奶牛场设计说明书

1、目录 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark1 o Current Document 第一章概述3 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 1.1工程名称3 HYPERLINK l bookmark7 o Current Document 1.2建设规模3 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 1.2建设单位3 HYPERLINK l bookmark13 o Current Document 1.3设计单位3 HYPERLINK l bookmark16 o Current

2、Document 1.4项日概况3 HYPERLINK l bookmark19 o Current Document 第二章设计依据与设计原则4 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 2.1设计依据4 HYPERLINK l bookmark33 o Current Document 2.2设计原则4 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 2.3设计范围及规模4 HYPERLINK l bookmark39 o Current Document 第三章水量、水质及处理深度5 HYPERLINK l b

3、ookmark42 o Current Document 3.1设计水量6 HYPERLINK l bookmark45 o Current Document 3.2原水水质6 HYPERLINK l bookmark48 o Current Document 3.3处理深度6 HYPERLINK l bookmark51 o Current Document 第四章处理工艺选择6 HYPERLINK l bookmark54 o Current Document 4.1物理化学法6 HYPERLINK l bookmark57 o Current Document 4.2传统生物处理技术74

4、.3自然生物处理技术11 HYPERLINK l bookmark67 o Current Document 4.4处理工艺选择124.5处理工艺流程介绍134.6处理工艺特点14 HYPERLINK l bookmark77 o Current Document 第五章工程设计145.1工程规模145.2主要构筑物参数15 HYPERLINK l bookmark87 o Current Document 5.3主要设备参数15 HYPERLINK l bookmark90 o Current Document 第六章电气控制系统16 HYPERLINK l bookmark93 o Cur

5、rent Document 第七章工程投资估算16 HYPERLINK l bookmark96 o Current Document 7.1投资范围167.2投资估算编制说明17 HYPERLINK l bookmark103 o Current Document 7.3投资估算表17 HYPERLINK l bookmark106 o Current Document 第八章经济分析17 HYPERLINK l bookmark109 o Current Document 8.1运行成本17 HYPERLINK l bookmark112 o Current Document 8.2经济损

6、益分析17 HYPERLINK l bookmark115 o Current Document 第九章工程进度计划19 HYPERLINK l bookmark118 o Current Document 第十章项日组织及有关技术措施19 HYPERLINK l bookmark121 o Current Document 第十一章工程服务20附表一、投资估算表附图一、平面布置图附图二、高程布置图第一章概述1.1工程名称奶牛场废水处理工程1.2建设规模日处理废水，360ma/d1.2建设单位某奶牛场1.3设计单位某环境工程有限公司1.4项目概况随着奶牛业的快速发展，我国奶牛养殖场不断涌现。产

7、业的发展对农村 经济、提高城乡居民生活水平做出了巨大贡献；但随着污水的相对集中排放， 也带来了新的环境问题，并且日趋严重，是形成农业面源污染的主要因素之 一 O奶牛场废水主要来自于牛粪尿、牛圈冲洗水、挤奶消毒水及奶桶清洗水 等，污水中富含氮磷、有机物、高悬浮物，是一种高浓度的有机废水。若处 理不当，会造成水环境严重污染。我公司结合以往对于各类型废水治理的成 功经验，在广泛听取相关人员和专家意见的基础上，制定了本方案设计，为 项日的决策提供依据。第二章设计依据与设计原则2.1设计依据2.1.1中华人民共和国环境保护法2.1.2中华人民共和国水污染防治法2.1.3农田灌溉水质标准GB5084-20

8、052.1.4工业自动化仪表工程施工及验收规范（GBJ93-86）2.1.5建筑结构设计统一标准（GBJ68-84）2.1.6建筑给排水设计规范GB50015-20032.1.7室外排水设计规范GB50014-20032.1.8畜禽养殖业污染治理工程技术规范HJ 497-20092.1.9用户提供的相关资料2.2设计原则2.2.1严格执行国家环境保护的有关要求，确保各项外排水的水质指标达到 农田灌溉水质标准GB5084-2005的规定值。2.2.2因地制宜，选用国内外先进、可靠、高效的设备、性能稳定可靠的控 制系统，简化流程降低造价。2.2.3降低噪声、消除异味、改善水处理站环境，处理装置不产

9、生二次污染。 污水处理产生少量的剩余污泥，经好氧消化后，定期清除外运。2.3设计范围及规模2.3.1根据理论排污水量及考虑降低运行费用，设计处理量为Qh=15m3/h。2.3.2本工程设计范围包括污水处理站的工艺、土建、设备制造、安装调试， 电气与自控等专业的全部内容。2.3.3污水入口由污水管道接入格栅井，排放口以设备外一米处为交接点。2.3.4电气控制的电缆线以污水处理站设备电控柜为交接点。第三章水量、水质及处理深度3.1设计水量根据用户提供的数据，污水排放量确定为：平均日排放污水量：360m3/d每小时污水处理量：Qh=15 m3/h3.2原水水质奶牛场废水主要来自于牛粪尿、牛圈冲洗水、

10、挤奶消毒水及奶桶清洗水 等，污水中富含氮磷、有机物、高悬浮物，是一种高浓度的有机废水。根据 业主提供的资料并参考同类型废水，拟定设计指标如下：QW15m3/h； CODrW1200mg/L3.3处理深度污水处理设施出水达到农田灌溉水质标准GB5084-2005，即：CODCrW200mg/L ； BOD5W100mg/L； SSW100mg/L第四章处理工艺选择奶牛场废水水质水量变化大、冲击负荷大，而且固液混杂、悬浮物多、 有机质浓度高，属于比较难处理的废水。日前对奶牛场废水的处理主要包括: 物化、生化和自然生态等治理技术，以下做详细分析比较。4.1物理化学法奶牛场废水含有大量的固体悬浮物，它

11、是COD的主要来源之一。悬浮物 的去除一般采用物理处理法和化学处理法。4.1.1物理处理法就是利用化粪池或筛网等设施进行简单的物理处理方法。此法可去除 40%65%的悬浮物，并使生化需氧量（BOD）下降25%35%。污水流入化粪 池，经1224h后，使BOD量降低30%左右，其中的杂质下降为污泥，流出 的污水则排入下水道。污泥在化粪池内应存放36个月，进行厌氧发酵。4.1.2化学处理法就是根据污水中所含主要污染物的化学性质，用化学品去除污水中的能 溶解固体物质或胶体物质的方法。如：化学消毒处理法，其中最方便有效的 方法是采用氯化消毒法；混凝处理法，即用三氯化铁、硫酸铝、硫酸亚铁等 混凝剂，使污

12、水中的悬浮物和胶体物质沉淀而达到净化的日的。4.2传统生物处理技术生物处理法就是利用微生物的代谢分解作用，使废水中呈溶解、胶体以 及微细悬浮状态的有机物转化为稳定、无害物质的方法。根据微生物代谢过 程对氧的需求情况，生化处理工艺又可分为厌氧生物处理法及好氧生物处理 法。以下选取其中最具有代表性的，如厌氧UASB工艺，以及好氧SBR、接 触氧化、MBR工艺等，对几种技术的原理及特点作简单阐述。4.2.1厌氧UASB处理技术上流式厌氧污泥床反应器（简称UASB）是由哈兰Wageningen农业大学 Lettiga等人在19711978年间研制的。其主体部分可分为反应区和气液固三相分离区，当反应器运

13、行时，废水 以一定的流速自下部进入反应器，通过污泥层（床）向上流动。由此，料液 与污泥菌体得以充分接触并进行生物降解产生沼气，并形成小气泡。气泡上 升将污泥托起形成搅拌，汽水泥混合液上升到三相分离器时被分离，使反应 器截留足够污泥。UASB自诞生以来在一段时间内得到了广泛应用，但由于该反应器运行 稳定性较差、布水器容易堵塞，对人员操作要求也较高，因此也面临较大局 限。图1 UASB反应器示意图4.2.2完全混合活性污泥法完全混合活性污泥法主要由曝气池、沉淀池二个单元构成，其流程图如图2所示：一出水进 水 一T 曝气池 二沉池 I图2完全混合活性污泥法流程图与传统活性污泥法推流式曝气池不同，完全

14、混合活性污泥法是传统活性污泥法的一种变形改进，具有以下特点：（1）进入曝气池的废水很快由池内的混合液稀释，这种工艺因此有较强的抗负荷冲击能力。（2）曝气池内水质接近相同，各部位F/M值相同，其负荷率高于 传统活性污泥法。（3）曝气池内混合液的需氧速度均衡，动力消耗低于传统活性污 泥法。4.2.3好氧SBR处理技术SBR是序批式活性污泥法的简称，该工艺的核心是SBR反应池，该池集 均化、初沉、生物降解、二次沉淀等功能于一体，一个完整的运行周期由五 个阶段组成，即：进水阶段、反应阶段、沉淀阶段、排水阶段和闲置阶段。SBR工艺系统构筑物少、布置紧凑、节省占地，但设备闲置率高，且进 水、曝气和排水周期

15、运行，设备起停、阀门启闭完全依赖自动控制实现，有 时还要求多个SBR池并联运行，增加了控制系统的复杂性，据此本设计不建议采用该工艺。进水曝气曝气/不曝气 曝气进水阶段反应阶段沉淀静置、不曝气沉淀阶段曝气排水、排泥 排水阶段污泥活化 闲置阶段图3 SBR工艺一个运行周期4.2.4生物接触氧化处理技术生物接触氧化法于20世纪70年代在日本推广使用，又称“淹没式生物 滤池”，由传统活性污泥法发展而来的一种处理技术。生物接触技术的反应器 构成主要包括池体、填料、布水装置、曝气装置等。生物接触氧化法最大特点就是在池体内添加了填料作为微生物生长的载 体，使得单位反应器内的微生物保有数量大大的提升，同时由于

16、填料是固定 安装的，在水流方向上形成了一个纵向污染物浓度梯度，对于不同的污染物 浓度都有着不同的具有针对性的微生物种群，大大提高了反应器的利用效率， 并且使出水的质量得到了可靠的保证。另外，给微生物提供固定生长的载体， 从根本上解决了其他流动床模式最难以解决的污泥膨胀问题。生物接触技术由于占地少、运行管理简单等优势，在近三十年里，该技 术已经被广泛的使用在了中国的小区、学校、宾馆、餐饮等生活污水的处理 中，但考虑到本项日现场改造的池体深度较浅，且采用该技术的填料需定期 更换较麻烦，因此不建议采用。d MS-730F01 1 1 U1 J = 11 1 1 =图4生物接触氧化池构造4.2.5 M

17、BR处理技术MBR即膜生物反应器是利用膜技术的高效分离能力，将膜分离技术 和生物反应过程有机结合，取代了二沉池、污泥回流系统以及后续过滤 处理单元，提高了污泥浓度、延长了污泥龄，减少了剩余污泥排放，而 且大大提高了出水水质，通常能够达到国家中水水质标准。但该工艺投资与运行成本较高（吨水投资费用可达30004000元， 运行成本约1.5元），其中MBR膜组件的费用就占设备部分投资的1/3,而且膜组件市场一直被国外公司垄断，国产膜寿命还有一定差距。此外，MBR工艺的稳定运行主要依赖于高度的自动化控制系统，尽管操作管理简便、事故率低，但是高度集成的高科技系统直接限制了该工艺在基层单位的推广使用，基于

18、此，本方案不采用该工艺。曝气生物反应器图5 一体化MBR4.3自然生物处理技术自然生物处理法，又称为生态处理，是独立于好氧生物处理和厌氧生物 处理之外的废水生物处理方法，其中往往存在好氧、兼性和厌氧微生物的共 同作用。其分为稳定塘处理、土地处理和介于两者之间的湿地处理。以下介 绍使用较多的人工湿地处理工艺。4.3.1人工湿地处理技术人工湿地是由人工建造和监督控制的与沼泽地类似的地面，将水有控制的投配到经人工构造的湿地上，污水在沿一定方向流动的过程中，利用土壤、植物和微生物并经物理、化学、生物三重协同作用进行污水处理的一种自然处理系统。人工湿地由湿地植物、湿地微生物和湿地基质组成。人工湿地系统建

19、造和运行费用低，但占地面积大，且设计、运行参 数日前尚未成熟，尤其对生物和水力复杂性及对重要工艺动力学仍缺乏 理解，植物也容易受到病虫害的侵害，因此不建议采用。湿地进水管斗湿地填料-湿地填料工湿地出水管湿地填料一】图6：人工湿地示意图4.4处理工艺选择本方案设计充分考虑污水站的现场状况，拟在原有设施的基础上经过简 单改造，建成完全混合型的活性污泥处理系统。该工艺属于十分成熟的工艺，曾经被广泛地应用于世界各国的城市及工 业废水处理厂，具有易于管理，操作简单等特点。预处理简单、操作管理方 便、构造形式灵活、出水水质好、基础设施投资省、运行费用低等特点。注：虚框内构筑物为 原有，好氧池利用旧 池改造

20、，沉淀池新建图7：奶牛场废水处理流程图4.5处理工艺流程介绍4.5.1调节池奶牛场废水的水量水质变化大，如直接进入生化系统容易造成对生化系 统的冲击，严重会导致系统崩溃。调节池起到均质均量的作用，保证生化系 统的进水的持续均衡。另外由于奶牛场废水中含有较大悬浮物，在调节池前设置了人工格栅井， 井内装简易筛网，用于隔离较大悬浮物，杂物定期清理。调节池设置污水提升泵（原有），将污水提升至厌氧罐处理。原有设施。4.5.3完全混合活性污泥处理系统包括好氧池、沉淀池、曝气系统和污泥回流系统等。（1）好氧池本池是利用好氧微生物进行生化处理的构筑物，功能是对污水中含碳有 机物进行降解和对污水中的氨氮进行硝化

21、。在好氧池内安装了潜水曝气机和 潜水搅拌机，用以给水体供氧及进行搅拌。本方案采用的潜水曝气机是叶轮旋转所产生的离心力排开周围水形成低 压区吸入水流，同时，在叶轮进口处制造真空而吸入空气，在混气室中气与 水充分混合形成均匀的气水混合液，在离心力作用下快速排出。由于水流喷射极强，造成有效的水流循环，使空气被剪切成大量的微小 细胞，极大的提高了其表面积，且由于气泡上升缓慢使空气中大量的氧溶于 水，使得该机动力效率由于其他种类的曝气机。而且与传统鼓风机配水下曝 气盘相比，安装维护十分方便。（2）沉淀池好氧池排出的混合液在沉淀池内进行泥水分离。沉淀池的构造形式可以 分为平流式、竖流式、幅流式和斜板式，而

22、其中又以幅流式沉淀池的效果最 好，因此本方案选择了幅流式沉淀池。沉淀池上清液达标排放或回用，另外在沉淀池边设置污泥回流泵，将沉 淀下来的污泥送回至好氧池，保证好氧池内污泥浓度。4.6处理工艺特点4.6.1本工艺最大限度利用了原有设施，减少占地面积，又降低投资成本。4.6.2本工艺运行稳定、运行成本低、维护简易。4.6.3该系统主要构筑物为钢筋混凝土水池，使用寿命长。4.6.4污泥产量低，不需经常清理。第五章工程设计5.1工程规模根据业主提供的资料，结合该点的实际情况，初步确定废水治理工程的土建规模为：15 m3/h，进水 CODW1200mg/L。5.2主要构筑物参数5.2.1调节池（改造）

23、TOC o 1-5 h z 数量：1座尺寸：LXBXH=15X5.5X2.5m有效容积：165m3HRT：11h5.2.2好氧池（改造）数量：1座尺寸：LXBXH=24.5X15X2.5m有效容积：735m3HRT：49h5.2.3沉淀池数量：1座尺寸：R=3.5m,H=3m（池边）有效容积：115m3（沉淀区）HRT：7.7h结构：钢砼5.3主要设备参数5.3. 1潜水曝气机 TOC o 1-5 h z 数量：4台参数：7.5kW5.3.2潜水搅拌机数量：2台5.3.3刮泥机（中心传动）数量：1台参数：R=3.5m,H=3m（池边）5.3.4污泥回流泵（自吸泵）数量：1台参数：Q=20m3/

24、h，H=15m第六章电气控制系统本项日设计包括污水处理站内的配电、控制和照明工程等。由业主负责 将引入低压电源引入污水站总电控柜，低压电源进线侧设有自动空气开关， 作为低压母线的短路保护及过载电流保护和各回路后备保护。第七章 工程投资估算7.1投资范围本工程投资范围包括污水处理站的工艺设计；建（构）筑物的改造和新 建；设备的采购、安装；电气、仪表工程以及整个工艺的调试等。7.2投资估算编制说明7.2.1 土建项日按项日的工程量套用当地建筑工程投资估算定额及材料价格确定，并考 虑人工费的变动因素。7.2.2安装工程参照轻工业部门轻工业工程设计概算编制办法中规定费率计算，并 按照现行工资水平和材料

25、价格进行调整编制。7.3投资估算表见附件一。第八章经济分析8.1运行成本系统运行费用主要是电费，无其它药品消耗，另污水站无须设专人看管， 管理人员可为兼职。总机容量为48.7kW，常开为26.5kW，按0.5元/kWh计，则每天耗电费 用为318元/天。依上述计算，若水量满负荷时，处理每吨污水运行成本为0.88元。年运 行费用11.6万元。8.2经济损益分析8.2.1减少排污量以COD为计算指标，按照运行时间365天/年计算，水量为360m3/d，结果见下表：各指标浓度表名称进口浓度(mg/L)进口排放量(kg)出口浓度(mg/L)出口排放量(kg)COD120015768020026280通过以上分析可知，废水站的建设和运行不仅仅达到保护环境的日的， 在保护环境的同时树立了企业的良好形象，节约了企业的运行成本，真正实 现了经济、环保和社会效益的统一。第九章工程进度计划本项日自签订总承包合同起到交付使用止，工期日标55天，工期进度安排如下：10天20天10天15天工程设计土建施工设备安装系统调试养猪场污水处理工程项日实施进度表签订合同（天）204060工程设计土建施工安装设备系统调试第十章项目组织及有关技术措施主要包括完成