蒙牛有机肥20121019.doc

呼和浩特佳兴源科技有限责任公司10000头奶牛养殖基地30万吨污水、15万吨牛粪深度处理项目建议书呼和浩特佳兴源科技有限责任公司内蒙古富佳工贸有限责任公司二一二年十月目 录1 总 论- 4 -1.1 项目名称及业主- 4 -1.2 报告编制依据与编制原则- 4 -1.3 项目提出的背景- 5 -1.4 建设项目的意义- 6 -1.5 研究结论- 8 -2 市场预测- 9 -2.1 市场需求现状- 9 -2.2 市场需求预测- 9 -2.3 产品目标市场分析- 10 -2.4 竞争力分析- 10 -3 建设内容- 12 -3.1 指导原则- 12 -3.2 项目设计思路- 12 -3.3 建设规模- 12 -4 废水处理- 14 -4.1 废水来源- 14 -4.2 处理水量- 14 -4.3 设计进出水水质- 15 -4.3.1 设计进水水质- 15 -4.3.2 设计出水水质- 15 -4.4 工艺比较- 15 -4.4.1 预处理系统- 15 -4.4.2 生化工艺- 16 -4.4.3 消毒工艺- 24 -4.5、处理工艺确定- 27 -4.5.1 工艺流程的确定- 28 -4.5.2 工程技术创新点- 29 -4.6 工艺技术方案设计- 30 -4.6.1 平面布置原则- 30 -4.6.2 厂区平面布置- 31 -4.6.3 高程设计- 31 -4.6.4 主要建构筑物设计- 31 -4.6.5 投资估算- 36 -4.6.6 运行成本分析- 40 -5 固态有机肥生产- 43 -5.1 工艺流程- 43 -5.2 主要设备选型- 45 -5.2.1振动筛- 46 -5.2.2深池槽式翻堆机- 46 -5.2.3 固液分离机- 46 -5.2.4搅拌机、造粒机- 46 -5.2.5干燥、冷却机- 46 -5.2.6 化验室- 46 -5.2.7 主要设备一览表- 47 -6.3 动力供应- 50 -6.4自动检测和自动控制- 50 -6 投资估算- 51 -6.1 编制说明- 51 -6.2 投资估算依据- 51 -6.3 建设投资估算- 51 -1 总 论1.1 项目名称及业主项目名称：10000头奶牛养殖基地30万吨污水及15万吨牛粪处理项目建设单位：呼和浩特佳兴源科技有限责任公司 内蒙古富佳工贸有限责任公司 法人代表：王克佳建设地点：蒙牛养殖基地 1.2 报告编制依据与编制原则(1) 呼和浩特佳兴源科技有限责任公司编制年产15万吨复合有机肥生产基地项目研究报告合同；(2) 呼和浩特佳兴源科技有限责任公司提供给本项目的基础资料；(3) 原国家计委、建设部颁发的建设项目经济评价方法与参数(第三版)；(4)轻工业建设项目可行性研究报告编制内容深度规定(2005年)(5) 根据城市总体规划的原则，变废为宝，实现垃圾处理无害化、减量化、资源化，并充分发挥建设项目的社会效益、环境效益和经济效益。 (6) 国家有关的规范、规定、标准；1.3 项目提出的背景随着国家经济发展第一阶段战略目标的实现和人民生活水平的提高，人们普遍要求治理污染，改善生态环境。我国的环境保护事业是从治理工业“三废”起步的。蒙牛牧业作为我国奶牛养殖的大户，奶牛养殖技术位列行业尖端，是国内顶尖的奶牛养殖企业，但与此同时蒙牛面临的环境污染问题也日益严重，大量牛粪的排放给周围环境带来了较大的压力。据统计，一家规模为10000头牛的养殖场每年牛粪产生量约达15万吨，污水产生量达30万吨。牛粪中含有大量对环境造成严重污染的物质，不仅导致生态环境问题日益突出，同时也制约了奶牛养殖业持续稳定发展。因此加强奶牛养殖环境管理，对牛粪及清理污水进行科学有效地处理，对于提高蒙牛奶制品生产效率、治理污染、改善生态环境就显得尤为重要。针对奶牛养殖业的环境污染问题，国家环境保护“十五”计划也制定了明确目标，国家环境保护总局颁布了畜禽养殖污染防治管理办法（国家环保总局9号令）、畜禽养殖业污染物排放标准（GB18596-2001），财政部也制定了集约化畜禽养殖污染防治专项资金使用办法，按照牛牧养殖污染防治实行综合利用优先，资源化、无害化和减量化的原则，对全国规模化牛牧养殖污染防治提出了具体要求；同时也为我国规模化养殖业的污染防治提供了强有力实施保证，为我国实现牛牧养殖业的可持续发展奠定了基础。1.4 建设项目的意义1、 牛粪中含有多种污染因子，对环境的危害极大，会造成许多污染： 首先，牛粪会造成水体、空气污染。未经处理排放的粪便污水中含有大量污染物，对当地的水资源环境造成很大污染；另一方面，牛粪可分解释放出氨气、硫化氢、甲烷等带有酸味、臭蛋味、鱼腥味的刺激性气体，大部分的规模化养殖场周围臭气冲天、蚊蝇成群，严重影响牧场正常运转及周边居民生活。长期生活在这种环境下，牛粪中大量的病源微生物、寄生虫及孳生的蚊蝇，会使环境中病源种类增多，菌量增大，病原体和寄生虫大量繁殖，导致人、畜传染病蔓延。处理不当的牛粪还可能影响社会稳定。居民与当地牧场因粪便处理不当而产生的纠纷屡见不鲜，居民的投诉日益增多，纠纷不断发生，这已成为牧场不稳定因素之一。2、对奶牛牧场牛粪及废水的综合利用，是控制规模化牛牧粪便污染、发展生态农业的有效途径。中国农业大学孙金世教授提出的“养殖、种植、加工、沼气、肥料”五环产业并举和互补的生态农业良性循环模式，实施资源合理开发利用、生态环境保护两大战略目标。通过对蒙牛富源牧业牧场牛粪及污染废水的治理将牛粪及废水回收制造有机肥，以牛粪及废水的污染治理为主要目的，以粪便的厌氧消化为主要技术环节，以粪便的资源化综合利用为效益保障，集环保、能源、资源再利用为一体，实现污染物的资源化，促进物质和能量的循环，形成一个经济、合理、完整、多层次、多功能的良性循环系统，促进当地的生态农业和环保农业的可持续发展。在治理环境污染的同时，还能促进奶牛粪便的资源化利用，既解决污染问题，又改善土壤质量，从而达到农业可持续发展的目标。3、项目的实施具有良好的生态效益牛粪虽然是严重的污染源，但却又是可开发的宝贵资源。该项目通过科学的处理加工，使项目区内的牛粪转化为不可缺少的生产和生活资源，即治理了污染又获得了大量的有机肥料用于改良土壤。在项目实施过程中，牛粪经过固液分离、厌氧及综合利用等环节的处理，排出液可以达到我国农田灌溉一级排泄标准（COD200毫克/升），从而使项目区域的污染得到治理，根本上改善了当地的生态环境。4、项目的实施社会效益显著（1）项目的实施促进了蒙牛牧场的良性发展，增强了市场竞争力。该项目利用养殖场牛粪生成有机肥、沼气。该项目建成后，使牧场的牛粪得到资源化的综合利用，促进了蒙牛循环经济和生态经济的良性发展。为奶牛的养殖创造了较好卫生环境，增强了市场竞争力。（2）改善了牧场周边环境，推动社会和谐发展。大型奶牛牧场粪便造成公共卫生环境污染一直是个严重的问题。该项目将牛粪实现资源无害化利用，变废为宝，大大改善了周边公共卫生环境，降低了人畜发病率，减少了疫病的传播。摆脱了项目区长期以来脏、乱、差的环境，降低因环境问题产生的牧场与周边居民的纠纷。综上所述，开展规模化奶牛养殖粪便综合利用和污染防治工程，可以成功解决蒙牛奶牛养殖场环境污染和周边居民生活环境的问题，变废为宝，废弃物资源化得到有效利用，实现了经济、社会、生态效益的高度统一。因此，项目建设十分必要。1.5 研究结论通过分析、技术方案论证、技术经济分析，初步结论如下：（1）本工程对蒙牛富源牧业进行处理，对其中的粪便进行厌氧发酵分解处理，有机肥外售，产生的沼气用于内部加热、采暖。（2）通过本工程的实施，处理奶牛粪便大约为15万t/d,废水30万t/d。（3）本工程原料来源可靠，交通运输及供水、供电有保障，具备建厂条件。（4） 环境保护、劳动安全、职业卫生、消防、抗震等设计严格执行国家和当地的有关法规、标准和规范。（5）本工程污染物的排放量较少，设计中采取了完善的处理措施，因此工程投产后对于区域环境不会造成影响。（6）项目总投资为3655万元。2 市场预测2.1 市场需求现状复合肥的生产是伴随着农业机械化 、化肥生产工艺 、化肥销售系统及农化服务日趋完善而发展起来的,发展复合肥料是农业现代化生产的需要。在发达国家，复合肥占化肥总量的70%以上,而我国仅占 20%左右。我国是世界上化肥使用量最大的国家，虽然近年来化肥工业得到了长足的发展，但是在产量、质量上仍然不能满足我国农业日益增长的化肥需求。据FAO世界粮农组织肥料年检的有关报道，世界的肥料发展转向多成份、多功能、高效、高浓度、无污染，走有机生物、有机无机复混等相结合的道路。发达国家中高科技含量的复混肥料类及各种专用肥施用已经占全部肥料施用的70-80%，同时也在大力发展新型的高科技含量的其他肥料。而我国的有机肥、有机无机复混肥、生物肥、生物活性微肥及一些新型的高科技肥料消费量还不到全部肥料消费量的10%，距离2010年-2015年达到80%的目标相差甚远，同时也预示了我国肥料产业广阔的发展空间和市场前景。是一项收益性强、见效快、风险小、生产空间大、销售潜力巨大的可得到国家重点支持发展的项目。2.2 市场需求预测在我国，随着人民生活水平的提高和环境意识的增强，有机食品的国内市场在近几年内将有较快发展。据报道，今后几年复合肥新增能力主要集中在亚洲。据联合国粮农组织的统计 ,化肥对粮食的贡献率很大。我国是世界上化肥使用量最大的国家 ,虽然近年来化肥工业得到了长足的发展 ,但在产量、质量上仍不能满足我国农业日益增长的化肥需求 ,尤其是氮、磷、钾 三元素比例不合理。我国有两千多个县，农作物播种面积20多亿亩，年需要肥料约1亿吨，尤其是优质肥料更是奇缺，一部分产品还得依赖进口才能满足农业生产的需求。我国政府和有关部门及一些专家们迫切呼吁减少化肥的使用量，要快速发展使用新型的有机生物肥、生物活性肥、高浓缩多元素的高效有机肥，来弥补我国化肥市场的缺口。目前我国的广大农民也迫切需要一种能够代替化肥或与少量化肥能混合使用的新型肥料来满足农业生产的需要。为此，从长远利益考虑，应该发展复合有机肥，逐步建立我国独立的肥料生产体系，对我国农业的发展有着重要的意义。按照呼和浩特市区城市总体规划，本项目设计处理能力基本满足需求，如需进一步扩大处理能力，届时可考虑改造或新增处理能力。2.3 产品目标市场分析产品目标市场主要是：1、国内重点的农业经济开发区、各大绿色农产品生产基地及能达到出口质量的优质有机食品基地。2、对国内重大改造、开发的各种优质农产品基地。3、对国内所有的农业市场进行推广销售。由北方逐渐向南方发展。2.4 竞争力分析本项目在以下方面具备突出优势：（1）技术可靠本项目以可发酵牛粪为主要原料；以成熟的厌氧发酵技术为核心；以袋装颗粒有机肥生产为市场突破口，变废为宝实现生态效益和经济效益的双丰收。（2）最大限度资源化本项目将发酵产生的大量沼气重新利用，既产生经济效益，又节约能源消耗，消除环境的污染。（3）投资适中本项目中所需要的原料价格便宜；发酵技术为自主知识产权；设备国产化，与国外同等设备相比造价降低一半，因此生产成本较低。3 建设内容3.1 指导原则以“整体、协调、循环、再生”为总的指导思想，按照“资源化、减量化、无害化、生态化”的原则，建设蒙牛奶牛牧场粪便制造有机肥项目。项目遵循生态学、经济学的发展观点，符合可持续发展生态农业的要求，以生态农业理论为指导，以高新技术为依托，体现现代化生态农业、环保农业的优势，实现污染物的资源化，促进物质和能量的循环，形成一个经济、合理、完整、多层次、多功能的良性循环系统。3.2 项目设计思路按照循环经济的原则，本着“回收再利用设计生产”的模式，针对蒙牛牧场的实际情况和排放要求，项目设计思路为：粪便经沼气池发酵产生沼气；沼气发酵后的沼渣可以养鱼、喂牛，也可当作底肥使用；沼液可直接作叶面喷施肥，也可投加适量的氮磷钾和各种微量元素，即可制成高效液肥，作为追肥使用可快速补充植物所需营养，并可预防多种病虫害，并可在灌溉季节浇灌农田、菜地；固体粪便经过生物转化可制成高效生物活性有机肥，这种肥料是农作物的良好肥料，特别针对瓜果蔬菜，可以明显提高产品品质与产量。3.3 建设规模本项目年处理牛粪15万吨，污水30万吨；每年可生产固态有机肥生产量为15万吨/年，沼气48000m3 /d；本工程计划建设期为一年。年操作时间333天。4 废水处理4.1 废水来源 1)工艺废水牛棚养殖区产生废水经过管道输送至粪便收集池内，进分选处理后，将牛粪和污水分离处理，牛粪送至有机肥生产车间造肥料，污水至污水处理系统。2）雨水根据厂区规划方案及相关法规，本厂区产生的初期雨水需单独收集处理。3）生活污水本企业定员在生产生活中产生一定量的生活污水，包括食堂废水、洗浴废水和卫生洁具清洗废水等。4.2 处理水量 根据畜禽类养殖业污染排放标准结合内蒙古地区实际情况，确定牧场废水产量按8m/（百头），本养殖厂奶牛存栏数为10000头，即养殖废水每日大约为800t。 生活污水，根据给排水设计手册规定，按人均日耗水量为250L计算，则每日产生生活污水量为2.75t。 由于内蒙古地区尚无规范的暴雨强度计算工艺，因此初期雨水量采用估算法，初期雨水量按150m/d考虑。 因此本工程总设计规模为1000m/d。4.3 设计进出水水质4.3.1 设计进水水质 由于企业尚未投入生产，也无法提供准确的进水水质，因此本工程设计进水水质参考国内其他同类企业进水水质估计，确定设计进水水质如下：表5.3-1 设计进水水质表 mg/L指标pHCODcrBOD5SS氨氮TPTN设计进水水质691000050001000500注：上述数据待工程设计时做水质监测后确定。4.3.2 设计出水水质 根据企业要求，本企业排放废水执行畜禽养殖业污染物排放标准（GB8978-1996）中一级标准，表5.3-2 设计出水水质表 mg/L指 标pHCODcrBOD5SS氨氮浓 度6.0-9.01005070304.4 工艺比较4.4.1 预处理系统 从设计进水水质看出，本工程进水中悬浮物含量较高，悬浮物主要为有机质，可作为有机肥料生产原材料，因此，考虑首先将废水中悬浮物与水分离，固液分离不仅节约了能源，而且为大大降低废水处理负荷，分离后上清液进入后续处理单体，固体输送至有机肥生产车间。 目前常用固液分离技术有沉淀、过滤、气浮、压滤等，因本工程进水悬浮物较重，因此不适合选用气浮工艺，含固量较低也不适合上压滤工艺，进水悬浮物有1000ppm，超出过滤工艺承受极限，因此选用沉淀工艺，在沉淀过程中有部分细小悬浮物无法自然沉淀，需补充一定量混凝剂，混凝剂选用PAC，为保证混凝沉淀效果补加一定量的助凝剂PAM。4.4.2 生化工艺 废水处理工艺分物化和生化两大类，本工程进水B/C：0.5左右，属易生化处理废水，因此选用生化处理工艺作为主导工艺。而进水CODcr约为10000mg/L，属于高浓度有机废水，因此采用厌氧+好氧处理工艺，即通过厌氧工艺去除大部分有机物，然后通过好氧工艺进一步去除废水中有机物、氮和磷等污染物质。1）厌氧处理工艺厌氧处理工艺不仅投资成本和运行成本较低，而且可回收清洁能源沼气，厌氧处理工艺目前常用的有UASB工艺、EGSB工艺和IC反应器三种，三种形式厌氧优劣详见表5-1. UASB工艺UASB即升流式厌氧污泥床，该工艺不需曝气耗能，且能回收沼气，变废为宝，一次性投资省，剩余污泥量少，耐冲击负荷能力强。但占地面积较大，容积负荷相对较低，不适合做高浓度废水处理使用。 EGSB反应器EGSB反应器在形式上为两级UASB叠加，采用两层三相分离器，EGSB反应器的特点是颗粒污泥床通过采用高的上升流速（高径比大），污泥处于悬浮状态，泥水得以充分混合；反应效率高，占地面积小；容积负荷高，耐毒性强，可降解分子量高的有机物，耐冲击负荷能力强，产生有能源价值的沼气。 IC反应器IC(Intemal Cycle)反应器即内循环反应器，由5个基本部分组成：混合区、颗粒污泥膨胀床区、精处理区、内循环系统和出水区。其中内循环系统是IC工艺的核心结构，由一级三相分离器、沼气提升管、气液分离器和泥下降管等组成。IC反应器循环形式采用内循环，搅拌强度较EGSB低，且投资较高。表5.4-1：UASB、EGSB、IC性能比较表指标UASB(升流式厌氧污泥床)IC（内循环厌氧反应器）EGSB（厌氧膨胀床反应器）初期投资低高高设备成熟性最成熟（70年代发明）较成熟（90年代发明）较成熟（90年代发明）微生物温度范围要求常温352352pH要求范围6.87.26.87.26.87.2污泥要求颗粒污泥或絮状污泥颗粒污泥颗粒污泥反应器脂肪含量要求mg/L30mg/l45mg/l40mg/l容积负荷（kgCOD/m3/d）581024820高径比134835占地面积较大较小一般推荐设备材碳钢防腐碳钢碳钢防腐设备耐久性能较好一般一般施工难度一般较大较大动力消耗情况一般较大较大COD去除效率5080%8095%8095%出水溢流堰截面一般最小较小毒性抑制的耐受力较强强强耐负荷冲击较强最强强维修维护简单较复杂较复杂副产品可用性沼气可利用厌氧颗粒污泥 沼气可利用厌氧颗粒污泥 沼气可利用进水分布器赌塞不易堵塞不堵塞不堵塞上流速度0.53m/h38m/h26m/h悬浮物（SS）要求一般高较高系统总运行价格（元/吨）低较高高单个设备价格低最高一般泥是否容易解体容易更容易更容易污泥是否容易购买易购买不易不易污泥估计价格400元/吨1000元/吨1000元/吨 通过上述分析比较，不难看出，本工程较适合用EGSB和IC厌氧处理工艺，但是由于进水中含有一定量悬浮物，随设有预处理系统，但系统运行时既有可能因排泥不及、加药量不足等原因造成进水悬浮物较高，导致厌氧系统运行失败，厌氧系统一旦失败再次调试启动极为麻烦，因此选用对抗悬浮物冲击性能较好的EGSB厌氧反应器作为厌氧处理工艺。 EGSB厌氧反应器采用强制外循环方式保证反应器内上升流速，相对IC处理工艺运行成本稍高，经我公司技术改进后，EGSB厌氧反应器已经具备了IC工艺的优点，通过实际工程应用，EGSB厌氧反应器运行成本仅比IC工艺高0.05 0.2元/吨废水。 2）好氧处理工艺常规二级生物处理工艺主要有活性污泥法和生物膜法。活性污泥法和生物膜法在相等处理效益条件下，均具有运行简便、安全、经常费用低等优点。但生物膜法占地面积过大且环境卫生条件差，在城镇污水处理厂中运用较少。根据本工程进水水质特点，BOD5、CODcr浓度较低，污水生化性较好，而活性污泥法一般BOD5、SS的去除率达90%以上，CODcr去除率达80%以上，活性污泥法处理污水具有处理效果好，出水水质稳定，运转经验丰富等优点。活性污泥法工艺在运行方式上有连续式和间歇式之分。连续式活性污泥法有各种工艺。除了早期的普通活性污泥法、完全混合活性污泥法、阶段曝气活性污泥法，在上个世纪七十至八十年代又发展了A/O等具有脱氮除磷功能的活性污泥法，目前已被广泛应用，取得了良好的处理效果和积累了一定的运行管理经验。间歇式常采用的工艺有序批式（SBR法）和连续进水间歇延时曝气等工艺，具有占地小，运行灵活，曝气时间可根据进水水质水量进行调节等特点，因此能适应水质、水量的较大变化。氧化沟法属延时曝气活性污泥法，一般采用跑道式池型，在池内循环的水流量高出进水流量的数十倍，因此有很强的抗冲击负荷能力，同时污泥在池中好氧消化，污泥处理比较简单，氧化沟具有处理效果稳定操作管理方便等优点。目前常用的生物脱氮除磷处理工艺有A /O工艺、氧化沟工艺、SBR及其变形工艺、水解+好氧工艺，均能取得较好效果，从技术上讲都是可行的。根据建设部、科技部、国家环保局联合印发的城市污水处理及污染防治技术政策（建城2000124号），对于要求具有脱氮除磷二级强化处理工艺，除采用A/O法外，也可选用具有脱氮除磷效果的氧化沟工艺、SBR工艺、水解好氧工艺等。（1）A/O工艺20世纪80年代末90年代初， A/O工艺因其较好的除磷脱氮效果而逐渐应用于污水处理之中，并且成为主流。在此阶段，氮磷污染物控制与去除技术的研究及相关技术的应用成为水环境污染控制日益紧迫的重要课题。A/O工艺包括A/O除磷工艺和A/O脱氮工艺，它们对磷、氮的去除率分别达到90%以上和80%左右；现一大批污水厂已采用该工艺并取得了良好的运行效果，如常州北城污水厂、青岛团岛污水厂、青岛李村河污水处理厂等，我公司已将A/O处理工艺成功应用于养猪废水处理中，并取得了良好的运行效果与其他工艺相比A/O具有如下特点：a、运行效果较稳定、可靠，BOD5去除率可达90%以上。b、脱氮除磷在不同的区域进行，可以达到相对较高的去除率。c、充氧采用鼓风曝气可按溶解氧要求自控，有利于降低电费。d、投资费用较大。经常运行电费较小。e、构筑物数量多，运行管理复杂。f、出水水质较好，但易受水质、水量冲击的影响。g、污泥沉降性能好，易脱水，但回流污泥浓度要求高，需控制泥龄。（2）氧化沟工艺该工艺如图所示该设计在Carrousel denitIR/ Carrousel 2000的基础上增加了前置厌氧池以达到除磷脱氮的目的。该系统的出水水质可达到BOD/TSS/TN/TP=10:15:7-10:1-2。Carrousel 2000型氧化沟由于其特殊的预反硝化区的设计(容积占整个Carrousel氧化沟的1020，安装有2个推进器)，在缺氧条件下（预反硝化区）通过简单的水力控制，进水与回流污泥及一定量的混合液（该量可通过内部回流控制门调节）充分混合，进行反硝化作用；剩余部分（总容积的8090）包括有氧和缺氧区，用于硝化和内源反硝化作用同时进行，也用于磷的富集吸收。Carrousel 2000型氧化沟的推流式模型对前置缺氧池反硝化工艺是极其重要的。反硝化工艺要求水体中没有溶解氧，此时唯一的氧源来自水中的硝酸盐氮。通过对表曝机的设计与控制，曝气区末端的溶解氧可以减少到最低程度，有效地防止前置缺氧池氧过量的问题，由于采取这种流型，当几乎没有溶解氧的混合液回流到前置缺氧池后，可以取得最好的反硝化效果（过多的氧进入前置缺氧池会对反硝化过程产生危害，因为BOD将被O2所氧化，而不是正常情况下被NO3所氧化，导致出水中的NO3N浓度升高），从而大大提高了总氮的去除程度，同时又节省了供氧所需的能耗。氧化沟和其它工艺相比，有以下特点：a、运行效果好，稳定性较高，对水质、水量变化有较强的适应性。对N、P有一定的去除效果，但不如SBR。b、处理构筑物相对较少，管理较方便。曝气采用双速转刷，调节方便，但表曝耗能较高。c、泥龄长，剩余污泥量较少，污泥性质稳定，处理费用较低。d、投资费用较大，经常运行电费最高。e、构筑物量较少，占地最大。（3）SBR及其变型工艺SBR又称序批式活性污泥法，是Sequencing Batch Reactor的缩写。近年来，SBR工艺得到了很大的提高，产生了更为合理高效的新变形，如前置厌氧段的ASBR，连续进水间歇曝气的ICEAS，前置生物选择器防止污泥膨胀的CASS、CAST，前置主曝气段的DAT-IAT，前置缺氧(A1)段、厌氧段(A2)和主曝气段的A2/O-SBR，本设计即采用后者。A2/O-SBR池为一座综合生化池，内分A1池(缺池)、A2池(厌氧池)、主曝气池和左右各一只SBR池。其工艺过程如下图所示。SBR好氧21.5Q回流1.5Q0.50.7Q0.30.5Q缺氧厌氧好氧11.0Q出水SBR好氧2A2/O-SBR工艺过程图本工艺的工作原理前段与前述的分点进水倒置A/A/O工艺一致（这里不再详述），只是在后段增加了SBR段，将A/A/O工艺中的二沉池功能由SBR池来完成，使得整个处理单元比较紧凑，形成了一体化的处理构筑物。因此，该处理工艺不仅具有A/A/O工艺的优点，还具有了SBR法的优点。由于SBR池采用空气堰出水，使SBR池始终满池运行，实现了连续进水，连续出水，克服了SBR池子容积利用率低的缺点。一体化的处理构筑物，使得回流在相邻的两个池子之间进行，回流设备采用了低扬程、低能耗的回流泵，节省了能耗。（4）生物接触氧化工艺生物接触氧化法具有能耗低、剩余污泥量少、出水水质好等优点。近年来，性能更为优越、运行更加可靠的新型生物填料的开发，使此工艺的应用在国内更为迅速，如太原殷家堡污水净化厂，太原古交镇城底污水处理厂，太原成古交中心污水处理厂等。太原地区最早建成的生物接触氧化法污水处理厂至今已连续运行了十几年,积累了较丰富的运行管理经验,太原市市政工程设计研究院编制了生物接触氧化法设计规范，使此工艺更加规范化、标准化，因此生物接触氧化工艺得到了全面广泛的推广和应用。二级生化工艺分析由于本项目具有如下特点：（1）本工程土地形状规则，且可用面积充足；（2）待处理废水以养牛废水为主，可生化性较好，进水水质较稳定；（3）本工程进水氮含量较高，且多以有机氮形式存在；（4）设计出水悬浮物要求较高。通过上述分析，我们推荐推荐本工程采用A/O工艺作为二段生化处理工艺。4.4.3 消毒工艺本工程最终出水不排放，回用至厂区绿化和牛棚冲洗用水，为保证废水中病菌的杀灭，最终出水必须经过消毒处理。（1）消毒技术简介通常消毒方法可分为物理法和化学法。物理法包括加热、紫外线、g或c射线照射、分子筛等；化学法主要采用强氧化剂如氯气、二氧化氯、臭氧、高锰酸钾、氯胺、次氯酸等化学药剂。长久以来，由于化学法具有容易实现、成本低的优点，所以使用较多，而液氯作为廉价的消毒剂有着最广泛的应用。但氯气是一种具有强烈刺激性的有毒气体，在运输和使用过程中易发生泄漏和爆炸。由于氯氧化性强，易与水中有机物发生反应，对消毒产生干扰，另外其反应产物卤代烃、氯仿、三卤甲烷、多氯联苯等物质对人畜有毒害，许多还是致死、致畸、致突变的“三致”物质。现在国际上许多国家和地方政府已限制氯及其衍生物的使用。我国一些地方的环保部门和劳动保护部门也对液氯的使用进行了控制，在目前尚无更经济实用的方法推出前，许多污水厂出水都没有正常的消毒。因此有必要寻求新的消毒方法。近来国内二氧化氯和复合二氧化氯消毒技术迅速发展，但二氧化氯使用时要现场制备，而且仅有20二氧化氯在消毒过程中有效，运行成本较高。同样二氧化氯具有强氧化性，会与污水中含有的大量有机物发生化学反应，一方面增加投加量，另一方面产生“三致”副产品。因此国外在排入环境敏感地区的污水处理中严格限制使用。紫外线技术早在1900年便已存在，但现在的紫外线技术与过去不同。据统计，过去很少有紫外线消毒运用于污水处理的实例，但到了1995年紫外线消毒技术在美国污水处理中的应用已达5%，并成逐年上升趋势。近来，由于采用紫外线消毒具有不需投加任何化学药剂，不改变水的成分和结构，消毒时间短，杀菌范围宽，效果好的优点，国际上一些对细菌排放有严格要求的地区，都采用了紫外线消毒。（2）紫外消毒技术原理紫外线是一种肉眼无法看见的光线，当病毒细胞经波长在紫外线照射后，波长254nm的紫外线被DNA吸收。细胞遗传传递功能丧失，最终导致细胞功能衰退而死亡，从而达到消毒杀菌的目的。紫外线消毒灯管类型可分成低、中、高3种，常用的是低压和中压系统。中压系统每根灯能耗最高可达5000W，而低压系统每根灯管能耗在651500w。处理同样的水量，中压系统与低压系统相比，则需要较少的灯管，水流通过时的水头损失也较小，灯管自清洁系统的费用也较少，但由于中、高压系统发出的波长范围宽，而能被有效利用的只有一小部分，所以能量转换率低，能耗大，通常只是低压系统的1/21/3，因此一般只在大型水处理厂中使用。紫外线消毒效果的好坏与紫外线灯源发出有效波长的能量转换率、紫外线弧长有关，还与灯管和水的透射率以及照射时间有关。现在的高效灯源可发出40%以上的有效光谱，石英灯管的透射率也在90%以上。因此，与传统意义上的紫外线灯已不能相提并论。目前，世界上先进技术生产的灯管寿命已达15000小时以上，但价格却降低了不少，从而大大降低了投资及运行成本。（3）消毒方案比选由于化学法具有容易实现、成本低的优点，所以使用较多，而液氯作为廉价的消毒剂有着最广泛的应用。但氯气是一种具有强烈刺激性的有毒气体，在运输和使用过程中易发生泄漏和爆炸。由于氯氧化性强，易与水中有机物发生反应，对消毒产生干扰，另外其反应产物卤代烃、氯仿、三卤甲烷、多氯联苯等物质对人畜有毒害，许多还是致死、致畸、致突变的“三致”物质，现在国际上许多国家和地方政府已限制氯及其衍生物的使用。基于上述原因，本工程污水消毒方案不考虑液氯消毒方案，以二氧化氯消毒及紫外线消毒两种方案作为本工程污水消毒的比选方案。两种方案的性能、投资及运行成本比较详见表5.4-2、表5.4-3。表5.4-2消毒性能的比较消毒性能紫外线消毒二氧化氯消毒备 注消毒接触时间2至4秒钟约30分钟消毒副产物无无细菌、病毒的抗药性对细菌、病毒、原生动物具有广谱性隐孢子虫、部份细菌、病毒二氧化氯有抗药性对原生动物等的灭活对原生动物(贾第虫、鞭毛虫、孢子虫)相对较差二次污染对受纳水体不产生任何二次污染有少量的二次污染外部环境的影响受二次出水的TSS、透光率的影响受出水Ph影响运输和储存无危险品的运输和储存有泄漏风险占地占地面积大占地面积小表5.4-3 投资及运行成本比较 处理量：1.0万m3/d紫外线消毒二氧化氯消毒备 注建筑物高一般消毒设备投资高低设备寿命5-1010运行成本0.10.2元/吨0.050.1元/吨从上面的比较可以看出，本工程易采用二氧化氯消毒工艺 通过上述分析，本工程废水属于易生化高浓度有机废水，采用处理工艺为混凝沉淀池、EGSB厌氧反应器、A/O工艺、砂滤池、二氧化氯消毒工艺，处理工艺较为成熟，投资成本较合理，运行成本较经济。4.5、处理工艺确定技术路线是能源环境工程建设的关键。处理工艺与技术路线是否合理直接关系到工程的处理效果、运转稳定性、投资、运转成本和管理操作水平等。因此，必须结合实际情况，综合考虑各方面因素，慎重选择适宜的处理工艺技术路线，以达到最佳的处理效果和经济效益。4.5.1 工艺流程的确定养牛场粪水属高浓度、高悬浮物有机废水，由于该项目所属牛场规模中等，排泄物量多，发展沼气发电具有经济性，同时，在牛场周边建有大面积农业示范园、蔬菜基地、水产基地等，沼渣、沼液能全部利用，因而选择以污染治理和资源综合利用为目的的工艺。处理工艺详见下图：污水处理工艺流程框图工艺流程说明首先：实行清洁生产，改进饲养工艺，将牛粪与污水分开收集，从而将牛粪污染物的排放量减少到最少，实现固体废物的充分利用。进入系统的污水先进行固液分离，去除牛粪污水中的粪渣、残余饲料等悬浮固体，采用回转式格栅机和专用水量筛二道分离，分离出来的粪渣用于制作固体高效复合有机肥。分离液流入调节池，由于牛场排水水量具有瞬时性，必须有足够的水里停留时间，在调节池内调整水质水量好，泵入初次沉淀池，进一步去处废水中悬浮物，以降低后续处理工艺的压力，初沉池污泥排入污泥浓缩池，统治送至复合肥生产。初沉池出水自留如水温调节池，在水温调节池内调节水温，稳定水温在352，稳定水温后泵入EGSB厌氧反应器内降解有机物和氨氮转化，通过反应器处理后，有机物转化成沼气，沼气通过收集系统收集，净化处理，处理后进入沼气锅炉内产热，产生的热能用于废水增温和取暖使用。厌氧系统出水进入一级A/O池，通过好氧微生物的新陈代谢作用进一步降解废水中有机物，在A池内通过反硝化菌群的作用将硝态氮转化为氮气，进而去处废水中氮，在O池中，进一步去除废水中有机物，同时实现氨氮和硝酸盐氮的转化，为反硝化的实现提供有力保障。一级A/O池出水进入中间沉淀池，实现泥水分离，分离后污泥回流至A池，上清液回流进入二级A/O池，在二级A/O池中进一步降级有机物及氨氮，二级A/O池出水进入终沉池，泥水分离后，上清液至砂滤池，去处水中细小的悬浮物，然后经过消毒处理后，在回用水池中暂存，通过回用水泵提升至回用点。4.5.2 工程技术创新点1、建立全新的观念，视冲洗牛粪水为资源，不再认为是废弃物，并以系统工程的观点，全方位、多层次、多功能、快速率的开发粪水资源。2、系统以奶牛牧业为龙头，以沼气能源开发为纽带，以沼渣沼液制取生物有机商品肥为驱动，实施农业生产的无废弃物过程（零排放），使一个生产过程的排泄物变为另一个生产过程的原料资源，从而达到环境保护与资源综合利用两大目标。技术开发线路是建立和实现能源和肥料共生体系。3、工程的技术特色是集成式，优化组合国内外成功的、先进的实用技术，将畜禽粪水的燃料、饲料、肥料等多种功能充分发挥出来，最大限度地调动物料的能流与物流潜力，并不断开发出高新产品。4、我们建立的粪水处理系统，积极面对入世后的挑战，使农业走向国际化大循环，以市场经济为导向，具有生态、环保、无害化、资源化、商品化和经济回报率高的特色。集中供热社会影响评价4.6 工艺技术方案设计4.6.1 平面布置原则（1）近远期结合：本工程总平面设计时统筹考虑，做到与一期工程项目协调；（2）功能分区合理：根据污水处理厂各功能区的划分，按照功能不同，分区布置，用绿化带分隔；（3）根据城市夏季主导风向和全年风频，合理布置各功能区；（4）各相邻处理构筑物之间间距的确定，考虑各类管渠施工维修方便；（5）考虑人流、物流运输方便，布置主次道路，并需满足消防安全通道的要求；（6）本期工程各处理构筑物的施工，不应影响已建构筑物；（7）本期工程污水管线的布置需考虑与厂区污水管线的衔接；（8）按照建成花园式处理厂要求，进行绿化区的布置。4.6.2 厂区平面布置根据本工程用地情况及工艺需要，将污水处理厂分为五个区域，即生产管理区，预处理区、污水主处理区、污泥处理区和沼气处理区。根据污水进水方向位于污水处理场中部，处理后尾水排放方向布置在污水厂与车间相邻侧，污泥处理区布置在污水厂最外侧与厂区道路相接，污水主处理区布置在污水处理厂相对较宽阔的中北部，并预留沼气处理区域。4.6.3 高程设计（1）污水厂的竖向布置考虑简洁、流畅，使各构筑物之间联系管道最短；（2）确保污水一次提升后在各构筑物之间能籍重力自流排放；（3）根据受纳水体水位确定各构筑物水位标高；（4）厂区内地坪标高的确定根据厂区自然地坪、周围道路设计标高及防洪要求综合考虑，尽可能使土方平衡，以降低工程投资。4.6.4 主要建构筑物设计污水处理系统站包括格栅井、预曝气调节池、初次沉淀池、中温厌氧系统、一级A/O池、二级A/O池、砂滤池、消毒池及沼气处理系统、污泥处理系统等。1）格栅井、预曝气调节池 格栅井的作用是拦截大块悬浮物，为机械设备稳定运行提供保障，预曝气调节池起到调节水质水量，并吹托部分氨氮的作用。工艺参数设计如下：功 能结构形式1）人工格栅2）机械格栅3）曝气系统4）提升泵5）浮球液位计6）电磁流量计2）初次沉淀池 初沉池起到将废水中悬浮物与水分离的作用，通过混凝作用，可有效将废水中悬浮物去除，大大降低了后续处理单体的负荷。工艺参数如下：功 能结构形式1）中心导流筒2）排泥泵3）管道混合器4）锯齿堰3）水温调节池 在水温调节池内增温，内设热盘管，恒定水温，设计参数如下：功 能结构形式1）池体2）外循环泵3）温度计4）pH计5）加热系统6）温控系统10）液位控制系统4）EGSB厌氧反应器去处大部分有机物，并实现有机氮的氨化，设计参数如下：功 能结构形式1）池体2）内回流泵3）温度计4）pH计5）配水系统6）三相分离器10）气液分离器8）保温5）一级A/O池进一步降级有机物，在A池中实现反硝化作用，将硝态氮转化成氮气，在O池中实现氨氮的消化，并去处部分有机物。设计参数如下：功 能结构形式1）回流泵2）罗茨风机3）微孔曝气器6）中间沉淀池实现泥水分离，污泥回流至A池中，上清液出水至二级A/O池。设计参数如下：功 能结构形式1）中心导流筒2）排泥泵3）锯齿堰7）二级A/O池进一步降级有机物，在A池中实现反硝化作用，将硝态氮转化成氮气，在O池中实现氨氮的消化，并去处部分有机物。设计参数如下：功 能结构形式1）回流泵2）罗茨风机3）微孔曝气器8）终沉淀池实现泥水分离，污泥回流至A池中，上清液出水至二级A/O池。设计参数如下：功 能结构形式1）中心导流筒2）排泥泵3）锯齿堰9）污泥浓缩池 存放生化污泥，向污泥浓缩池内通入空气，防止污泥厌氧，设计参数如下：功 能结构形式1）曝气系统2）排泥泵3）板框脱水机10）综合用房包括值班室、污泥浓缩间、药剂间、风机房等，设计参数如下：功 能结构形式1）PAC加药装置2）PAM加药装置11）沼气收集系统收集厌氧系统产生的沼气，设计参数如下：功 能结构形式1）水封罐2）沼气储罐3）压力控制系统4）流量控制系统5）沼气监测系统12）回用系统针对回用水要求，回用需经过砂滤、消毒等工段处理，设计参数如下：功 能结构形式1）pH计2）酸碱储罐3）砂滤器4）砂滤进水泵5）二氧化氯发生器6）砂滤进水泵4.6.5 投资估算1）估算依据本项目投资主要根据建设项目经济评价方法与参数（第二版）和有关设计规范规定进行估算。详见附表2）投资估算本项目总投资包括固定资产投资（含建设期利息）和20万元铺底流动资金，项目总投资为1375万元。表4.6-1 土建投资估算表序号名称单价 （万元）总价 （万元）1格栅井0.2025 0.2025 2酸化调节池14.5800 14.5800 3初沉池9.7200 9.7200 4水温调节池基础0.8100 0.8100 5EGSB厌氧反应器基础1.6200 1.6200 6一级A/O池178.2000 356.4000 7中间沉淀池10.5300 10.5300 8二级A/O池58.3200 58.3200 9终沉池10.5300 10.5300 10砂滤池0.8100 0.8100 11消毒池1.2150 1.2150 12回用水池4.6170 4.