某养殖废水设计方案.docx
《某养殖废水设计方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《某养殖废水设计方案.docx（24页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
某养殖废水设计方案
第一章项目概述
1.1项目概述
贵公司是以养猪为主的企业，每年养猪1000头，该养殖场废水主要包括尿、部分粪便和养殖舍的冲洗废水，该类废水有机物浓度高、悬浮物多，氨氮含量高、臭味大。
排入河后，不仅造成水体严重富营养化，也是学多疾病传播的媒介。
×
南昌市××××净化设备有限公司（××××××××净化设备有限公司，系分公司）应贵公司的邀请，根据该厂提供的相关资料并结合自身多年的废水处理设计施工经验，编制本次《养殖废水处理设计方案》，供贵厂领导以及上级主管部门审定。
根据贵单位污水排放情况，以及环境保护部门对贵单位污水排放标准，决定采用先进、成熟稳定、经济、占地面积小、使该厂污水早日达标排放的工艺，促进环境与经济持续发展。
1.2设计范围
本次污水处理方案编制范围：
1、污水处理站范围内的工艺设计，结构设计，公用工程、电气及自动化控制，设备选型等；
2、从污水进入污水处理场到最终的达标排放；
3、本污水处理场的工艺流程图、配电系统图的设计；
4、投资成本、运行成本的估算；
5、污水处理设备的供应、系统配电设施及设备的安装、土建设施施工、系统调试；
6、污水处理站正常运行的详细操作说明书。
第二章设计依据及设计原则
2.1设计依据
1、贵公司所提供的数据及排放要求；
2、《污水综合排放标准》GB8978-1996；
3、《×××××××水污染物排放标准》DB51/190-93；
4、《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596-2001）
5、《工业企业设计卫生标准》（TJ36-79）；
6、《中华人民共和国环境保护和水污染防治法》；
7、《建设项目环境保护设计规范》877国环字第002号文；
8、《给排水管道工程施工验收规范》；
9、《中华人民共和国水土保持法》（1991-6-29）；
10、《国务院关于环境保护问题的决定》，国环发[1996]31号；
11、四川省人民政府[1996]142号《四川省人民政府关加强环境保护工作的决定》；
12、国家环保局、国家经贸委《关于禁止向西部地区转移污染的紧急通知》；
13、《工业企业噪声控制设计规范》（GB3095-1996）；
14、《室外排水设计规范》（GBJ14-87）（1997年版）；
2.2设计原则
1）贯彻国家关于环境保护的基本国策，认真执行国家和地方的保护法规、政策、规范和标准；
2）根据进污水处理场污水水质及达标水质要求，选用适合贵单位实际的、可靠的、高效的、经济合理的工艺，采用先进的处理设备，提高污水处理效果，达到低能耗、低投资、少占地、管理方便、运行稳定、工期短的目的；
3）工艺流程先进、简洁、可靠，便于操作管理，保证水质一次性达标；
4）采用先进、可靠的自动化控制技术，提高污水处理场管理操作水平，保证污水处理场运行在最佳状态，选用的监控仪表能运行稳定，维修方便，操作简便；
5）选用质量好、价格低、效率高的污水处理专用设备，减少维护工作量，增强运行的稳定性；
6）废水处理场总体布局、统一规划，与厂区和周围环境相协调；
7）无二次污染、清洁及安全生产原则；
8）污水处理功能分区明确，便于生产与管理，减少生活区、生活管理区之间的相互干扰，同时尽量考虑分期建设、扩建的可能性，尽量减少占地面积。
第三章污水处理站设计背景资料
3.1设计污水处理站进水水量
由于业主没有提供详细的资料，按照行业标准以及我公司多年的经验，按排放量为1.6～1.8m3/d.百头，计划规模为1000头，考虑一定的富余量，设计处理量为20m3/d.
3.2设计污水处理站进水水质
由于业主没有提供详细的水质资料，参照行业标准，设计进水水质如下所示：
废水水质数据（单位：
mg/L）
指标
CODcr
BOD5
NH4-N
SS
PH
进水水质
15000～20000
8000～10000
800～1000
10000
6～8
3.1.3设计出水水质
①根所产生的污水在处理后达到《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596-2001）
PH=6～9
CODcr≤400mg/L
BOD5≤150mg/L
NH4-N≤80mg/L
SS≤200mg/L
②要求产生剩余污泥有妥善解决办法,以免产生二次污染。
③工艺选择先进可靠，运行稳定、操作管理方便、投资经
济、运行费用低。
④设备选型要求节能、性能稳定、低噪声、经济实际可行.
3.2工艺选择
选择污水处理工艺，首先应考虑处理工艺的实际效果，必须使处理工艺的去除效果满足污水处理程度的要求，使污水处理厂出水水质达标。
其次，还要考虑工艺的可靠性、稳定性。
因为污水是不断变化的，随生产批次不同、生产品种不同、生产量不同等，会在水质水量上产生一定的变化，因此要求稳定、可靠的工艺。
在保证达标前提下，则应考虑工艺的经济指标。
投资少、运行费用低的工艺是人们的首选，另外，占地少、工艺流程短、运行管理方便亦是选择工艺时应注意的问题。
根据贵公司的废水情况，主要以有机物为主，废水B/C=0.5～0.53，污水具有较好的生化性，但因水质、水量变化较大，有机物浓度高，如单采用好氧工艺很难使出水水质达标。
从目前国内外高浓度废水处理研究成果和实际工程运行效果来看，厌养污泥法COD的去除率远高于好氧活性污泥法。
这主要是因为好氧生物在分解消化废水中的有机物的同时，需要消耗大量的氧气。
如进水有机物含量高时，污泥无法承受高负荷有机物的冲击。
水中溶解氧急剧下降，导致活性污泥失效，无法达到预期处理的效果。
故本次设计的主题工艺采用“沼气池出水+ABR反应池+二级生物接触氧化池+稳定塘”。
3.3工艺流程
3.3.1工艺流程图
沼气池出水
格栅井
ABR反应池
快滤池
一级生物接触氧化池
一沉池
二级生物接触氧化池
絮凝剂絮凝沉淀池污泥浓缩池
稳定糖定期外运
达标排放
3.3.2工艺流程说明
沼气池出水自流入格栅井，去除水中的悬浮物及漂浮物，然后进入ABR反应池，在该池中废水中的大量的有机物被微生物降解，出水经固液分离后自流入生物接触氧化池，在充氧的条件下，通过微生物的新陈代谢作用，彻底降解COD、BOD。
处理后的废水自流絮凝沉淀池进行固液分离，出水再经消毒后外排。
3.4各单元设计
3.4.1格栅井
污水含有大颗粒的悬浮物及漂浮物，若直接将其进入后续处理工艺，会造成管路堵塞，且影响后续工艺的处理效果，根据污水悬浮物含量较高的情况，为节省投资，选用一台清渣格栅，去除水中的悬浮物和杂质，保证后续处理设施及设备的正常运行，作到污水处理效果佳。
格栅安装倾角60度，格栅栅条间距5mm，过栅流速0.5～0.6m/s。
格栅深度由现场情况决定，根据污水中悬浮物含量情况，定期清渣，其渣个和其他固体废弃物一同处理
3.4.2ABR反应池
主要功能：
经预处理后的污水含有较多溶解性的高分子物质，如：
溶解性的油类、脂肪类、蛋白质等，字厌养反应中，投加针对废水专门培养、驯化的特殊厌养菌。
在厌养菌作用下，废水中结构复杂的有机物转化为小分子有机物，然后大部分有机物转化为甲烷和二氧化碳而去除。
以改善后续的好氧生化效果。
设计参数：
设计流量：
20m3/d
进水浓度CODcr=10000mg/l；
CODcr去除率80％；
容积负荷Nv=2.5kgCOD/m3.d；
V=QSr/Nv
式中Q——设计处理流量，m3/d
Sr——去除的有机污染物浓度，kg/m3
Nv——容积负荷，kgCOD/（m3.d）
则V=20×10×80％/2.5=64m3
产泥量的计算
产泥系数r=0.15kg/（kgCOD.d）
设计流量Q=20m3/d
进水浓度S0=10000mg/l
CODcr去除率80%
则ABR·反应器总产泥量为
ΔX=rQSr=0.15×20×10×0.8=24（kg/d）
设污泥含水率为98%，则污泥产量为
Qs=（24/1000）×[1/（1-98%）]=1.2（m3/d）
ABR产生的外排污泥主要是有机污泥，回流到反应池前端。
3.4.3过滤池
主要功能：
为提高出水水质，有效降低水中的SS浓度，并且承受由于水量变化的冲击，出水SS浓度高的情况，设置快滤池，快滤池具有使用方便，造价低等优点。
设计采用经验估算的方法，本工程的快滤池有效容积为5m3.砖混结构，池体要作好防腐防渗工作，施工中采用抗渗混凝土，防腐采用刷沥青漆两边。
配套设备：
不规则填料2m3
3.4.4一级生物接触氧化池
1、原理
生物接触氧化法在运行初期，少量的细菌附着于填料表面，由于细菌的繁殖逐渐形成很薄的生物膜。
在溶解氧和食物都充足的条件下，微生物的繁殖十分迅速，生物膜逐渐增厚。
溶解氧和污水中的有机物凭借扩散作用，为微生物所利用。
但当生物膜达到一定厚度时，氧已经无法向生物膜内层扩散，好氧菌死亡，而兼性细菌、厌氧菌在内层开始繁殖，形成厌氧层，利用死亡的好氧菌为基质，并在此基础上不断发展厌氧菌。
经过一段时间后在数量上开始下降，加上代谢气体产物的逸出，使内层生物膜大块脱落。
在生物膜已脱落的填料表面上，新的生物膜又重新发展起来。
在接触氧化池内，由于填料比表面积较大，所以生物膜发展的每一个阶段都是同时存在的，使去除的有机物的能力稳定在一定的水平上。
生物膜在池内呈立体结构，对保持稳定的处理能力有利。
2、优点
①容积负荷高，处理时间短，节约占地面积由于填料的比表面积大，池内的充氧条件良好。
生物接触氧化池内单位容积的生物固体量高于活性污泥法曝气池及生物滤池。
②生物活性高将曝气管设在填料下，不仅供氧充分，而且对生物膜起到了搅动作用，加速了生物膜的更新，使生物膜活性提高。
另外，曝气会形成水的紊流，使固定在填料上的生物膜可以连续、均匀地与污水相接触，避免生物氧化池中存在的接触不良的缺陷。
由于空气搅动，整个氧化池的污水在填料之间流动，增强了传质效果，提高了生物代谢速度。
③有较高的微生物浓度一般活性污泥法的污泥浓度为2~3g/l，微生物在池中处于悬浮状态；而接触氧化池中绝大多数微生物附着在填料上，单位体积内水中和填料上的微生物浓度可达10~20g/l，由于微生物浓度高，有利于提高容积负荷。
污泥产量低，不需污泥回流，管理方便污泥产量低是由于氧化池内溶解氧高，微生物的内源呼吸进行得较充分，合成物质被进一步氧化池内的微生物食物链比较完全和稳定；生物膜中的厌氧层将部分生物膜分解、溶化，转化成甲烷和有机酸。
④出水水质好而稳定在进水短期内突然变化时，出水水质受的影响很小。
⑤动力消耗低这主要是由于在接触氧化池内有填料存在，起到切割气泡、增加紊动作用，增大了氧的传递系数，省去污泥回流，也使电耗下降。
⑥挂膜方便，可以间隙运行对含菌种少的工业废水，挂膜时接入菌种，运行十来天生物膜就可成熟。
⑦不存在污泥膨胀问题接触氧化池内填料固定在水中，附着在填料上的丝状菌有较强的分解有机物的能力，具有立体结构，但沉降性能差，在曝气池中易随出水流出，因此不宜产生污泥膨胀问题。
设计参数
设计流量：
Q=20m3/d
停留时间:
HRT=12小时
有效容积:
V=12m3
气水比：
15：
1
需气量：
0.25m3/min由罗茨风机提供
工程内容：
钢砖混结构，池内壁做好防腐工作。
附属设备：
弹性填料V=8m3
曝气软管1批
3.4.5一沉池
生物接触氧化池运行一段时间后，老化的生物膜就要脱落，若不及时排除，累积的腐殖污泥就会影响出水水质。
所以必须将废水进行泥水分离。
经一级生物接触氧化池后的废水自流入中沉池，常用的沉淀池有平流式沉淀池，竖流式沉淀池，辐流式沉淀池，本设计选用竖流式沉淀池，因竖流式沉淀池沉淀效果好，对冲击负荷和温度变化的适应能力较强，排泥方便，造价低，施工简易，适用于大、中、小型污水处理场。
设计参数
设计流量：
Q=20m3/d
水力表面负荷q=1m3/m2.h
停留时间:
HRT=2小时
有效容积:
V=2m3
工程内容：
钢砖混结构，池内壁做好防腐工作。
附属设备：
污泥泵一台，Q=5m3/h，H＝15m，N=0.75KW
中心筒布水器一套
3.4.6二级生物接触氧化池
主要功能：
经中沉池后的废水自流入二级生物接触氧化池进一步处理，接触氧化池内设置弹性填料，比表面积320m2/m3。
曝气设备采用膜片式微孔曝气器。
设计流量：
Q=20m3/d
停留时间:
HRT=10小时
有效容积:
V=10m3
气水比：
10：
1
需气量：
0.16m3/min，由罗茨风机提供
工程内容：
钢砖混结构，池内壁做好防腐工作。
附属设备：
弹性填料V=7m3
曝气软管1批
3.4.7混凝反应沉淀池
主要功能：
污水经厌氧和两级好氧处理后，水中生物代谢产生的悬浮物需沉淀去除，但直接沉淀效果不佳，故采用混凝工艺。
通过投加混凝剂，压缩空气搅拌，充分去除水中悬浮物和胶体物质。
设计参数
设计流量：
Q=20m3/d
水力表面负荷q=1m3/m2.h
停留时间:
HRT=2小时
有效容积:
V=2m3
工程内容：
钢砖混结构，池内壁做好防腐工作。
附属设备：
污泥泵一台，Q=5m3/h，H＝15m，N=0.75KW
加药装置一套
中心筒布水器一套
3.4.8稳定塘
主要功能：
沉淀池出水自流入稳定塘，使水质更加稳定，出水水质更好。
设计参数
设计流量：
Q=20m3/d
有效容积:
V=100m3
工程内容：
钢砖混结构，池内壁做好防腐工作。
3.4.9污泥浓缩池
将一沉池和沉淀池中产生的污泥通过污泥泵打入污泥浓缩池，在此污泥进行浓缩。
浓缩池后的上清液回调节池进一步处理。
污泥定期通过吸粪车定期吸出外运，或在厂内干化后用作绿化施肥。
采用生物接触氧化工艺，污泥量很少，设计污泥浓缩池有效容积为5m3。
砖混结构
3.4.10控制室及设备间
控制室尺寸为L×B×H=5m×4m×3m，砖混结构。
要求1：
罗茨风机安装在水泥基础上，罗茨风机采用双消声器；风管及水管采用柔性连接。
2：
室内应安装消声，吸声材料以降低环境噪音
3.5工程主要设备及构筑物清单及报价
3.5.1污水处理站主要构筑物清单及报价
序号
构筑物
数量
规格
备注
1
格栅井
一座
1m×2m×1.5m
砖混
2
ABR反应池
一座
V有效=64m3
钢砖混
3
一级接触氧化池
一座
V有效=12m3
钢砖混
4
中沉池
一座
V有效=2m3
钢砖混
5
二级接触氧化池
一座
V有效=10m3
钢砖混
6
混凝沉淀池
一座
V有效=2m3
钢砖混
7
稳定塘
一座
V有效=100m3
钢砖混
8
污泥浓缩池
一座
V=5m3
砖混
9
控制室
一座
20m2
砖混
10
外墙装修
11
内墙装修
12
地砖
13
双开门
膛
1
14
塑钢窗
膛
2
15
水池防漏
16
绿化
17
走道/车道
18
土建总投资
由业主自行修建
3.5.2污水处理站主要设备清单及报价
序号
名称
规格
单位
数量
产地
备注
1
格栅
筛网
5mm
台
1
××××
筛网
2mm
台
1
××××
2
泵
污泥泵
QW5-15-0.75
台
3
四川
3
风机系统
1备
1用
成套
风机
50A
台
2
森森或明风
电机
1.5KW
台
2
配套
吸入消声器
套
2
配套
出口消音器
套
2
配套
压力表
只
2
配套
安全阀
个
2
配套
减振器
个
8
配套
弹性接头
个
2
配套
空气滤清器
个
2
配套
通用底座
套
2
配套
4
曝气系统
曝气管件
批
1
配套
曝气辅管
批
1
配套
曝气软管
批
1
江苏
5
阀门
批
1
市场采购
6
混凝剂投加装置
加药箱
个
1
××××
加药泵
台
1
配套
搅拌机
0.5KW
台
1
配套
7
控制系统
液位控制仪
台
1
配套
液位控制电极
只
1
配套
控制柜
台
1
××××
控制元件
批
1
配套
控制电缆
批
1
配套
8
填料
YDT弹性填料
m3
19
江苏
9
中心筒布水器
套
2
××××
10
其他材料管道/电缆/钢材/五金等安装材料
式
1
市场采购
11
设备总投资
第四章污水处理站设计
4．1平面布置
4.1.1总图布置的原则
１）处理构筑物之间间距的确定，考虑各管道施工维修方便。
２）考虑消防安全要求，设置必要的设施。
３）考虑发生臭气的处理构筑物，置于常年风向下风
４）按照建成范围或处理站要求，采取绿化措施进行隔离。
５）与贵单位总体布置相配，建筑风格一致。
６）布置紧凑、尽量采用共壁，以减少占地面积和污水管道的长度，并便于管理。
７）充分利用地形，以减少占地面积和污水管道的长度，并便于管理。
８）要考虑扩建的可能，留有适当的扩建余地，并考虑扩建施工的方便。
4.1.2总图布置
本工程将水处理构筑物布置于常年风向下风，采用立体式结构，其上可以种植草皮，对贵单位也有一定的绿化作用。
本设计考虑到污水的来向及其处理后的排水方向，同时兼顾风向、地形，以利于创造较好的工作休息环境。
根据贵单位地形条件及气象条件，要求与贵单位总平面布置相配，力求做到对贵单位正常工作没有影响，且工艺流程合理，功能分区明确，尽量做到环境美化和建筑物实用与美观相协调统一。
4.2建筑与结构设计
4.2.1工程地质概况
本污水处理项目贵单位20m3/d污水处理工程。
抗地震烈度按７度设防。
消防设计同一时间一次火灾，则消防用水量为15L/s。
构筑物垫层采用C10混凝土，垫层厚为100mm。
采用整体基础。
4.2.2结构设计
（1）构筑物、建筑物结构形式
盛水构筑物：
全部采用钢砖结构，混凝土抗渗等级Ｓ8，掺UEA以提高混凝土的抗裂防渗能力。
一般构筑物：
分别采用砖混结构，基础采用混凝土基础、独立基础、条形基础。
（2）、地基处理
根据以上构筑物、建筑物结构形式简介，除素填土、细砂和粘土层不宜作天然地基，应予清除外，其余各层地基容许承载力视各构筑物和建筑物基础埋深选用，均可作为基础的持力层。
4.3电气设计
4.3.1设计依据：
①．国家有关电气设计规程、规范和标准，具体内容如下：
——供电系统设计规范，GB50052；
——低压配电设计规范，GB50054；
——通用用电设备配电设计规范，GB50055
——建筑防雷设计规范，GB50057；
——电力装置的继电保护和自动装置设计规范，GB50062；
——电力装置的电气测量仪表装置设计规范，GB50063；
——电力装置的过电压保护设计规范，GB50064；
——电力装置的接地设计规范，GB50065；
——电力M程电缆设计规范，GB50217；
——工业企业照明设计规范，GB50034；
②．工艺、土建提供的用电资料。
4.3.2设计范围：
污水处理站低压配电，动力，照明以及保护接地。
4.3.3供电电源：
污水处理站对电源的可靠性要求较高，从贵单位低压配电室配电屏引出一路电源，采用三相五线制，到污水处理站的电源控制柜，动力电源采用三相五线制，照明电源从电源控制柜引出一组，采用单相三线制。
4.3.4负荷计算
根据工艺方案，用电负荷估算如下：
表5-1工艺负荷计算表（按每天300t设计）
序号
用电
设备组名称
设备容量
Kx
COSφ
负荷计算
工作容量
备用容量
有功功率
无功功率
视在功率
（KW）
（KW）
（KW）
kVar
（KVA）
1
栅格
0
0
2
污泥泵
1.5
0
3
照明
0.2
0
4
风机
1.5
1.5
5
加药装置
0.5
0
6
小计
5.2
7
考虑Kt
6
4.3.5供电设计：
污水泵、风机、污泥泵动力等设备采用电控柜集中供电控制，并配有开／停按钮和手动／自动转换开关。
照明电源主电源控制柜引出一组２２０伏电源供电控制，并分别配有控制按钮开关。
4.3.6动力设计：
动力电力设备电源均主电源控制柜引来，用铜芯电缆供电。
对各用电设备进行配电和控制。
根据环境要求，选用动力配电箱/柜的型式，用于户外的采用户外防雨型。
4.3.7照明设计：
主要采用白炽灯或日光灯。
路灯采用庭院灯，由铜芯电缆供电，在变配电室用光电控制器控制。
照明灯具使用电压为220V。
插座引接专用的保护线（PE），照明灯具不引接保护线。
4.3.8接地设计：
根据国家规范要在进线处安装重复接地装置，重复接地电阻应小于10Ω。
4.3.9电缆敷设
污水处理站外电缆从电源控制柜引出沿电缆沟或电源线管敷设；电缆较少处可直埋敷设；电缆较多时沿电缆桥架敷设；构筑物内电缆明敷时均穿挠性防水金属管保护。
电缆进出构筑物处均穿钢管保护。
构筑物内暗敷电缆、电线均穿管敷设。
4.3.10主要电气设备
表5-2电气设备表
序号
名称
型号
单位
数量
1
低压电源控制柜
（500×300×1400）
台
1
2
照明开关
个
2
4.4自控设计
4.4.1概述
本工程拟采用全自动控制，通过终端智能仪表，进行终端控制设备进行动作。
以达到无需人员操作的程度。
通过操作终端设定工艺参数，对电气设备进行控制。
4.4.2自动控制系统
（1）污水较少时，或没有污水时，风机设置自动启、停工作，采用间隙曝气，维持微生物生长供氧需要，从而避免因无水时生化反应池出现厌氧，好氧微生物死亡情况，同时以能防止微生物过氧化而死亡。
（2）污泥采用时序控制、定期排泥。
（3）接触氧化池曝气风量可根据实际情况需要调节，调节阀旁配有风速流量计。
（4）可根据污水量大小调节进水、进气阀门，使设备连续运转，有利于微生物正常生长。
4.5通风设备
污水处理站通常会产生臭气味，但本工程设计采用部分地埋式，所以产生的臭气味很少,不会对环境产生很大影响。
4.6公共工程
（1）、给水
该污水场自来水主要用于绿化、清洁自来水通过给水管网供给。
（2）、雨水排水
拟设计场内雨水排水系统，雨水自流排入地表河流。
（3）、绿化
因本工程采用部分地埋式污水处理，上进行覆土进行种草绿化，美化环境。
4.7辅助设施
（1）风机室/控制室采用砖混结构建于地表
4.8管理定员
本工程采用全自动／手动控制系统，日常只需一人定期管理，定期对
升级会员 