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（9）《畜禽养殖业污染防治技术规范》（HJ/T81-2001）
（10）《室外排水设计规范》（GB50014-2006）
（11）《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046-2008）
（12）《畜禽养殖业污染防治技术规范》（HJ/T81-2001）
（13）《畜禽场环境质量及卫生控制规范》（NY/T1167-2006）
（14）《畜禽粪便无害化处理技术规范》（NY/T1168-2006）
一.2.4设计原则
（1）遵循全面规划、分期实施的原则，使工程建设与厂区的发展相协调，既保护环境，又最大程度地发挥工程效益。
（2）根据设计进水水质和出水水质要求，选用稳定可靠的工艺，采用先进的技术和先进设备，保证出水水质、高效节能、经济合理，确保污水处理效果。
（3）提高自动化水平，降低运行费用，减少日常维护检修工作量，改善工人操作条件。
（4）各处理构筑物尽量集中，节约用地，扩大绿化面积，并留有发展余地，使厂区环境和周围环境协调一致。
（5）厂区建筑风格力求统一，简洁实用、美观大方，并与厂区周围景观相协调，提供较舒适的工作环境。
一.3设计内容
一.3.1设计范围
本次方案设计范围主要包括：
（1）在业主规划区域内作废水处理系统的总体规划；
（2）废水处理工艺选择；
（3）污水处理站处理系统平面；
（4）废水处理系统中各构筑物以及相关的建筑物设计；
（5）设备的选型；
（6）工程造价估算；
（7）运行成本的核算。
（8）本工程设计范围为业主规定的废水处理范围，不含厂区雨水及生活污水；
（9）本工程设计包括废水处理工艺、总图、建筑、结构、电气、自控、仪表等专业；
（10）本工程设计自原有生产废水调节池至达标排放监测口止；
（11）本工程所需的电源、自来水管，由建设方按设计要求送至废水处理站界区范围内；
（12）工程范围：
序号
内容
建设方
设计/施工方
备注
一、临时措施
1
临时施工用地提供
√
2
临时施工办公室
3
临时水、电接口
4
施工安全措施
5
相关保险费用
二、土建工程
室外土建
设备基础
室内加药槽防腐
控制室及机房隔墙
操作室门窗
6
走道、栏杆及爬梯
7
预埋件、穿墙管及相关图纸
三、机械工程
设备及材料采购
设备及材料包装、运输、保险、卸货、就位
设备及材料制作、安装、组合
设备及管道的油漆，标识
操作台、设备架台及栏杆
四、配管工程
污水站內所有配管、配件及支吊架
废水排放管道进入污水站的管线工程
废水处理站处理水外排放管线
给水至污水站管线
接原有给水管道
污水站内的给水管线
五、电气及仪表工程
一次性电源至污水站的动力电
污水站内的电气及仪表工程
污水站的内外照明
风机房的排风机及配电
现场及控制室的控制台
防雷接地工程
六、调试及技术培训
调试运行及技术培训
调试用药品及材料供应
水质检测及分析
日常保养费用（含消耗品更换）
七、预埋管线及预埋件工程
八、污水站的固体废弃物处理
十、污水站的压缩空气
根据建设方工艺流程需要
十一、污水站的消防系统
十二、污水站的应急用电
建设方承担
十三、污水站的噪音防治
十四、申请相关环保报检验收
十五、设计施工图
3份
十六、保证处理后水质符合设计标准
十七、竣工资料
一.3.2设计规模
根据某养猪企业提供的相关数据，年存栏量4200头已建猪舍排入该处理系统。
排水量根据《畜禽养殖业污染物排放标准》（DB44/613-2009）集约化畜禽养殖业水冲最高允许排水量计算。
近期内本项目设计废水总量为Qd=200m3/d，每天按24h设计，总设计处理水量：
Qh＝8.4m3/h。
集约化畜禽养殖业水冲工艺最高允许排水量
种类
猪
[m3/（百头·
天）]
鸡
[m3/（千只·
牛
季节
地区
冬季
夏季
珠三角标准值
2.5
3.0
0.5
0.8
16
25
其他地区标准值
3.5
1.2
20
30
注：
废水最高允许排放量的单位中，百头、千只均指存栏数。
春、秋季废水最高允许排放量按冬、夏两季的平均值计算。
一.3.3设计进出水质
参照同类猪场废水的水质状况，确定该项目沼气池出水水质如下表所示：
进出水水质指标
项目
pH
SS
CODCr
BOD5
NH3-N
TP
大肠杆菌群数
（个/l00ml）
进水
6～9
2400
1600
1200
315
120
1.44×
105
以上单位除了pH为无量纲和特别注明外，其余单位均为mg/L
根据《畜禽养殖业污染物排放标准》（DB44/613-2009）集约化畜禽养殖业水污染物最高允许日均排放浓度各项指标如下：
集约化畜禽养殖业水污染物最高允许日均排放浓度
控制项目
五日生化需氧量（mg/L）
化学需氧量（mg/L）
悬浮物（mg/L）
氨氮（mg/L）
总磷（以磷计）（mg/L）
粪大肠菌
群数
蛔虫卵
（个/L）
140
380
160
70
7.0
1000
2.0
其他地区
标准值
150
400
200
80
8.0
参照同类猪场废水的水质状况，确定该项目的平均进出水水质指标如下表所示：
出水
≤160
≤380
≤140
≤70
≤7.0
去除率（%）
≥90
≥95
≥94
≥84
≥96
≥99.9
第二章污水处理方案工艺选择
污水处理工艺的选择直接关系到处理后出水的各项水质指标能否稳定可靠地达到排放标准的要求、建设投资和运行成本是否节省、运行管理及维护是否方便，及占地指标是否较低，因此，污水处理工艺方案的选定是污水处理站的成功与否的关键。
二.1废水产生环节
养猪废场主要产污环节为猪的生长过程的各种排泄物排放（俗称猪粪尿排放）和厂区清洗水，一切污染物及其影响均由此来。
除养猪生产本身的污染排放外，养猪场内人员生活办公也会产生污染物。
但这些污染因素与养猪产生的污染物相比较少，因此以养猪废水为主要污染产生环节。
养猪废水中的主要污染物为BOD5、CODCr、SS、氨氮。
二.2污水重点处理污染物
（1）BOD5
污水中BOD5的去除主要靠微生物的吸附与分解代谢作用，厌氧条件下生成CH4、CO2等气体。
好氧活性污泥中的微生物在有氧的条件下将污水中的一部分有机物合成新细胞，将另一部分有机物进行分解代谢，以便获取细胞合成所需的能量，其最终产物为CO2和H2O等稳定物质，然后通过泥水分离来完成。
一般来说，在污泥负荷≤0.2kgBOD5/kgMLSS•d时，很容易使出水BOD5保持在150mg/L以下。
（2）CODCr
CODCr的去除原理与BOD5基本相同，其去除取决于原废水的可生化性，它与排放的废水组成有关。
根据本项目进水水质，CODCr和BOD5平均浓度分别为8000mg/L和4000mg/L,进水BOD5/CODCr=0.5，可生化性较好。
（3）SS
由于生产废水中原SS含量较大，要控制出水的SS浓度在200mg/L以内，必须通过一定的途径去除。
所以SS也将是本工程的重点处理项目。
（4）氨氮
在原废水中，氮的存在形式以有机氮和氨氮（NH3-N）为主，污水中有机氮和氨氮的总量称为凯氏氮（TKN）。
污水生物处理过程中氮的转化包括氨化、同化、硝化和反硝化作用。
污水中有机氮主要以蛋白质、多肽和氨基酸的形式存在，通过水解或氨化作用转化为氨氮，生物脱氮的基本原理就在于，在有机氮转化为氨氮的基础上，通过硝化作用将氨氮转化为亚硝态氮和硝态氮，再通过反硝化作用将硝态氮转化为氮气从水中逸出，从而达到脱氮的目的。
硝化作用是在有氧存在的情况下，氨氮被硝化菌氧化为亚硝酸盐并进一步被氧化为硝酸盐的过程。
反硝化作用是在缺氧的条件下，通过反硝化菌的作用下将硝化过程中产生的亚硝酸盐和硝酸盐还原成气态氮的过程。
在硝化与反硝化过程中，影响其脱氮效果的因素主要是温度、溶解氧、pH值以及C/N比。
对于活性污泥系统，由于硝化菌比增长速率低，世代期长，因此要取得较好的硝化效果，就必须有足够长的泥龄。
此外，由于异氧菌的竞争作用，使硝化菌的生长受到抑制，要保证处理系统的硝化反应正常进行，一般认为处理系统的BOD负荷要低于0.15kgBOD5/kgMLSS•d。
由于溶解氧会与硝酸盐竞争电子供体，同时分子态氧也会抑制硝酸盐还原酶的合成及其活性，因此，生物反硝化需要保持严格的缺氧条件，一般认为，活性污泥系统中，溶解氧应保持在0.5mg/L以下。
二.3好氧处理工艺的选定
好氧处理是指在好氧状态下，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。
二.3.1各类好氧工艺性能概述
（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
工艺过程：
废水在生物接触氧化池是通过生物膜和活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：
SequencingBatchReactor，简称SBR）
废水间歇式曝气池排放
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：
①进水期；
②曝气期；
③沉淀期；
④排水排泥期；
⑤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，池容积利用率低，瞬时排水量大，要求排水管径大。
二.3.2各类好氧工艺性能比选
几种典型的好氧工艺适用性能比较表
反应器名称
优点
缺点
适用范围
传统活性污泥法
去除率高，效果稳定，耐冲击负荷大
容积负荷率低，效率较低，出水水质较差
适用于水量较大的连续排放的污水处理站
生物接触氧化法
处理效果稳定，耐负荷冲击能力强，污泥量少，易操作管理
投资较大，去除率比活性污泥法低，且填料更换费用高
适用于水量较小，水质变化较大，出水水质要求稳定
序批式间歇活性污泥法（SBR）
SVI值较低，污泥易于沉淀，不产生污泥膨胀力强，出水水质相对较好
要求自动化程度高，池容积利用率低，瞬时排水量大
适合间歇排放的废水的处理
二.3.3工艺确定
从以上列表可知，各种类型的好氧工艺各有其优缺点和使用范围，在一定的条件下选择合适的工艺型式是好氧工艺处理成功的关键所在。
根据本工程水量较小、排水不均匀、有机物浓度高、氨氮浓度高等特点。
本着从经济效益、社会效益和环境效益相结合的观点出发，在二级生化处理系统中我们拟采用序列间歇活性污泥法（SBR）及混凝脱色处理工艺相结合再结合水花园进一步处理及美化周围环境。
第三章工艺设计
三.1处理工艺
三.1.1工艺流程图
三.1.2工艺流程说明
猪场粪便废水经管道或明沟进入沉砂格栅池经均浆搅拌后提升至格栅过滤机粗细格栅，大量的猪屎粪便及不经意流失到下水道的手套、塑料袋、草根、小砂石等都在此环节去除，而后废水自流进入水压式沼气池，经厌氧出水后再进入调节池，其产生的沼气经脱硫净化后供给用户作为能源利用。
调节池的作用是均衡水质水量。
调节池内设置污水提升泵，把均质后的废水提升至SBR池内。
SBR（sequncingbatchreactor）法是一种序批式生物反应器间歇运行的活性污泥法污水处理工艺。
SBR工艺流程简单，布置紧凑。
可省去二沉池、污泥回流系统，耐水量和水质负荷冲击，运行方式灵活多变并可组成多种工艺路线。
SBR反应器中，将曝气池和沉淀池的功能合二为一，集中在SBR池子上。
污水分批进入反应池，按顺序进行反应、沉淀、排出上清液和闲置过程完成一个运行操作周期，一切过程都在一个设有曝气装置的SBR反应池内进行。
污水进入SBR池后，污染物和池内的活性污泥充分混合，高效分解去除。
污水在池内沉淀澄清，上清液自流进集水池。
通过混凝沉淀，投加相关的化学药剂，将废水中的污染物进行有效去除。
加药后废水形成絮状矾花在沉淀池内进行沉降。
经过一定时间的静置沉降后，污泥沉落至泥斗，由排放污泥污浓缩池进行浓缩处理。
为进一步降低好氧池及沉淀后出水的污染物浓度，设置大面积的水花园，利用水生植物的生物吸附作用将未能去除的污染物进一步处理,同时也美化周围环境。
为保证出水的细菌指标达到处理效果，沉淀后的上清液进入消毒池内消菌杀毒再进入水花园。
经过以上处理工艺，污水能达标排放。
三.1.3处理效果设计
污水处理效果设计见下表
污水处理各构筑物处理效果表
处理单位
CODcr
大肠杆菌群数（个/l00ml）
（mg/L）
（mg/L）
沼气池出水水质
调节池
-
出水浓度
1520
1140
SBR池
50
60
456
228
126
48
集水池
混凝沉淀池
75
240
110
12
4.32×
104
消毒清水池
98
860
水花园
40
65
96
274
4.2
518
排放口
除pH外，其余项目标准值单位均为mg/L。
三.2各处理单元设计及说明
三.2.1格栅沉砂池（现场已建成）
三.2.2沼气池（现场已建成）
三.2.3调节池
主要作用：
调节水量，保证后续进水均匀。
（1）设计参数：
数量：
1座
停留时间：
8.0h
工艺尺寸：
4.0×
4.5m
有效容积：
67.2m3
结构型式：
地下钢混结构
（2）主要配套设备
a）空气搅拌系统
1套
b）废水提升泵
流量：
Q＝10m3/h
扬程：
H=9m
功率：
N＝0.75kW
2台，一用一备
产地：
国产
c）超声波液位计
1个
d）流量计
Q＝0~20m3/h
三.2.4SBR池
（1）设计参数
设计流量:
8.4m3/h
1座（六格）
半地下钢混结构
工艺尺寸:
16.0×
10.0×
5.5m
总有效容积：
800m3
a）微孔曝气盘
534套
b）生物菌种
一批
中大环保
c）污泥提升泵
2台
e）超声波液位计
6个
f）滗水器
3套
g）进水电动阀
6台
h）进气电动阀
三.2.5集水池
设计流量：
2.0×
3.5m
有效体积：
24m3
a）污水提升泵
b）超声波液位计
三.2.6混凝池
投加药剂，使之达到化学药剂与污染物混合反应，形成絮状物，为进一步沉淀去除污染物准备。
2.5×
0.8×
7m3
三.2.7沉淀池
投加药剂，使之达到化学沉淀进一步有效去除污染物，保证出水达标。
表面负荷：
1.0m3/m2·
h
3.7×
32m3
a）蜂窝斜管填料
9.3m2
规格：
直径Ø
材质：
PP
b）斜管填料支架
1批
碳钢防腐
三.2.8消毒池
投加消毒剂，保证消毒剂与水的接触时间，在消毒池内消菌杀毒保证出水的细菌指标达到处理效果。
一座
接触时间：
0.6h
0.7×
5.3m3
三.2.9水花园
20.0×
1.5m
1座（三格）
2000m3
水力负荷：
0.50m3/㎡·
d
土壤层厚度：
10cm
填料层厚度：
70cm
填料粒径：
40~50mm
疏水层厚度20mm
防渗层厚度：
30cm
床体底部坡度：
0.2%
滤床深度：
0.9m
（2）主要设备：
a）水生植物
物种：
香根草、黑麦草、象草等
b）专性填料
c）布水系统
三.2.10污泥浓缩池
储存沉淀池排放的污泥。
6.5m3
三.2.11排放口
对排放的废水进行流量监控并作监测取样。
砖砌
超声波明渠流量计
三.2.12设备间
平面尺寸：
8.6×
7.6×
3.2m
地上框架结构
a）罗茨鼓风机
型号：
GRB-40
参数：
Q＝2.5m3/min，H＝6m，N＝4kW
b）厢式压滤机
XAMZ10/630-UBK
N＝2kW
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