刘平养殖场20T土建污水处理方案详述最终版

20 吨吨/天养殖天养殖废废水水处处理工程理工程 技技术术方方案案设设计计 编制单位：河南有限公司编制单位：河南有限公司 项目联系人：项目联系人： 联系方式：联系方式： 地址：河南省地址：河南省 邮政编码：邮政编码： E-mail： 河河 南南 公公 司司 HenanHenan Co.,Ltd.Co.,Ltd. 总机：邮编： 第 2 页 共 41 页 二二一五年六月一五年六月 河河 南南 公公 司司 HenanHenan Co.,Ltd.Co.,Ltd. 总机：邮编： 第 3 页 共 41 页 目 录 第一部分第一部分 工程概要工程概要.4 第二部分第二部分 综合说明书综合说明书.6 1.工程概况工程概况.6 1.1 项目名称.6 1.2 项目背景.6 2.设计目的、依据、原则设计目的、依据、原则.7 2.1 设计目的.7 2.2 设计依据.7 2.3 设计原则.8 3.设计范围、规模与目标设计范围、规模与目标.9 3.1 设计范围.9 3.2 设计规模.9 3.3 废水来源.9 3.4 设计进水水质.9 3.5 设计出水水质.9 4.方案选择及其特点方案选择及其特点.10 4.1 污水处理方案选择.10 4.1.1 工艺选择原则.10 4.1.2 主体工艺流程.10 4.2 污水处理工艺.11 4.3 方案特点.13 5.工程设计单元描述.14 5.1 系统构筑物组成.14 5.2 污水处理构筑物设计.15 5.2.1 沼气池.15 5.2.2 沼渣沉淀池.15 5.2.3 预曝调节池.16 5.2.4 UASB 反应池.16 5.2.5 吹脱池.17 5.2.6 缺氧池.18 5.2.7 一级接触氧化池.20 5.2.8 缺氧池.22 5.2.9 二级接触氧化池.24 5.2.10 二沉池.26 5.2.11 中间水池.27 5.2.12 消毒池.27 5.2.13 污泥干化池.28 河河 南南 公公 司司 HenanHenan Co.,Ltd.Co.,Ltd. 总机：邮编： 第 4 页 共 41 页 6.供电配电供电配电.29 6.1 供配电.29 6.1.1 供电设计依据.29 6.1.2 供电设计范围.29 6.1.3 供电详细设计.29 7.运行成本分析运行成本分析.31 7.1 用电费用.31 7.2 药剂费.31 7.3 总成本.31 8.化验监测及化验室设计化验监测及化验室设计.32 8.1 水质监测项目.32 8.2 化验室设计.32 9.工程效益工程效益.33 9.1 环境效益.33 10.污水处理站运营管理污水处理站运营管理.34 10.1 人员编制.34 10.2 人员培训内容.34 11.工程设备材料清单工程设备材料清单.35 11.1 编制依据.35 11.2 土建设备材料表.35 11.3 平面布置图.38 11.4 工艺流程图.39 12.售后服务售后服务.40 河河 南南 公公 司司 HenanHenan Co.,Ltd.Co.,Ltd. 总机：邮编： 第 5 页 共 41 页 第第第第一一一一部部部部分分分分 工工工工程程程程概概概概要要要要 一、 项目名称： 20 吨/天养殖废水处理工程技术方案 二、 项目规模： 废水处理量 20m3/d。 三、 设计进水指标： 项目 CODCr （mg/L） BOD5 （mg/L） SS （mg/L） 粪大肠菌群数（个 /100ml） 氨氮 （mg/L） 设计水质150008000180001.6108800 四、 设计出水水质： 项目 CODCr （mg/L） BOD5 （mg/L） SS （mg/L） 粪大肠菌群数（个 /100ml） 氨氮 （mg/L） 设计水质10020701000 河河 南南 公公 司司 HenanHenan Co.,Ltd.Co.,Ltd. 总机：邮编： 第 6 页 共 41 页 五、 工艺流程见下图： 提升泵 缺氧池 鼓风机 污泥干化池 加药管线 污水管线 风机管线 污泥管线 堆肥或外运 上清液回流管线 提升泵 出水 二氧化氯发生器 一级接触氧化 池 缺氧池 二级接触氧化 二沉池 中间水池 多介质过滤器 吹脱池 UASB 反应器 调节池 沼渣沉淀池 沼气池 养殖废水 消毒池 反冲洗泵 堆肥或外运 河河 南南 公公 司司 HenanHenan Co.,Ltd.Co.,Ltd. 总机：邮编： 第 7 页 共 41 页 第第第第二二二二部部部部分分分分 综综综综合合合合说说说说明明明明书书书书 1.工程概况工程概况 1.1 项目名称项目名称 20 吨/天养殖废水处理工程 1.2 项目背景项目背景 养猪场外排废水的主要特征是：有机物浓度高、悬浮物多、色度深，并含有大 量的细菌，场区内所产生的粪便及其悬浮颗粒物的收集效率比较高，但还有部分动 物的粪便和部分动物饲料随冲洗水进入污水处理装置，而使 NH3-N、有机磷浓度很 高。废水中的污染物主要以固态、溶解态存在的碳水化合物等有机物形式存在，使 废水表现出很高的 BOD5 、CODcr 、SS、氨氮、总磷和色度等，污染物可生化降 解性好，废水中含有大量的 N、P 等营养物质。养殖业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。 河南有限公司接受业主委托，承担该污水处理厂工程方案设计。本工程按 20 m3/d 的规模进行设计。根据对污水水质的分析及出水要求，经对同类行业废水处理 经验和多种处理工艺进行技术经济比较，根据对污水水质的分析及出水要求，经对 污水处理设备的处理工艺进行技术经济比较，废水经管网收集后，经沼气池（现场 已存在）后，再经调节池进行水的均质均量，以 UASB、吹脱池、缺氧池、一级接 触氧化池、缺氧池、二级接触氧化池、二沉池、过滤、消毒池为主体工艺，出水达 到农田灌溉水质标准标准(GB5084-2005)中要求的水污染物排放标准。主要包 括：方案设计说明书、投资估算表附件。 河河 南南 公公 司司 HenanHenan Co.,Ltd.Co.,Ltd. 总机：邮编： 第 8 页 共 41 页 2.设计目的、依据、原则设计目的、依据、原则 2.1 设计目的设计目的 通过本方案设计，探讨适合养殖业污水处理的工艺流程，对之进行优化设计， 并据此方案，进行运行成本分析，对方案进行技术经济比较。 2.2 设计依据设计依据 农田灌溉水质标准 （GB5084-2005） 污水综合排放标准 （GB8978-1996） 畜禽养殖业水污染排放标准(GB18596-2001) 畜禽养殖业污染治理工程技术规范 （HJ497-2009） 给水排水构筑物施工及验收规范(GBJ141-90) 室外排水设计规范 （GB50014-2006） 给水排水制图标准 （GB/T50106-2001） 给水排水设计基本术语标准 （GBJ125-89） 建筑给水排水设计规范 （GB20015-2003） 总图制图标准 （GB/T50103-2001） 给水排水工程构筑物结构设计规范 （GB50069-2002） 建筑地基基础设计规范 （GB5007-2002） 工业企业噪音控制设计规范 （GBJ.87-85） 工业企业总平面设计规范 （GB50187-93） 工业建筑防腐蚀设计规范 （GB50046-95） 通用用电设备配电设计规范 （GB50055-93） 电力装置的继电保护和自动装置设计规范 （GB50062-92） 钢结构工程施工质量验收规范 （GB50205-2001） 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范 （GB50236-98） 构筑物抗震设计规范 （GBJ50191-93） 河河 南南 公公 司司 HenanHenan Co.,Ltd.Co.,Ltd. 总机：邮编： 第 9 页 共 41 页 混凝土结构工程施工质量验收规范 （GB50204-2002） 地下工程防水技术规范 （GBJ108-97） 机械设备安装工程施工及验收通用规范 （GB50231-98） 业主方提供的有关资料 河南某公司科技有限公司相关工程经验。 2.3 设计原则设计原则 1、通过本工程的建设达到保护环境、保护水资源、改善公司生产环境，保证 企业可持续发展的目的。 2、充分发挥建设项目的社会效益、环境效益和经济效益。 3、严格执行国家的有关规定，确保各项水质指标达到规定的水质标准。 4、运行上有较大的灵活性和可调节性，并留有一定富余量以满足长远需要 （长期发展） 。 5、工艺流程简捷，设备布置合理，结构紧凑，占地面积少。 6、投资和运行费用省。 7、操作管理方便，技术要求简单，最大程度地实现自动化控制。 8、按现行有关规定进行投资估算和经济分析。 河河 南南 公公 司司 HenanHenan Co.,Ltd.Co.,Ltd. 总机：邮编： 第 10 页 共 41 页 3.设计范围、规模与目标设计范围、规模与目标 3.1 设计范围设计范围 污水处理工艺的选择； 处理构筑物的工艺设计计算； 总平面布置及配套设计； 3.2 设计规模设计规模 设计废水处理量 20 m3/d 3.3 废水来源废水来源 根据业主提供的生产资料和项目产污环节综合分析，废水主要包括水泡粪、猪 舍地面冲洗废水。 3.4 设计进水水质设计进水水质 项目 CODCr （mg/L） BOD5 （mg/L） SS （mg/L） 粪大肠菌群数（个 /100ml） 氨氮 （mg/L） 设计水质150008000180001.6108800 3.5 设计出水水质设计出水水质 项目 CODCr （mg/L） BOD5 （mg/L） SS （mg/L） 粪大肠菌群数（个 /100ml） 氨氮 （mg/L） 设计水河河 南南 公公 司司 HenanHenan Co.,Ltd.Co.,Ltd. 总机：邮编： 第 11 页 共 41 页 4.方案选择及其特点方案选择及其特点 4.1 污水处理方案选择污水处理方案选择 4.1.1 工艺选择原则工艺选择原则 污水处理工艺的选择直接关系到污水处理的建设投资、运行成本的高低、污水 厂出水水质以及运行管理是否方便可靠等。 主要按以下原则确定： 近、远期全面规划，分期实施，更好地发挥投资效益； 严格执行国家及地方环境保护的各项规定，确保各项出水指标达到规定的 排放标准； 采用工艺先进、成熟，管理方便的设计方案； 设备选型合理、可靠、先进； 投资低、日常运行费用低； 系统产生污泥量少，避免二次污染； 运行管理方便，运转方式灵活，并可根据不同的进水水质调整运行方式和 参数，最大限度地发挥处理装置和构筑物的处理能力； 便于实现处理过程的自动控制，提高管理水平； 保障设备正常运行使用，减少污泥产量，节省运行费用，避免造成二次污 染。 4.1.2 主体工艺流程主体工艺流程 根据以上原则，结合具体处理规模和水质指标，同时兼顾设备池型结构，主要 进行如下工艺选择。根据养猪废水水质特征，水中有机物浓度高，悬浮物多，色度 重，且氮磷含量浓度很高，在选择处理工艺时，保证预处理和设备处理效果的前提 下，需要充分考虑后期的运行成本及日常的操作管理，保证处理工艺科学、合理、 实用。 针对以上几点原则，河南某公司科技有限公司对工艺进行对比优化，提出以下 几点专项治理建议。 河河 南南 公公 司司 HenanHenan Co.,Ltd.Co.,Ltd. 总机：邮编： 第 12 页 共 41 页 1、前期预处理 预处理采用沼气池（企业原有）进行初步处理，复杂的有机物在厌氧菌的发酵 作用下，首先被分解为简单的有机物。 2、调节池 调节池主要用来均衡水质水量，减轻后续单元运行负荷。 3、养殖废水主要处理工艺 针对养殖废水，我公司结合以往工程案例，以及公司技术团队的设计研发，针 对该类废水进行了专项研究和技术研讨，选择采用针对性较强的技术工艺：UASB+ 二级 A/O+沉淀+过滤+消毒工艺。 在该工艺流程内，BOD5、SS 和以各种形式存在的氮和磷将一一被去除。二级 A/O 生物脱氮除磷系统的活性污泥中，菌群主要由硝化菌、反硝化菌和聚磷菌组成。 在好氧段，硝化细菌将废水中的氨氮及有机氮氨化成的氨氮，通过生物硝化作用， 转化成硝酸盐；在缺氧段，反硝化细菌将内回流带入的硝酸盐通过生物反硝化作用， 转化成氮气逸入到大气中，从而达到脱氮的目的。厌氧段，聚磷菌释放磷，并吸收 低级脂肪酸等易降解的有机物；而在好氧段，聚磷菌超量吸收磷，并通过剩余污泥 的排放，将磷除去。 养殖废水处理中 UASB+二级 A/O+沉淀工艺的特点 ： 1、厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和各类微生物菌群的有机配合，能 同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能。 2、在同时脱氮除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留 时间也少于同类其他工艺。 3、在厌氧缺氧好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI 一般小于 100，不会发生污泥膨胀。 4、污泥中磷含量高，一般为 2.5以上。 5、由于泥龄可以非常长,从而大大提高难降解有机物的降解效率。 6、反应器在高容积负荷、低污泥负荷、长泥龄下运行,剩余污泥产量极低,由于 泥龄可无限长,理论上可实现零污泥排放。 根据以上分析，确定该工程主体工艺流程为： 预处理预处理+UASB+二级二级 A/O+沉淀池沉淀池+过滤过滤+消毒池消毒池 4.2 污水处理污水处理工艺工艺 根据以上分析，结合我公司类似工程经验，最终选择了下面的处理工艺。 河河 南南 公公 司司 HenanHenan Co.,Ltd.Co.,Ltd. 总机：邮编： 第 13 页 共 41 页 提升泵 缺氧池 鼓风机 污泥干化池 加药管线 污水管线 风机管线 污泥管线 堆肥或外运 上清液回流管线 提升泵 出水 二氧化氯发生器 一级接触氧化 池 缺氧池 二级接触氧化 二沉池 中间水池 多介质过滤器 吹脱池 UASB 反应器 预曝调节池 沼渣沉淀池 沼气池 养殖废水 消毒池 反冲洗泵 堆肥或外运 河河 南南 公公 司司 HenanHenan Co.,Ltd.Co.,Ltd. 总机：邮编： 第 14 页 共 41 页 流程说明：流程说明： 养殖废水经管网收集后进入污水处理系统，首先经过沼气池，通过发酵使复杂 的有机物转化为简单有机物，沼渣可进行堆肥或外运；出水自流进入调节池，均衡 水质水量，废水经泵提升首先进入UASB反应器，利用厌氧微生物的代谢作用，进 行彻底的厌氧反应，把有机物转化为甲烷、硫化氢等物质，进而降解水中的有机物； 出水自流进入吹脱池，采用向池中曝气的方式，带出水中的硫化氢、甲烷等有害气 体；出水自流进入缺氧池，利用反硝化菌的代谢作用，将硝酸盐转化为氮气稳定下 来，进而除去废水中的氨氮；出水自流进入一级接触氧化池，利用好氧微生物的代 谢作用，把废水中的有机污染物分解为二氧化碳、水等低能位的污泥物稳定下来， 同时利用硝化菌的代谢作用，把氨氮转化为硝酸盐；出水自流进入缺氧池，进一步 去除养殖废水中含量偏高的氨态氮；出水自流进入二级接触氧化池，进一步除去废 水中的有机物；出水自流进入二沉池，利用重力的作用实现泥水分离；出水自流进 入中间水池，经泵提升进入多介质过滤器，对出水进一步进行深度净化，降低废水 的浊度、去除微小粒子和细菌；出水自流进入消毒池，经二氧化氯发生器对废水进 行消毒处理后使废水达标排放。沉淀池产生的污泥，一部分回用于UASB及二级 A/O工艺，剩余污泥经泵提升进入污泥干化池，经干化脱水处理后定期外运。 4.3 方案特点方案特点 工艺完善、技术成熟、功能稳定可靠； 系统产生的污泥量少，避免污染转移，节省运行费用和污泥的处理费用； 核心处理工艺采用预处理+UASB 反应器+二级 A/O 工艺，保证系统的处理 效果和运行的稳定性； 曝气设备采用微孔曝气软管，在同样保证处理效果的情况下，节省能耗； 污泥处理采用污泥干化池进行干化处理，处理效率高，后期运行成本低； 缺氧好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI 一般小于 100，不会发 生污泥膨胀； UASB 系统的三相分离器有效收集沼气，防止厌氧反应过程中臭气对工作 环境的影响，改善厂区卫生环境；更重要的是可以避免沼气中剧毒物质 H2S 气体的溢出和扩散，保障周边操作人员的人身安全。 河河 南南 公公 司司 HenanHenan Co.,Ltd.Co.,Ltd. 总机：邮编： 第 15 页 共 41 页 5.工程设计工程设计单元描述单元描述 5.1 系统构筑物组成系统构筑物组成 序号构筑物设备功能 废水处理系统 1沼气池把复杂有机物转化为简单有机物 2沼渣沉淀池收集沼气池发酵后产生的沼渣 3预曝调节池调节水质水量 4UASB 反应器 利用厌氧微生物的代谢作用，进行彻底的厌氧反应， 把有机物转化为甲烷、硫化氢、一氧化碳等物质，进 而降解水中的有机物 5吹脱池 采用向池中曝气的方式，带出水中的硫化氢、甲烷等 有害气体 6缺氧池 利用反硝化菌的代谢作用，将硝酸盐转化为氮气稳定 下来，进而除去废水中的氨氮 7一级接触氧化池 利用好氧微生物的代谢作用，把废水中的有机污染物 分解为二氧化碳、水等低能位的污泥物稳定下来，同 时利用硝化菌的代谢作用，把氨氮转化为硝酸盐 8缺氧池进一步除去废水中的氨氮 9二级接触氧化池进一步除去除废水中的有机物 10二沉池利用重力的作用实现固液分离 11中间水池收集从二沉池自流的废水，为泵的提升做准备 12多介质过滤器 对出水进一步进行深度净化，降低废水的浊度、去除 微小粒子和细菌 13消毒池经二氧化氯发生器对废水进行消毒处理 14风机为污水处理系统提供氧气和动力 河河 南南 公公 司司 HenanHenan Co.,Ltd.Co.,Ltd. 总机：邮编： 第 16 页 共 41 页 15标准排放口系统出水 5.2 污水处理构筑物设计污水处理构筑物设计 5.2.1 沼气池沼气池 A功能概述功能概述 去除废水中粗大的悬浮物，把复杂有机物转化为简单有机物。 B构筑物构筑物 设计水量：1.0m3/h 有效尺寸：企业原有 结构形式：企业原有 5.2.2 沼渣沉淀池沼渣沉淀池 A功能概述功能概述 收集沼气池发酵后产生的沼渣，降低后续的处理难度。 B构筑物构筑物 设计水量：1.0m3/h 有效尺寸：3.02.03.0m 结构形式：钢混结构 河河 南南 公公 司司 HenanHenan Co.,Ltd.Co.,Ltd. 总机：邮编： 第 17 页 共 41 页 5.2.3 预曝调节池预曝调节池 A功能概述功能概述 对产生的废水进行水质水量的调节。 B构筑物构筑物 设计水量：1.0m3/h 有效尺寸：3.02.03.0m 结构形式：钢混结构 C主要设备主要设备 污水泵结构图污水泵规格 型号32WQ-8-15-0.75 材质铸铁 进水口DN32 出水口DN32 数量1 台 连接方式丝口连接 电机功率0.75 5.2.4 UASB 反应池反应池 A功能概述功能概述 主要是利用厌氧微生物的代谢进行彻底的厌氧反应，把有机物转化为甲烷、硫 化氢、一氧化碳等物质，进而降解水中的有机物。 B构筑物构筑物 设计水量：1m3/h 规 格：4.66.0m 数 量：1 座 结构形式：钢混结构 河河 南南 公公 司司 HenanHenan Co.,Ltd.Co.,Ltd. 总机：邮编： 第 18 页 共 41 页 C主要设备主要设备 布水系统结构图布水系统规格 规格63、50 品牌某公司 材质PVC 数量1 套 固液气三相分离器结构图固液气三相分离器规格 品牌某公司 材质碳钢防腐 数量1 套 II 型稳定收水系统结构图II 型稳定收水系统的规格 规格200200 品牌某公司 材质碳钢防腐 数量1 套 5.2.5 吹脱池吹脱池 A功能概述功能概述 采用向池中曝气的方式，带出水中的硫化氢、甲烷等有害气体； B构筑物构筑物 设计水量 1m3/h 规 格 2.01.53.0m 数 量 1 座 结构形式 钢混结构 C主要设备主要设备 河河 南南 公公 司司 HenanHenan Co.,Ltd.Co.,Ltd. 总机：邮编： 第 19 页 共 41 页 脱氮系统结构图脱氮系统规格 规格65 品牌某公司 材质PVC 数量1 套 5.2.6 缺氧池缺氧池 A. 功能概述功能概述 主要是利用反硝化细菌的反硝化作用，把硝酸盐转化为氮气，从而去除废水中 的氨氮。 B. 构筑物构筑物 设计水量：1m3/h 规 格：2.02.03.0m 结构形式：钢混结构 数 量：1 座 河河 南南 公公 司司 HenanHenan Co.,Ltd.Co.,Ltd. 总机：邮编： 第 20 页 共 41 页 C. 配套设备与材料配套设备与材料 曝气软管曝气软管规格 型号-65 品牌某公司 材质 加强聚氯乙烯和橡胶合成，内 衬化学纤维网线 规格65mm 数量1 批 曝气软管连接头及管道紧固系统曝气软管连接头及管道紧固系统规格 材质碳钢 接头规格DN50 管道紧固系 统规格 51-70 数量1 批 曝气软管支架曝气软管支架规格 材质碳钢 规格DN65 数量1 批 鼓风机鼓风机的规格 型号ZLSR50-2.32-29.4-2.2 品牌山东 材质碳钢 数量1 台 连接方式法兰连接 电机功率2.2 高效反硝化生物填料高效反硝化生物填料的规格 品牌某公司 材质聚烯烃类和聚酰胺 规格150 河河 南南 公公 司司 HenanHenan Co.,Ltd.Co.,Ltd. 总机：邮编： 第 21 页 共 41 页 填料支架填料支架规格 品牌某公司 材质碳钢 数量1 批 规格10# 5.2.7 一级接触氧化池一级接触氧化池 A. 功能概述功能概述 在好氧的条件下，利用好氧微生物新陈代谢，使有机物转化为无害化的无机物， 从而降解有机物；同时利用硝化菌的硝化租用把氨氮转化为硝酸盐。 B. 构筑物构筑物 设计水量：1m3/h 规 格：3.52.03.0m 结构形式：钢混结构 数 量：1 座 河河 南南 公公 司司 HenanHenan Co.,Ltd.Co.,Ltd. 总机：邮编： 第 22 页 共 41 页 C. 配套设备与材料配套设备与材料 曝气软管曝气软管规格 型号HY-BQ-65 品牌某公司 材质 加强聚氯乙烯和橡胶合成，内 衬化学纤维网线 规格65mm 数量1 批 曝气软管连接头及管道紧固系统曝气软管连接头及管道紧固系统规格 材质碳钢 接头规格DN50 管道紧固系 统规格 51-70 数量1 批 曝气软管支架曝气软管支架规格 材质碳钢 规格DN65 数量1 批 高效好氧生物填料高效好氧生物填料的规格 品牌某公司 材质聚烯烃类和聚酰胺 规