养殖废水治理方案.docx

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养殖废水治理方案

养殖废水治理方案

养殖场污水治理与中水回用工程

（150m3/d）

可

行

性

技

术

设

计

方

案

设计单位

江苏一环集团有限公司

江苏绿神环保科技有限公司

2011年12月9日

1、污水产生来源.....................................................................................4

2、编制目的、依据、原则和范围…………………………………….4

2.1编制目的……………………………………………………………4

2.2设计依据…………………………………………………………….4

2.3编制原则…………………………………………………………….4

2.4编制范围…………………………………………………………….5

3、污水治理量及水质…………………………………………………..5

3.1污水治理量…………………………………………………………..5

3.2治理水质……………………………………………………………..5

4、治理后出水指标……………………………………………………..5

5、资源化利用…………………………………………………………..6

6、污水处理方法概述…………………………………………………..7

7、养殖废水治理与回用整体工艺结构………………………………..8

8、工艺流程……………………………………………………………..8

9、工艺流程说明………………………………………………………..8

9.1固体悬浮物工艺流程说明…………………………………………...9

…………………………………………………………9

离心固液分离机……………………………………………………9

………………………………………………………..10

9.2污水工艺流程说明.............................................................................10

池……………………………………………………………..11

厌氧水解池……………………………………………………….11

技术集成化污水处理设备………………………………………..11

……………………………………………………….23

紫外线消毒………………………………………………………..24

9.3污水回用工艺流程说明…………………………………………….25

……………………………………………………..25

…………………………………………………………..27

…………………………………………………..29

…………………………………………………..29

9.4污泥处理工艺说明………………………………………………….30

………………………………………………………..30

10、事故应急处理………………………………………………………31

11、供电电源设计………………………………………………………31

12、运行控制…………………………………………………………..32

13、设备投资估算………………………………………………………35

13.1排放标准设备投资估算…………………………………………...35

13.2回用标准增加设备投资估算……………………………………..36

14、土建数量……………………………………………………………37

14.1排放标准土建数量………………………………………………...37

14.2回用标准增加土建数量………………………...............................37

15、动力消耗……………………………………………………..........38

15.1排放标准动力消耗………………………………………………...38

15.2回用标准增加动力消耗………………………………………......38

16、运行费用估算………………………………………………………39

16.1排放标准运行费用估算…………………………………………...39

16.2回用标准增加运行费用估算……………………………………...39

17、占地面积……………………………………………………………39

18、施工计划表…………………………………………………………39

附图：

A、工艺流程方框图B、平面布置图

养殖污水治理与回用技术设计方案

1、污水产生来源

污水主要来源于猪、牛排泄物及冲洗水和屠宰废水。

2、编制目的、依据、原则和范围

2.1编制目的

设计采用最先进的养殖污水治理新工艺，选用可靠性高的配套设备，并对整体污水处理工艺和单元设备进行详细的设计描述，实现预期的设计效果，确保达到环保要求。

2.2设计依据

（1）《中华人民共和国水污染防治法》（根据1996年5月15日第八

届全国人大常务委员会第十九次修正）；

（2）《建设项目环境保护管理条例》（国务院令第253号）；

（3）《中华人民共和国环境保护法》

相关标准或规范:

（1）《污水综合排放标准》（GB8978-1996）

（2）《城市污水再生利用标准》（GB/T18918-2002）

（3）《农用灌溉水质标准》（GB5084-2005）

（4）《水处理设备技术条件》（JB2932-1999）

（5）《建筑给水排水设计规范》（GBJ15-88）

（6）《室外排水设计规范》（GB50014-2006）

2.3编制原则

（1）严格执行国家有关环境保护的各项规定，确保出水指标达到国家及地方有关水污染物排放标准。

（2）在污水治理达标的前提下，做到投资省、占地面积少、运行费用低。

（3）设计技术先进、选用设备可靠、自动化程度高、操作管理方便。

（4）在污水治理设施的建设范围内，总平面布置符合整个地区的总体规划，在厂区建筑风格上力求统一，并与厂区周围景观相协调。

2.4编制范围

（1）本编制范围为污水治理工艺、自动控制及建、构筑物的工艺设计。

（2）对污水治理工艺优化组合和经济技术比较；确定经济、可行、合理的工艺技术方案。

（3）对方案进行工艺流程、工艺结构、工作原理、电气、机械和自控分析评价。

3、污水治理量及水质

3.1污水治理量

按每天最大治理量150m3/d设计，每小时治理按7m3/h设计。

3.2治理水质

按CODcr3010mg/L、BOD53260mg/L、SS1671mg/L、PH7.95。

4、治理后出水指标：

执行国家《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中二级排放标准：

CODcr≤150mg/L,BOD5≤30mg/L,悬浮物≤150mg/L,氨氮≤25mg/L,磷酸盐以P计≤1.0mg/L,色度（倍）80，石油≤10mg/L,动植物油≤15mg/L,LAS≤10mg/L,挥发酚≤0.5mg/L,总大肠菌群数1000个/L,PH6～9。

5、资源化利用

环保的出路在于资源化利用，养殖污水可利用的资源有三项：

第一、污水的利用，位于我国西北地区水资源十分缺乏，污水经过有

效治理完全可以再生利用，应用于冲洗猪舍、浇灌树木、绿化草地。

第二、粪渣的利用，养殖污水产生的粪渣经发酵、干燥等特殊处理后

方可用作鱼饲料。

第三、沼气的利用，在污水处理UASB厌氧工艺中，会产生一定量

的可燃甲烷气体，可以用作生活燃料或发电燃料。

综上所述，根据本项目规模水量和水质情况分析判断：

分析一、污水经治理后已经达到国家综合污水排放标准中的二级标准，如果再增加污水深度处理工艺，仅需一次性增加约30万元投入就可达到冲洗猪舍、灌溉用水标准，按每年再生10000吨可用水量计算，还是比较经济合理的。

建议污水再生利用是一个不错的选择。

分析二、由于污水总量少，每天只产量几个立方米的粪渣，如作特殊处理，单位投资大、能耗高，用作鱼饲料还需考滤市场因素。

建议粪渣不作特殊处理，直接用作农田有机肥料。

分析三、由于污水总量少，每天约产生250-300立方米沼气，养殖场周边很少有人居住，通过输气管道到较远的居民家庭并不合算，且居民是否原意使用沼气做饭还是个问题。

要确保沼气产量，必须使污水温度保持在30-45度之间，这样污水本身将消耗大量能源。

据河南贞元环保集团的市场调查研究结论，日产2万立方米沼气用于发电才有价值，并且要求自产自我消耗，并网是不现实的。

从经济角度考滤，建议放弃沼气的利用。

因此，本方案只对污水排放和回用工艺进行描述。

6、污水处理方法概述

（1）物理处理

应用物理作用没有改变污水成分的处理方法称为物理处理法；

操作单元：

机械格栅、调节池、初（预）沉淀池、过滤等。

污水经过物理处理过程后并没有改变污染物的化学本性，而仅使污染物和水分离。

（2）化学处理

应用化学原理和化学作用将污水中的污染物成分转化为无害物质，使污水得到净化的方法称为化学处理。

操作单元：

中和、化学沉淀、药剂氧化还原、臭氧氧化等。

污染物在经过化学处理过程后改变了化学本性，在处理过程中总是伴随着化学变化。

（3）物理化学处理

污水中的污染物在处理过程中是通过相转移的变化而达到去除的目的的处理方法称为物理化学处理。

操作单元：

混凝、气化分离、吸附等。

污染物在物化处理过程中可以不参与化学变化或化学反应，直接从一相转移到另一相，也可以经过化学反应后再转移。

（4）生物处理

是利用微生物的代谢作用氧化、分解、吸附污水中可溶性的有机物及部分不溶性有机物，并使其转化为无害的稳定物质从而使水得到净化的方法称为生物处理。

操作单元：

好氧生物处理、厌氧生物处理、兼氧生物处理。

生物处理过程的实质是一种由微生物参与进行的有机物分解过程，分解有机物的微生物主要是细菌，其它微生物如藻类和原生动物也参与该过程，但作用较小。

7、养殖污水治理与回用整体工艺结构

因为养殖废水中含有大量的腐化有机质，会发出令人闻之恶心的臭味，要求污水的处理过程基本在密闭状态下进行，所以整体工艺采用立体和平铺相结合的结构形式，把调节池、生化池等混凝土构筑物全部设置在地坪以下，这样做有许多优势。

第一能最大限度减少恶臭向空中迷漫；第二可以缩短管路长度、降低水泵扬程，具有节能效果；第三设备与构筑物之间的运转协调性好，操作控制管理方便。

8、工艺流程：

详见工艺流程方框图

9、工艺流程说明

根据工艺性质或处理对象分类，分别对每一个工艺节点进行描述。

9.1固体悬浮物工艺流程说明

由于污水中存在着大量的牲畜粪便，悬浮物浓度2000mg/L，甚至更多，粪便中含有的粗纤维素不易腐败，如不提前处理会堵塞管道和水泵，并减少池容。

影响更大的是部份悬浮物在处理过程中能连续不断地转化成胶状体和溶解性物质，不断地补充COD和BOD的量，导致多种污染物无法被彻底清除。

因此，前道固液分离工艺是处理养殖废水（牲畜粪便）的重要环节。

只有先去除大量的悬浮物，后续处理工艺才有保障。

根据牲畜粪便污水中颗粒物的大小，采用不同密度级别的固液分离方法，大颗粒物用机械粗细格栅、小颗粒物用离心分离机，微细颗粒用絮凝沉淀槽处理。

机械粗细格栅（利用原有粗细格栅）

选用卧螺离心固液分离机

型号：

DWL350A

材质：

螺旋体为不锈钢，机架为铸铁

作用：

主要用于过滤处理粪便浆液和沉淀污泥

卧螺离心固液分离机是用离心方式连续分离悬浮物的分离设备，在全速下进行连续进料、分离和缷料，适用于各类悬浮物的固液分离、粒度分级和混合液澄清，具有处理量大、能耗低、结构紧凑、维护方便，尤其适用于浓度、粒度变化较大的悬浮液。

特别适用于牲畜（如猪和牛）的粪便处理、各种污泥的浓缩和脱水。

卧螺离心固液分离机采实现转鼓转速和差转速无级调节；根据物料的不同性质调节离心机的液面高度，从而达到最佳的分离效果；转鼓、螺旋采用先进动平衡技术对其进行三维平衡；因为在密闭状态下工作，臭味不易外逸，能保持一个整洁而舒适的运行环境。

絮凝沉淀槽

选用幅流式絮凝沉淀槽

沉淀作用：

沉淀固体颗粒物质，防止泥渣长期堆积减少池容、堵塞管道和掩盖水泵进水口,确保后续工艺正常运行。

沉淀法是通过颗粒和水的密度差，在重力作用下进行泥渣与水体分离，密度大于水的颗粒将下沉，小于水的则上浮。

沉淀法一般只适用于去除20-100微米以上的颗粒（与颗粒的性质与比重有关）。

由于污水中悬浮物较高，为加速沉淀提高沉淀效果，需投加化学絮凝剂PAC和助凝剂PAM。

规格：

Φ2000mm×3500mm

材质：

碳钢（防腐）

作用：

采用化学沉淀法去除机械无法分离的微细颗粒物

表面负荷：

52.8m3/m2.d

沉速：

0.62mm/s

沉淀历时：

1小时

PAC投加量：

150g/m3（实际投加量应根据现场调试情况确定）

底泥排泥方式：

采用水压排泥。

9.2污水工艺流程说明

9.2.1调节池（利用原有调节池）

因为污水治理设备是按24小时运转的，而来水量不是按时平均值产生的，所以要设置调节池用于调节一天内产生的水量。

调节池作用：

主要是混合、均和水质、水温和PH值，调节水量。

9.2.2厌氧水解池（利用原有平流式自由沉淀池，改变了作用）

作用：

在厌氧条件下，厌氧微生物可以将一些难生物降解的高分子有机污染物进行降解，使大分子断链或开环，分解成容易降解的小分子，把颗粒性物质转变成溶解性物质；把大分子物质降解为小分子物质；把难生物分解物质水解为可生化性物质。

用于提高B/C比，改善后续好氧可生化性能。

厌氧反应时间一般要12－24小时以后才产生效果，因此，厌氧水解一次性土建投资较大，但无运行费用，该技术无动力消耗，是一典型的绿色技术。

为防止厌氧菌流失，应放置生物载体（填料）用以吸附、凝聚和固定厌氧菌，投放填料的比例为池容的65～70%。

填料选用特种纤维，该材料比表面积大、空隙率高、使用寿命长，生物化学特性良好。

安装方式：

×形斜交错安装。

9.2.3技术集成化一体式污水处理设备

本工程主体工艺部份选用国内外最先进的技术集成化一体式污水处理设备，技术集成化污水处理设备由高效兼氧生物膜法（优化A2O工艺）、先进生物膜悬浮固定化技术（生物氧化和生物过滤双重作用）、高效气化分离器、尖端SND技术（同歩硝化与反硝化）和无能耗重力式虹吸自动过滤于一体。

它根据国家《城市污水再生利用》（GB/T18918-2002）和《农用灌溉水质标准》（GB5084-2005）中的基本污染物控制项目、指标及污染物特征，有针对性地优选相对应的多项专业技术集成化设计。

能使污水中不同性质、不同状态、不同成份的污染物分别在同一设备内、同一过程中采用不同的方法进行综合处理。

（1）特别适用于：

酿造、啤酒行业；禽畜养殖行业；兽皮制革行业；食品、果品加工行业；纺织、印染行业；造纸（白水）行业；中成药制药行业；屠宰、肉类加工等行业高浓度废水的治理。

（2）技术集成化污水处理设备工艺结构示意图

进水口　　　　　　　　　　　高效分离器　分配箱　虹吸反洗管

好氧池　缺氧池　　　好氧池　　　过滤池　出水口

（3）技术集成化设备组成

设备由三部分组成：

第一部分是生化和物化处理系统：

是工艺的主体部分，由一级好氧池、缺氧池、高效气化分离（＋）二级好氧池及全自动过滤器集成化一体式设计。

第二部分是供氧系统：

由真空保护罐、循环泵、空压机、储气罐、雾化装置组成。

污水在雾化装置内直接与压缩空气混合，其一、为高效气化分离器提供大量超微细气泡，其二、为好氧碳氧化硝化反应提供高浓度溶解氧。

第三部分是运行控制系统：

由液位控制仪、液位浮球开关、电磁流量计、电磁阀、气动阀、传感器、PLC电脑组成，是控制各用电器自动开或关和保持相关水位的平衡，从而达到自动化操作的目的。

（4）科技创新及关键核心技术

★直流式生物脱氮技术在污水处理中的应用（专利技术）

直流式生物脱氮的科技创新技术主要体现在——创建了直流式生物脱氮新的理论依据；改进了A2O工艺流程；提高了生物脱氮效率；节省了脱氮回流水能量消耗。

直流式生物脱氮采用双重控制理论，即工艺流程控制和SND技术（同歩硝化与反硝化）控制相结合。

工艺流程控制：

一段好氧池→缺氧池→二段好氧池，污水从始端流入到终端流出都是全流量运行，中间不回流。

氨氮在一段好氧池内硝化反应为硝态氮（部份氨氮被好氧生物同化），在缺氧池经反硝化反应还原为气态氮并从水中逸出，剩余氮在二段好氧池被好氧生物进一歩利用转化为生物细胞的组成部份。

为确保直流式生物脱氮有较高和稳定的去除率，SND技术控制是进一步提高脱氮效率的重要手段。

因此，须在一段好氧池、缺氧池、二段好氧池内投放兼具好氧菌、兼性菌和厌氧菌共同生长条件的复合悬浮生物载体是实现SND技术的必要条件。

该生物载体使用在好氧状态下首先凝聚着好氧生物菌群形成生物菌膜，并由里向外逐渐堵塞生物载体孔隙形成一个硕大的封闭式好氧生物团，这时，外部高浓度溶解氧的扩散传递受好氧菌膜阻力影响无法完全渗透进生物团内部，因而在生物载体中心形成氧浓度梯度，使生物团中存在好氧、缺氧、厌氧微观环境。

由于三者接受的溶解氧浓度不同而选择的微生物种类不同而作用有所侧重，在好氧环境下的生物团外层以好氧生物为主体，侧重于碳氧化反应去除溶解态有机质，在缺氧环境下的生物团内层以缺氧生物为主体，侧重于硝酸盐的反硝化还原反应，在厌氧环境下的生物团中心以厌氧生物为主体，侧重于对磷酸盐的释放。

随着缺氧、厌氧空间逐渐扩大超过生物团外层好氧菌膜覆盖厚度极限时,好氧菌膜破裂，受流体的推动力作用，生物团内部的水质与外部的水质得到交换，溶解氧进入厌氧层破坏缺氧、厌氧环境，重复好氧与厌氧的交替过程。

因为在同一生物载体上有好氧菌、兼性菌和厌氧菌共存，无数个单元生物载体相当于无数个多相生物机，硝化反应与反硝化反应同步进行，该生物载体的应用可扩展兼性菌适应的溶解氧浓度，并增加兼性菌数量与其它生物菌群的比例，延长有效还原反应时间。

改进了的A2O工艺流程与复合悬浮生物载体结合应用，是直流式生物脱氮的充分条件；SND技术的运用达到了好氧菌、兼性菌与厌氧菌总量的动态平衡，缩小了氨氮硝化与反硝化之间、磷的厌氧释放与好氧吸收之间的时间差。

使脱氮效率稳定提高到90%以上,并能节省0.4～0.5kwh/m3污水的电耗、节约0.3～0.4元/m3污水运行费用。

★无级生物氧化法（专利技术）

生物氧化处理过程中，在生化法中微生物（MS）与有机质（BOD5）是相互依存相互作用的关系，微生物依懒BOD5提供营养而生长繁殖，BOD5依靠微生物产生的化学酶经化学反应而被去除。

微生物的数量与有机质的量是相对平衡的，当微生物死亡后其残殖又转化为BOD，就是说BOD5含量越高，所能产生的微生物总量也多，反过来微生物总量多其残殖转化为BOD的浓度也高，通常设置二级或三级氧化段来平衡浓度并形成浓度梯度，氧化级数越多浓度梯度越小。

无级氧化法就是使污水在运行过程中的无数个节点上形成无数个氧化段，最终使BOD5浓度梯度达到最小化，出水BOD5减少到最小值。

★有机物的循环转化理论与处理技术（专利技术）

　污水中污染物主要以悬浮物、胶体（微粒）、溶解态三种形式存在，利用天然微生物去除溶解态物质是最彻底、最有效、最经济的方法，事实上溶解态物质被清除了，污水处理的目的就达到了。

实践证明，污水中溶解性有机质的生化处理过程大约为8个小时（该类型污水），但实际上绝大多数工艺设计选择生化停留时间为48～72小时不等，甚至更长时间，究其主要原因是溶解性物质被氧化反应的同时，污水中的悬浮物在氧化反应的作用下部份转化为胶体，胶体的部份被氧化又转化为溶解性物质，水中溶解性物质连续得到来自悬浮物→胶体→溶解性物质的循环补充，导致水中溶解性物质在短时间内无法被彻底去除。

该技术就是根据各类物质的转化过程规律，使其进入生化反应前最大限度减少能转化成溶解性物质的量，从而保证溶解性物质在最短生化时间内得到彻底去除。

★生物膜悬浮固定化技术（专利技术）

生物膜悬浮固定化技术是利用污水中原有的有机质，自然产生多种不同类型的定向微生物菌群，并把微生物菌群悬浮固定形成立体的多层次的生物膜滤层；该生物膜滤层具有生物氧化和生物过滤双重作用，能自由补偿和自动更新生物滤层，并能自行分解被滤层截留物；采用生物膜滤层无需添加和更换滤膜，不受使用时间的限制，并且无动力消耗和运行费用。

（5）性能特点

◎/创新了具有国际领先水平的技术集成化、结构一体式设计，改变了SBR法、A/O氧化沟、CASS法、改良型UCT工艺、生物滤池单一落后的工艺结构设计，实现了在同一处理设备内能够一次性同步去除多项污染物，如：

CODcr、BOD5、SS、LAS、色度、氨氮、磷酸盐、石油、动植物油脂等基本控制污染物。

◎/采用雾化装置充氧，比传统的微孔曝气器、机械转碟曝气和水下射流曝气的有效溶解氧利用效率提高数倍，一台2米直径的雾化装置相当于2000个微孔曝气器的工作效率；雾化式充氧大大增加了溶解氧浓度，提高了生化反应速率；雾化式溶气充氧属静态供氧方式，反应器内无剧烈的流体搅拌，有助于微生物的吸附固定；无大量的废气迷漫，无二恶英等气溶胶气体扩散。

◎/开发了生物悬浮固定化技术，使微生物形成多层次悬浮生物膜滤层，生物膜滤层具有生物氧化和生物过滤双重作用，能自然补偿和更新生物滤层，并能自行分解截留物。

◎/改进了特种生物载体使用性能，载体的物理结构、生物化学特性良好。

由于生物载体材料及结构特殊，具备好氧生物、缺氧生物和厌氧生物共同生长的条件，生物硝化与反硝化同步进行。

◎/采取免维护设计理念；整体结构布局科学合理；重力式虹吸滤池能够自动适应污泥量的变化、能自动调整反冲洗周期；真空罐保护水泵不会因断水运行发热损坏而停止正常工作，大大延长了水泵的使用寿命；（停电时）事故保护器保持雾化装置内气、水压力平衡，（来电时）能自动恢复到正常工作状态，无须人工重新调校。

（6）技术经济优势明显

◇工艺占地仅相当于常规工艺的三分之一；

◇工艺投资同比节省20%；

◇运行费用降低30%；

◇自动化程度高。

（7）技术集成化污水处理设备对各类污染物的去除过程

▲技术集成化污水处理设备对悬浮物、油类的去除过程

雾化装置向高效气化分离器提供大量的超微细气泡，超微细气泡吸附凝聚于油类或悬浮物质上，造成悬浮物比重小于污水的状态，依靠微气泡的浮力，使其上浮至水面而被去除。

▲技术集成化污水处理设备对氨氮、磷酸盐的去除过程

对氨氮去除一是改进硝化与反硝化工艺流程，二是采用先进的SND工艺。

SND工艺是在厌氧池、一段好氧池、缺氧池和二段好氧池内装有特殊材料生物载体，具有适合好氧微生物和厌氧微生物共同生长的条件，使用时在好氧状态下生物载体上首先凝聚着好氧生物菌群形成微生物膜，并由里向外逐渐堵塞生物载体孔隙形成封闭式好氧生物层，这时，外部高浓度溶解氧的扩散传递受好氧菌膜阻力影响无法完全渗透进生物层内部，因而在生物载体中心形成氧浓度梯度，使生物层中存在好氧、缺氧、厌氧微观环境。

由于三者接受的溶解氧浓度不同而选择的微生物种类不同而作用有所侧重，在好氧环境下的生物外层以好氧生物为主体，侧重于碳氧化反应去除溶解态有机质，在缺氧环境下的生物内层以缺氧生物为主体，侧重于氨反硝化反应去除氨氮，在厌氧环境下的生物层中心以厌氧生物为主体，侧重于对磷酸盐的释放。

随着缺氧、厌氧空间的逐渐扩大，当缺氧、厌氧空间超过生物外层好氧菌膜的覆盖厚度极限时好氧菌膜破裂，受流体的推动力作用，生物层内部的水质与外部的水质得到交换，溶解氧进入厌氧层破坏缺氧、厌氧环境。

如此周而复始，不断重复好氧与厌氧的交替过程。

因为在同一生物载体上有好氧生物、缺氧生物和厌氧生物共存，无数个单元生物载体相当于无数个多相生物反应