《吨养猪废水方案》word版.doc

XXXX有限公司养殖废水处理工程初步设计方案 河南华电环保工程有限公司 QQ:493393597 目 录第一章 总 论4一、项目概述41.1 项目建设内容41.2 项目建设必要性41.3 项目建设可行性4二、设计依据5三、设计原则6第二章 设计水质参数的确定8一、废水水质参数的确定8二、出水水质指标8第三章 废水处理工艺的选择9一、废水处理工艺的选择9二、设计工艺的优势9三、工艺原理及特点93.1 水解酸化系统9第四章 废水处理工艺设计及说明12一、设计指导思想12二、工艺流程介绍122.1 工艺流程图122.2 工艺流程说明132.3 预期处理效果13三、各构筑物设备主要设计参数与选型143.1 格栅井143.2 调节池143.3 水解酸化池143.4 集水井153.5 UASB反应池153.6 生物接触氧化153.7 二沉池163.8 砂滤池163.9 消毒池163.10 清水池163.11 污泥浓缩池173.12 操作间17第五章 工程投资概算18一、设备直接费用18二、工程其它费用19第六章 运行费用估算20一、动力设备电负荷一览表20二、直接运行费用测算20第七章 质量保证与售后服务22一、技术服务22二、质量保证222.1 质保期内服务承诺222.2 质保期外服务承诺22第八章 甲方自备部分23第一章 总 论一、项目概述1.1 项目建设内容1.2 项目建设必要性近年来，集约化、规模化畜禽养殖业迅速崛起和发展，产生大量的养殖废废水。但绝大多数养殖场对粪废的处理利用不完善，对周围环境的废染日益严重，许多猪场臭气熏天、蚊蝇成群，使地下水的硝酸盐严重超标，少数地区传染病与寄生虫病流行。规模化养殖废水废染已达必治地步。1.2.1 粪废水污染对畜牧生产产生严重影响（1）在NH3浓度为5060 mg/l的猪舍内饲喂仔猪周，采食量下降15.6%，增重下降20%，饲料利用率降低18%。（2）当猪舍内NH3浓度到19.3 mg/l时，母猪的繁殖性能会受到一定影响，常常表现为持续性不发情。（3）调查资料表明，近年来，规模化养殖场的仔猪和产仔母猪的病死率一直居高不下，使用循环废染地下水是主要原因。 1.2.2 粪废水污染使饮用水和健康安全受到严重威胁： （1）65.4%的人口饮用不合乎标准的水，有48%的地表水源、20%的地下水源达不到标准。 （2）淮河流域废染严重地区几年都检不出合格的义务兵，居民的肠道疾病率、癌症（主要肝癌）发病率及婴儿先天性畸变、畸胎的发生率较对照区有明显的增高。 （3）畜禽粪尿及废水造成的水体、土壤和空气的严重废染，导致畜禽传染病和寄生虫病的蔓延与发展。 （4）人畜共患传染病，较为严重的至少有89种，可由猪传染的约25种。 1.3 项目建设可行性项目实施以后，产生的废水污染经治理可得到有效控制，并加以综合利用，对场址和周围环境不会产生新的废染。项目产生的废水、废渣均可得到有效控制和治理。同时，废水用于养殖区林地和周边农田灌溉，做到资源再利用，循环经济、实现零排放。二、设计依据2.1 国家现行的建设项目环境保护设计规定。2.2畜禽养殖业废染物排放标准（GB18596-2001）。2.3农田灌溉水质标准（GB 5084-2005）2.4业主提供的基础资料。2.5养猪场废水治理的工程经验和技术。2.6设计技术规范与标准。项目的设计、施工与安装严格执行国家专业技术规范与标准，主要规范与标准如下：（1）中华人民共和国废水处理综合排放标准（GB8978-96）（2）室外排水设计规范（GBJ14-1996）（3）建筑给水排水设计规范（GBJ15-88）（4）环境噪声标准（GB5096-93）（5）城镇废水处理厂附属建筑和附属设备设计标准（CJJ31-89）（6）水处理设备制造技术条件（JB2932-89）（7）建筑结构荷载规范（GBJ9-87）（8）混凝土结构设计规范（GBJ10-89）（9）建筑抗震设计规范（GBJ-89）（10）建筑结构设计统一标准（GBJ11-89）（11）焊接标准（GB985-80）（12）水处理设备油漆、包装技术条件（ZBJ98003-87）（13）机械设备安装工程施工及验收规范（GBJ23175）（14）现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范（GBJ23682）（15）电气装置施工及验收规范（GBJ23282）（16）低压电气设备控制（GB/T4720-1984）（17）供配电系统设计规范（GB50052）（18）沼气工程规模分类（NY/T667-2003）（19）中华人民共和国可再生源法（20）建设项目环境保护管理条例（国务院令第253号，1998.11.29）三、设计原则3.1 循环经济思想循环经济，是一种生态经济，它倡导的是一种建立在物质不断循环利用基础上的经济发展模式，要求把经济活动按照自然生态系统的模式，组织成一个“资源产品消费再生资源”的物质反复循环流动的过程，使得整个经济系统以及生产和消费的过程基本上不产生或者只产生很少的废弃物，其特征是自然资源的低投入、高利用和废弃物的低排放，从而根本上消解长期以来环境与发展之间的尖锐冲突。循环经济从提倡一些废弃资源回收和综合利用到循环经济的提出，是经济发展理论的重要突破，它打破了传统经济发展理论把经济和环境系统人为割裂的弊端，要求把经济发展建立在自然生态规律的基础上，促使大量生产、大量消费和大量废弃的传统工业经济体系转轨到物质的合理使用和不断循环利用的经济体系，为可持续发展的经济提供了新的理论范式。 3.2 “猪肥林农”四位一体设计原则为实现养殖发展与环境保护的协调发展，采用“猪-肥林-农”四位一体设计原则，达到废水处理无害化、资源化。养殖场粪废水采用厌氧-好氧相结合的处理方法，利用废水处理过程中产生的副产物固体废弃物经加工后，制成肥料供应农作物使用，处理后废水用于养殖区林地和周边农田灌溉，建立“猪-肥林-农”四位一体生态系统，实现猪场粪废水的综合利用。 猪场固体废弃物包括猪粪便及废水处理系统产生的剩余废泥两大类，含有丰富的氮磷钾等大量营养元素和多种微量营养元素，据测定，其中含有全氮（N）0.03%0.08%，全磷（P2O5）0.02%0.06%，全钾（K2O）0.05%1.0%，而且这些营养元素基本上是以速效养分形式存在的。因此，猪场固体废弃物的速效营养能力强，能迅速被作物吸收，养分可利用率高，是多元的速效复合肥料。3.3 依据原则（1）采用成熟可靠的水解酸化UASB厌氧处理生物接触氧化处理工艺，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废染物排放标准。（2）工艺结合国内外废水处理的成功经验，确保工艺成熟可靠，操作管理方便。保证系统长期稳定运行，尽量采用先进高效的处理工艺，以相对较少的投入和运行费用来获得较好处理效果。（3）采用安全可靠的处理工艺。最大程度减少废水处理站对周围产生空气及噪声废染，减少外排废泥量。（4）合理利用处理后出水，使资源得到重复利用。（5）废水处理设施选用的有关材料以及配套仪表、动力设备，均选用质量可靠，通用性强，维修方便的国内知名产品。（6）确保废水处理后达标排放，合理确定设计参数，因地制宜，使工程投资省、占地少、运行能耗低、运行费用少，经济合理。（7）采用集中监控，半动化运行，方便操作管理。 （8）经处理后应满足当地环保部门的要求，达到治理废染改善。第二章 设计水质参数的确定一、废水水质参数的确定依据养殖场实际情况数据，养殖区分繁育区和保育区两部分，依据相关工程资料和同类工程经验，废水主要来源于猪尿、地面冲洗废水（含有粪便、尿、饲料等）。繁育区母猪、种猪共10000头，采用干清粪工艺，则生猪排尿量为30m3/d。生产员工15人，生活废水15100 L/人.天=1.5m3/d，生活用水产污系数为80%，则生活废水排放量为1.2m3/d。猪舍冲栏水按每百头1.3m3/d计，冲栏废水需要量130m3/d，则总水量1.2+30+130=161.2m3/d。考虑到不可预见等因素，设计处理量为170m3/d。废水水质如下：序号项目单位指标1CODcrmg/L26432BOD5mg/L12073SSmg/L6314NH3-Nmg/L2895TPmg/L306粪大肠菌群数个/100mL4.11077PH6.3-7.5二、出水水质指标依据环评要求和相关排放标准，项目设计：废水经治理出水水质满足畜禽养殖业废染物排放标准（GB18596-2001）和农田灌溉水质标准（GB 5084-2005）表1水作要求。排放标准如下：序号项目单位指标1CODcrmg/L1502BOD5mg/L603SSmg/L804NH3-Nmg/L605TPmg/L86粪大肠菌群数个/100mL40007PH无量纲6.5-8.521第三章 废水处理工艺的选择一、废水处理工艺的选择养殖场废水主要特征：有机物浓度高、悬浮物多、色度深，含有大量细菌，因含有大量动物尿液、粪便等使NH3-N浓度很高。废水中废染物主要是以固态、溶解态碳水化合物，废水表现出很高的BOD5 、CODcr 、SS和色度等；废水BOD/COD大于0.3，含有大量的N、P等营养物质，可生化性好。废水中固体SS主要为有机物质，进行有效固液分离会给后续处理创造良好环境降低处理负荷。工艺设计必须强化前期物化预处理。结合多项工程成功经验和国内外多年实践证明，对易生物降解的有机废水，生化处理是有效经济工艺，包括厌氧、好氧技术等。厌氧处理工艺能耗低、废泥产量低，负荷高，但出水不达标；好氧处理工艺出水水质好，运行稳定，但需能耗，废泥产量较高。方案设计依据废水水质特点及猪场具体条件，设计选用物化（固液分离）水解酸化UASB厌氧反应生物接触氧化处理。二、设计工艺的优势方案设计总结多项养殖废水处理工程设计、总包经验，在保证达标排放的基础上，尽可能降低废水处理工程投资和运行成本，简化运行操作管理。（1）选用低能耗高去除效率的水解酸化（厌氧）反应作为生物预处理，废水中大部分BOD、COD得以有效降解。（2）设备简单，运行方便，勿需设沉淀池和污泥回流装置，不需要充填填料，也不需在反应区内设机械搅拌装置，造价相对较低，便于管理，且不存在堵塞问题。（3）室外设备配现场启停操作箱。三、工艺原理及特点3.1 水解酸化系统3.1.1 水解酸化工艺原理水解酸化生物处理工艺出现于20世纪80年代。从工程上厌氧发酵产生沼气过程可分为水解阶段、酸化阶段和甲烷化阶段三个阶段。水解酸化工艺是把反应控制在第二阶段完成之前，不进入第三阶段。在水解酸化工艺中实际上完成水解和酸化两个过程（酸化也可能不十分彻底），其原理是通过水解菌、产酸菌释放的酶促使水中难以生物降解的大分子物质发生生物催化反应，具体表现为断链和水溶，微生物则利用水溶性底物完成胞内生化反应，同时排出各种有机酸。水解酸化过程能将废水中的非溶解态有机物截留并逐步转变为溶解态有机物，一些难于生物降解大分子物质被转化为易于降解的小分子物质如有机酸等，从而使废水的可生化性和降解速度大幅度提高，以利于后续好氧生物处理。因此，后续的好氧生物处理可在较短的水力停留时间内达到较高的COD去除率。3.1.2水解酸化工艺技术特点水解酸化工艺较之全过程的厌氧工艺具有以下优点：、不需要密闭的池子、搅拌器和水、气、固三相分离器，降低了造价并便于维护；、水解、产酸阶段的产物主要为小分子的有机物，可生物降解性一般较好，故水解酸化可以改变原废水的可生化性，从而减少反应时间和处理的能耗；、由于第一、二阶段反应迅速，故水解酸化设施体积小，节省基建投资；、对固体有机物的降解，减少了污泥量，其功能与消化池一样；仅产生很少剩余活性污泥，实现污水、污泥一次处理，不需要中温消化池。、由于反应控制在第二阶段完成前，无沼气产生，出水无厌氧发酵的不良气味。3.2 UASB工艺3.2.1 UASB工艺简介上流式厌氧污泥床反应器是一种处理污水的厌氧生物方法，又叫升流式厌氧污泥床，英文缩写UASB（Up-flow Anaerobic Sludge Bed/Blanket）。由荷兰Lettinga教授于1977年发明。 污水自下而上通过UASB。反应器底部有一个高浓度、高活性的污泥床，污水中的大部分有机污染物在此间经过厌氧发酵降解为甲烷和二氧化碳。 因水流和气泡的搅动，污泥床之上有一个污泥悬浮层。 反应器上部设有三相分离器，用以分离消化气、消化液和污泥颗粒。消化气自反应器顶部导出；污泥颗粒自动滑落沉降至反应器底部的污泥床；消化液从澄清区出水。 UASB负荷能力很大，适用于高浓度有机废水的处理。运行良好的UASB有很高的有机污染物去除率，不需要搅拌，能适应较大幅度的负荷冲击、温度和pH变化。3.2.2 UASB工艺特点（1）效率高。该工艺对废水中的有机物，氨氮等均有较高的去除效果。 （2）流程简单，投资省，操作费用低。该工艺是以废水中的有机物作为反硝化的碳源，故不需要再另加碳源。 （3）污泥床内生物量多，折合浓度计算可达2030g/L； （4）容积负荷率高，在中温发酵条件下，一般可达10kgCOD/（m3d）左右，甚至能够高达1540kgCOD/(m3d)，废水在反应器内的水力停留时间较短，因此所需池容大大缩小。 （5）设备简单，运行方便，不需在反应区内设机械搅拌装置，造价相对较低，便于管理，且不存在堵塞问题。3.3 生物接触氧化3.3.1 生物接触氧化工艺简介 生物接触氧化工艺（Biological Contact Oxidation）又称“淹没式生物滤池”、“接触曝气法”、“固着式活性污泥法”，是一种于20世纪70年代初开创的污水处理技术，其技术实质是在生物反应池内充填填料，已经充氧的污水浸没全部填料，并以一定的流速流经填料。在填料上布满生物膜，污水与生物膜广泛接触，在生物膜上微生物的新陈代谢的作用下，污水中有机污染物得到去除，污水得到净化。 生物接触氧化法兼有活性污泥法及生物膜法的特点，池内的生物固体浓度高于活性污泥法和生物滤池，具有较高的容积负荷，另外接触氧化工艺不需要污泥回流，无污泥膨胀问题，运行管理较活性污泥法简单，对水质水量的波动具有较强的适应能力。 生物接触氧化法是一种好氧生物膜法工艺，接触氧化池内设有填料，部分微生物以生物膜的形式固着生长在填料表面，部分则是絮状悬浮生长在水中。该工艺兼有活性污泥法与生物滤池二者的特点。3.3.2 生物接触氧化工艺特点生物接触氧化工艺具有以下优点：（1） 具有较高的容积负荷。填料的比表面积大，池内的充氧条件好。（2） 生物接触氧化法不需要污泥回流，不存在污泥膨胀问题。（3） 由于生物固体量多，水流有属完全混合型，因此生物接触氧化池对水质水量的骤变具有较强的适应性。（4）管理简单，运行可靠。废水处理设备种类和数量较少，控制系统简单，运行安全可靠。第四章 废水处理工艺设计及说明一、设计指导思想保证废水达标排放，设计采用先进高效的废水处理工艺，减少工程投资，降低废水处理费用，实现经济效益和环境效益双丰收。二、工艺流程介绍2.1 工艺流程图 污水170m3/d 格 栅 调节池上清液回流 固液分离器 水解酸化池 污泥浓缩池 UASB反应池 污泥压滤机 风 机 生物接触氧化泥饼堆肥 二沉池 砂滤池农田灌溉 消毒池 清水池 回 用2.2 工艺流程说明 畜舍废水经格栅去除大部分固体漂浮物及悬浮物后进入集水池，通过提升泵泵入固液分离间的固液分离器去除固体残渣，自流入水解酸化池，将大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性有机物转化成可溶性有机物，提高废水的可生化性并同时去除部分有机污染物，水解酸化出水进入UASB厌氧反应系统，通过缺氧反硝化、好氧硝化及内部硝化液回流去除废水中氨氮同时降解大部分有机污染物，出水进入生物接触氧化池，进一步去除污水中的有机物，从生物接触氧化池出来的污水进入二沉池进行沉淀，去除水中部分悬浮物，澄清水质，部分出水用于灌溉农田，部分出水进入消毒池，经消毒池消毒后去进入清水池，储存回用。固液分离器产生的固体残渣和水解酸化系统产生的剩余污泥经污泥浓缩池浓缩后上清液回流至集水池进行进一步处理，浓缩后的污泥经污泥压滤机压滤后同猪舍排放的粪便一起混合堆肥。2.3 预期处理效果 单位：mg/L处理单元水质指标CODcrBOD5SS氨氮TP物化系统（格栅、调节池、固液分离器）进水（mg/L）2643120763128930出水（mg/L）2378.71086.3315.5231.227去除率%1010502010水解酸化池进水（mg/L）2378.71086.3315.5231.227出水（mg/L）1427.22760.41113.58208.0820.25去除率%4030151025UASB反应池进水（mg/L）1427.22760.41268.17208.0820.25出水（mg/L）214.08152.08134124.856.08去除率%8580504070生物接触氧化进水（mg/L）214.08152.08134124.856.08出水（mg/L）64.2238.0293.8649.165.47去除率%70753037.4610二沉池进水（mg/L）64.2238.0293.8637.465.47出水（mg/L）64.2238.0275.137.465.47去除率%-20-砂滤池进水（mg/L）64.2238.0275.137.465.47出水（mg/L）64.2238.0237.5537.465.47去除率%-50- 三、各构筑物设备主要设计参数与选型3.1 格栅井（1）功能：拦截污水中较小的漂浮物，减轻后续处理构筑物的负荷，保证正常运行。（2）设计参数：设计流量：8.0m3/h栅条间隙: 10mm格栅倾角：60（3）运行：自动运行，机械自动耙渣。（4）主要工程内容：一道宽0.55m，高2.0m，沟深1.2m的全不锈钢机械格栅.3.2 调节池（1）功能：收集废水，并均匀水质水量，减少对后续处理设备的冲击。（2）设计参数设计流量：8.0m3/h有效容积：60m3,5000mm4000mm3500mm（包括超高500mm）停留时间：8h（3）运行：连续运行3.3 水解酸化池（1）功能：利用水解菌的降解功能，降解大分子有机物，同时去除大部分BOD5、CODcr等污染物。（2）设计参数设计流量：8.0m3/h停留时间：7h，有效容积：60m3，5000mm4000mm3500mm（包括超高500mm）（3）运行方式：连续运行（4）主要工程内容：平流式砖混池一座，分两格，有效水深3m.水下搅拌器两台。 3.4 集水井（1）功能：储存污水，便于后续污水处理工艺运行（2）设计参数设计流量：8.0m3/h停留时间：7h，有效容积：20m3，2500mm2500mm3500mm（包括超高300mm）（3）运行方式：连续运行（4）主要工程内容：池内设置两台提升泵（一用一备）和一台液位控制仪。3.5 UASB反应池（1）功能：UASB反应器对废水中的有机物，氨氮等均有较高的去除率，内置有三相分离器，用以分离消化气、消化液和污泥颗粒。消化气自反应器顶部导出；污泥颗粒自动滑落沉降至反应器底部的污泥床；消化液从澄清区出水。 （2）设计参数设计流量：8.0m3/h容积负荷：6.0kgCOD/(m3d)有效容积：75m3，（3）运行方式：连续运行（4）主要工程内容：尺寸4.56.0m设计为圆形布水器，反应器设36个布水点。3.6 生物接触氧化（1）功能：利用填料表面的生物膜降解废水中的COD、BOD5，达到净化水质的目的。（2）设计参数 设计流量：8.0m3/h 有机负荷：1.5KgBOD5/(m3/d) 有效容积：130m3,9000mm5000mm4500mm （包括超高0.5m）（3） 运行方式：连续运行（4） 主要工程内容:平流式砖混池一座，分两格,池内装有弹性立体填料，填料高度3m，填料规格150，并配有填料支架，池底装有微孔曝气器，共113个，设置罗茨鼓风机两台，设计送风量为2.37 m3/min。3.7 二沉池（1）功能：二沉池其主要作用是进行混合液的固液分离，与A/O法相配合，以达到最终从污水中去除、分离有机物的目的。（2）设计参数：设计流量：8.0m3/h表面负荷：1.0m3/m2.h沉淀时间: 5h（3）运行：连续运行。（4）主要工程内容：尺寸2000mm5000mm4500mm，其中有效水深4m，池底设两个泥斗，泥斗倾角取60o。池中装有两台污泥泵，一备一用3.8 砂滤池（1）功能：去除废水中部分难去除的悬浮物，降低出水中SS含量。（2）设计流量：8.0 m3/h。（3）停留时间：1.5h（4）运 行：连续运行。（3）主要工程内容：尺寸200020002000mm，池内设置石英砂填料。3.9 消毒池（1）功能：去除废水中残余微生物，出水经过消毒杀菌可以达回用冲洗水标准。（2）设计流量：8.0 m3/h，二氧化氯消毒。（3）消毒停留时间：2h（4）运 行：连续运行。（3）主要工程内容：尺寸200030003000mm3.10 清水池（1）功能：储存处理过的回用水。（2）储备停留时间：9h（3）有效容积：72m3（4）运行：连续运行。（5）主要工程内容：尺寸6000mm 4000mm3500mm。配置清水泵两台（一用一备）3.11 污泥浓缩池（1）功能：污泥浓缩池使污泥的含水率由原来的99%可降到9596%以下，为污泥的后续处理创造条件。（2）设计参数：设计流量：20m3/d浓缩时间：16h（3）运行：连续运行。（4）主要工程内容：500030004000mm污泥浓缩池一座，工作高度为3.5m，泥斗倾角为60。池底装有污泥泵两台，一用一备。3.12 操作间结构：砖混规格尺寸：13000mm 3500mm3700mm第五章 工程投资概算一、设备直接费用1.1 土建费用 单位：万元（人民币）序号名称规格尺寸(mm)数量造价备注1格栅井1座地下钢砼结构2调节池1座地下钢砼结构3水解酸化池1座地下钢砼结构4集水井1座地下钢砼结构5UASB反应池1座地上钢砼结构6生物接触氧化1座半地上钢砼结构7二沉池1座半地上钢砼结构8砂滤池1座地上钢砼结构9消毒池1座地下钢砼结构10清水池1座地下钢砼结构11污泥浓缩池1座半地下钢砼结构12操作间1间地上砖混结构13设备基础全套素砼结构14管沟、电缆沟全套砖混结构合计1.2 水处理机械设备费用 单位：万元（人民币）序号名称规格型号数量单价价格备注1回转格栅格栅间距10mm1台不锈钢2旋转式固液分离器Xlj-501台3水下搅拌器2台不锈钢4集水井提升泵2台一用一备5液位控制仪1台6立体弹性填料150135m37填料支架1组8微孔曝气器215113个9石英砂6m310二沉池污泥泵2台一用一备11板框压滤机1台（配螺杆泵）12污泥浓缩池污泥泵2台一用一备13清水泵2台一用一备14电缆及桥架1套15管道及安装附件1套合计二、工程其它费用 单位：万元（人民币）序号费用名称费率金额备注1运输，吊装，安装费2设计费3工程调试费4工程管理费5税金合计第六章 运行费用估算一、二、直接运行费用测算直接运行成本计算方法依据2007 年1 月1 日开始执行的国家建设项目经济评价-方法与参数第三版，具体参数依据行业特点取值，计算公式及取值说明如下：（1）电费：全年电费=全年用电量电单价=计算负荷24365电单价计算负荷根据装机容量和运行需要系数计算，项目计算负荷27.75kW，电单价按0.70元/kW.h，实际每天运行电负荷为471.5；则年耗电费为：471.53650.70=12.05万元（2）药剂费：全年药剂费=全年药剂用量药剂单价项目药剂耗量平均0.03元/m3水；则每天药剂费为：5.1元，全年药剂费为：5.1330=0.2万元（3）工资福利费：全年工资福利费=设计定员人均工资福利废水站定员4人，其中2人专职，2人兼职，以人均月工资1000元计；则总人工费为：2100012=2.4万元年。（4）管理及其它费用：管理及其它费用=（电费+工资福利费）10%（5）直接处理成本：总成本=电费+药剂费+工资福利费+管理及其它费