體結構設計規(guī)范 gb50003-20112） 建筑地基基礎設計規(guī)范 gb50007-20113） 混凝土結構設計規(guī)范 gb50010-2011本污水處理站設計建筑物及構筑物分為水處理構筑物和輔助建筑物。水處理構筑物包括原水收集池、水解酸化池、uasb厭氧反應器基礎、中間水池、

23、a2/o生物膜接觸氧化一體化設備基礎、污泥干化池。2、 結構設計本污水處理水處理構筑物和輔助建筑物為鋼筋混凝土或磚混結構。按照目前地質報告和地震烈度設防報告及防震要求規(guī)定進行設計，其中水處理構筑物對地基有較高的要求。七、供配電1、 供電電源及配電污水處理站的動力電源由養(yǎng)殖場內(nèi)配電室引來，其中照明電為 220v專用照明電源，電源線均為電纜直埋進線。2、 用電負荷根據(jù)設計要求本污水處理站的用電負荷：總裝機容量為 3.5kw，常用運行功率1.5kw。八、投資估算（一）投資概算依據(jù)1、 本概算的土建部分依據(jù)當?shù)氐慕ㄖ┕挝坏娜≠M標準。設備及材料部分依據(jù)現(xiàn)行價格水平，標準設備按現(xiàn)行出廠價格計算，非標按

24、類似產(chǎn)品價格計算。2、 本概算未含征地及相關費用，也未含電增容費。3 、 本概算未考慮不可見費用如漲價及建設期銀行貸款利息。精品.a、主要建（構）筑物一覽表序號建（構）筑物名稱規(guī)格及材質單位數(shù)量單價合價備注單位數(shù)量1糞便儲存池磚混結構3.6m2.7m2.1mm3203206400新建2水解酸化池鋼混結構3.6m2.4m2.5m32265014300新建3中間池磚混結構2.4m1.8m1.5mm36.53202080新建4uasb生化厭氧池基礎素混結構3.5m0.5mm34.818504080新建5一體化設備基礎素混8m2.5m0.25mm220951900新建6污泥干化池磚混結構3.0m2.1m1.5mm39.53203040新建731800b、主主要設備一覽表序號建（構）筑物名稱規(guī)格及材質單位數(shù)量單價合價備注單位數(shù)量1一體化設備鋼結構7m2.2m2.2m套1750002uasb反應器鋼結構（帶保溫）3.25.5套11870003回轉風機hz201臺29000180004提升泵40wq12-15-1.5臺2190038005循環(huán)泵ihh40-25-125、p=1.5kw臺2190038006污泥泵dfzwl20r、p=0.4kw臺1250025007膜式曝氣管r45套3518063008斜管填料m33650