畜禽粪便污水处理工程方案.doc 16页

'畜禽粪便处理工艺方案 畜禽粪便污水处理工程方案一、概述改革开放以来，我国畜牧业得到了迅猛发展，畜牧业产值占农业总产值比重已达到50%以上。畜牧业高速发展的同时，也带来了农村环境的污染。畜禽粪便污染逐渐成为新的污染源。因此对畜禽粪便处理势在必行。结合现在最新工艺以及我公司多年设计、施工的经验，特提出此处理工艺。粪便废水进水水量：Q=200m³/d原水水质及设计出水水质单位：mg/l项目BOD5CODcrSSNH3-N进水4000～450010000～150006000～8000200～580出水15040020080二、相关国家法律、法规和政策(1)《中华人民共和国环境保护法》(2)《中华人民共和国水污染防治法》(3)《中华人民共和国水污染防治法实施细则》(4)《中华人民共和国可再生能源法》(5)《中华人民共和国畜牧法》(6)《畜禽养殖污染物防治管理办法》(7)《中华人民共和国农业技术推广法》(8)《中华人民共和国电力法》(9)《中华人民共和国节约能源法》(10)《中华人民共和国循环经济法》(11)《资源综合利用条例》(12)《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十二个五年规划的建议》(13)《全国生态环境保护纲要》(14)《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》(15)《关于发展生物能源和生物化工财税扶持政策的实施意见》(16)《可再生能源发展专项资金管理暂行办法》(17)《国家鼓励的资源综合利用认定管理办法》 一、相关规范与标准(1)《沼气工程技术规范》（NY/T1220-2006）(2)《室外排水设计规范》（GB50014-2006）(3)《给水排水设计手册》(4)《环境工程设计手册》（水污染防治卷）(5)《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）(6)《中、小型集约化养猪场建设的国家标准》（GBT17824.1-1999）(7)《有机认证标准-畜牧生产》(8)《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596-2001）(9)《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）(10)《钢结构设计规范》（GB50017-2003）(11)《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）(12)《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）(13)《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）(14)《工业与民用建筑供配电系统设计规范》（GB50052-95）(15)《砌体结构设计规范》（GB50003-2001）(16)《城镇燃气输配工程施工及验收规范》（CJJ33-89）(17)《有机肥料标准》（NY525-2002）二、设计原则1、以“科学、实用、协调、循环、再生”为指导思想，按照“减量化、无害化、资源化、生态化的原则建设沼气示范工程；2、以沼气工程为纽带把能源环境建设和资源循环利用有机结合；3、遵循生态学、经济学的发展观，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，有机农业的优势，实现资源综合利用，促进良性循环，形成科学、生态、经济、社会多项、多梯级、多功能的生态良性循环系统；4、在保证技术先进性的基础上，优化工艺和各个单元设计，降低一次性投资，确保最佳性价比和最短的投资回收期；5、合理开发综合利用，实现“物尽其用”的循环经济和环境效益、经济效益双赢； 6、对产品（沼气、沼渣、沼液）进行充分利用，并注重外观设计和绿化美化，使站区与场区总体环境协调统一；7、设计和实施过程中遵守国家及地方有关法律法规和产业政策，保证工程符合地方环境、经济和社会发展规划，工程建成后可改善周边农户用气与农业用肥等条件，并发挥示范作用，带动地方经济和社会发展；8、按照循环经济理念，依据“资源—产品—资源循环、再生”模式，把污染治理和资源环境利用有机结合，实现粪便无害化、资源化和商品化，形成没有污染和可持续发展的循环经济体系。一、处理工艺发电/供户絮凝剂脱硫塔器水封器回流储气柜A/O池接触氧化池絮凝池沉砂、过滤池池调粪池池废水IC调节池池二沉池达标外排污泥浓缩池氧化塘达标外排清运、外卖图1：畜禽养殖处理工艺流程图畜禽废水、粪便等自流进入调粪池，经池内的搅拌机的机械混合搅拌，进入沉砂池去除废水中泥砂等大颗粒物质后进入沉砂过滤池，经过篮式过滤器过滤后进入调节池，调节池池内设有搅拌机，通过搅拌机的搅拌混合达到调节水量、均化水质的目的。调节池出水经污水泵，提升至IC反应器，反应器中利用厌氧微生物的新陈代谢作用，大部分有机物得到去除，CODcr去除90%，同时产生大量沼气。在IC反应器内充分反应后进入生化池，对水中的有机物进一步的消化。废水从A/O进入接触氧化池，进行进一步氧化，氧化后的废水进入絮凝池，在絮凝剂的作用下充分反应，小的悬浮物得到凝结。沼液在厌氧反应器不进料时启动循环泵加强内部循环，增强IC 反应器的使产甲烷菌与废水充分接触，提高产气率。反应器产生的沼气经水封后进入脱硫塔脱除硫化氢，防止后续单元被腐蚀，脱硫后的沼气进入沼气柜，调节压力后经阻火器（防回火）送至用户使用。沼渣进入污泥浓缩池进行浓缩，定期清运外卖。一、各单元基本数据1、调粪池对养殖区内的污水、生活废水、雨水等进行统一的收集混合。外形尺寸：6m×4.0m×3.0m结构：钢筋混凝土结构停留时间：8h总容积：72m3数量：1座2、沉砂、过滤池主要用于去除污水中粒径大于0.2mm，密度大于2.65t/立方米的砂粒，以保护管道、阀门等设施免受磨损和阻塞。其工作原理是以重力分离为基础，故应将沉砂池的进水流速控制在只能使比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带起。并对废水中的杂质进行过滤。外形尺寸：6m×4.0m×4.0m结构：钢筋混凝土结构停留时间：10h总容积：84m3数量：1座1)过滤器规格型号：HYGL-40M数量：2套3、调节池由于原料的收集时间往往比较集中，而厌氧发酵罐的进料通常需要在一天内均匀分配，因此需要设置调节池对粪水的水质水量进行调节。调节池的大小一般要能储存12～24h废物量。 另外，由于粪水中污染物浓度较高，为防止池内粪水产生的气味对周围环境造成污染，同时兼顾对粪水的保温作用（IC生物处理的温度为32～35℃），减少对粪水加热所需的蒸汽量，本设计中调节池采用钢砼结构并加盖。同时考虑到废水中悬浮物较多，为防止悬浮物在池底沉积，避免工人下池清理，在调节池内设空气搅拌装置，对废水进行搅拌混合。外形尺寸：6m×6.0m×4m结构：钢筋混凝土结构停留时间：12h总容积：144m3数量：1座设备配备：1)进料泵规格型号：21/2PW-5.5-20-21流量：20m³/h扬程：21m功率：5.5kw数量：2台（开1备1）2)搅拌器规格型号：QJB3/12-430/3-480功率：3kw数量：2台1、A/O池对IC厌氧罐出水静止、沉淀、分离。外形尺寸：15m×10m×4m结构：钢筋混凝土结构停留时间：72h总容积：600m3数量：1座 1、接触氧化池在曝气池中设置填料，将其作为生物膜的载体。待处理的废水经充氧后以一定流速流经填料，与生物膜接触，生物膜与悬浮的活性污泥共同作用，达到净化废水的作用。外形尺寸：15m×10m×4m结构：钢筋混凝土结构停留时间：72h总容积：600m3数量：1座设备配备：1)穿孔曝气管数量：4套规格：φ90mm2)微孔曝气器数量：300个规格：φ260mm3)罗茨鼓风机型号：Q=27.66m³/min，P=58.8KPa，N=45KW功率：45kw数量：2台2、絮凝池主要是去除水小悬浮物，有效降低出水的悬浮物，COD，BOD，色度。外形尺寸：6m×4.0m×4m结构：钢筋混凝土结构停留时间：10h总容积：96m3数量：1座 1、二沉池对絮凝后的污水经行沉淀，以达到排放标准。外形尺寸：6m×4.0m×3m结构：钢筋混凝土结构总容积：72m3数量：1座2、植物氧化塘以太阳能为初始能量，通过在塘中种植水生植物，进行水产和水禽养殖，形成人工生态系统，在太阳能（日光辐射提供能量）作为初始能量的推动下，通过稳定塘中多条食物链的物质迁移、转化和能量的逐级传递、转化，将进入塘中污水的有机污染物进行降解和转化，最后不仅去除了污染物，而且以水生植物和水产、水禽的形式作为资源回收，净化的污水也可作为再生资源予以回收再用，使污水处理与利用结合起来，实现污水处理资源化。外形尺寸：20m×10.0m×2m结构：钢筋混凝土结构停留时间：48h总容积：400m3数量：1座3、污泥浓缩池污泥浓缩池可使污泥得到一定程度的体积减少，使泥管管径和泵容量都得到相应的减少，而且体积的减少也可以减少脱水机台数，相应的药剂投加、电耗等也能降低。外形尺寸：4m×4.0m×3m结构：钢筋混凝土结构总容积：48m3数量：1座4、IC厌氧反应器 在原有IC工艺基础上，我公司经多年的施工及设计经验，对其进行了改进。系统使工艺运行更加科学合理，运行成本大幅度降低，安全性进一步加强。改良后的反应器的固体滞留期和微生物滞留期远大于水力滞留期。减少罐内悬浮固体物质的流失，提高了固体滞留期。固体有机物的分解率与SRT呈正相关，固体滞留期加长，消化效率就提高10%；剩余厌氧微生物在重力的作用下沉淀下来，累积在固体床下部，使反应器微生物滞留期加长，既提高处理效率，又降低微生物对外加营养物质的需求，减少污泥的损失量。容积：500立方米尺寸：φ9000×17600m材质：Q235B焊接数量：1座设备配备：回流泵规格型号：21/2PW-5.5-15-25流量：15m³/h扬程：25m功率：5.5kw数量：1台1、储气柜常温（32度）发酵，在稳定的工作状况下，每天可产沼气1000m3左右。沼气经脱水、脱硫，计量后进入湿式贮气柜，再通过输配气系统送到其他设备使用。湿式贮气柜由罐体和浮罩组成，底座和浮罩围成的内腔用于贮存沼气，采用水密封。该贮气系统靠配重调节贮气压力，其特点是气柜由浮罩的升降在一定的范围内控制用气量和罐体贮气压力，贮气和供气工作气压稳定，输气距离可达数公里。水池上部加温盘管，水池外保温等措施，解决气柜冬季结冰御寒问题，克服冬季运行的不利影响。（1）沼气产量；根据设计计算，系统可产生沼气量1000m3/d。沼气的主要成分是甲烷（CH4），通常占总体积的60％～70％。甲烷完全燃烧时仅生成二氧化碳和水，并释放出热能，是一种清洁燃料。 （2）贮气柜体积；有效容积：300立方米材质：Q235B焊接尺寸：φ8800mm×5000mm1、净化设备沼气发酵时会有水分蒸发进入沼气，由于微生物对蛋白质的分解或硫酸盐的还原作用也会有一定量硫化氢(H2S)气体生成。水的冷凝会造成管路堵塞，H2S是一种腐蚀性很强的气体，它可引起管道及仪表的快速腐蚀。H2S本身及燃烧时生成的SO2对人都有毒害作用。所以必须设法脱除沼气中的水和H2S。沼气的净化一般包括沼气的脱水、脱硫。（一）沼气的脱水采用重力方法，并在输送沼气管路的最低点将管路中冷凝水排除。（二）沼气脱硫采用干式脱硫法脱硫。脱硫后达到用于能源直接燃烧的沼气中H2S浓度低于20mg/m3。1)脱硫塔：型号：HYTL-800材质：碳钢数量：2套2)气水分离器：型号：HYTS-800材质：碳钢数量：1套3)水封：型号：HYSF-1000材质：碳钢数量：   1台4)干式阻火器：型号：   HYZH—600材质：碳钢数量：   1台 5）正负压保护器型号：  HYBH-1000材质：碳钢数量：   1台6）无阻力分布器型号：   HYS-B材质：碳钢数量：   1套一、工艺特点1)改传统的平流进料改为底部多管分布进料多管分布进料可以使料液更加均匀的分布，沼气产生后从底部向上升，消化罐内的沼液在沼气的推动冲击下，使池内产生一环绕水流，形成内循环。内循环的形成不仅使沉入池底的有机物和微生物重新悬浮于池内参与反应，增加了相互接触面积，提高生物反应速率；又可搅动上层浮皮，避免日积月累造成板结。2)发酵料液酸、碱度的处理沼气发酵正常运行时，通常都是在微碱性环境。沼气发酵微生物内细胞质的pH值一般呈中性，同时，细胞具有自我调节能力，从而保持环境呈中性。所以，沼气发酵细菌可以在较为广泛的范围内生长和代谢，最佳发酵值为7.0～7.2。为了顺利地进行沼气发酵，及早产气，提高产气量，则必须调节发酵的pH值，pH值调到7.5左右为佳。调节pH值的方法：经常换料（少量），稀释发酵液中的挥发酸，调高pH值；添加石灰乳，草木灰或者氨水调节。3)安全装置的设置沼气的主要成分是甲烷。沼气由50％～80％甲烷(CH4)、20％～40％二氧化碳(CO2)、0％～5％氮气(N2)、小于1％的氢气(H2)、小于0．4％的氧气(O2)与0．1％～3％硫化氢(H2S)等气体组成 。由于沼气含有少量硫化氢，所以略带臭味。其特性与天然气相似。空气中如含有8.6～20.8％（按体积计）的沼气时,就会形成爆炸性的混合气体。因此沼气罐的安全是设计的关键问题。在罐体上设计安全阀以及放空管，达到万无一失增加安全系数，使罐体压力处于安全状态。罐体外设计安装水封器，防止锅炉回火或者罐体受温度影响而抽瘪。1)罐顶及罐内管道传统的沼气发酵工艺多采用厌氧发酵，对罐底腐蚀较小。但是产生的沼气中含有S等等腐蚀性气体，对罐顶腐蚀很大。新工艺中罐顶采用不锈钢复合材料，罐内管道设备采用不锈钢，减少了气体对罐顶的腐蚀，延长罐顶寿命5～10年。2)原料处理原料进罐前用专用切割机进行粉碎处理，这样不仅可以破坏秸秆等表面的蜡质层，而且增加了发酵原料与细菌的接触面积，可以加快原料的分解利用。同时，也便于进出料和施肥时的操作。经过切割的原料进罐发酵，一般可以将产气量提高20%左右。3)发酵温度沼气发酵微生物只有在一定的温度条件下才能生长繁殖，进行正常的代谢活动。一般来讲，沼气发酵细菌在8～65℃的范围内都能进行正常的生长活动，产生沼气。在一定范围内（15～40℃）随着温度的增高，微生物的代谢加快，分解原料的速度也加快，产气量和产气率都相应的增高。见表1表1有机物产气率与时间、温度的关系沼气发酵温度／d1015202530沼气发酵时间／t9060453027有机物产气率／（K／Kg）450530610710760由此表可见当温度为10℃时尽管发酵了90d，但产气率只有30℃发酵27d的59%。所以改变发酵温度至关重要。新工艺中在罐底增加加热盘管，使罐内保持33℃～38℃（中温发酵），增强了沼气微生物活性，增加了产气率。但是随着温度的增加，设备投资及运行成本加大，所以新工艺采用常温发酵法20℃～30℃发酵。一、工程造价 1)土建工程序号名称规格单位数量结构形式单价（元）金额（元）备注1发酵罐基础φ9000×1500mmm³43钢混720309602储气柜罐基础φ9800×800mmm³61钢混720439203调粪池6000×4000×3000mmm³84钢混650546004沉砂池6000×4000×4000mmm³104钢混650676005接触氧化池15000×10000×4000mmm³384钢混6506调节池6000×4000×4000mmm³104钢混650676007絮凝池6000×4000×4000mmm³104钢混650676008二沉池6000×4000×4000mmm³104钢混650676009污泥浓缩池4000×4000×3000mmm³64钢混6504160010A/O池15000×10000×4000mmm³384钢混65011氧化塘20000×10000×2000mmm³400土工膜803200012站内值班、设备间、锅炉房若干㎡1004504500013围墙及道路硬化若干㎡2009018000站内合计2)设备工程序号名称材质规格单位数量单价（元）金额（元）备注1发酵罐主体碳钢φ9000mm×17600mmm3500420恒业环保2气柜主体碳钢φ8800mm×5000mmm3300650恒业环保3布水系统碳钢m36026015600恒业环保4布料系统碳钢Ø80-100m25022011000恒业环保5人孔碳钢DN500套29001800恒业环保6罗茨鼓风机铸铁Q=27.66m³/min，P=58.8KPa台23100062000N=45KW7三相分离器碳钢套258900恒业环保8穿孔曝气管UPVCΦ90套44000160009微孔曝气器EPDMφ260套30012036000 10填料聚酰胺φ150M³200110011排泥系统碳钢Ø159套175607560恒业环保12气水交换器碳钢台135603560恒业环保13排气系统碳钢Ø100套132003200恒业环保14增温盘管碳钢Ø40m25031015500恒业环保15内防腐专用漆m24585022900环氧煤16外防腐普防m2373301119017保温彩钢瓦m23731204476010mm18爬梯碳钢T2.945001305019栏杆不锈钢m522201144020进料泵21/2PW-5.5-20-21台238007600山东淄博21循环泵21/2PW-5.5-15-25台138003800山东淄博22搅拌器搪瓷QJB3／12-430／3-480台2520010400山东淄博23沼液泵80QW50-10-3台232006400山东淄博24污泥泵21/2PW-5.5-20-21台238007600山东淄博25回流泵21/2PW-5.5-15-25台142004200山东淄博26加药泵21/2PW-2.2-10-15台135003500山东淄博27加药系统碳钢套198009800恒业环保28过滤器不锈钢HYGL-40M套22650053000恒业环保29细格栅不锈钢栅距5mm，φ10圆钢套212502500恒业环保30细格栅不锈钢栅距5mm，φ10圆钢套29801960恒业环保31气水分离器碳钢HYTS-800套167006700恒业环保32锅炉CLRC-111A套12200022000山东临沂33脱硫塔碳钢HYTL-800套2880017600恒业环保34水封器碳钢HYSF-1000套178007800恒业环保 35干式阻火器碳钢HYZH-600套169006900恒业环保36无阻力分布器碳钢HYW-B套25001000恒业环保37避雷系统HYBL-7000套11200012000恒业环保38正负压保护器不锈钢HYBH-1000套2500010000恒业环保39配电盘套155005500恒业环保40站内电缆4mmm16012192041站内电缆2.5mmm2003.570042站内照明电料套167067043仪表.管件套19800980044管道保温m20020400045风机控制柜套15000500046控制柜套16800680047液位控制器套11500150048站内管道T3.6420015120合计注：此报价不包括发电机及沼气供户设施的价格。1)工程报价序号项目名称工程价格（万元）备注1设备配套费117.4132土建费用103.5683安装费5.44（1）*3%4调试费3.63【（1）+（2）】*2%5设计费3.63【（1）+（2）】*2%6税金6.657【（1）+（2）+（3）+（4）+（5）+（6）】*3.43%7合计200.738即：贰佰万柒仟叁佰捌拾圆整 '