生态养殖场日处理50t-d吨污水处理工程设计方案 22页

'生态养殖场日处理50T/d吨污水处理工程设计方案环保科技服务有限公司 目录第一章概述4第一章设计依据、原则及范围5第一节设计依据5第二节设计原则5第三节设计范围5第三章污水水量、水质及排放标准6第一节水量及水质6第二节排放标准6第四章工艺流程确定7第一节污水特征分析7第二节处理工艺流程8第三节工艺流程说明8第五章主要构筑物简介及设备选型14第一节主要构筑物简介14第二节、主要设备选型15第六章建筑与结构设计23第一节地基处理23第二节结构选型及措施23第七章给排水设计24第一节、给水设计24第二节、排水设计24第八章采暖、通风、消防及照明设计25第一节、采暖设计25第二节、通风设计25第三节、消防设计25第四节、站区照明25第九章电气与自动化设计26第一节、设计依据26第二节、设计范围26第三节、供配电系统26第四节、供电负荷的计算26第五节、防雷和接地27第六节、控制27第十章总平面与厂区布置28第一节、污水站内布置28第二节、平面布置28第三节、绿化28第十一章工程投资估算29第一节土建工程投资29第二节设备及器材投资估算29第三节间接费用投资估算31第三节工程总投资31第十二章运行费用分析32 第一节计费标准32第二节运行费用32第十三章工程工期33 第一章概述生态养殖场专业养殖生猪企业，现有总资产2千万元，年产值1000万元，是目前浙江省行业中规模较大，技术最先进、产品质量最好的企业。生态养殖场商品猪场位于富阳区，存栏量为5000头。根据发展的需要，计划配套建设生产污水处理处理设施，该项目的日处理能力为50吨，排水执行国家一级标准。我公司本着处理工艺先进可靠、整体布局合理、运行管理方便、出水水质达标且水质稳定、处理成本低的设计原则，结合我公司在禽畜养殖业废水处理的工程经验基础上，编写出本养猪场废水处理工程设计方案，请尊敬的专家和领导们审查。 第一章设计依据、原则及范围第一节设计依据1、《污水综合排放标准》（8978-2008）2、《室外排水设计规范》（GB50101—2005），1997年出版3、《三废处理工程技术手册》（废水卷），化学工业出版社4、《建筑给水排水设计手册》，中国建筑工业出版社5、《给水、排水工程设计规范》GBJ69-846、《混凝土结构设计规范》GB50010-20027、《砖体结构设计规范》GBJ3-88第二节设计原则1、污水处理工艺技术可靠，运行费用低廉，投资经济合理，设备先进可靠；2、工艺设计具有很好的耐冲击负荷和操作的灵活性；3、整体布局简洁、合理、美观，符合国家有关绿化及环保、消防规定；4、动力设备采用先进设备，保证能长期平稳运行；5、综合具体的场地条件，设计时能考虑设备和构筑物的平面布置及其合理的高程分布，同时考虑采用高效率的设备，尽量减少占地面积；第三节设计范围1、该公司养猪场废水处理工艺的设计。2、污水处理场区内土建工程，电器仪表及设备安装。 第三章污水水量、水质及排放标准第一节水量及水质一、水量Q=50m3/d设计水量Q=2.5m3/h二、水质CODcr≤14000mg/lBOD5≤7000mg/lSS≤2000mg/lNH3－N≤1000mg/lPH＝7—8第二节排放标准经处理后达到地方标准，即：CODcr≤100mg/lBOD5≤20mg/lSS≤40mg/lPH＝6—9氨氮≤30mg/lTP≤1mg/l 第四章工艺流程确定第一节污水特征分析生态养殖场商品猪场排出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。由于养猪场污水处理不同与工业污水处理，养猪场经济效益不高限制了污水处理投资金额不可能太大，这就需要投资少、处理效果好、最好能回收一部分资源，有一定的经济效益。而养猪场的污水处理通常并不是仅采用一种处理方法，而是需要根据地区的社会条件，自然条件不同，以及猪场的性质规模、生产工艺、污水数量和质量、净化程度和利用方向，采用几种处理方法和设备组合成一套污水处理工艺。以建设方提出的废水水质指标为基础，结合我公司积累的废水处理工程经验，借鉴其它地区类似废水处理的成功经验，我们制定了固液分离预处理+UASB厌氧反应器＋A/OA/O＋消毒的处理工艺。 第一节处理工艺流程集水井泵干粪池固液分离机UASB沼气池调节酸化池泵水封罐初沉池一段厌氧池一段好氧沼气发电二段厌氧二段好氧污泥脱水机二沉池泵泵污泥回流泵污泥浓缩池消毒池达标排放 第三节工艺流程说明来自养猪场的废水首先进入集水井蓄积水量，然后用泵提升至固液分离机进行分离。设置固液分离机的目的是去除废水中的粪类物料，避免进入后续沼气池，造成沼气池的堵塞，从而导致清理困难和无法使用的后果。在猪粪进入沼气池前进行固液分离措施，既可解决猪粪在沼气池的沉淀问题，极大增强沼气池的处理能力，又可大大减小沼气池、生化池的建设面积。节省环保处理的建设投资和土地使用面积，分离出的猪粪还可直接作为果树、林木施肥和作为有机肥的原料。固液分离机分离出的废水进入沼液调节池。沉淀分离废水中的细小的悬浮颗粒，分离出的沉淀物定期排入集泥池，污水则进入调节酸化池。污水经过沼气池厌氧处理后，产生了大量的甲烷其它气体，降低了污水的COD，酸化调节池的污水用泵提升到脱氮池，经过脱氮处理到A/O/A/O池。废水在二段A/O池中进行消化反硝化反应，利用池中好氧微生物的代谢作用将大量的有机污染物和氨氮去除，从而使废水得到了净化。污泥处理：固液分离机产生的干泥贮存在干泥场；集泥池污泥用泵提升至污泥浓缩罐进行初步脱水后，在送入板框压滤机进行脱水处理，分离出的干泥运至干泥场。主要技术简介一、UASB反应器厌氧生物处理作为利用厌氧性微生物的代谢特性，在毋需提供外源能量的条件下，以被还原有机物作为受氢体，同时产生有能源价值的甲烷气体。厌氧生物处理法不仅适用于高浓度有机废水，进水BOD最高浓度可达数万mg/l，也可适用于低浓度有机废水，如城市污水等。  厌氧生物处理过程能耗低；有机容积负荷高，一般为5－10kgCOD/m3.d，最高的可达30-50kgCOD/m3.d；剩余污泥量少；厌氧菌对营养需求低、耐毒性强、可降解的有机物分子量高；耐冲击负荷能力强；产出的沼气是一种清洁能源。   在全社会提倡循环经济，关注工业废弃物实施资源化再生利用的今天，厌氧生物处理显然是能够使污水资源化的优选工艺。近年来，污水厌氧处理工艺发展十分迅速，各种新工艺、新方法不断出现，包括有厌氧接触法、升流式厌氧污泥床、档板式厌氧法、厌氧生物滤池、厌氧膨胀床和流化床，以及第三代厌氧工艺EGSB和IC厌氧反应器，发展十分迅速。  而升流式厌氧污泥床UASB(Up-flowAnaerobicSludgeBed，注：以下简称UASB）工艺由于具有厌氧过滤及厌氧活性污泥法的双重特点，作为能够将污水中的污染物转化成再生清洁能源——沼气的一项技术。对于不同含固量污水的适应性也强，且其结构、运行操作维护管理相对简单，造价也相对较低，技术已经成熟，正日益受到污水处理业界的重视，得到广泛的欢迎和应用。  1、UASB的由来    1971年荷兰瓦格宁根（Wageningen）农业大学拉丁格（Lettinga）教授通过物理结构设计，利用重力场对不同密度物质作用的差异，发明了三相分离器。使活性污泥停留时间与废水停留时间分离，形成了上流式厌氧污泥床（UASB）反应器的雏型。1974年荷兰CSM公司在其6m3反应器处理甜菜制糖废水时，发现了活性污泥自身固定化机制形成的生物聚体结构，即颗粒污泥（granularsludge）。颗粒污泥的出现，不仅促进了以UASB为代表的第二代厌氧反应器的应用和发展，而且还为第三代厌氧反应器的诞生奠定了基础。2、UASB工作原理    UASB由污泥反应区、气液固三相分离器（包括沉淀区）和气室三部分组成。在底部反应区内存留大量厌氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解污水中的有机物，把它转化为沼气。沼气以微小气泡形式不断放出，微小气泡在上升过程中，不断合并，逐渐形成较大的气泡，在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的污泥和水一起上升进入三相分离器，沼气碰到分离器下部的反射板时，折向反射板的四周，然后穿过水层进入气室，集中在气室沼气，用导管导出，固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区，污水中的污泥发生絮凝，颗粒逐渐增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沼着斜壁滑回厌氧反应区内，使反应区内积累大量的污泥，与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。     基本要求有：  （1）为污泥絮凝提供有利的物理、化学和力学条件，使厌氧污泥获得并保持良好的沉淀性能；  （2）良好的污泥床常可形成一种相当稳定的生物相，保持特定的微生态环境，能抵抗较强的扰动力，较大的絮体具有良好的沉淀性能，从而提高设备内的污泥浓度；  （3）通过在污泥床设备内设置一个沉淀区，使污泥细颗粒在沉淀区的污泥层内进一步絮凝和沉淀，然后回流入污泥床内。    3、UASB工艺的优缺点  UASB的主要优点是：（1）、UASB内污泥浓度高，平均污泥浓度为20－40gVSS/1；  （2）、有机负荷高，水力停留时间短，采用中温发酵时，容积负荷一般为10kgCOD/m3.d左右；  （3）、无混合搅拌设备，靠发酵过程中产生的沼气的上升运动，使污泥床上部的污泥处于悬浮状态，对下部的污泥层也有一定程度的搅动；  （4）、污泥床不填载体，节省造价及避免因填料发生堵赛问题；  （5）、UASB内设三相分离器，通常不设沉淀池，被沉淀区分离出来的污泥重新回到污泥床反应区内，通常可以不设污泥回流设备。  主要缺点是：  （1）、进水中悬浮物需要适当控制，不宜过高；  （2）、污泥床内有短流现象，影响处理能力；  （3）、对水质和负荷突然变化较敏感，耐冲击力稍差。  二、A/OA/O工艺采用成熟、可靠的“2级A/O”二段生物处理工艺。前端设置厌氧区，后段采用好氧区，好氧剩余污泥进入厌氧系统，不仅减少剩余污泥的产生量，还增加了厌氧处理效果。传统和新开发的脱氮工艺有A/O，两段活性污泥法、强氧化好氧生物处理、短程硝化反硝化。 A/O工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起，A段DO不大于0.2mg/L，O段DO=2～4mg/L。在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可溶性有机物，当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时，提高污水的可生化性，提高氧的效率；在缺氧段异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化（有机链上的N或氨基酸中的氨基）游离出氨（NH3、NH4+），在充足供氧条件下，自养菌的硝化作用将NH3-N（NH4+）氧化为NO3-，通过回流控制返回至A池，在缺氧条件下，异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮（N2）完成C、N、O在生态中的循环，实现污水无害化处理。其特点是缺氧池在前，污水中的有机碳被反硝化菌所利用，可减轻其后好氧池的有机负荷，反硝化反应产生的碱度可以补偿好氧池中进行硝化反应对碱度的需求。好氧在缺氧池之后，可以使反硝化残留的有机污染物得到进一步去除，提高出水水质。BOD5的去除率较高可达90～95%以上，但脱氮除磷效果稍差，脱氮效率70～80%，除磷只有20～30%。尽管如此，由于A/O工艺比较简单，也有其突出的特点，目前仍是比较普遍采用的工艺。具有以下优点：1、理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好。2、运行效果稳定，时间短、效率高，出水水质好。3、耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击。4、工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。5、处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。6、反应池内存在DO、BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。7、脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果。第五节预计处理效果污水处理各阶段的处理效果表处理单元指标CODcr（mg/l）BOD5（mg/l）SS（mg/l）NH3-N（mg/l）集水井、固液分离机进水14000700020001000出水1000060001000900去除率（％）UASB沼气池出水400030001000500 去除率（％）一段A/O出水800300200去除率（％）二段A/O出水90204030去除率（％）标准100204030第五章主要构筑物简介及设备选型第一节主要构筑物简介1、集水井（原有）1座作用：调节水量结构形式：地下式钢砼结构2、调节酸化池（原有）1座作用：调节水量、匀和水质、进行水解酸化反应结构形式：地下式钢砼结构、配置顶盖1、调节池A、设计参数及描述设计流量：Q=50m3/d设备尺寸：5mX5mX5m=125M3B,主要设备及参数1、穿孔曝气器一套2、污水提升泵2台4、UASB反应池2座作用：进行厌氧反应，去除COD、BOD结构形式：地下式钢混结构、尺寸：L×H＝8000×8000×8000=512M3设计水量：Q＝2.5m3/h水力停留时间：HRT=16d 有效容积：Ve=420m3X2=840有效水深：H=7.0m池深：H＝8m总容积：V=512m3X2=10245、二段A/O池A、设计参数及描述设计流量：Q=50m3/dA/O反应池平面尺寸L×B=21×10,池深H=5m，A/O池总的容积为1050m3。池内污泥浓度MLSS=5000mg/LA段DO＜0.2mg/l，O段DO=2-3mg/L分2级A/O混合液回流比300％，污泥回流比75％总停留时间HRT=20d泥龄SRT=15.8d污泥回流比r=75剩余污泥产率：0.75kg.MLSS/kg.BOD5B,主要设备及参数a、旋流曝气器20套，氧转移效率Ea=25%，曝气能力0,7m3/(m2·min)b、潜水推流器2台，c、混合液回流泵2台，1用1备d、污泥回流泵2台，1用1备e、穿孔曝气2套（6）二沉池A、设计参数及描述二沉池是污水处理厂的重要构筑物，具有最后出水净化及向曝气池提供浓缩回流污泥的双重功能，它工作的好坏直接影响污水处理厂的效能，因此设计出运行可靠，工作效率高的二沉淀至关重要，二沉池为半地下式钢筋结构，采用竖流式沉淀池、重力排泥。 沉淀池平面尺寸：L×B=3.5×3.5,池深5m，1座，总的容积为61m3有效水深：H=4.5m表面负荷：1.m3/(m2·h)A、主要设备及参数a、集水、配水系统1套b、污泥回流泵2台，1用1备（7）消毒池b、设计参数及描述消毒池是污水处理厂的重要构筑物，它工作的好坏直接影响污水处理厂的效能，因此设计出运行可靠，工作效率高的终沉淀至关重要，消毒池为半地下式钢筋结构，采用沉淀池平面尺寸：L×B=3.5×3.5,池深5m，总的容积为61m3c、主要设备及参数a、集水、配水系统1套b、加药系统1套(8)鼓风机鼓风机主要给生化处理池供给氧气，保证曝气系统正常工作的关键设施，鼓风机置于组合车间内。主要设备：SSR100型三叶罗茨鼓风机数量：n=3台（2用1备）流量：Qmax=5.56Nm3/min，风压H=49.2Kpa电机功率N=7.5KW，9、风机间1座占地面积：40平米10、污泥处理系统污泥池1座，设备尺寸2.5X2.5X2压滤机1台，过滤面积20平方 高压泵1台，Q=8T/h，H=70m,N=3.5Kw。第六章建筑与结构设计执行的设计规范、设计依据：给水排水工程构筑物设计规范：GB50069－2002建筑地基基础设计规范：GB5007－2002混凝土结构设计规范：GB50010－2002给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规范：CECS138:2002第一节地基处理由于无详细的地址勘探数据，所以本设计说明书在土建报价中未包括地基处理费用，而且也未考虑施工井点排水，如施工中必须排水时，费用另加。第二节结构选型及措施水池一律采用防水钢筋混凝土加膨胀剂，采用钢制水带进行止水处理。辅助生产建筑物均采用砖混结构形式，砖墙承重，适当设置构造柱及圈梁，加强构筑物的强度和以利抗震，基础采用钢混及砖条形基础。第七章给排水设计第一节、给水设计污水处理场自用水量本工程用水主要为洗涤用水，其他用水如冲洗地面等由处理系统供给第二节、排水设计1、污水站排水主要是洗涤、冲洗地面及其他杂排水，可以直接排入处理系统的调节池。2、地表排水 污水处理场内的地表排水系统应单独建立，不允许排入污水处理系统。本方案不作设计及报价。第八章采暖、通风、消防及照明设计第一节、采暖设计公司公共热力管道接入，采用热水取暖。辅房间内共设暖气包3组。第二节、通风设计辅房内采用自然对流通风。第三节、消防设计为可燃物较少的工房，配置手提式灭火器共2套。第四节、站区照明污水站内照明主要辅房照明和站区照明，设备间采用普通节能灯，站区采用庭院灯。 第九章电气与自动化设计第一节、设计依据污水处理工程常规处理要求本设计工艺对设备运行的要求第二节、设计范围本工程电器设计包括污水处理场厂区内部的动力、照明设计、主要内容如下：◆污水处理场用电设备的电气负荷计算；◆低压供、配电系统设计；◆动力电缆和照明缆（线）的敷设；◆全场防雷及接地注：设计界限为变电站电屏以下供电系统。第三节、供配电系统本污水处理场采用生化方式进行污水处理，长时间停电将造成供电中断，导致微生物处理系统代谢失常，影响污水处理场的正常运行，因此，本污水处理场的供电等级确定为二类。第四节、供电负荷的计算用电设备的电气负荷计算，采用需要系数法，计算结果如下表：序号设备名称安装功率(KW)数量备用数量运行时间（h）使用功率(KW)一预处理系统1集水井提升泵 2固液分离机443调节酸化池提升泵0.75×221200.75三生化处理系统1污泥回流泵1.5×221241.52风机7.5×221247.53潜水推流器2.2×222．24混合液回流泵1.5×221241.5四污泥处理系统3.510.53.5123五总计34（总装）18第五节、防雷和接地♥防雷由于无详细资料，本工程的防雷暂按三类防雷考虑♥接地在0.4KV电源进线处设置电气中性点重复接地装置，接地电阻≤10Ω。各用电设备均作保护接地和工作接地，公用一组接地装置。第六节、控制♥控制系统设在控制室内；各类水泵、电机等电器设备的启动、关闭和切换，可通过控制器实现。♥处理系统主要机泵均设备用，互备互用，以保证处理设施的正常运行；废水集水井、调节酸化池、集泥井均设置有液位控制器，超低液位自动停泵，超高水位自动报警，各类电器设备均设置电路短路和过载保护装置，以确保设备的运行正常。 第十章总平面与厂区布置第一节、污水站内布置根据污水处理厂预留场地位置，另根据废水产生的来源和污水处理工艺流程进行合理布置。第二节、平面布置暂定平面布置图详见附件第三节、绿化站内区域（含构筑物之上）均为绿化用地，可按气候和植物主要条件种植花卉草木，使整个厂区环境整洁、美观，处于良好的绿化环境中。 第十一章工程投资估算第一节土建工程投资序号名称单位数量总容积或面积造价（万元）备注1生化处理组合池座11200m3842调节池座1125m38.753UASB厌氧沼气池座11024m371.684座m3总计164.43第二节设备及器材投资估算序号名称型号及规格单位数量单价（万元）总价（万元）一标准设备1混合液回流泵Q=25t/h台2122污泥回流泵Q=25t/h台2123风机NSR100台34124潜水搅拌机台2485污水提升泵Q=5t/h台20.516生物填料M31000.0557旋流曝气器套200.4598脱氮填料M3100.669中心桶不锈钢套31310加药设备套31311出水堰UPVC套30.30.912压滤机20m2台14413高压泵台11.51.514UASB厌氧反应器套235701550KW发动机台1252516储气脱硫设备套1252517固液分离机台11212小计（一）189.4二管道、阀件、55 防腐、小计（二）5三控制系统及仪表1控制柜台1442PLC自动控制套1224电缆批111小计（三）7小计（一）＋（二）＋（三）201.4总计第三节间接费用投资估算序号项目计费方法费用（万元）1土建费用164.432设备投资费用201.43菌种费用44工程总投资369.83第一节工程总投资本项目工程总投资为369.83万元.'