养殖废水COD 150教学教材.docx
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养殖废水COD150教学教材
养殖废水COD150
180吨/天养殖废水处理工程
技
术
方
案
（初步设计）
2017年6月
一、概述
1.1设计依据
《污水排综合排放标准》（GB8978-1996）
《烧碱、聚氯乙烯工业水污染物排放标准》（GB15581-95）
《室外排水设计规范》（GB50014-2006）
《污水排入城镇下水道水质标准》（CJ343-2010）
《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）
《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）
《膜分离法污水处理技术规范》（HJ579-2010）；
《给排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）；
《给排水工程管道结构设计规范》（GB50332-2002）；
《给排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）；
《城市污水处理厂管道和设备色标》（CJ/T158-2002）
《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》（CJJ31-89）；
《污水处理工程项目建设标准》（修订）（2001）；
《建筑设计防火规范》（GB50016-2012）；
《泵站设计规范》（GB/T50265-2010）；
《供配电系统设计规范》（GB50052-2009）；
《低压配电设计规范》（GB50055-2011）；
《鼓风曝气系统设计规程》（CECS97:
97）；
其他相关标准及规范；
用户提供的相关基础资料。
1.2设计原则
（1）贯彻执行国家环境保护政策，符合国家有关法律、法规及标准。
（2）根据设计进水水质和出水水质要求，所选废水处理工艺力求技术先进、成熟、可靠、稳定，处理效果保证运行稳定、高效节能、经济合理，使工程符合三低原则：
工程投资低、运行费用低和运行管理人员专业技术水平要求低。
（3）充分考虑现有构筑物和设备可利用情况，使建成的污水处理站应环境优美、整洁卫生，使其设计风格与整体环境相协调。
（4）优化膜部分工艺流程设计，同时简化相应设施配备，在保证系统顺畅运行的同时做到减少投资、降低运行成本。
（5）选用的设备自动化水平比较高，易于工人操作管理，减轻劳动强度。
同时也要考虑设备的耐用性，以保证长时间免维修正常使用。
1.3设计范围
本工程设计包括以下内容：
（1）工程界区：
污水站规划用地内废水排入口至污水站构（建筑物）最终排水口止。
（2）本技术方案书包括界区内的新增加的治理工艺、土建工程、管道工程、设备及安装工程、电气工程、自控工程、给水排水工程。
（3）动力主线缆由业主接入本处理系统动力配电柜接线柜。
（4）本处理工程的采暖、保温、道路、绿化、出水在线监测等由业主负责。
二、设计单位简介
2.1公司简介
2.2技术力量
三、工艺设计
3.1设计水量及水质
Ø设计水量
养殖场中的污染主要由粪（以固体为主）和冲洗养殖场形成的污水（包括残留尿液）两个方面组成，根据养殖种类不同而有所差异。
但对粪便的处理不外乎干清粪和水冲粪两种，粪便进行固液分离后，排往污水处理系统。
针对养殖高浓废水，采用高级厌氧预处理设计处理量为180t/d，污水处理后达到相应国家标准。
Ø设计水质
针对客户提供水样，经我司对水样进行分析，确定为高浓氨氮废水，依据水样检测指标如下：
项目
指标
进水水质（mg/l）
出水水质（mg/l）
CODCr（mg/L）
＜5000
＜200
SS（mg/L）
＜400
＜50
NH3-N（mg/L）
1000
50
pH
6-9
6-9
Ø处理工艺选择
养殖场废水处理的难点是NH3-N和粪尿的处理；重点是做好生化前的固液分离工作。
养殖场排出的粪尿排泄物及废水中含有大量的有机物、氨氮、总磷、SS以及致病菌及并产生令人恶心的恶臭、对环境质量造成极大影响，深受环保的重视，急需治理。
由于养殖场废水处理不同于工业废水处理，养殖场经济效益不高，限制了污水厂投入大量资金的可能性，这就需要投资少，处理效果好，有一定的经济效率，同时由于废水中含有大量的悬浮物，导致不能单靠生化进行处理，而需要结合物化等措施进行处理。
工程实践证实大中型养殖场粪便污水固液分离后进行好氧处理是可行和高效的，对于规模小的采用水解酸化与好氧相结合的方法较为适宜。
采用厌氧消化，一方面可减少能源消耗，降低运行费用，另一方面还可以回收甲烷气，并加以利用，从而达到废物利用的作用。
我们针对本废水的特点，选用固液分离+混凝气浮机+UASB+水解酸化+好氧+混凝沉淀为本废水的处理工艺。
工艺流程见下图：
3.2工艺流程
图3-1废水处理工艺流程图
3.3工艺负荷分配（预期处理效果）
表3-3 主要指标的预处理效果
处理单元
pH
CODcr
mg/L
NH3-N
mg/L
SS
mg/L
1、IC厌氧处理段
IC厌氧
出水
6～9
1000
200
200
去除率
—
80%
80%
50%
二、改良生化处理段
AO池+MBR池
出水
6～9
150
30
50
去除率
—
85%
85%
50%
总去除率
—
93%
97%
88%
3.4工艺流程说明
废水进入调节池均匀水质，平衡水量，泵入固液分离机分离粪便，污泥直接外运至晒粪厂，滤液经过缓冲水池，用泵提升进入气浮机浮选去除剩余的悬浮物。
并在气浮中加入一定量的氨氮络合剂，使水中游离的氨氮离子形成不溶于水的SS，随其他悬浮物一起去除。
保证后续厌氧塔的进水参数与运行效果。
之后污水经过中间水池2泵入IC厌氧池，经厌氧池进行深度厌氧，分解大部分大分子有机质后自流进入改良生化池进行好氧生化，出水进入MBR膜池深度处理，出水经过加入特制药剂去除剩余氨氮与部分磷即可达标排放。
3.4.1固液分离机与气浮机
最大限度地去除废水中的漂浮物和大颗粒杂质，保护水泵和后续处理设施，并起均质均量作用，进一步去除废水的悬浮物及部分细小颗粒。
大大降低废了水中的COD、BOD。
3.4.2IC厌氧池
该废水的主要污染物为有机污染物，污水的可生化性好，但由于污染物浓度高，所以在好氧生化处理前厌氧生化处理。
厌氧工艺主要优点如下：
①能耗大大降低，而且还可以回收生物能（沼气）；因为厌氧生物处理工艺无需为微生物提供氧气，所以不需要鼓风曝气，减少了能耗，而且厌氧生物处理工艺在大量降低废水中的有机物的同时，还会产生大量的沼气，其中主要的有效成分是甲烷，是一种可以燃烧的气体，具有很高的利用价值，可以直接用于锅炉燃烧或发电；
②污泥产量很低；这是由于在厌氧生物处理过程中废水中的大部分有机污染物都被用来产生沼气——甲烷和二氧化碳了，用于细胞合成的有机物相对来说要少得多；同时，厌氧微生物的增殖速率比好氧微生物低得多，产酸菌的产率Y为0.15~0.34kgVSS/kgCOD，产甲烷菌的产率Y为0.03kgVSS/kgCOD左右，而好氧微生物的产率约为0.25~0.6kgVSS/kgCOD。
③厌氧微生物有可能对好氧微生物不能降解的一些有机物进行降解或部分降解；因此，对于某些含有难降解有机物的废水，利用厌氧工艺进行处理可以获得更好的处理效果，或者可以利用厌氧工艺作为预处理工艺，可以提高废水的可生化性，提高后续好氧处理工艺的处理效果。
3.4.3改良深度AO生化系统
AO生化系统是利用缺氧－好氧生化处理工艺通过在曝气池创造好氧和缺氧的环境，利用活性污泥中自养型硝化菌和异养型兼性反硝化菌的共同作用，实现氮的形式转化。
好氧段生化池的主要作用是完成碳化和硝化反应，大部分有机物在好氧菌作用下分解为CO2和H2O，并将NH3-N氧化为硝酸盐氮和亚硝酸盐氮，为保证硝化反应顺利进行，需控制pH值偏碱性。
如果原水碱度不足，需要往池中投加NaHCO3或NaOH以保证混合液的剩余碱度。
生物脱氮一般需要经过硝化反应和反硝化反应两个步骤完成。
硝化反应：
硝化反应是一个两步过程，分别利用两类微生物——亚硝化菌和硝化杆菌。
这两类细菌统称为硝化菌。
第一步是亚硝化菌将NH4+氧化成NO2—然后再经第二步由硝化杆菌将NO2¯氧化成NO3¯的过程。
这两个反应过程都释放能量，硝化菌就是利用这些能量合成新的细胞体和维持正常的生命活动。
硝化作用的程度是生物脱氮的关键。
硝化反应的整个反应过程耗去大量的氧。
每硝化1g氨氮所需4.75g氧，同时PH值降低，所以需根据运行中pH值（pH仪）适时进行调整。
为使硝化反应顺利进行，应采用低有机负荷运行，延长曝气时间，确保硝化菌生长繁殖所需的停留时间。
反硝化反应：
反硝化反应是反硝化菌异化硝酸盐的过程，即由硝化菌产生的硝酸盐和亚硝酸盐在反硝化菌的作用下，被还原为氮气后从水中溢出的过程。
大多数反硝化菌是异养的兼性菌，所以反硝化过程要在缺氧状态下进行。
溶解氧的浓度控制在＜0.2mg/l，否则反硝化过程的速率就要减缓。
反硝化菌利用各种各样的有机基质作为电子共体，在硝化反应过程中耗去的氧被回收并重复利用到反硝化反应过程中，每还原1gNO3¯可提供2.86g氧，使有机基质得到氧化；反硝化过程还会产生碱度，可使硝化反应所耗去的碱度有所弥补。
在反硝化阶段，不仅可使氮化合物被还原，而且还可使有机碳化物得到氧化分解。
因此，反硝化作用将同时起到去碳、脱氮的效果。
3.4.4MBR膜池
经深度生化处理后，废水中含有生化反应产生的悬浮污泥颗粒，因此末端增加MBR膜池，去除水中的杂质，保证尾水清澈，提高出水水质。
四、投资预算
4.1主要构筑物列表
序号
名称
数量
备注
材质
1
缓冲池
1座
2x5x4（m）
钢砼
2
AO生化系统
1座
12x5x4.3（m）
钢砼配溢流堰
3
污泥浓缩池
1座
2x3x4.5（m）
钢砼
4
MBR膜池
1座
2x5x4.5（m）
钢砼
5
清水池
1座
2x2x4.5（m）
钢砼
4.2主要工艺设备投资估算
序号
名称
规格型号
单位
数量
单价
小计
备注
（万元）
（万元）
1
缓冲池
池体
2x5x4.3（m）
座
1
2.795
2.795
钢砼
提升泵
8m3/h，10m
台
2
0.35
0.7
电磁流量计
0-10m3/h，DN40
台
1
0.46
0.46
2
保安气浮机
溶气气浮机
7-8m3/h
台
1
5.3
5.3
PAM溶配药
φ800×H600mm
个
2
0.068
0.136
1用1备
桨式搅拌机200r/min
台
2
0.33
0.66
1用1备
PAM计量泵
机械隔膜计量泵PVC，16L/h，0.42mpa
台
2
0.34
0.68
1用1备
PAC溶配药
φ800×H600mm
个
2
0.068
0.136
1用1备
桨式搅拌机200r/min
台
2
0.33
0.66
1用1备
PAC计量泵
机械隔膜计量泵PVC，16L/h，0.42mpa
台
2
0.34
0.68
1用1备
3
IC厌氧系统
IC厌氧罐
φ4000×H14000mm
座
1
35.5
35.5
提升泵
8m3/h，30m
台
2
0.55
1.1
电磁流量计
0-10m3/h，DN40
台
1
0.46
0.46
内循环泵
30m3/h，32m
台
2
0.66
1.32
4
改良生化系统
池体
12x5x4.3（m）
座
1
16.77
16.77
专用填料
φ150×H2500mm
米
6600
0.0005
3.3
填料支撑
φ14×H5000mm
米
800
0.0019
1.52
曝气系统
φ500mm
套
180
0.014
2.52
布水系统
套
30
0.015
0.45
罗茨风机
80m3/h,5kpa
台
2
0.81
1.62
污水回流泵
35m3/h，15m
台
2
0.53
1.06
5
MBR膜池
MBR膜
8m3/h
套
4
6.4
25.6
膜架
套
4
0.56
2.24
自吸泵
8m3/h，22m
台
2
0.55
1.1
池体
2x5x4.3（m）
座
1
2.795
2.795
6
污泥浓缩池
池体
2x5x4.3（m）
座
1
2.795
2.795
污泥回流泵
15m3/h，20m
台
2
0.44
0.88
污泥外排泵
15m3/h，20m
台
2
0.44
0.88
7
清水池
清水外排泵
30m3/h，20m
台
2
0.57
1.14
8
电控系统
控制柜/远控制箱/桥架线缆
套
1
4.4
4.4
合计
119.66
4.3投资总概算
序号
名称
内容
价格
（万元）
备注
一
工程直接费
主要工艺设备
119.66
二
工程间接费
管线及安装
17.95
估算
技术服务费
7.18
估算
三
不可预见费
---
2.23
四
税金
（一+二+三）*6%
7.18
合计
154.2万元
不含运费
4.4工程耗电量成本估算
工程电量汇总表
项目名称：
养殖废水处理方案（7.5m3/h）
序号
用电单位名称
单机kW
设备台数
设备容量kW
kx
计算负荷
备注
总装
工作
总装
工作
有功
（kW）
无功
视在
kvar
kVA
1
气浮机进水泵
1.50
2
1
3.00
1.50
0.85
1.28
0.79
1.50
2
IC进水泵
2.20
2
1
4.40
2.20
0.85
1.87
1.16
2.20
3
厌氧循环泵
3.00
2
1
6.00
3.00
0.85
2.55
1.91
3.19
4
PAM计量泵
0.09
2
1
0.18
0.09
0.85
0.08
0.05
0.09
5
PAC计量泵
0.09
2
1
0.18
0.09
0.85
0.08
0.05
0.09
6
污水回流泵
2.20
2
1
4.40
2.20
0.15
0.33
0.20
0.39
7
污泥回流泵
2.20
2
1
4.40
2.20
0.25
0.55
0.34
0.65
8
污泥外排泵
2.20
2
1
4.40
2.20
0.25
0.55
0.34
0.65
9
罗茨风机
2.20
2
1
4.40
2.20
0.85
1.87
1.16
2.20
10
自吸泵
2.20
1
1
2.20
2.20
0.55
1.21
0.75
1.42
11
清水外排泵
3.00
4
4
12.00
12.00
0.85
10.20
6.32
12.00
12
其他
3.00
1
1
3.00
3.00
0.80
2.40
1.68
2.93
合计
24
15
48.56
32.88
22.96
14.76
27.31
同期系数（Kc=0.9）
20.66
14.02
25.94
年耗电（万kWh）
18.10
吨水电耗kWh/m3
2.75
电费元/kWh
0.83
吨水费用元/m3
2.29
4.5运行成本总估算
运行成本概算表（元/m³）
序号
名称
吨水消耗量
单价
运行成本（元/m³）
1
电
2.75kWh/m3
0.83
2.29
2
PAC
50g/m3
1000元/吨
0.13
3
PAM
5g/m3
10000元/吨
0.05
4
人工
1人/班，3班/天，
工资：
2000元/月
1
5
成本合计
3.47
五、售后服务承诺及方案
为保证高质量地服务于各行业水处理环保的广大用户，真正实现“质量第一，信誉第一，服务第一”的服务宗旨，我们山东龙安泰环保科技有限公司郑重地向广大用户承诺：
项目
序号
技术服务内容
派出人员
计划人/日数
地点
接到通知后
最晚到达时间
1
指导安装调试
工程师
1人
需方工地
48小时
2
检修和维护
工程师
技术员
1人
1人
需方工地
48小时
3
出现质量及技术故障
工程师
技术员
1人
1人
需方工地
48小时
4
提供缺件及正常备品备件
技术人员
1人
需方工地
48小时
5
定期回访
工程师
1人
需方工地
1次/3月
1、“质量第一，信誉第一，服务第一”，公司全体员工在这一质量方针的指引下，遵循并有效地按ISO9001质量体系运行，且在不断实践中完善和加强质量措施，严格按国家标准、改进工艺、采用新技术、新材料和检测手段，加强职工培训、采取切实措施、严格按国家标准、行业标准和合同中规定的技术条件组织生产和检验，保证不合格的产品不出厂。
2、公司坚持按“中华人民共和国产品质量法”承担生产者的产品质量要求和义务。
3、保证为用户提供优质的售前、售中及售后服务。
售前服务：
为用户详细介绍产品性能和使用特点及要求，提供相关技术文件资料，当好参谋。
售中服务：
协助用户做好设备的平面布置、设备基础资料、土建设施的管件预设、系统设备的用电、水、气等工艺配置要求。
售后服务：
产品质量保证期12个月，免费保修及保养（从产品正式投运时算起）。
保证期内发生质量故障时，接到用户要求解决产品在使用中出现的问题时，4小时内做出明确答复。
4、本公司的产品一律实行“三包”，并在交货时提供本批产品的出厂合格证、产品使用说明书等全套资料。
产品在“三包”期内如出现质量问题，我公司将严格履行合同中规定的赔偿责任。
超出“三包”期限的产品，保证提供维修配件，并根据用户要求，做好维修服务工作，并提供一定量的备换品。
5、根据用户需求进行技术培训操作维修人员，对用户进行重点质量跟踪。
定期进行用户回访，不断收集用户对产品的使用信息，不断地改进产品性能，提高产品质量。
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