养猪场废水处理方案设计.docx
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养猪场废水处理方案设计
...
XXXXXX养猪场废水办理
(20t/d)
方
案
设
计
编制单位:
江西彦珲环保科技有限企业
编制时间:
2017年7月31日
..
...
一、概括
自然概略(略)
养猪场现养殖存栏仔猪规模为500头;采纳水冲刷粪便方式冲洗猪舍;
因为养猪场猪舍设备简陋,粪便排放水渠完整开放,空气中各处洋溢着粪便
恶臭气味,养猪场粪便臭气严重污染四周环境,养猪场粪便废水以及所造成
的环境污染问题较为严重,环境治理火烧眉毛。
二、废水水量、水质及出水标准
1、废水的水量和水质
依据《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596-2001)第3.1.1畜禽养殖业废水不得排入敏感水域和有特别功能的水域。
排放去处应切合国家和地
方的有关规定。
3.1.2标准合用规典范围内的畜禽养殖业的水污染物排放规定。
种类
猪(m3/百
鸡(m3/千只·天)牛(m
3/百头·天)
头·天)
季节
冬天
夏天
冬天
夏天
冬天
夏天
标准值
20
30
注:
废水最高同意排放量的单位中,百头、千只均指存栏数。
春、秋天废水最高同意排放量按冬、
夏两季的均匀值计算。
污水的总排放量为夏天20t/d;冬天15t/d;春秋天18t/d;
2、500头养猪废水排放量确立
依照《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596-2001)计算及现场观察
实质状况,确立500头养猪废水排放量为20t/d。
3、污水的水质状况:
依据同类工程检查和业主供给的资料,废水主要根源于猪粪尿、地面冲刷废水,含有粪便、尿、饲料等。
经过查阅文件及我企业对有关同类废水的多项工程经验,废水水质基本以下(水冲猪粪便法清理粪渣状况下):
CODcr:
8000~10000mg/L
..
...
BOD5:
3000~5000mg/L
NH3-N:
1000~1500mg/L
SS:
5000~7000mg/L
8
粪大肠菌体>2.4×10个
3
废水排放量:
20m/d
依据项目所在地受纳水体功能及当地环保部门要求,废水经治理后要求
出水水质达到《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596-2001)标准要求,废
水中污染物及其浓度和排放要求
CODCr8000mg/L左右
BOD53250mg/L左右
SS2000mg/L左右
PH6~9
参照同类废水原水指标,确立本项目养猪场废水指标以下表一
废水进水水质及出水履行标准要求
单位:
(mg/L)PH除外
废水污染物浓度
名称
CODcr
BOD5
NH3-N
总磷
SS
蛔虫卵
大肠菌群数
(个/L)
废水水质
8000~100003000~5000
1000~1500
5000~7000
8
×10
排放标准
400
150
80
8
200
2
10000
4、设计出水水质履行《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596-2001)
五日生化需化学需氧悬浮物
氨氮
总磷(以粪大肠菌
蛔虫卵
控制项目
P计)
群数(个
氧量(mg/l)量(mg/l)
(mg/l)
(mg/l)
(个/l)
(mg/l)
/l)
标准值
150
400
200
80
10000
三、废水办理工艺设计
(一)设计方案的编制依照、国家技术《标准》和《规范》、原则和范围
A、编制依照
..
...
1、《中华人民共和国环境保护法》(1989年12月)
2、《中华人民共和国污水污染防治》(1996年)
3、环保局供给的参照水质及办理要求
4、《新余市农业局、新余市环保局文件》余农字[2017]23号
5、《城镇污水办理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)
6、《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596-2001)
7、《城市地区环境噪声标准》(GB3096-93)
B、设计标准与规范
本污水办理工程履行的国家专业技术规范与标准以下:
《农用污泥中污染物控制标准》(GB4284-84)
《室外排水设计规范》(GB50014-2016)
《工业建筑防腐化设计规范》(GB50046-2008)
《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)
《建筑设计防火规范》(GB50016-20014)
《给水排水工程修建物结构设计规范》(GB50069-2002)
《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》(CECS138-2002)
《混凝土结构设计规范》(GB50010-2015)
《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)
《钢结构设计规范》(GB50017-2014)
《砌体结构设计规范》(GB50003-2011)
《修建物抗震设计规范》(GB50191-2012)
《建筑地基办理技术规范》(JGJ79-2012)
《供配电系统设计规范》(BG50052-2009)
《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》(GB50062-92)
《建筑防雷设计规范》(GB50057-2011)
《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》(GB50058-2014)
..
...
C、设计范围
1、污水预办理单元厌氧反响设备设计,站内的废水办理工艺设计和污泥
办理工艺设计。
2、建筑物的设计和修建物的设计
3、污水办理系统及设备设计和选型
4、电器及仪表设计
5、设备安装设计
6、废水办理系统工艺管网设计
(二)方案设计的原则
本工艺设计依照以下原则:
1、工艺技术保证办理出水的各项指标达到排放标准;
2、技术先进靠谱,工程投资经济合理;
3、平面部署合理,结构紧凑,节俭占地面积;
4、工艺采纳高程部署,做到动力最少。
5、工艺中的各办理单元设计选型合理,操作管理方便,设备维
修方便,进而达到运行花费最低。
(三)工艺流程确实定
因为养猪废水的污染物COD浓度较高,依据我们过去的近似废水办理的
工程经验及养猪场排水特色,采纳厌氧反响器加强厌氧生化办理,而后再进
行“A2/O”生物膜接触氧化办理工艺,这样不只能够保证达标排放,并且能够
产生能源沼气,所以,我们决定采纳水解酸化+厌氧+好氧(生物接触氧化)的
办理工艺。
(四)工艺流程图(工艺高程图见附图)
..
...
原水
养猪原粪便水采集池
水解酸化池
上
清
液
UASB厌氧生化反响器或沼气池
固液分别
一体化A2/O接触氧化好氧办理设备
污
泥
污泥
积淀池
污泥干化、消化池
紫外线消毒
回收加工生态肥
达标排放
(五)工艺流程说明
养猪废水经过水冲除粪池进入粪便水采集池,去除大多数泥沙及固体污
染物后,靠重力自流进入水解酸化池,而后经泵提高进入UASB反响器。
高效厌氧反响器去除大多数有机污染物,而后进入A2/O生物膜接触氧化反响池,进行生化好氧办理;A2/O生物膜接触氧化反响池排水时的上清液经
积淀池去除悬浮物后平流进入消毒池,办理后污水经消毒后达标排放。
A2/O生物膜接触氧化反响池内不停新陈代谢,附在载体上的膜经新陈代
谢后慢慢零落,其实不停的有新的菌膜附挂,零落变为污泥的生物膜重力排入
污泥池,而后经干化场消化办理后制成生态肥用于农田。
采集池的基层污泥
重力进入污泥池进行后办理。
A、厌氧反响理:
..
...
废水厌氧生物办理是在无分子氧条件下经过厌氧微生物(包含兼氧微生
物)的作用,将废水中的各样复杂有机物分解转变为甲烷和二氧化碳等物质
的过程,也称为厌氧消化。
厌氧生物办理是一个复杂的微生物化学过程,依赖三大主要类群的细菌,
即水解产酸细菌、产氢产乙酸细菌和产甲烷细菌的结合作用达成。
因此大略
地将厌氧消化过程分为三个连续的阶段,即水解酸化阶段、产氢产乙酸阶段
和产甲烷阶段,以下列图所示:
4%H
24%28%
76%
2
复杂有机物高级有机酸CH4
52%72%
20%
乙酸
(1)水解酸化
(2)产氢产乙酸(3)产甲烷
第一阶段为水解酸化阶段。
复杂的大分子、不溶性有机物先在细胞外酶的作用下水解为小分子、溶解性有机物,而后渗透细胞体内,分解产生挥发性有机酸、醇类、醛类等。
这个阶段主要产生较高级脂肪酸。
含氮有机物分解产生的NH3除了供给合成细胞物质的氮源外,在水中部分电离,形成NH4HCO3,拥有缓冲消化液PH值的作用。
第二阶段为产氢产乙酸阶段。
在产氢产乙酸细菌的作用下,第一阶段产
生的各样有机酸被分解转变为乙酸和H2,在降解奇数碳素有机酸时还形成
CO2。
第三阶段为产甲烷阶段。
产甲烷细菌将乙酸、乙酸盐、CO2和H2等转变
..
...
成甲烷。
固然厌氧消化过程可分为以上三个阶段,可是在厌氧反响器中,三个阶
段是同时进行的,并保持某种程度的动向均衡。
这类动向均衡一旦被PH值、
温度、有机负荷等外加要素所损坏,则第一将使产甲烷阶段遇到克制,其结
果会致使初级脂肪酸的积蓄和厌氧进度的异样变化,甚至会致使整个厌氧消
化过程阻滞。
B、影响厌氧办理成效的要素
水解产酸细菌和产氢产乙酸细菌,可统称为不产甲烷菌,它包含厌氧细
菌和兼性细菌,尤以兼性细菌居多。
与产甲烷菌对比,不产甲烷菌对PH值、
温度、厌氧条件等外界环境要素的变化拥有较强的适应性,且其增殖速度快。
而产甲烷菌是一群特别特别的、严格厌氧的细菌,它们对环境条件的要求比
不产甲烷菌更严格,并且其生殖的世代期更长。
所以,产甲烷细菌是决定厌
氧消化效率和成败的主要微生物,产甲烷阶段是厌氧过程速率的限制步骤。
1、温度条件
温度是影响微生物生计及生物化学反响最重要的要素之一。
各样产甲烷
菌的适应温度地区不一致,并且最适温度范围较小。
依据产甲烷菌适合温度
条件的不一样,厌氧法可分为常温厌氧消化(10—30℃)、中温厌氧消化(35—
38℃)和高温厌氧消化(50—55℃)三种种类。
2、PH值
每种微生物可在必定的PH值范围内活动,产酸细菌对酸碱度不及产甲烷
细菌敏感,其适合的PH值范围较广,在4.5—8.0之间。
产甲烷菌要求环境
介质PH值在中性邻近,最适PH值为7.0—7.2,—7.4较为适合。
由
于产酸和产甲烷大多在同一修建物内进行,故为了保持均衡,防止过多的酸
累积,常保持反响器内的PH值在6.5—7.5(最幸亏6.8—7.2)的范围内。
3、氧化复原电位(无氧环境)
无氧环境是严格厌氧的产甲烷菌生殖的最基本条件之一。
产甲烷菌对氧
..
...
和氧化剂特别敏感,这是因为它不象好氧菌那样拥有过氧化氢酶。
C、A2/O生物膜接触氧化反响原理
A2/O(A/A/O)法即厌氧/缺氧/好氧生物膜法。
其结构是在A/O工艺
的厌氧区以后、好氧区以前增设一个缺氧区,好氧区拥有硝化功能,并
使好氧区中的混淆液回流至缺氧区进行反硝化,使之脱氮。
污水在流经
三个不一样功能分区的过程中,在不一样微生物菌群作用下,使污水中的有
机物、氮和磷获得去除,达到同时进行生物除磷和生物除氮的目的。
其
流程见下工艺图。
在系统上,该工艺是最简单的除磷脱氮工艺,在厌氧、缺氧、好氧
交替运行的条件下,可克制丝状菌的生殖,战胜污泥膨胀,使得SVI值
一般小于100,有益于泥水分别,在厌氧和缺氧段内只设搅拌机。
因为
厌氧、缺氧和气氧三个区严格分开,有益于不一样微生物菌群的生殖生
长,脱氮除磷成效好。
当前,该法在国内外宽泛使用,运行优秀。
原水出水
厌氧区缺氧区好氧区积淀池
混淆液回流
污泥回流
附图A2/O工艺流程图
(六)主要修建物及设备设计说明
1、主要修建物
①.养殖粪便采集池
功能:
利用自制滤网进行过滤去除大多数大颗粒猪粪滓,
以减少后办理负荷,同时也减少对泵的伤害。
..
...
结构规格:
规格:
长3.6m,宽2.7m,深2.1m。
结构:
砖混结构。
水里逗留时间(HRT):
4h
②.水解酸化池带(搅拌器)
功能:
该工艺不拥有厌氧消化过程中对环境条件严格要求,及降解速度较慢的甲烷发酵阶段,将系统控制在缺氧状态下的水解酸化阶段。
其原理是经过水解菌、产酸菌开释的酶促进水中难以生物降解的大分子物质发生生物催化反响,详细表现为断链和水溶,微生物则利用水溶性底物达成胞内生化反响,同时排出各样有机酸。
水解酸化过程能将废水中的非溶解态有机物截留并逐渐转变为溶解态有机物,一些难于生物降解大分子物质被转变为易于降解的小分子物质若有机酸等,进而使废水的可生化性和降解速度大幅度提高,以利于后续好氧生物办理。
⑴水解池的启动经过调整水力逗留时间利用水解、产酸与甲烷菌生长速度的不一样。
利用水的流动造成甲烷菌在反响器中难于生殖的条件。
省去了气体回收部分。
⑵拥有较好的抗有机负荷冲击能力。
⑶水解过程可改变污水中有机物形态及性质有益于后续好氧办理。
水解、产酸阶段的产物主要为小分子的有机物,可生物降解性一般较好。
所以水解池能够改变原污水的可生化性,进而减少反响时间和办理的能耗。
⑷对固体有机物的降解可减少污泥量,其功能于消化池同样。
工艺仅产生极少的难厌氧降解的节余污泥,故能实现污水、污泥同时办理,不需要常常加热的中温消化池。
..
...
⑸池子不需要密闭,不需要搅拌器,不需要水、气、固三相分别器,降低了造价和便于保护。
⑹因为反响控制在第二阶段达成前,出水无厌氧发酵的不良气味。
投资花费低的特色,主要利用是利用部分颗粒化厌氧
菌降解的大批有机污染负荷。
带盖关闭式保温,能出沼气。
设计参数:
规格:
长3.6m,宽2.4m,深
搅拌器:
一台
水力逗留时间(HRT):
12小时
结构:
砖混结构。
③.UASB厌氧反响器
功能:
本办理工艺中二级厌氧反响器采纳UASB反响器,UASB反响器是办理效率相对较高的厌氧办理反响器,拥有容积负荷
高,水力逗留时间短等长处。
主要利用是利用颗粒化厌氧菌降解的
大批有机污染负荷。
设计参数:
规格:
Φ×
水力逗留时间(HRT):
25小时
污水提高泵:
一台
结构:
钢结构。
④.中间池:
2
功能:
蓄调UASB出水,略加积淀后进入A/O生物膜一体化设备办理。
规格:
长2.4m,宽1.8m,深1.5m。
水力逗留时间(HRT):
4小时
..
...
结构:
砖混结构。
⑤.一体化A2/O生物膜接触氧化反响办理设备
A2/O生物膜接触氧化是除磷脱氮好氧办理工艺,选择A2/O生物膜接触氧
化办理工艺一般依据污水可连续排放的特色及要求在同时去除COD同时还
要去脱氨除磷功能。
池体设计采纳一体化钢结构设备(内置设备室:
含展转式鼓风机2台、
污水循环泵一台、系统控制柜一面、曝气系统、紫外线消毒设备一台、斜管填料、生物膜填料)
池体设计参数:
长7.2m,宽2.2m,高。
结构:
钢结构。
⑥.污泥干化场
功能:
来自污泥缓冲池的污泥重力排入干化场进行办理,
干化床的滤液回流经污水缓冲池从头进行办理.。
上部污泥干水力逗留时间(HRT):
30小时规格:
××
结构:
砖混结构。
四、办理成效展望
办理成效主要按预沉、厌氧和气氧办理三阶段展望,整个工艺以污水的达标排放为终点。
办理单元
指标
COD
BOD
SS
NH-N
TP大肠杆菌
3
进水
10000~8000
5000~3000
5000-3000
1000
8
预沉池
×10
出水
9000~7200
935
mg/l
4500~2700
3750~2250
效率
10%
10%
25%
6.5%
水解酸化
进水
9000~7200
4500~2700
3750~2250
935
出水
6300~5040
795
mg/l
2925~1755
2625~1575
效率
30%
35%
30%
15%
..
进水
UASBM反响器
出水
mg/l
效率
进水
中间水池
出水
mg/l
效率
进水
2
A/O生物膜接触
出水
氧化工艺ml/l
效率
进水
积淀池出水
效率
紫外线消毒进水
办理效率%出水效率
排放标准值
...
6300~50402925~17552625~1575
1575~1260585~3511444~866
75%80%45%
1575~1260585~3511444~866
1496~1197556~334217~130
5%5%85%
1496~1197556~334217~130
449~359167~10065~39
70%70%70%
449~359167~10065~39
427~341167~1003~2
5%0%95%
427~341167~1003~2
385~338142~853~2
10%15%0%
400150200
795
676
15%
676
670
10%
670
67
90%
67
67
0%
67
8
×10
37
10000
45%
98%
80
8
10000
五、污水办理站的总平面部署
1、污水办理站的地点(详见总平面部署图附图)
2、主要建筑物、修建物部署(详见建施附图)
3、管道部署(详见工艺图附图)
2
4、总占地面积20mx15m=300m
六、建筑、结构设计
1、建筑设计
依照主要设计规范
1)砌体结构设计规范GB50003-2011
2)建筑地基基础设计规范GB50007-2011
..
...
3)混凝土结构设计规范GB50010-2011
本污水办理站设计建筑物及修建物分为水办理修建物和协助建筑
物。
水办理修建物包含原水采集池、水解酸化池、UASB厌氧反响器基础、
中间水池、A2/O生物膜接触氧化一体化设备基础、污泥干化池。
2、结构设计
本污水办理水办理修建物和协助建筑物为钢筋混凝土或砖混结
构。
依照当前地质报告和地震烈度布防报告及防震要求规定进行设
计,此中水办理修建物对地基有较高的要求。
七、供配电
1、供电电源及配电
污水办理站的动力电源由养殖场内配电室引来,此中照明电为220V
专用照明电源,电源线均为电缆直埋进线。
2、用电负荷
依据设计要求本污水办理站的用电负荷:
总装机容量为,常用运行功率。
八、投资估量
(一)投资概算依照
1、本概算的土建部分依照当地的建筑施工单位的取费标准。
设
备及资料部分依照现行价钱水平,标准设备按现行出厂价钱
计算,非标按近似产品价钱计算。
2、本概算未含征地及有关花费,也未含电增容费。
3、本概算未考虑不行见花费如涨价及建设期银行贷款利息。
..
...
A、主要建(构)筑物一览表
单位数目
序号建(构)筑物名称规格及材质单价合价备注单位数目
1
粪便储藏池
砖混结构××
2
水解酸化池
钢混结构××
3
中间池
砖混结构××
4UASB生化厌氧池基础素混结构Φ×
5一体化设备基础素混8m××
6污泥干化池砖混结构××
7
3
M
3
M
3
M
3
M
2
M
3
M
20
320
6400
新建
22
650
14300
新建
320
2080
新建
850
4080
新建
20
95
1900
新建
320
3040
新建
31800
B、主主要设备一览表
序号
建(构)筑物名称
规格及材质
单位数目
单价
合价
备注
单位
数目
1
一体化设备
钢结构7m××
套
1
75000
2
UASB反响器
钢结构(带保温)Φ×
套
1
187000
3
展转风机
HZ201
台
2
9000
18000
4
提高泵
台
2
1900
3800
5
循环泵
IHH40-25-125、
台
2
1900
3800
6
污泥泵
DFZWL20R、
台
1
2500
2500
7
膜式曝气管
R45
套
35
180
6300
8
斜管填料
3
3
650
900
M
9
弹性填料
3
15
550
5250
M
10
控制系统
套
1
4500
4500
11
工艺管道、阀门
套
1
4500
4500
12
液位仪表
套
3
600
1800
13
搅拌器
1:
15减速搅拌、
套
1
4500
4500
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