养猪场污水治理工程设计方案

1 养猪场 污水治理工程设计方案 第一章 项目概述 项目名称：养猪场污水治理工程 建设单位： 建设地点：广安市岳池县高店子 工程性质：新建 编制单位： 岳池特驱朝阳三场猪场 生产过程中排放的生产废水 主要由尿液、残余的粪便、饲料残渣和冲洗水及部分生活废水等组成。养猪场废水水质特征与猪舍结构、清粪方式与冲洗水的使用、饲料营养、猪消化功能和生产管理等有关。由于养猪业废水有机物浓度很高，且其中含有大量的氮、磷、悬浮物、致病菌等成分，这些污染物如不进行适当处理，一旦进入天然水体、农田 就会导致严重的环境污染。 养猪废水属于富含大量病原体的高浓度有机废水，直接排放进入水体将造成地表水或地下水水质的严重恶化。养猪废水中含有较多的氮、磷等养分，如能做到合理施用可有效地提高土壤肥力，改良土壤的理化特性，促进农作物的生长。但如果未经任何处理就直接、连续、 2 过量的施用，则会给土壤和农作物的生长造成不良的影响，如引起作物徒长、返青、倒伏，使产量大大降低，推迟成熟期，影响后续作物的生产等。每天收集的大量粪尿露天存放，容易产生大量 成臭味；蚊蝇孳生，传播疾病，污染环境。因此 ，对养猪场产生的废水等污染物进行有效的治理是十分必要的。 我公司受业主单位委托对岳池特驱朝阳三场养猪废水进行治理。根据建设单位提供资料，项目生产养猪废水 200m3/据业主要求考虑一定的富余量，污水处理系统按 200m3/ 第二章 设计总则 计原则 （ 1）本设计方案严格执行有关环境保护的各项规定，污水处理后确保各项出水水质指标达到或优于 污水综合 排放标准（ 1996） 。 （ 2）采用成熟、稳定、实用、经济合理的处理工艺，保证处理效果，并节省投资和运行费用。 （ 3）设备选型兼顾通用性和先进性，确保系统运行高效、稳定、可靠。 （ 4）系统运行灵活、管理方便、维修简单，充分考虑操作简单，减少操作劳动强度。 3 （ 5）污水处理站总体布局合理、美观，与厂区和周围环境协调一致。 （ 6）执行清洁及安全生产原则，采取有效措施减小对周围环境的影响，合理控制噪声、气味，妥善处理、处置固体废弃物，避免二次污染。 (1)中华人民共和国环境保护法 (1989 年 ) (2)中华人民共和国水污染防治法 (1996年修正 ) (3)建设项目环境保护管理条例 (1998 年 12月 ) (4)建设项目环境保护设计规定 (1987 年 ) (1) 污水综合 排放标准（ 1996） (2)地面水环境质量标准 (1)室外排水设计规范 (97 年版 )(2)建筑给水排水设计规范 (3)室外给水设计规范 (1997 年局部修订 )( (4)给水排水制图标准 (50106(5)养殖废水技术规范（ (6)建筑制图标准 (50104 (7)建筑结构制图标准 (50105 4 (8)建筑模数协调统一标准 ( (9)砌体结构设计规范 ( (10)建筑结构可靠度设计统一标准 (11)建筑地基基础设计规范 ( (12)建筑结构荷载规范 ( (13)混凝土结构设计规范 ( (14)建筑抗震设计规范 (15)给水排水工程构筑物结构设计规范 (16)给水排水工程管道结构设计规范 (17)总图制图标准 (50103 (18)泵站设计规范 ( 50265(19)地下工程防水技术规范 (87) (20)低压配电装置及线路设计规范 (21)电力装置的继电保护和自动装置设计规范 (22)供配电系统设计规范 (23)通用用电设备配电设计规范 (24)工业企业噪声控制设计规范 (本方案设计包括污水处理站内的处理工艺以及土建、设备、管道、电气仪表等，设计范围从污水处理进口前 1 米至污水处理后排水出口；动力线以污水处理站进口接线盒为界。 5 第三章 工艺设计 水现状及建设要求 水现状 根据项目所在地的地方气象水文情况和项目实际污水产生量，并结合其未来战略发展的 需要，污水处理站设计处理能力为：00m3/d。 根据项目业主提供数据资料，并结我公司对内同类污水的水质情况，设计污水处理站的进水水质参数如下表： 表 3 设计进水水质 （单位： ） 项目 S 氨氮 总磷 进水 10000 4000 5000 500 60 设要求 排放标准执行 污染物综合排放标准 （ 。 表 3 设计出水水质 （单位： ） 项目 S 氨氮 磷酸盐 出水 100 20 70 15 废水处理站工艺的选择应根据设计进水水质、处理程度要求、工程规模等多种因素进行综合考虑，各种工艺都有其适用条件，应视工程的具体条件而定。根据设计进水水质和出水水质要求，选择合理的废水处理工艺，不仅可以降低工程投资，还有利于废水处理站的运行管理以及减少废水处理站的常年运行费用并保证出水水质达标排放。 6 本项目中的污水主要来源于养猪场内的猪 尿液、残余的粪便、饲料残渣和冲洗水及部份生活废水等组成。该类废水有机物浓度很高，且其 中含有大量的氮、磷、悬浮物、致病菌等且 水质水量变化大等 特点，在工程设计中，应着重考虑生物法处理，采用厌氧加好氧处理的工艺。 艺流程的选择 根据项目的实际情况，并结合废水的水质分析情况，确定该废水处理站的处理工艺流程（详见附图：工艺流程图）如下： 折流升流复合厌氧 一级高效接触氧化 二级高效接触氧化 混凝反应池 达标排放 废水 预曝调节池 固液分离机 沉沙集水池 格栅 图 1 工艺流程图 栅渣外运 污泥浓缩池 板框压滤机 干污泥外运 斜管沉淀池 级人工湿地 消毒池 压缩空气 滤液 次氯酸钠 回流 排放口 7 艺流程说明 项目产生各种不同废水经过管道收集后自流入格栅 井，通过格栅将废水中的粗大渣物去除；格栅井出水自流入沉沙集水池通过切割污水泵将废水提升至固液分离机；废水经过固液分离后自流入预报调节池将水质水量均值调节保证后续稳定单元负荷；调节池废水通过提升泵将废水按量提升至 应池，通过厌氧微生物将废水中的大颗粒、长链、难降解的有机物降解为小分子、易降解的有机物，部分形成细胞质，经过厌氧处理后提高废水可生化性有利于好氧反应；通过氧反应处理后的废水自流入接触氧化池反应池，废水在接触氧化反应池内进行好氧反应，微生物利用空气和水中的有机物作为营养源进行新陈代谢活动 ，将污水中的有机物分解为二氧化碳、水并满足自身能量需求；接触氧化反应池出水自流入混凝反应池，通过投加一步去除废水中的 磷保证废水稳定达标；混凝反应出水自流入斜管沉淀池固液分离，污泥沉淀至泥斗，上清液自流入接触消毒池；废水在接触消毒池内通过投加消毒剂将废水中的粪大肠菌群及蛔虫卵杀死。接触消毒池出水自流入人工湿地，通过人工湿地对废水中氮、磷、 工湿地出水自流入排放口达标排放。 接触氧化池、混凝反应池、斜管沉淀池产生的污泥通过污泥泵提升至污泥浓缩池，浓缩后的污泥进入板框压滤机 进行脱水处理，干污泥外运进行卫生填埋，滤液回流至调节池进行循环处理。 8 表 3染负荷分担与估算表 污 染 指 标 原水 固液分离、预曝气 调节系统 折流升流复合厌氧 一级高效接触氧化池 二级高效接触氧化池 絮凝 反应池 人二级湿地 达标 水质 水浓度 （ ） 10000 8500 2550 765 306 175 78 100 去除率 (%) / 15 70 70 60 10 55 / 水浓度 （ ） 4000 3400 680 136 7 16 20 去除率 (%) / 15 80 80 70 10 45 / 氨氮 出水浓度 （ ） 500 275 178 80 36 36 15 去除率 (%) / 45 35 55 55 / 水浓度 （ ） 5000 2500 1750 875 438 131 70 去除率 (%) / 50 30 50 50 70 60 / 根据前面叙述，项目处理规模为 200m3/d，按 24 小时 处理设计，每小时处理量为 8m3/h。 *功能：去除杂物，减小后续处理负荷、保证进水稳定。 *结构：钢混结构地下式 *设计参数 9 设计尺寸： 20005002000 套设施： 1）人工格栅 栅间隙： 5质：不锈钢 *结构：钢混结构地下式 *设计参数 设计尺寸： 200020002000 高 0.5 m） 配套设施： 1）液下泵 流量： 20 m3/h 扬程： 7m 功率： 质：铸铁 作用：分离废水中的粪类物质 处理量： Q=20h 功率： N=5 *功能：调节水质水量，减小后续处理冲击负荷。 *结构：钢混结构地下式 10 *设计参数 设计尺寸： 500050004500 高 有效容积： V=100 计停留时间： 2h 配套设施： 1）提升泵 流量： 10m3/h 杨程： 10m 功率： 量： 2台（一备一用） 2）曝气系统 规格： 50 数量： 40m 材质： 、折流升 流复合厌氧反应池 *功能： 将废水中的大分子、长链、难降解的有机物分解为小分子、易降解的有机物，提高可生化性 。 *结构：钢混结构半地上式 *设计参数 设计尺寸： 1000050005000 2（超高 0.5 m） 有效容积： V=450 容积负荷： 11 *配套设施： 1） 组合填料 规格： 150 间距 200 数量： 114） 填料支架 螺纹钢： 12 数量： 1000m 槽钢： #14 数量； 80m 3） 潜水推流搅拌器 转速： 760r/率： 质：不锈钢 数量： 8台 *功能： 利用微生物的新陈代谢进一步把污水中有机物彻底分解为 *结构：钢混地上式 *尺寸规格： 500040005000高 0.5 m） *数量 ： 1 座 *有效容积： V=90容积负荷： 12 *配套设施： 1） 组合填料 规格： 150 间距 200 数量： ） 填料支架 螺纹钢： 12 数量： 200m 槽钢： #14 数量： 20m 3）罗茨风机 材质：碳钢 风量 ： 5m3/强 49率： 量： 2台 4）曝气头及曝气管 规格： 215 数量： 58套 7、二级高效接触氧化池 *功能： 利用微生物的新陈代谢进一步把污水中有机物彻底分解为 保证出水无害化。 *结构：钢混地上式 13 *尺寸规格： 500040005000高 0.5 m） *数量 ： 1 座 *有效容积： V=90容积负荷： 配套设施： 1） 组合填料 规格： 150 间距 200 数量： ） 填料支架 螺 纹钢： 12 数量： 200m 槽钢： #14 数量： 20m 3）曝气头及曝气管 规格： 215 数量： 58套 8、混凝反应池 *功能：投加 悬浮物及胶体形成繁花，去除 P。 *结构形式：钢混地上式 *设计参数 设计尺寸： 150015003500 2（超高 *数量 ： 1 座 2格 14 *有效容积： V=反应时间： t=套设备： （ 1）搅拌机： 功率： N=数： n=30量： 2台 （ 2）加药系统： 规格： 1.0 量： 2套 (含搅拌机、加药泵 ) （ 3）配套管件： 数量：一批 功能：固液分离，保证出水 构材质：钢混地上式 尺寸规格： 330020003500高 表面负荷 f= 量： 1座 配套设施： 1）斜管 规格： 50 数量： 715 2）斜管支架 型号： 50*5角铁 数量： 14m 3）污泥泵 流量： 25m3/h 杨程： 20m 功率： 结构材质：钢混上式 功能：杀死废水中的大肠菌群、蛔虫卵。 尺寸规格： 200010001.0 套设施： 1）次氯酸钠消毒设备 规格： 1率： 量： 1套 结构材质：砖混地下式 功能：去除废水中的 氮、磷。 尺寸规格： 1000070001200 2（超高 配套设施： 1）碎石 16 规格： 30量： 42 ）碎石 规格： 10量： 42 ）砂砾 规格： 5量： 42 ）美人蕉 数量： 204 株 5）芦苇 数量： 204 株 结构材质：钢混 上式 功能：以方便监测污水出水质。 尺寸规格： 150010001000套设施： 巴氏流量槽 数量：套 材质； 结构材质：钢混地下 17 尺寸规格： 375020003500高 1）气动隔膜泵 材质：铸铁 流量： 12m3/h 杨程： 50m 数量： 1台 2）搅拌机： 功率： N=数： n=30量： 1台 3）加药泵： 流量： h 扬程： 10m 功率： 量： 2台 结构材质：砖混地 上 尺寸规格： 400040003000套设备：控制箱 结构材质：砖混地上 尺寸规格： 40004000300018 结构材质：砖混地上 尺寸规格： 400040003000套设备 : 1） 板框压滤机 型号： 30平方 功率： 3 数量： 1 台 19 第四章 土建设计 污水 处理站 址的选择应 根据 生产场区的 具体情况确定，同时考虑以下几个方面： （ 1） 符合 厂 区总体规划 ，统一规划、统一布局。 （ 2）所选择的站区应满足工艺设计的占地面积要求。 （ 3）结合场内排水工程的现状，尽量选择排水管线上末端排水点的下方。 （ 4）所规划的污水处理站应位于主导风向的下风向。 （ 5）站区地质结构良好，无地震带、断裂带、流砂带。 （ 6）站区离周围公共建筑群能保证至少 4 m 的隔离长度和自然隔离带。 （ 7）站区的设置应符合国家现行防火、防噪声、防震、安全、卫生等规定的要求。 （ 1）在满足工艺流程的情况下，尽量使 各处理 建 /构筑物集中 布置 ，减少占地面积。 （ 2）流程力求 简短、顺畅，避免迂回重复。 （ 3）既要便于人流、货流的组织，又要便于工程技术管理；。 （ 4）力求污水 处理 站 内环境和周围环境协调一致 。 （ 5）在建 /构筑物的周边设置 绿化带，增加站区的生态氛围。 20 充分利用地形，尽量选择有适当坡度的地段，以满足污水处理构筑物高程布置的需要，减少土方开挖量与部分处理构筑物的埋深，减少污水与污泥的提升设备并节省动力费用。 （ 1）站 区设计地面标高 以实测为准。 （ 2）废水处理站主体处理构筑物采用钢混结构，池壁厚度为 300属建筑物采用砖 混结构，墙壁厚为 240 （ 3）主体处理构筑物垫层采用 壁、池盖采用 采用 （ 4）池壁施工采用预留施工缝或止水带，要求一次浇注高度为 2000 3000 （ 5）各主体处理构筑物及附属建筑物 进行抗震设防 设计。 （ 6）各主体处理构筑物及附属建筑物 进行 防渗漏设计，部分处理构筑物如加药搅拌槽，进行防腐设计。 （ 7）走道板采用现浇，厚度为 150锈钢栏杆进行安全防护。 （ 8） 建 （ 构 ） 筑物外装修： 各主体处理构筑物内 外墙 水泥砂浆抹面，外墙露出地面部分白色瓷砖贴面或米黄色防水涂料抹面， 附属建筑物内 外墙 水泥砂浆勾缝、抹面，外墙地面部分白色瓷砖贴面或米黄色防水涂料抹面，内墙白色乳胶漆抹面。 21 第五章 电气设计 电气设计范围原则上以废水处理站围墙为界，内容有：供配电设计、自动化控制设计、照明设计、安全保护设计。 供电电源 380V、 50业主方指定的低压配电所引至污水处理站配电柜。废水处理站配电系统采用三相五线制，单相配电为三线制。废水处理站设有配电柜，分别给各动力设备供电。照明配电由配电柜提供 220V 电源作室内外照明电源。 表 5 备电耗一览表 序号 名 称 功率 数 量 折工时 (h) 日电耗（ h） 1 液下泵 台 12 9 2 固液分离机 台 12 60 3 调节提升泵 台 24 36 4 污泥回流泵 台 2 6 5 罗茨风机 15套 24 360 6 搅拌机 台 16 24 7 加药系统 套 16 96 8 污泥泵 台 2 6 9 消毒设备 台 16 48 10 板框压滤机 台 2 6 11 浓缩池搅拌机 台 2 3 12 浓缩池加药泵 台 2 1 13 照明用电 12 12 14 日总耗电量： 667 22 本系统采用 般采用全自动控制方式，无须手动操作。在设备检修或调试期间才进行手动操作。 （ 1）各级提升泵设置浮球液位控制系统，根据池内水位来控制提升泵的开启。低水位停止，高水位运行，超高水位报警，提升泵之间以 4h 为周期自动交替运行。 （ 2）罗茨鼓风机设 置间歇循环运行控制系统，在旱季污水量较小时使用，以减少系统运行过程中完成污水达标处理之外的不必要的能耗。 （ 3）所有的自动控制均可切换至手动控制，以方便设备故障时的检测维修。 （ 1）电气系统设过流保护、短路保护、过载保护，其中过流保护、短路保护、过载保护作用于跳闸，设于配电柜。电动机采用空气开关作短路保护，采用热电器作为过负荷保护。 （ 2）接地与防雷利用建筑物的基础钢筋作自然接地体，或安装人工接地极，接地电阻应小于 10欧姆。建筑物用避雷带和短避雷针作防雷保护。 23 第六章 环保设计 新建废水处理站的目的在于改善和保护周边环境，造福人民，但它作为一个特殊的生产单位，建成后对周围的环境也产生一定的影响。为此，本设计拟采用以下措施将影响减至最低，满足环境保护的要求。 （ 1）废水进入处理站进行处理，处理后达到或优于 污水综合 排放标准（ 排放标准排放。处理站运行过程中产生的如自动加药装置冲洗排水压滤机滤液回流至调节池进行循环处理。 （ 2）本套废水处理系统的处理构筑物均采用钢筋混凝土结构，在建设过程中严格按照相关规范进行施工管理，并做 了防渗漏处理，因此，污水通过池体渗漏进入地下水体的可能性很小，基本保证了污水的全额有效处理。 （ 3）脱水污泥堆场采用混凝土地坪，混凝土良好的抗渗性，可以有效阻止污泥中的残余水份向地下水体的渗透，避免了对地下水体的污染。 （ 1）大气污染主要来源于高浓度有机废水厌氧分解散发的恶臭，在本套废水处理系统中，厌氧工艺其为密封结构设计，设置有气体收集系统，异味气体经管道收集后进入化学除臭器，净化处理后排入大气中。 24 （ 2）好氧工艺采用接触氧化好氧工艺池，好氧过程的产物为 2O，这两种产物均为无 味无害气体，从某种意义上讲，好氧工艺还有助于臭味的去除，是一个很好的微生物除臭系统。 （ 3）定期对污水处理站卫生死角喷洒药剂，消除蚊、蝇、鼠、虫滋生的场所，减弱其尸体腐败变质所散发的臭味对站内空气造成的影响。 （ 4）适时对污水处理站内的主要道路进行洒水降尘，以减少人行车过时产生的扬尘对站内空气的影响。 （ 5）在本废水处理站的平面布置规划中，各构筑物的周围设置有绿化带，可在绿化带内栽植一些可吸附异味气体的绿色植被，既增加了废水处理站的生态氛围，又有利于大气的污染防治。 （ 1）该废水处理工 程中的污泥主要来自混凝沉淀池、固液分离池、厌氧池、好氧池排放的剩余污泥。经压滤机脱水处理后，统一外运进行卫生填埋。 （ 2）设置垃圾收集箱，对废水处理系统操作管理人员或外来人员丢弃的生活废弃物进行及时、集中收集，统一处理。 废水处理站内的噪音主要来源于工艺设备在运行过程中产生的震动，为减少噪音危害，本项目主要采取以下措施： （ 1）污水提升泵、污泥泵尽量采用潜污泵或低噪音的机泵；风机及风机配套设备选择国内优质产品和低噪音的产品。 25 （ 2）污水提升 泵 、 污泥泵 、风机与基础 /管道之间增设橡胶垫，缓冲 设备运行时的震动，减弱其震动的传递系数。 （ 3）风机房采用具有隔音特性的门 /窗，必要时，可在四周墙壁安装消声材料，进行消声处理。 （ 4）加强对工艺设备的日常运行维护，及时补充润滑油 /脂，减弱机体本身的运行磨擦。 （ 5）废水处理站内设置的绿化带也可在一定程度上减轻噪音的污染影响，有利于环保污水处理站的创建。 26 第七章 经济分析 （ 1）电费成本 由表 5备电耗一览表中知，本污水处理站在正常运行过程中的电耗为 667d，电费单价以 /度计，则： 单位水量处理的电费成本为 67 00= / 2）药剂成本 根据我公司在同类废水治理中的运行数据，初步估算废水处理运行过程中各类药剂的用量及费用如下表 : 表 7剂用量及费用 序号 名 称 用 量（ 单 价 (元 /吨水药耗费用（元） 1 0 50 次氯酸钠 80 表 7剂用量及费用中知， 单位水量处理的药剂成本为 3）合计运行成本 单位水量处理的总成本为 费成本 +药剂成本 = /预算说明 27 （ 1）本预算中未含实验所需仪器购置费用；高低配电工程、工程监理等外部事务的相关费用。 （ 2）本估算中未含验收监测费；环保局指导安装流量监测仪的，费用由建设方负责。 （ 3）本预算编制内容包括：直接费（土建费用、工艺设备材料费）与间接费（设计费、工艺调试费、安装费、税费）； （ 4）三材费用估算依据最新工程造价信息及基本材料市场价格。 （ 5） 设备价格采用近期咨询 。 （ 6）本 预算 不包括： 污水站的土建、 站外废水的引入、排出、供电线路、站区生产用水的引入以及站区绿化及道路。 28 第八章 构筑物及设备明细 表 8 序号 名 称 L（ m） B(m) H(m) 数量 工程量（ 结构 1 格栅井 混 2 沉沙集水池 混 3 预曝调节池 混 4 折流升流复合厌氧 500 钢混 5 一级高效接触氧化池 100 钢混 6 一级高效接触氧化池 100 钢混 7 混凝反应池 混 8 斜管沉淀池 混 9 消毒池 混 10 二级人工湿地 168 砖混 11 排放口 混 12 污泥浓缩池 混 13 控制设备间 36 砖混 14 风机房 36 砖混 15 污泥脱水机房 36 砖混 表 8 序号 名称 选型参数 数量 1 人工格栅 a=5B=500H=2000台 2 液下泵 Q=20m3/h， H=7m 2台 3 固液分离机 Q=20m3/h 1台 4 提升泵 Q=15m3/h， H=7m 2台 29 5 穿孔布水器 50 40m 6 填料 150 114 填料支架 12、螺纹钢 1000m 8 填料支架 #14、槽钢 80m 9 潜水推流搅拌器 N=760r/台 10 污泥回流泵 Q=25m3/h， H=20m 2台 11 好氧填料 150 2 好氧池填料支架 12，螺纹钢 400m 13 好氧池填料支架 #14、槽钢 40m 14 曝气头及曝气管 215 116套 15 罗茨风机 Q=5m3/=49台 16 搅拌机 转速 n=30率 N=台 17 加药系统 1.0 含搅拌机、加药泵 2套 18 斜管 50 79 斜管支架 50 5角铁 14m 20 污泥泵 Q=25m3/h， H=20m 1台 21 消毒设备 1套 22 碎石 302 3 碎石 102 4 砂石 52 5 芦苇 204株 26 美人蕉 204株 27 巴氏流量槽 0套 28 气动隔膜泵 Q=12m3/h， H=50m 1台 29