某商品猪场日处理200立方污水处理工程设计方案

商品猪场日处理200m3污水处理 工 程 设 计 方 案有限公司 二一三年十二月目录第一章 概 述4第一章设计依据、原则及范围5第一节设计依据5第二节设计原则5第三节 设计范围5第三章 污水水量、水质及排放标准6第一节 水量及水质6第二节 排放标准6第四章 工艺流程确定7第一节污水特征分析7第二节处理工艺流程8第三节 工艺流程说明8第五章 主要构筑物简介及设备选型14第一节 主要构筑物简介14第二节、主要设备选型15第六章 建筑与结构设计23第一节 地基处理23第二节 结构选型及措施23第七章 给排水设计24第一节、给水设计24第二节、排水设计24第八章 采暖、通风、消防及照明设计25第一节、采暖设计25第二节、通风设计25第三节、消防设计25第四节、站区照明25第九章 电气与自动化设计26第一节、设计依据26第二节、设计范围26第三节、供配电系统26第四节、供电负荷的计算26第五节、防雷和接地27第六节、控制27第十章 总平面与厂区布置28第一节、污水站内布置28第二节、平面布置28第三节、绿化28第十一章 工程投资估算29第一节 土建工程投资29第二节 设备及器材投资估算29第三节 间接费用投资估算31第三节工程总投资31第十二章 运行费用分析32第一节 计费标准 32第二节 运行费用32第十三章 工程工期33附件：污水处理厂平面布置图 第一章 概 述我公司本着处理工艺先进可靠、整体布局合理、运行管理方便、出水水质达标且水质稳定，最主要的是处理成本低为业务切实节约成本的设计原则，结合我公司在禽畜养殖业废水处理的工程经验基础上，编写出本养猪场废水处理工程设计方案。第一章 设计依据、原则及范围第一节 设计依据1、污水综合排放标准（8978-1996）2、室外排水设计规范（GB501012005），1997年出版3、三废处理工程技术手册（废水卷），化学工业出版社4、建筑给水排水设计手册，中国建筑工业出版社5、给水、排水工程设计规范GBJ69-846、混凝土结构设计规范GB50010-20027、砖体结构设计规范GBJ3-88第二节 设计原则1、 污水处理工艺技术可靠，运行费用低廉，投资经济合理，设备先进可靠；2、 工艺设计具有很好的耐冲击负荷和操作的灵活性；3、 整体布局简洁、合理、美观，符合国家有关绿化及环保、消防规定；4、 动力设备采用先进设备，保证能长期平稳运行；5、 综合具体的场地条件，设计时能考虑设备和构筑物的平面布置及其合理的高程分布，同时考虑采用高效率的设备，尽量减少占地面积；第三节 设计范围1、 该公司养猪场废水处理工艺的设计。2、 污水处理场区内土建工程，电器仪表及设备安装。第三章 污水水量、水质及排放标准第一节 水量及水质一、水量 Q=200m3/d 设计水量 Q=8.5m3/h 二、水质 CODcr10000mg/l BOD56000mg/l PH78第二节 排放标准 经处理后达到地方标准，即： CODcr150mg/l BOD580mg/l SS80mg/l PH69 氨氮30mg/l 第四章 工艺流程确定第一节 污水特征分析商品猪场排出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。由于养猪场污水处理不同与工业污水处理，养猪场经济效益不高限制了污水处理投资金额不可能太大，这就需要投资少、处理效果好、最好能回收一部分资源，有一定的经济效益。而养猪场的污水处理通常并不是仅采用一种处理方法，而是需要根据地区的社会条件，自然条件不同，以及猪场的性质规模、生产工艺、污水数量和质量、净化程度和利用方向，采用几种处理方法和设备组合成一套污水处理工艺。 以建设方提出的废水水质指标为基础，结合我公司积累的废水处理工程经验，借鉴其它地区类似废水处理的成功经验，有限公司我们制定了固液分离预处理UASB反应器AO活性污泥的处理工艺。 第二节 处理工艺流程集水池泵干粪池固液分离机沉淀池调节酸化池泵水封罐UASB反应器PH调节罐脱硫罐沉淀池气柜泵调节池水封罐缺氧池A污泥脱水机锅炉或沼气发电机泵泵泵好氧池O污泥浓缩罐集泥池达标排放第三节 工艺流程说明来自养猪场的废水首先进入集水井蓄积水量，然后用泵提升至固液分离机进行分离。设置固液分离机的目的是去除废水中的粪类物料，避免进入后续系统，造成系统的堵塞，从而导致清理困难和无法使用的后果。在猪粪进入厌氧池前进行固液分离措施，既可解决猪粪在厌氧的沉淀问题，极大增强沼气池的处理能力，又可大大减小厌氧池、生化池的建设面积。节省环保处理的建设投资和土地使用面积，分离出的猪粪还可直接作为果树、林木施肥和作为有机肥的原料，有经济效益。固液分离机分离出的废水加药后进入沉淀池，沉淀分离废水中的细小的悬浮颗粒，分离出的沉淀物定期排入集泥池，污水则进入调节酸化池。系统配置调节酸化池的目的一是调节水量，二是废水预酸化，提高厌氧单元的效率。调节酸化池的废水定期用泵提升至UASB反应器的布水系统，冬季运行时在调节池内用厌氧产生的沼气制成蒸汽进行升温，以保证UASB反应器的处理效率。废水经厌氧反应，大量去除废水的COD、BOD，将其转化为沼气。UASB反应器的出水进入絮凝反应罐，产生的沼气则经过水封罐，再经过脱硫罐和水封罐进入气柜贮存。沼气通过沼气锅炉产生沼气，夏天供与饲料蒸煮，冬天进行加热废水，室内加热。废水在PH调节罐中投加石灰水，调整PH进行调理后，自流进入沉淀池进行沉淀分离。分离后的废水自流调节池，污泥则排入集泥池。调节池的废水蓄积水量后，用泵提升分配给AO生化池，A段是缺氧池，O段是好氧池，设置A段目的是利用生物菌硝化反硝化原理去除氨氮。废水在O池中进行好氧反应，利用池中好氧微生物的代谢作用将大量的有机污染物和氨氮去除，从而使废水得到了净化。部分废水回流至A段，进行硝化反应。O池的出水经沉淀后达标排放，也可部分连接净化器回用，污泥则排入集泥池。污泥处理：固液分离机产生的干泥贮存在干泥场；集泥池污泥用泵提升至污泥浓缩罐进行初步脱水后，在送入板框压滤机进行脱水处理，分离出的干泥运至干泥场。第四节 主要技术简介一、UASB反应器 厌氧生物处理作为利用厌氧性微生物的代谢特性，在毋需提供外源能量的条件下，以被还原有机物作为受氢体，同时产生有能源价值的甲烷气体。厌氧生物处理法不仅适用于高浓度有机废水，进水BOD最高浓度可达数万mg/l，也可适用于低浓度有机废水，如城市污水等。 厌氧生物处理过程能耗低；有机容积负荷高，一般为510kgCOD/m3.d，最高的可达30-50kgCOD/m3.d；剩余污泥量少；厌氧菌对营养需求低、耐毒性强、可降解的有机物分子量高；耐冲击负荷能力强；产出的沼气是一种清洁能源。 在全社会提倡循环经济，关注工业废弃物实施资源化再生利用的今天，厌氧生物处理显然是能够使污水资源化的优选工艺。近年来，污水厌氧处理工艺发展十分迅速，各种新工艺、新方法不断出现，包括有厌氧接触法、升流式厌氧污泥床、档板式厌氧法、厌氧生物滤池、厌氧膨胀床和流化床，以及第三代厌氧工艺EGSB和IC厌氧反应器，发展十分迅速。 而升流式厌氧污泥床UASB( Up-flow Anaerobic Sludge Bed，注：以下简称UASB）工艺由于具有厌氧过滤及厌氧活性污泥法的双重特点，作为能够将污水中的污染物转化成再生清洁能源沼气的一项技术。UASB技术不是最先进的，但是是特别适合养猪场工人操作水平低，投资小，运行费用低的特点。 1、 UASB的由来 1971年荷兰瓦格宁根（Wageningen）农业大学拉丁格（Lettinga）教授通过物理结构设计，利用重力场对不同密度物质作用的差异，发明了三相分离器。使活性污泥停留时间与废水停留时间分离，形成了上流式厌氧污泥床（UASB）反应器的雏型。1974年荷兰CSM公司在其6m3反应器处理甜菜制糖废水时，发现了活性污泥自身固定化机制形成的生物聚体结构，即颗粒污泥（granular sludge）。颗粒污泥的出现，不仅促进了以UASB为代表的第二代厌氧反应器的应用和发展，而且还为第三代厌氧反应器的诞生奠定了基础。2、UASB工作原理 UASB由污泥反应区、气液固三相分离器（包括沉淀区）和气室三部分组成。在底部反应区内存留大量厌氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解污水中的有机物，把它转化为沼气。沼气以微小气泡形式不断放出，微小气泡在上升过程中，不断合并，逐渐形成较大的气泡，在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的污泥和水一起上升进入三相分离器，沼气碰到分离器下部的反射板时，折向反射板的四周，然后穿过水层进入气室，集中在气室沼气，用导管导出，固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区，污水中的污泥发生絮凝，颗粒逐渐增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沼着斜壁滑回厌氧反应区内，使反应区内积累大量的污泥，与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。 基本要求有： （1）为污泥絮凝提供有利的物理、化学和力学条件，使厌氧污泥获得并保持良好的沉淀性能； （2）良好的污泥床常可形成一种相当稳定的生物相，保持特定的微生态环境，能抵抗较强的扰动力，较大的絮体具有良好的沉淀性能，从而提高设备内的污泥浓度； （3）通过在污泥床设备内设置一个沉淀区，使污泥细颗粒在沉淀区的污泥层内进一步絮凝和沉淀，然后回流入污泥床内。3、UASB工艺的优缺点UASB的主要优点是： （1）、UASB内污泥浓度高，平均污泥浓度为2040gVSS/1； （2）、有机负荷高，水力停留时间短，采用中温发酵时，容积负荷一般为10kgCOD/m3.d左右； （3）、无混合搅拌设备，靠发酵过程中产生的沼气的上升运动，使污泥床上部的污泥处于悬浮状态，对下部的污泥层也有一定程度的搅动； （4）、污泥床不填载体，节省造价及避免因填料发生堵赛问题； （5）、UASB内设三相分离器，通常不设沉淀池，被沉淀区分离出来的污泥重新回到污泥床反应区内，通常可以不设污泥回流设备。（6）我们在常规UASB基础上进行了改进，采用双层分离器，增加上升流速等技术，比一般UASB产甲烷量高很多。主要缺点是：（1）、进水中悬浮物需要适当控制，不宜过高；（2）、污泥床内有短流现象，影响处理能力；（3）、对水质和负荷突然变化较敏感，耐冲击力稍差。二、SBR SBR是序列间歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。正是SBR工艺这些特殊性使其具有以下优点： 1、 理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好。 2、 运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，时间短、效率高，出水水质好。 3、 耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击。 4、 工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。 5、 处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。 6、 反应池内存在DO、BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。7、 SBR法系统本身也适合于组合式构造方法，利于废水处理厂的扩建和改造。 8、 脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果。9、 工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应器，无二沉池、污泥回流系统，调节池、初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省。第五节 预计处理效果污水处理各阶段的处理效果表处理单元指标CODcr（mg/l）BOD5（mg/l）SS（mg/l）NH3-N（mg/l）集水井、固液分离机进水100006000800150出水80004800600140去除率（）80%80%25%6.7%沉淀池出水75004500480140去除率（）6.25%6.7%10.4%0%调节池出水72004200430140去除率（）4%6.7%10.4%0%UASB、反应罐、沉淀池出水1080630302120去除率（）85%85%30%14%配水池、AO池出水150808030去除率（）88%88%73%75%第五章 主要构筑物简介及设备选型第一节 主要构筑物简介1、集水井 1座 作用：调节水量结构形式：地下式钢砼结构总容积：V=100m32、沉淀池 1座 作用：沉淀分离废水中的固体悬浮物总容积：V=30m33、调节酸化池 1座总容积：V=50m34、UASB反应池 4座 作用：进行厌氧反应，去除COD、BOD结构形式：地上式钢砼结构、泡沫板保总容积：V=420m35、沉淀池 1座 作用：沉淀分离废水中的固体悬浮物结构形式：半地上式钢砼结构总容积：V=30m36、配水池 1座 作用：调节水量，便于为AO池配水结构形式：地下式钢砼结构总容积：V=30m37、AO 3座 作用：缺氧及好氧细菌去除有机物结构形式：地下式钢砼结构总容积：V=400m39、集泥池 1座 作用：蓄积污泥，便于提升总容积：V=30m310、风机间 1座占地面积：30平米11、值班室、化验室、控制室 、沼气发电机间 1座占地面积：50平米第二节、主要设备选型 一、预处理系统1、集水井提升泵 2台 作用：废水由集水井提升至固液分离机 设备型号：AS30-2CB 运行方式：1用1备 流量：Q=10m3/h 扬程：H=8m 功率：N=0.75KW2、固液分离机 2台 作用：分离废水中的粪类等物质 运行方式：一用一备 每台处理量：Q=10m3/h 组成：主机、搅拌机、压榨机功率：主机N=1.1KW0.55KW3、调节酸化池提升泵 2台 作用：提升 运行方式：1用1备 流量：Q=10m3/h 扬程：H=8m 功率：N=0.75KW二、厌氧系统1、布水器 1套作用：UASB反应器脉冲布 流量：Q=30m3/h2、三相分离器 2套作用：UASB反应池的泥、水、沼气分离 尺寸：28平方 材质：PP三、物化处理系统1、PH调节罐 1套作用：调节废水PH值 尺寸：H12004500 材质：钢制、玻璃钢防腐2、石灰投加装置 1套作用：用于投加石灰乳 材质：PE焊接 组成：溶药槽1M3、贮药槽2M3、投加计量泵 功率：搅拌器功率N0.25KW，计量泵功率N0.1KW四、生化处理系统1、配水池提升泵 2台 作用：配水池至AO水池的提升 运行方式：1用1备 流量：Q=10m3/h 扬程：H=8m 功率：N=0.75KW2、风机 1台作用： 好氧池供气运行方式：2用 1备气量：Q4m3/min排出压力：4米水柱功率：N=5KW3、曝气器 300只作用：提高SBR池的氧气利用率，均匀布气型号：SH300 服务面积：0.5m2/个 通气量：2-3 m3/（个.时）通气阻力：80mm水柱/个 氧气利用率：20.96、烧碱投加装置 1套 作用：向SBR池投加烧碱，增加碱度 设备型号：KJ-2000 配置：1M3碱槽，投加泵2台，计量槽1个 功率：N=0.1KW五、污泥处理系统1、集泥池泵 2台 作用：集泥池提升至污泥浓缩罐 设备型号：AS30-2CB 运行方式：1用1备 流量：Q=10m3/h 扬程：H=11m 功率：N=1.5KW2、污泥浓缩罐 2台作用：污泥初步浓缩 规格尺寸：350042003、螺杆泵 2台 作用：污泥浓缩罐污泥提升至板框压滤机 设备型号：G35-1 运行方式：1用1备 流量：Q=5m3/h 扬程：H=50m 功率：N=2KW4、板框压滤机 1台 作用：污泥脱水 设备型号：XAM-40 过滤面积：30 m2 滤室容积：V=0.64m3 功率：N=1.5KW第六章 建筑与结构设计执行的设计规范、设计依据：给水排水工程构筑物设计规范：GB500692002建筑地基基础设计规范：GB50072002混凝土结构设计规范：GB500102002给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规范：CECS138:2002第一节 地基处理由于无详细的地址勘探数据，所以本设计说明书在土建报价中未包括地基处理费用，而且也未考虑施工井点排水，如施工中必须排水时，费用另加。第二节 结构选型及措施水池一律采用防水钢筋混凝土加膨胀剂，采用钢制水带进行止水处理。辅助生产建筑物均采用砖混结构形式，砖墙承重，适当设置构造柱及圈梁，加强构筑物的强度和以利抗震，基础采用钢混及砖条形基础。第七章 给排水设计第一节、给水设计污水处理场自用水量本工程用水主要为洗涤用水，其他用水如冲洗地面等由处理系统供给第二节、排水设计1、 污水站排水主要是洗涤、冲洗地面及其他杂排水，可以直接排入处理系统的调节池。2、地表排水污水处理场内的地表排水系统应单独建立，不允许排入污水处理系统。本方案不作设计及报价。第八章 采暖、通风、消防及照明设计第一节、采暖设计 公司公共热力管道接入，采用热水取暖。辅房间内共设暖气包3组。第二节、通风设计 辅房内采用自然对流通风。第三节、消防设计为可燃物较少的工房，配置手提式灭火器共2套。第四节、站区照明污水站内照明主要辅房照明和站区照明，设备间采用普通节能灯，站区采用庭院灯。第九章 电气与自动化设计第一节、设计依据污水处理工程常规处理要求本设计工艺对设备运行的要求第二节、设计范围本工程电器设计包括污水处理场厂区内部的动力、照明设计、主要内容如下： 污水处理场用电设备的电气负荷计算； 低压供、配电系统设计； 动力电缆和照明缆（线）的敷设； 全场防雷及接地注：设计界限为变电站电屏以下供电系统。第三节、供配电系统本污水处理场采用生化方式进行污水处理，长时间停电将造成供电中断，导致微生物处理系统代谢失常，影响污水处理场的正常运行，因此，本污水处理场的供电等级确定为二类。第四节、供电负荷的计算用电设备的电气负荷计算，采用需要系数法，计算结果如下表：序号设备名称安装功率(KW)数量备用数量运行时间（h）天总计算功率(KW)一预处理系统1集水井提升泵0.7522153.752固液分离机2.252215113调节酸化池提升泵0.752212418二物化处理系统1石灰投加装置0.2510.121201242462.4三生化处理系统1配水池提升泵0.7521132.252SBR池风机533124240四污泥处理系统1集泥池提升泵0.752212.51.8752螺杆泵22218163板框压滤机2.2110613.2五站区照明1.088总 计36（总装）322第五节、防雷和接地 防雷由于无详细资料，本工程的防雷暂按三类防雷考虑 接地在0.4KV电源进线处设置电气中性点重复接地装置，接地电阻10。各用电设备均作保护接地和工作接地，公用一组接地装置。第六节、控制 控制系统设在控制室内；各类水泵、电机等电器设备的启动、关闭和切换，可通过控制器实现。 处理系统主要机泵均设备用，互备互用，以保证处理设施的正常运行；废水集水井、调节酸化池、集泥井均设置有液位控制器，超低液位自动停泵，超高水位自动报警，各类电器设备均设置电路短路和过载保护装置，以确保设备的运行正常。第十章 总平面与厂区布置第一节、污水站内布置根据污水处理厂预留场地位置，另根据废水产生的来源和污水处理工艺流程进行合理布置。500平方。第二节、平面布置暂定平面布置图详见附件第三节、绿化站内区域（含构筑物之上）均为绿化用地，可按气候和植物主要条件种植花卉草木，使整个厂区环境整洁、美观，处于良好的绿化环境中。第四节、项目用地 本项目总面积 500m2 第十一章 工程投资估算第一节 土建工程投资序号名称单位数量总容积或面积造价（万元）备 注1集水井座1100m33.0钢砼结构2沉淀池座130m31.0钢砼结构3调节酸化池座150m31.7钢砼结构4UASB反应池座4420m315.0钢砼结构5沉淀池座130m31.00钢砼结构7配水池座130m30.9钢砼结构8AO池座3400m312.5钢砼结构