20吨天养殖废水处理工程技术方案设计.docx
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20吨天养殖废水处理工程技术方案设计
20吨/天养殖废水处理工程
技术方案设计
第一部分工程概要4
第二部分综合说明书6
1.工程概况6
1.1项目名称6
1.2项目背景6
2.设计目的、依据、原则7
2.1设计目的7
2.2设计依据7
2.3设计原则8
3.设计范围、规模与目标9
3.1设计范围9
3.2设计规模9
3.3废水来源9
3.4设计进水水质9
3.5设计出水水质9
4.方案选择及其特点10
4.1污水处理方案选择10
4.1.1工艺选择原则10
4.1.2主体工艺流程10
4.2污水处理工艺11
4.3方案特点13
5.工程设计单元描述14
5.1系统构筑物组成14
5.2污水处理构筑物设计15
5.2.1沼气池15
5.2.2沼渣沉淀池15
5.2.3预曝调节池16
5.2.4UASB反应池16
5.2.5吹脱池17
5.2.6缺氧池18
5.2.7一级接触氧化池20
5.2.8缺氧池22
5.2.9二级接触氧化池24
5.2.10二沉池26
5.2.11中间水池27
5.2.12消毒池27
5.2.13污泥干化池28
6.供电配电29
6.1供配电29
6.1.1供电设计依据29
6.1.2供电设计范围29
6.1.3供电详细设计29
7.运行成本分析31
7.1用电费用31
7.2药剂费31
7.3总成本31
8.化验监测及化验室设计32
8.1水质监测项目32
8.2化验室设计32
9.工程效益33
9.1环境效益33
10.污水处理站运营管理34
10.1人员编制34
10.2人员培训内容34
11.工程设备材料清单35
11.1编制依据35
11.2土建设备材料表35
11.3平面布置图38
11.4工艺流程图39
12.售后服务40
第一部分工程概要
一、项目名称：
20吨/天养殖废水处理工程技术方案
二、项目规模：
废水处理量20m3/d。
三、设计进水指标：
项目
CODCr
（mg/L）
BOD5
（mg/L）
SS
（mg/L）
粪大肠菌群数（个/100ml）
氨氮（mg/L）
设计水质
15000
8000
18000
1.6×108
800
四、设计出水水质：
项目
CODCr
（mg/L）
BOD5
（mg/L）
SS
（mg/L）
粪大肠菌群数（个/100ml）
氨氮（mg/L）
设计水质
100
20
70
1000
—
五、
工艺流程见下图：
第二部分综合说明书
1.工程概况
1.1项目名称
20吨/天养殖废水处理工程
1.2项目背景
养猪场外排废水的主要特征是：
有机物浓度高、悬浮物多、色度深，并含有大量的细菌，场区内所产生的粪便及其悬浮颗粒物的收集效率比较高，但还有部分动物的粪便和部分动物饲料随冲洗水进入污水处理装置，而使NH3-N、有机磷浓度很高。
废水中的污染物主要以固态、溶解态存在的碳水化合物等有机物形式存在，使废水表现出很高的BOD5、CODcr、SS、氨氮、总磷和色度等，污染物可生化降解性好，废水中含有大量的N、P等营养物质。
养殖业的粪尿排泄物及废水中含有大量有机物、氮、磷、悬浮物及致病菌并产生恶臭，对环境质量造成极大影响，急需治理。
河南有限公司接受业主委托，承担该污水处理厂工程方案设计。
本工程按20m3/d的规模进行设计。
根据对污水水质的分析及出水要求，经对同类行业废水处理经验和多种处理工艺进行技术经济比较，根据对污水水质的分析及出水要求，经对污水处理设备的处理工艺进行技术经济比较，废水经管网收集后，经沼气池（现场已存在）后，再经调节池进行水的均质均量，以UASB、吹脱池、缺氧池、一级接触氧化池、缺氧池、二级接触氧化池、二沉池、过滤、消毒池为主体工艺，出水达到《农田灌溉水质标准标准》（GB5084-2005）中要求的水污染物排放标准。
主要包括：
方案设计说明书、投资估算表附件。
2.设计目的、依据、原则
2.1设计目的
通过本方案设计，探讨适合养殖业污水处理的工艺流程，对之进行优化设计，并据此方案，进行运行成本分析，对方案进行技术经济比较。
2.2设计依据
●《农田灌溉水质标准》（GB5084-2005）
●《污水综合排放标准》（GB8978-1996）
●《畜禽养殖业水污染排放标准》（GB18596-2001）
●《畜禽养殖业污染治理工程技术规范》（HJ497-2009）
●《给水排水构筑物施工及验收规范》（GBJ141-90）
●《室外排水设计规范》（GB50014-2006）
●《给水排水制图标准》（GB/T50106-2001）
●《给水排水设计基本术语标准》（GBJ125-89）
●《建筑给水排水设计规范》（GB20015-2003）
●《总图制图标准》（GB/T50103-2001）
●《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）
●《建筑地基基础设计规范》（GB5007-2002）
●《工业企业噪音控制设计规范》（GBJ.87-85）
●《工业企业总平面设计规范》（GB50187-93）
●《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046-95）
●《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-93）
●《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50062-92）
●《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）
●《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》（GB50236-98）
●《构筑物抗震设计规范》（GBJ50191-93）
●《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）
●《地下工程防水技术规范》（GBJ108-97）
●《机械设备安装工程施工及验收通用规范》（GB50231-98）
●业主方提供的有关资料
●河南某公司科技有限公司相关工程经验。
2.3设计原则
1、通过本工程的建设达到保护环境、保护水资源、改善公司生产环境，保证企业可持续发展的目的。
2、充分发挥建设项目的社会效益、环境效益和经济效益。
3、严格执行国家的有关规定，确保各项水质指标达到规定的水质标准。
4、运行上有较大的灵活性和可调节性，并留有一定富余量以满足长远需要（长期发展）。
5、工艺流程简捷，设备布置合理，结构紧凑，占地面积少。
6、投资和运行费用省。
7、操作管理方便，技术要求简单，最大程度地实现自动化控制。
8、按现行有关规定进行投资估算和经济分析。
3.设计范围、规模与目标
3.1设计范围
●污水处理工艺的选择；
●处理构筑物的工艺设计计算；
●总平面布置及配套设计；
3.2设计规模
设计废水处理量20m3/d
3.3废水来源
根据业主提供的生产资料和项目产污环节综合分析，废水主要包括水泡粪、猪舍地面冲洗废水。
3.4设计进水水质
项目
CODCr
（mg/L）
BOD5
（mg/L）
SS
（mg/L）
粪大肠菌群数（个/100ml）
氨氮（mg/L）
设计水质
15000
8000
18000
1.6×108
800
3.5设计出水水质
项目
CODCr
（mg/L）
BOD5
（mg/L）
SS
（mg/L）
粪大肠菌群数（个/100ml）
氨氮（mg/L）
设计水质
150
60
70
1000
—
4.方案选择及其特点
4.1污水处理方案选择
4.1.1工艺选择原则
污水处理工艺的选择直接关系到污水处理的建设投资、运行成本的高低、污水厂出水水质以及运行管理是否方便可靠等。
主要按以下原则确定：
●近、远期全面规划，分期实施，更好地发挥投资效益；
●严格执行国家及地方环境保护的各项规定，确保各项出水指标达到规定的排放标准；
●采用工艺先进、成熟，管理方便的设计方案；
●设备选型合理、可靠、先进；
●投资低、日常运行费用低；
●系统产生污泥量少，避免二次污染；
●运行管理方便，运转方式灵活，并可根据不同的进水水质调整运行方式和参数，最大限度地发挥处理装置和构筑物的处理能力；
●便于实现处理过程的自动控制，提高管理水平；
●保障设备正常运行使用，减少污泥产量，节省运行费用，避免造成二次污染。
4.1.2主体工艺流程
根据以上原则，结合具体处理规模和水质指标，同时兼顾设备池型结构，主要进行如下工艺选择。
根据养猪废水水质特征，水中有机物浓度高，悬浮物多，色度重，且氮磷含量浓度很高，在选择处理工艺时，保证预处理和设备处理效果的前提下，需要充分考虑后期的运行成本及日常的操作管理，保证处理工艺科学、合理、实用。
针对以上几点原则，河南某公司科技有限公司对工艺进行对比优化，提出以下几点专项治理建议。
1、前期预处理
预处理采用沼气池（企业原有）进行初步处理，复杂的有机物在厌氧菌的发酵作用下，首先被分解为简单的有机物。
2、调节池
调节池主要用来均衡水质水量，减轻后续单元运行负荷。
3、养殖废水主要处理工艺
针对养殖废水，我公司结合以往工程案例，以及公司技术团队的设计研发，针对该类废水进行了专项研究和技术研讨，选择采用针对性较强的技术工艺：
UASB+二级A/O+沉淀+过滤+消毒工艺。
在该工艺流程内，BOD5、SS和以各种形式存在的氮和磷将一一被去除。
二级A/O生物脱氮除磷系统的活性污泥中，菌群主要由硝化菌、反硝化菌和聚磷菌组成。
在好氧段，硝化细菌将废水中的氨氮及有机氮氨化成的氨氮，通过生物硝化作用，转化成硝酸盐；在缺氧段，反硝化细菌将内回流带入的硝酸盐通过生物反硝化作用，转化成氮气逸入到大气中，从而达到脱氮的目的。
厌氧段，聚磷菌释放磷，并吸收低级脂肪酸等易降解的有机物；而在好氧段，聚磷菌超量吸收磷，并通过剩余污泥的排放，将磷除去。
养殖废水处理中UASB+二级A/O+沉淀工艺的特点 ：
1、厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和各类微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能。
2、在同时脱氮除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其他工艺。
3、在厌氧—缺氧—好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀。
4、污泥中磷含量高，一般为2.5％以上。
5、由于泥龄可以非常长,从而大大提高难降解有机物的降解效率。
6、反应器在高容积负荷、低污泥负荷、长泥龄下运行,剩余污泥产量极低,由于泥龄可无限长,理论上可实现零污泥排放。
根据以上分析，确定该工程主体工艺流程为：
预处理+UASB+二级A/O+沉淀池++过滤+消毒池
4.2污水处理工艺
根据以上分析，结合我公司类似工程经验，最终选择了下面的处理工艺。
流程说明：
养殖废水经管网收集后进入污水处理系统，首先经过沼气池，通过发酵使复杂的有机物转化为简单有机物，沼渣可进行堆肥或外运；出水自流进入调节池，均衡水质水量，废水经泵提升首先进入UASB反应器，利用厌氧微生物的代谢作用，进行彻底的厌氧反应，把有机物转化为甲烷、硫化氢等物质，进而降解水中的有机物；出水自流进入吹脱池，采用向池中曝气的方式，带出水中的硫化氢、甲烷等有害气体；出水自流进入缺氧池，利用反硝化菌的代谢作用，将硝酸盐转化为氮气稳定下来，进而除去废水中的氨氮；出水自流进入一级接触氧化池，利用好氧微生物的代谢作用，把废水中的有机污染物分解为二氧化碳、水等低能位的污泥物稳定下来，同时利用硝化菌的代谢作用，把氨氮转化为硝酸盐；出水自流进入缺氧池，进一步去除养殖废水中含量偏高的氨态氮；出水自流进入二级接触氧化池，进一步除去废水中的有机物；出水自流进入二沉池，利用重力的作用实现泥水分离；出水自流进入中间水池，经泵提升进入多介质过滤器，对出水进一步进行深度净化，降低废水的浊度、去除微小粒子和细菌；出水自流进入消毒池，经二氧化氯发生器对废水进行消毒处理后使废水达标排放。
沉淀池产生的污泥，一部分回用于UASB及二级A/O工艺，剩余污泥经泵提升进入污泥干化池，经干化脱水处理后定期外运。
4.3方案特点
●工艺完善、技术成熟、功能稳定可靠；
●系统产生的污泥量少，避免污染转移，节省运行费用和污泥的处理费用；
●核心处理工艺采用预处理+UASB反应器+二级A/O工艺，保证系统的处理效果和运行的稳定性；
●曝气设备采用微孔曝气软管，在同样保证处理效果的情况下，节省能耗；
●污泥处理采用污泥干化池进行干化处理，处理效率高，后期运行成本低；
●缺氧—好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀；
●UASB系统的三相分离器有效收集沼气，防止厌氧反应过程中臭气对工作环境的影响，改善厂区卫生环境；更重要的是可以避免沼气中剧毒物质H2S气体的溢出和扩散，保障周边操作人员的人身安全。
5.工程设计单元描述
5.1系统构筑物组成
序号
构筑物设备
功能
废水处理系统
1
沼气池
把复杂有机物转化为简单有机物
2
沼渣沉淀池
收集沼气池发酵后产生的沼渣
3
预曝调节池
调节水质水量
4
UASB反应器
利用厌氧微生物的代谢作用，进行彻底的厌氧反应，把有机物转化为甲烷、硫化氢、一氧化碳等物质，进而降解水中的有机物
5
吹脱池
采用向池中曝气的方式，带出水中的硫化氢、甲烷等有害气体
6
缺氧池
利用反硝化菌的代谢作用，将硝酸盐转化为氮气稳定下来，进而除去废水中的氨氮
7
一级接触氧化池
利用好氧微生物的代谢作用，把废水中的有机污染物分解为二氧化碳、水等低能位的污泥物稳定下来，同时利用硝化菌的代谢作用，把氨氮转化为硝酸盐
8
缺氧池
进一步除去废水中的氨氮
9
二级接触氧化池
进一步除去除废水中的有机物
10
二沉池
利用重力的作用实现固液分离
11
中间水池
收集从二沉池自流的废水，为泵的提升做准备
12
多介质过滤器
对出水进一步进行深度净化，降低废水的浊度、去除微小粒子和细菌
13
消毒池
经二氧化氯发生器对废水进行消毒处理
14
风机
为污水处理系统提供氧气和动力
15
标准排放口
系统出水
5.2污水处理构筑物设计
5.2.1沼气池
A．功能概述
去除废水中粗大的悬浮物，把复杂有机物转化为简单有机物。
B．构筑物
设计水量：
1.0m3/h
有效尺寸：
企业原有
结构形式：
企业原有
5.2.2沼渣沉淀池
A．功能概述
收集沼气池发酵后产生的沼渣，降低后续的处理难度。
B．构筑物
设计水量：
1.0m3/h
有效尺寸：
3.0×2.0×3.0m
结构形式：
钢混结构
5.2.3预曝调节池
A．功能概述
对产生的废水进行水质水量的调节。
B．构筑物
设计水量：
1.0m3/h
有效尺寸：
3.0×2.0×3.0m
结构形式：
钢混结构
C．主要设备
污水泵结构图
污水泵规格
型号
32WQ-8-15-0.75
材质
铸铁
进水口
DN32
出水口
DN32
数量
1台
连接方式
丝口连接
电机功率
0.75
5.2.4UASB反应池
A．功能概述
主要是利用厌氧微生物的代谢进行彻底的厌氧反应，把有机物转化为甲烷、硫化氢、一氧化碳等物质，进而降解水中的有机物。
B．构筑物
设计水量：
1m3/h
规格：
Φ4.6×6.0m
数量：
1座
结构形式：
钢混结构
C．主要设备
布水系统结构图
布水系统规格
规格
Φ63、Φ50
品牌
某公司
材质
PVC
数量
1套
固液气三相分离器结构图
固液气三相分离器规格
品牌
某公司
材质
碳钢防腐
数量
1套
II型稳定收水系统结构图
II型稳定收水系统的规格
规格
200×200
品牌
某公司
材质
碳钢防腐
数量
1套
5.2.5吹脱池
A．功能概述
采用向池中曝气的方式，带出水中的硫化氢、甲烷等有害气体；
B．构筑物
设计水量1m3/h
规格2.0×1.5×3.0m
数量1座
结构形式钢混结构
C．主要设备
脱氮系统结构图
脱氮系统规格
规格
Φ65
品牌
某公司
材质
PVC
数量
1套
5.2.6缺氧池
A.功能概述
主要是利用反硝化细菌的反硝化作用，把硝酸盐转化为氮气，从而去除废水中的氨氮。
B.构筑物
设计水量：
1m3/h
规格：
2.0×2.0×3.0m
结构形式：
钢混结构
数量：
1座
C.配套设备与材料
曝气软管
曝气软管规格
型号
-65
品牌
某公司
材质
加强聚氯乙烯和橡胶合成，内衬化学纤维网线
规格
Φ65mm
数量
1批
曝气软管连接头及管道紧固系统
曝气软管连接头及管道紧固系统规格
材质
碳钢
接头规格
DN50
管道紧固系统规格
51-70
数量
1批
曝气软管支架
曝气软管支架规格
材质
碳钢
规格
DN65
数量
1批
鼓风机
鼓风机的规格
型号
ZLSR50-2.32-29.4-2.2
品牌
山东
材质
碳钢
数量
1台
连接方式
法兰连接
电机功率
2.2
高效反硝化生物填料
高效反硝化生物填料的规格
品牌
某公司
材质
聚烯烃类和聚酰胺
规格
Φ150
填料支架
填料支架规格
品牌
某公司
材质
碳钢
数量
1批
规格
10#
5.2.7一级接触氧化池
A.功能概述
在好氧的条件下，利用好氧微生物新陈代谢，使有机物转化为无害化的无机物，从而降解有机物；同时利用硝化菌的硝化租用把氨氮转化为硝酸盐。
B.构筑物
设计水量：
1m3/h
规格：
3.5×2.0×3.0m
结构形式：
钢混结构
数量：
1座
C.配套设备与材料
曝气软管
曝气软管规格
型号
HY-BQ-65
品牌
某公司
材质
加强聚氯乙烯和橡胶合成，内衬化学纤维网线
规格
Φ65mm
数量
1批
曝气软管连接头及管道紧固系统
曝气软管连接头及管道紧固系统规格
材质
碳钢
接头规格
DN50
管道紧固系统规格
51-70
数量
1批
曝气软管支架
曝气软管支架规格
材质
碳钢
规格
DN65
数量
1批
高效好氧生物填料
高效好氧生物填料的规格
品牌
某公司
材质
聚烯烃类和聚酰胺
规格
Φ150
填料支架
填料支架规格
品牌
某公司
材质
碳钢
数量
1批
规格
10#
5.2.8缺氧池
A.功能概述
利用反硝化细菌的反硝化作用，再一次去除养殖废水中高含量的氨氮，把硝酸盐转化为氮气除去。
B.构筑物
设计水量：
1m3/h
规格：
2.0×1.5×3.0m
结构形式：
钢混结构
数量：
1座
C.配套设备与材料
曝气软管
曝气软管规格
型号
HY-BQ-65
品牌
某公司
材质
加强聚氯乙烯和橡胶合成，内衬化学纤维网线
规格
Φ65mm
数量
1批
曝气软管连接头及管道紧固系统
曝气软管连接头及管道紧固系统规格
材质
碳钢
接头规格
DN50
管道紧固系统规格
51-70
数量
1批
曝气软管支架
曝气软管支架规格
材质
碳钢
规格
DN65
数量
1批
高效反硝化生物填料
高效反硝化生物填料的规格
品牌
某公司
材质
聚烯烃类和聚酰胺
规格
Φ150
填料支架
填料支架规格
品牌
某公司
材质
碳钢
数量
1批
规格
10#
5.2.9二级接触氧化池
A.功能概述
进一步降解有机物，使有机物转化为无害化的无机物，同时利用硝化菌的硝化租用把氨氮转化为硝酸盐。
B.构筑物
设计水量：
1m3/h
规格：
2.0×1.5×3.0m
结构形式：
钢混结构
数量：
1座
C.配套设备与材料
曝气软管
曝气软管规格
型号
HY-BQ-65
品牌
某公司
材质
加强聚氯乙烯和橡胶合成，内衬化学纤维网线
规格
Φ65mm
数量
1批
曝气软管连接头及管道紧固系统
曝气软管连接头及管道紧固系统规格
材质
碳钢
接头规格
DN50
管道紧固系统规格
51-70
数量
1批
曝气软管支架
曝气软管支架规格
材质
碳钢
规格
DN65
数量
1批
高效好氧生物填料
高效好氧生物填料的规格
品牌
某公司
材质
聚烯烃类和聚酰胺
规格
Φ150
填料支架
填料支架规格
品牌
某公司
材质
碳钢
数量
1批
规格
10#
5.2.10二沉池
A．功能概述
利用重力的作用实现泥水分离，沉淀下来的生物污泥一部分回流至UASB、接触氧化池及缺氧池，剩余污泥经泵提升进入污泥干化池。
B．构筑物
规格：
1.5×1.5×1.2m
数量：
1座
结构形式：
钢混结构
C．主要设备
回流泵
回流泵的规格
型号
GW32-12-15-1.1
材质
碳钢
进水口
DN32
出水口
DN32
数量
1台
连接方式
法兰连接
电机功率
1.1
III型稳定收水系统
III型稳定收水系统的规格
规格
200×200
品牌
某公司
材质
碳钢防腐
数量
1套
稳流出水系统
稳流出水系统的规格
品牌
某公司
材质
碳钢
数量
1套
规格
Φ200×1500
5.2.11中间水池
A．功能概述
出水从二沉池自流进入中间水池，为泵的提升做准备。
B．构筑物
规格：
2.0×1.3×3.0m
数量：
1座
结构形式：
钢混结构
5.2.12消毒池
A．功能概述
通过二氧化氯发生器对出水进行消毒处理。
B．构筑物
规格：
2.0×1.3×3.0m
数量：
1座
结构形式：
钢混结构
5.2.13污泥干化池
A．功能概述
污泥干化池的作用主要是对污泥进行干化处理，提高污泥的含固率，进而形成泥饼外运。
B．构筑物
规格：
1.5×1.5×1.2m
数量：
1座
结构形式：
钢混结构
6.供电配电
6.1供配电
6.1.1供电设计依据
（1）《工业与民用10kV及以下变电所设计规范》（GBJ53-83）
（2）《工业与民用供电系统设计规范》（GBJ-52-83）
（3）《低压配电装置及线路设计规范》（GBJ54-83）
（4）《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94）
（5）《工业与民用电力装置的接地设计规范》（GBJ65-83）
（6）《工业与民用电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GBJ62-83）
（7）工艺提供的设备容量及布置图
（8）当地省市的地方法规
（9）工艺提供的设备表
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