养殖废水处理项目方案设计书

养殖废水处理项目方案设计书

养殖场污水处理工程项目建议书n目录第一章概述41.1.项目概况41.2.项目编制依据41.2.1.污水治理方案依据41.2.2.土建施工及电气施工依据41.3.编制原则51.4.项目服务主要容5第二章污水水质、水量及排放标准62.1.污水水质62.2.污水水量62.3.设计出水水质6第三章工艺设计73.1.工艺方案确定73.2.工艺选择83.3.工艺说明103.4.工艺特点10第四章技术参数计算114.1.格栅井114.2.沉砂集水池114.3.固液分离机124.4.水解酸化池124.5.UASB124.6.配水池134.7.A2/O池144.8.二沉池154.9.中间池154.10.紫外消毒164.11.污泥池164.15.设备房16第五章预计处理效果分析17第六章直接运行费用分析18第七章土建设计197.1.土建设计原则197.2.土建工程结构类型设计197.3.建构筑物设计要点197.4.总平面布置197.5.构筑物一览表19n第八章配电及自动控制208.1.设计围208.2.电源及用电负荷208.3.电缆及敷设208.4.防雷接地208.5.控制设计及测量显示说明21第九章劳动定员、环境保护及消防设计219.1.劳动定员219.2.环境保护219.3.消防设计22第十章安全劳动保护2310.1.劳动安全设施2310.2.劳动保护23第十一章工程设计特点23第十二章公司介绍24n第一章概述1.1.项目概况养殖场规模为1万头猪、20万只鸡。日常养殖过程中冲洗禽畜粪便、食物残渣产生一定量的污水，其中有机污染浓度较高，并含有较高的氮磷物质，如不有效处理，将对周边环境造成较大影响，为此，设计本方案对日常养殖废水进行处理，达标后排放，尽量减少其对周边环境的影响。本污水处理工程包括工艺设计、土建设计、设备安装以及工程调试等容。废水经处理后须达到《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596-2001）。由于养殖场规模较大，本方案按照水冲粪方式进行废水处理工程设计。根据水质特点及出水要求，设计采用“格栅→沉砂集水池→固液分离机→水解酸化池→UASB→配水池→A2/O池→二沉池→中间池→消毒→达标外排”工艺进行处理，采用PLC电气系统控制全自动运行。本工艺技术成熟先进，效果稳定可靠，能保证处理达标。1.2.项目编制依据1.2.1.污水治理方案依据（1）用户提供的有关资料、文件，结合我司多年污水处理的经验；（2）给排水设计手册；（3）室外排水设计规(GBJ14-87)；（4）《畜禽养殖业污染治理工程技术规》（HJ497-2009）；（5）《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596-2001）；（6）有关的其他标准和规。1.2.2.土建施工及电气施工依据（1）《砌体结构设计规》（GB50003-2001）；（2）《混凝土结构设计规》（GB50010-2002）；（3）《建筑地基基础设计规》（GBJ10-89）；（4）《建筑设计防火规》（GBJ67-87）修订书；（5）《给排水工程构筑物结构设计规》（GB50069-2002）；（6）《供配电系统设计规》（GB500-95）；n1.3.编制原则1、采用成熟、稳定、操作简单、运行管理方便的处理工艺技术，确保出水各项指标完全达到排放要求。2、合理地解决污泥、泥渣的处理问题，控制好噪声和臭味，以避免二次污染。3、尽量采用自动化设计，以减轻操作人员的劳动强度；本工程设计采用先进的“PLC程序控制系统”自动控制，污水处理过程全自动运行，运行时只需定期巡检即可。4、通过合理布局，尽量减少占地面积。1.4.项目服务主要容1.工艺方案可行性分析2.工艺技术方案设计3.经济效益分析4.工程设计本方案设计围为：污水处理站工艺设计、土建设计、设备、仪表、电气及通风等专业全部容。5、工程施工容（1）污水站土建构筑物及预留孔洞、门窗、盖板等施工由业主负责；（2）污水站管道安装（进出口管道安装至池壁外1米处）；（3）污水站设备安装及设备调试；（4）PLC控制系统安装及调试（业主负责将电源接入电控柜总开关上装）6、技术服务（1）负责整个工程调试直至出水调试达标、申请监测；（2）负责培训甲方操作管理人员；（3）负责编制操作规程、运行记录表、工艺设备维护手册、常见故障检修书。（4）自工程验收之日起长达1年的免费保修。（5）终身技术服务。n第二章污水水质、水量及排放标准2.1.污水水质由于没有实际污水水质资料，故参考《畜禽养殖业污染治理工程技术规》（HJ497-2009），暂时按如下水质进行设计，如后期取得代表性水样，进行试验分析后，将根据实际水质情况进行优化调整，确保设计合理先进，既保证达标，又减少投资和运行成本：表2-1：畜禽养殖场废水中的污染物浓度mg/L(pH值除外)养殖种类清粪方式CODNH3-NTNTPPH猪水冲粪15600~46800平均21600127~1780平均590141~1970平均80532.1~293平均1276.3~7.5干清粪2510~2770平均2640234~2880平均261317~423平均37034.7~52.4平均43.5肉牛干清粪88722.141.15.337.1~7.5奶牛干清粪918~1050平均98341.6~60.4平均5157.4~78.2平均67.816.3~20.4平均18.6蛋鸡水冲粪2740~10500平均606070~601平均26197.5~748平均34213.2~59.4平均31.46.5~8.5鸭干清粪271.854.70.147.39本项目为1万头猪，20万只鸡，据此进行分析，得出本项目设计进水水质为：表2-2：设计进水水质项目CODcr(mg/l)BOD5(mg/l)TP(mg/l)氨氮(mg/l)PH数值约15000约8000约80约3006~82.2.污水水量养殖场规模为1万头猪和20万只鸡，按照废水排放量每头猪20L/天，每只鸡0.8L/天计，该养殖场每天废水排放量约为360吨，即废水排放量360m3/d。本设计即按照360m3/d设计，按照20小时运行计算，水量为18m3/h。2.3.设计出水水质根据《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596-2001）的标准，本项目废水经工艺处理之后的排放水质应满足以下排放标准要求：n表2-3：设计排水水质污染物CODcrBOD5SS氨氮总磷粪大肠菌群数数值（mg/L）≤400≤150≤200≤80≤8≤1000第三章工艺设计3.1.工艺方案确定在工艺选择和设计时充分考虑废水的特点，近期、远期的可调性，并用两级处理，即物化处理与生化处理相结合。根据《畜禽养殖业污染治理工程技术规》（HJ497-2009）的规定，本养殖场属于大型养殖场，其废水处理应在进行物理预处理后，采用厌氧和好氧结合的二级生化处理，既节约处理成本，又可保证处理效果。本案在设计中，整体配备先进可靠的系统设备，降低系统的维护工作量，以保证系统的长期正常运转。采用适当的自动化控制系统，以保证处理效果和减少劳动力需求。工程设计采用针对该厂水质特点的工艺方案。工艺可靠，设备配备先进，运行费用合理，工程整体档次高。根据此类废水的水质特点，并参考国多数养殖场的废水处理站，本案设计的处理工艺为：格栅→沉砂集水池→固液分离机→水解酸化池→UASB→配水池→A2/O池→二沉池→中间池→消毒→达标外排。通过格栅，去除进水中的大颗粒悬浮物质，然后利用具有沉砂功能的集水池，强化对废水的沉砂功能，保证后续泵类设备的良性运行。废水在沉砂出水后进入厌氧反应阶段之前需先进行固液分离，粪渣进入粪渣处理系统，废水则继续进入UASB系统进一步处理。厌氧处理具有能耗低、处理量大的优势，处理之后的出水在进入好氧处理系统A2/O池进行处理，该池能同时脱氮除磷，满足出水要求。好氧池后设置有消毒设备，对二沉池出水进行消毒，降低废水中粪大肠菌群数，保证卫生指标合格。工艺具有如下特点：（1）系统流程针对性强，工艺合理，运行费用省；（2）强化粪渣和废水的分离处理，保证处理效果；（3）厌氧与好氧工艺结合，处理效率高。n3.2.工艺选择根据上述分析，本工程处理工艺方案为“格栅→沉砂集水池→固液分离机→水解酸化池→UASB→配水池→A2/O池→二沉池→中间池→消毒→达标外排”，具体工艺流程如下：n污泥回流养殖场废水格栅沉砂集水池固液分离设备水解酸化池UASB配水池A2/O池二沉池中间池达标排放粪渣去堆肥砂外运栅渣外运沼气净化贮气罐沼气利用紫外消毒设备污泥池压滤机泥饼外运图3-1废水处理工艺流程简图n3.3.工艺说明废水自流进入格栅井，拦截较大粗杂颗粒物和悬浮物质，保证后续处理设施的正常运行。栅渣外运无害化处理场进一步处理。废水经格栅拦截后进入沉砂集水池，进行沉砂处理，同时也兼有一定的调节功能。沉砂集水池废水经泵提升后进入固液分离机进行固液分离，其中，固体粪渣运往堆肥处进行堆肥处理，废水自流进入水解酸化池。水解酸化为厌氧的前段，在这里主要通过水解酸化菌的作用把大分子有机物进一步降解为小分子有机物，把难溶有机物转化为可溶有机物，为后续的生物处理创造良好的条件。水解酸化池出水经泵提升进入UASB，在这里，利用颗粒污泥的高效降解作用，去除大部分的有机污染物，降低后续好氧处理的有机负荷。UASB同时要做好固液气分离，沼气经净化后送往贮气罐贮存，根据需要自行利用。UASB出水自流进入配水池。配水池的作用在于使厌氧出水和水解酸化池的一部分污水进行混合调配，确保好氧工艺进水的可生化性满足要求。配水池废水自流进入好氧处理单元---A2/O池。在这里，将同步进行碳氮磷的生物处理，进一步降解废水中的有机污染物，同步脱氮除磷，尽可能降低废水中的氨氮含量和磷的含量，保证出水的氮磷指标满足标准。好氧池出水进入二沉池，进行泥水分离。污泥一部分经污泥回流泵回流至A2/O池前端，另一部分作为剩余污泥进入污泥池。二沉池出水自流进入中间水池。中间水池利用提升泵泵入紫外消毒设备消毒后直接达标外排。3.4.工艺特点·针对性强，厌氧好氧二级生物工艺，成熟可靠，保证达标；·厌氧工艺能耗低；好氧采用同步脱氮除磷工艺，处理效果好；·整个工程采用PLC控制，污水处理系统自动运行。n第四章技术参数计算4.1.格栅井尺寸规格：2.0m×0.8m×2.5m数量：1座功能：接收污水，安装手动格栅。结构：砖混安装设备：（1）.手动格栅（1套）·设备参数：型号：GSC500栅条间隙：10mm材料：不锈钢功能：去除污水中粗大杂物。4.2.沉砂集水池尺寸规格：6.8m×6.6m×4.5m有效水深：4m有效容积：180m3停留时间：10h数量：1座结构：钢筋混凝土功能：收集来水，沉降密度较大无机颗粒物，并调节水质。安装材料及设备：（1）.废水提升泵（2台）·设备参数：额定流量：18m3/h扬程：10m电机功率：1.5KW功能：将沉砂集水池污水均匀提升（2）沉砂提升泵（1台）设备参数：额定流量：1m3/hn扬程：10m功能：将沉砂提升至砂水分离器（3）砂水分离器处理量：1m3/h（4）.液位控制系统功能：控制调节池液位以及潜污泵的开停时间。4.3.固液分离机处理量：18m3/h4.4.水解酸化池结构形式：钢筋混凝土尺寸：6m×6m×6.5m有效容积：216m3水力停留时间：12h功能：降解污水中部分有机物，进一步改善生化性。有效水深：6m数量：1座安装材料及设备：1、水下搅拌器：1台型号：MA1.58-260-740电机功率：1.5KW功能：将酸化水解池污泥与污水进行搅拌混和。2、组合填料：PP，Φ180，共100m33、水解池提升泵设备参数：额定流量：18m3/h扬程：13m电机功率：1.5KW功能：将水解池污水均匀提升至UASB4、水解池布水系统：1套，UPVC材质4.5.UASB尺寸规格：Φ=12m，H=8.5m有效水深：8m有效容积：1800m3停留时间：5d数量：2座n结构：钢筋混凝土功能:去除污水中有机物。安装材料及设备：（1）pH仪数量：2套功能：监测废水的pH值。（2）温度控制系统数量：2套功能：监测并调节保持反应器温度。（3）碱投加系统数量：2套功能：调节反应器系统pH值。（4）布水系统数量：2套功能：均匀布水。（5）三相分离器数量：2套功能：实现固液气三相分离。（6）沼气收集、净化系统数量：2套容：包括水封器、脱水装置、脱硫装置、沼气计量泵、阻火器及储气柜等。4.6.配水池结构形式：钢筋混凝土尺寸：3m×3m×4.5m有效容积：36m3水力停留时间：2h功能：调配水质，改善废水可生化性。有效水深：4m数量：1座安装材料及设备：1、水下搅拌器：1台型号：MA0.858-260-740电机功率：0.85KWn功能：搅拌混和。4.7.A2/O池尺寸规格：9m×6m×6.5m有效水深：6m有效容积：324m3停留时间：18h数量：1座结构：钢筋混凝土功能:降解污水中有机物，脱氮除磷。安装材料及设备：（1）组合填料数量：108m3材料：PP+纤维型号：φ160功能：实现污泥固定化，保证系统稳定运行。（2）曝气系统曝气器：120只（单只服务面积0.3m2）配套管路：1套功能：均匀、细化、布置空气进入接触氧化池中。（3）风机（2台,一备一用）设备参数型号：电机功率：7.5KW风压：7000mmAq风量：3.6m3/min（4）硝化液回流泵设备参数：型号：额定流量：54m3/h扬程：10m电机功率：2.2KW功能：将硝化液回流至缺氧池进行脱氮n4.8.二沉池尺寸规格：Φ=4.8m，H=5.8m有效水深：5.3m结构：钢筋混凝土形式：竖流沉淀池有效容积：数量：1座安装材料及设备：（1）出水堰板/浮渣挡板（PVC）数量：4套功能：收集出水（2）污泥泵（1台）设备参数：型号：额定流量：10m3/h扬程：10m电机功率：1KW功能：将污泥抽入污泥消化池或集水井等（3）中心筒数量：1个，不锈钢规格：Φ6000mm（4）反射板数量：1个，不锈钢规格：Φ1000mm（5）污泥回流泵（2台）设备参数：型号：额定流量：12m3/h扬程：10m电机功率：1KW功能：将污泥回流至好氧池前端4.9.中间池结构形式：钢筋混凝土n尺寸：3m×3m×4.5m有效容积：36m3水力停留时间：2h功能：储水。有效水深：4m数量：1座安装材料及设备：1、中间池提升泵（2台）设备参数：型号：额定流量：18m3/h扬程：10m电机功率：1.5KW功能：将废水均匀提升。4.10.紫外消毒数量：1个结构：设备4.11.污泥池尺寸：4m×3m×4.5m数量：1座结构：钢筋混凝土安装材料及设备：（1）污泥泵设备参数：型号：隔膜泵额定流量：10m3/h扬程：10m电机功率：1KW功能：将污泥泵至压滤机进行脱水4.15.设备房尺寸：6m×6m×4m（分为风机房、设备房及值班室）结构：框架用于安装风机、电控柜及值班用。n安装材料及设备（1）PLC控制系统·设备参数型号：GCKZ-500数量：1套功能：本污水处理工程电气控制为中央控制系统，此套电气控制装置可实现自动、手动控制，通过串口可与上位PC连接。（2）低压配电柜型号：DG-100数量：1套第五章预计处理效果分析采用以上工艺以及设计参数，预计出水水质如下：表5-1：预计出水水质及污染物去除率项目CODcr（mg/L）BOD5（mg/L）TP（mg/L）NH3-N（mg/L）进水15000.008000.0040.00300.00格栅出水13500.007280.0040.00300.00去除率10%9%0%0%沉砂集水池出水12825.006988.8040.00300.00去除率5%4%0%0%固液分离机出水8977.505591.0440.00300.00去除率30%20%0%0%水解酸化出水7182.004696.4740.00300.00去除率20%16%0%0%UASB出水2010.96939.2940.00300.00去除率72%80%0%0%A2/O池出水341.8693.938.0045.00去除率83%90%80%85%二沉池出水324.7791.118.0045.00去除率5%3%0%0%最终去除率98%99%80%85%从上表可以看出，预计出水水质完全优于设计出水水质，能长期保证出水标。n第六章直接运行费用分析（1）药剂费本项目主要是UASB中消耗少量碱药剂，根据国多数类似污水站运营经验，药剂使用费用约为0.4元/吨污水。（2）电费主要动力设备运行状况见下表：表6-1：用电负荷表设备名称运转时间(h)总装机功率(KW)单机功率（KW）运行数量（台）运行功率（KW)总耗电量(度)集水池提升泵2031.511.530沉砂提升泵61.51.511.59砂水分离器322126固液分离机203339180水下搅拌器201.51.511.530水解池提升泵2031.511.530水下搅拌器200.850.8510.8517风机20157.517.5150硝化液回流泵204.42.212.244剩余污泥泵411114污泥回流泵20111120中间池提升泵2031.511.530紫外消毒设备201.51.511.530轴流风机200.50.2520.510照明系统120.050.0510.050.6总计　　　　　590.6则处理每吨水的电费为：以每千瓦时0.7元计，则吨水耗电费用为；590.6×0.7/360=1.1元（3）直接运行成本，直接运行成本为药剂费和电费之和。即：1.1＋0.4=1.5元/吨污水﹡注：此运行成本为经验估算数据，具体需根据后续详细设计确定。n第七章土建设计7.1.土建设计原则(1).满足工艺设计的要求。(2).项目总体规划设计要求。(3).与总体设计相协调。(4).掌握工程地质与水文地质情况，选择合理的结构类形和基础类型。(5).按地震烈度七度设防。(6).总图布置及建构筑物设计符合防火防洪要求。7.2.土建工程结构类型设计一般构筑物采用钢筋混凝土结构,较小构筑物采用框架结构,路面采用钢筋砼结构。7.3.建构筑物设计要点(1)建筑物地面,一般采用水泥面,办公室、值班室、卫生间等采用瓷砖地面，墙面用乳胶漆涂刷,外墙面贴彩釉砖,铝塑门窗,屋面用水泥砂浆防水层。(2)构筑物采用防水砼,砼抗渗等级S6。池面批水泥砂浆。(3)超长结构设变形缝或后浇带，对于存在上浮问题的水池设抗浮设施。7.4.总平面布置平面布置：废水处理布置按废水处理工艺流程功能以及废水入流及排放口位置要求进行平面布置，力求做到布局既符合工艺要求，又达到整体美观的目的。7.5.构筑物一览表n序号名称长/m宽/m总深/m有效深/m有效容积/m3结构1格栅井20.82.523.2砖混2沉砂集水池6.86.64.54179.52钢混3水解酸化池666.56216钢混4UASB直径12m，高8.5m8　钢混5配水池334.5436钢混6A2/O池966.56324钢混7二沉池直径4.8m，高5.8m5.3　钢混8中间池334.5436钢混9污泥池434.5448钢混10设备间664　0砖混注：1.本案设计容不包括地基处理，结构。2.提供详细土建的工艺图纸。第八章配电及自动控制8.1.设计围配电设计包括废水处理站界区的低压配电、自动控制、室照明、厂区照明及防雷接地系统。8.2.电源及用电负荷废水处理站设一路供电电源(由业主提供)，～380/220V，50HZ，配电系统采用三相五线制，单相三线制，接地保护系统为TN-S系统。8.3.电缆及敷设电力电缆选用VV型,VV22型,控制电缆选用KVV型,KVVP型,照明选用BVV型,敷设方式采用电缆沟与穿管暗敷相结合,室照明用难燃塑料线槽明敷。8.4.防雷接地采用避雷带,避雷短针对建筑物作防雷保护。利用天然接地体加上人工接地极作为接地极,工作接地和保护接地共用一套接地极。n8.5.控制设计及测量显示说明整个污水站设计为自动控制。所有机电设备均采用PLC编程控制。第九章劳动定员、环境保护及消防设计9.1.劳动定员参照建设部《城市建设各行业编制定员试行标准》,并结合本项目的具体情况,废水处理站人员编制如下：工艺操作兼管理人员：2人（轮班）9.2.环境保护本项目本身是水污染治理工程，污水处理过程中可能产生的二次污染物如下：1.大气污染物该项目为污水处理设施改造工程，不存在新的大气污染物。2.污水该项目为污水处理设施改造工程，不存在新的污水污染物。3.噪声噪音来源主要是由污水处理设备机械产生。主要为：a、风机产生的噪声75～90dB(A)；4.固体废物来自格栅井、二沉池的浮渣/沉淀物。治理措施及控制方案在设计上为确保不产生二次污染，对污水处理过程中产生的臭气、噪声、污泥等作以下处置：1、废气防治考虑污水处理站建于厂区，为避免污水处理产生的臭气员工生活区的人员产生危害及对周围环境产生影响，设计上尽量优化，安排污水站位于常年风向下风向。2、噪声控制采取的措施如下：n（1）设备房要求设置隔声门；并采取减噪减震措施。（2）选用性能优越的低噪音风机，从而有效防治噪声产生。（3）进排风风口作吸声处理。3、污泥处理：污泥经压滤机脱水后，泥饼外运处理。4、环境保护设计池壁作抗渗设计，防止污水渗漏；同时污水处理站区与其它构筑物分开，建议周围种植树木隔离。9.3.消防设计1、设计依据《建筑设计防火规》GBJ16-87《火灾自动报警系统设计规》GB50116-98《建筑灭火器配置设计规》GBJ140-902、具体措施（1）主要建筑物应按照《建筑灭火器配置设计规》（GBJ140-90）布置一定数量的手提式化学灭火器。（2）电气设备采用防爆开关。（3）风机房设置1台泡沫灭火器、干粉灭火器1台。（4）操作间设置1台泡沫灭火器、干粉灭火器1台。n第十章安全劳动保护10.1.劳动安全设施为保证安全作业，采取如下的措施：新建构筑物均设有便于行走的操作平台、走道板、安全护栏和扶手，栏杆高度和强度符合国家劳动保护规定。各种用电设备均按国家标准接地零保护，电器设备的布置注意留有足够的安全距离。存放易燃物料的小仓库独立设置，室照明必须防爆并且采取安全可靠的防雷接地保护，预防雷击。现场设化学伤害冲洗龙头，便于操作人员及时冲洗硷液对身体损伤。10.2.劳动保护为了保障员工在劳动过程中安全与健康,确保中心投产后符合职业安全卫生方面的法规和标准，将根据有关规定要求设置有关职业安全与卫生的技术措施，与主体工程“三同时”。操作人员配备必要的劳动保护用品，包括工作服和手套、防尘口罩、防噪声耳塞等。第十一章工程设计特点通过精心计算，结合制药废水的特点，我们设计了一套先进的污水处理方案；同时对各工段作了巧妙的改进，从而保证了处理设施连续、自动、稳定运行，出水完全优于国家排放标准。其工程设计有如下特点：1.自动化设计，工程自动运行，只需定时巡检即可。2.对格栅井作巧妙改进，延长清掏周期，减轻操作人员劳动强度。3.采用化学预处理结合生物处理的方式，使工程运行更稳定，出水水质更好。4.采用低噪声的风机，运转平稳，噪声较低有效防治噪音污染。n