养猪场废水处理专项方案.doc

山东XX集团种猪场废水解决

方
案
设
计

XX环保科技有限公司
二00六年七月二十五日

目 录

1、概述………………………………………………………1
2、废水水质水量及解决规定………………………………1
3、设计原则…………………………………………………2
4、设计根据…………………………………………………2
5、废水解决工艺选取………………………………………3
6、废水解决工艺设计及阐明………………………………4
7、工艺技术特点……………………………………………6
8、重要构筑物及设备………………………………………8
9、各解决单元去除率表……………………………………16
10、工程造价估算………………………………………… 16
11、运营成本及效益分析 …………………………………18

1 概述
山东XX集团是国内知名农业产业化龙头公司，总部位于风景秀丽海滨都市山东青岛。旗下海阳种猪场每天排放废水近80吨。
为理解决废水污染问题，构建环境和谐型种猪繁育基地，公司领导高度注重污染治理工作，特委托我单位对该场废水解决工程进行方案设计。为了高质量完毕好这项工作，我司多次考察了广东、上海、河北、安徽等地十余处猪场污水治理工程成功实例，结合我司在湖南正虹种猪场等地进行高浓度废水解决成功经验，遵循运营可靠、管理以便、投资及运营费用低原则，共同制定了本方案。
2、废水水质水量及解决规定
依照同类工程调查和业主提供资料，废水重要来源于猪尿、地面冲洗废水，具有粪便、尿、饲料等。通过查阅文献及我公司对有关同类废水多项工程经验，废水水质基本如下（干法清理粪渣状况下）：
CODcr：15000～25000 mg/L
BOD5 ：4000～7000 mg/L
NH3-N：1000～1500 mg/L
SS：5000～7000 mg/L
粪大肠菌体>2.4×108个
废水排放量：80 m3/d
依照项目所在地受纳水体功能及本地环保部门规定，废水经治理后规定出水水质达到《畜禽养殖业污染物排放原则》（GB18596-）原则规定，废水中污染物及其浓度和排放规定如表2.1。
表2.1： 废水进水水质及出水规定 单位:（mg/L） PH除外
名称 废水污染物浓度
CODcr BOD5 NH3-N 总磷 SS 蛔虫卵 大肠菌群数(个/L)
废水水质 15000～25000 4000～7000 1000～1500 5000～7000 >2.4×108
排放原则 400 150 80 8 200 2 10000

3、设计原则
（1）充分考虑公司实际状况，采用实用、可靠、先进解决工艺技术，并保证废水解决系统投产后运营稳定，易于操作、管理和维护。
（2）在保证废水解决后达以排放原则前提下，因地制宜，合理拟定设计参数，使工程投资省、占地少、运营管理费用少，经济合理。
（3）采用安全可靠解决工艺。最大限度减少污水解决站对周边产生空气及噪声污染，减少外排污泥量。
4、设计根据
（1）《建设项目环保管理条例》；
（2）《畜禽养殖业污染物排放原则》（GB18596-）；
（3）《室外排水设计规范》（GBJ14-87）；
（4）《给水排水原则规范实行手册》；
（5）业主提供关于基本资料。
5、废水解决工艺选取
种猪场外排废水重要特性是：有机物浓度高、悬浮物多、色度深，并具有大量细菌，因具有大量动物屎尿而使NH3-N浓度很高。废水中污染物重要以固态、溶解态存在碳水化合物形式存在，使废水体现出很高BOD5 、CODcr 、SS和色度等，污染物可生物降解性好，此外废水中具有大量N、P等营养物质。废水中固体残渣重要为有机物质，如不进行有效固液分离，就会给后续解决带来困难，增长解决负荷，影响解决效果。因而在工艺上必要强化预解决。采用物理办法作为强化预解决工艺，对废水进行固液分离是减少有机物负荷最有效办法，物理办法占地面积小，解决效率高，不受负荷、水质、温度等其他条件影响，不对环境导致二次污染。
国内外近年实践证明，对于易生物降解有机废水，生化解决是最为有效和经济解决技术，涉及厌氧、好氧技术和稳定塘等。对于浓度较高有机废水单独厌氧解决普通不可以达到解决规定，单独好氧解决运营费用高，厌氧—好氧串联工艺结合了厌氧
解决工艺和好氧解决工艺长处而避免了各自缺陷，厌氧解决工艺能耗低、污泥产量低，负荷高，但出水不达标；好氧解决工艺出水水质好，运营稳定，但需能耗，污泥产量较高。因而厌氧—好氧串联工艺在能耗、投资、解决成本和治理效果方面都具备较大优越性。咱们依照废水水质特点及种猪场详细条件，结合多项工程成功经验，本着投资省、运营费用低、操作管理以便原则，拟定了UASB厌氧—改良SBR—消毒—兼性塘解决工艺。
6、废水解决工艺设计及阐明
工艺流程见工艺流程示意图

石灰 风机
筛

滤

池
溶液 初

沉

池
调

节

池
泵

UASB

厌
氧
池

改良
SBR

池

污泥 二

沉

池
C102 接

触

池
兼

性

塘
排放
回流
浮渣
污泥 污泥 外运与粪渣一起
渣外运与粪渣 浓缩池 污泥干化床 堆肥解决
一起堆肥解决

废水解决工艺I流程示意图
废水一方面通过筛滤池预解决，筛滤池分二格，分别安装筛滤装置，筛滤装置采用100目不锈钢丝网过滤，可去除废水中绝大某些固体物质，从而减少后续工艺解决负荷。同步靠出口一端池底设砂滤装置，在池交替使用时滤干积水。筛滤滤出固体残渣每天人工清
理外运与粪渣一起解决。筛滤池出水经提高泵进初沉池，初沉池分四格，废水在初沉池内进一步分离出细小颗粒（如粪便、饲料等）。在初沉池进口投加石灰乳溶液，一方面，投加石灰改进废水沉降功能，使废水中胶体物质发生电中和形成絮体，使微小颗粒能共同沉淀下来，在初沉池得到分离；使氨氮经吹脱容易分离。因废水排放量有波动性，为保证后续解决单元持续稳定运营，废水经初沉池后进调节池进行水质水量调节。调节池分两格，当猪场非常时期对场地消毒时，消毒后所排废水若进入废水解决装置，必对生化系统产生影响。因而，在消毒时期，其中一格调节池可做贮水池，消毒后废水积蓄在这格调节池，然后缓慢地持续均匀加入解决系统，减少对系统冲击负荷。
调节池出水经提高泵进入UASB高效厌氧池、改良SBR池二级解决工艺，UASB高效氧池内，废水中蛋白质等大分子有机物质在厌氧菌作用下一方面分解成小分子物质，小分子物质某些降解成CH4等物质，厌氧池出水自流进改良SBR池进行生物氧化。改良SBR池在运营方面兼曝气、沉淀一体，其工艺过程分五个阶段，即进水阶段、反映阶段、沉淀阶段、排水阶段、待机阶段，在解决效
果方面集中了好氧氧化与消化—反消化功能，可同步去除废水中
COD及NH3—N。为加强SBR池消化—反消化功能，在池内安装潜水搅拌器，在SBR池静置阶段启动搅拌机，从而更利于消化—反消化反映进行。
改良SBR池出水中具有微生物及病菌，为使出水中有害菌和微生物达到原则规定，在改良SBR池后设接触消毒池，采用ABHX型二氧化氯发生器对改良SBR池出水进行消毒，杀灭废水中有毒有害菌和微生物。
ABHX系列二氧化氯发生器，是吸取了国内最新技术研制成功新一代消毒设备。具备设计新颖、构造合理、产效高（以NaC103计算，有效氯产率可达90%以上）、转化率高（以NaC103计算，C102转化率不不大于90%）、运营费用低、操作简便、安全等特点，合用于废水消毒净化。
消毒池出水水质可达《畜禽养殖业污染排放原则》（GB18596-）原则规定，为使解决系统在气候、负荷冲击影响条件也能完全达到排放规定，接触池出水进入既有兼性塘进一步净化。
初沉池、调节池、UASB厌氧池、改良SBR池、二沉池所排污泥进污泥浓缩池。浓缩后污泥经污泥泵输送至污泥干化床，干化后干泥饼外运，因污泥是一种较好有机肥料，经堆肥无菌解决后，亦可作为农肥出售。浓缩池上清液回流至调节池。
调节池提高泵安装液位控制装置，提高泵依照调节池内水位自动启动与停机，从而不但减轻操作强度，并且起到了保护水泵作用。
7、工艺技术特点
本设计方案具备如下特点：
（1）强化预解决：废水预解决是解决系统核心之一，如不能及时、有效清理固体悬浮物，就会给后续解决带来困难，增长解决负荷，影响解决效果。因而在工艺上必要强化预解决，设计中采用滤网为100目机械筛滤机，以去除100目以上固体颗粒物，可便CODcr 、BOD5 浓度大大减少，渣水分离后不大于100目悬浮物在初沉池进一步沉淀解决，再进入调节池进行水质、水量调节，通过沉淀解决后废水CODcr 、BOD5又可很大限度减少，这样通过强化预解决，不但可大大减少CODcr 、BOD5 浓度，减轻后续工艺解决负荷，还能防止固体物质对设备导致堵塞。
（2）采用先进厌氧生物净化技术：厌氧池采用UASB厌氧构造，它既函括于复合式厌氧反映装置生化功能。复合式厌氧反映装置是上世纪八十年代由美国开发新技术，其反映装置上部为填料，下部为悬浮污泥床，具备容积负荷高、运营稳定、耐冲击负荷、受气温变化影响小，所采用填料表面积大，无堵塞现象，所生成性能优良颗粒污泥净化效果好，CODcr 、BOD5净化效率可达到
80—90%，复合式厌氧反映装置内设垂直水流方向多块挡板以维
持反映器内较高污泥浓度。挡板把反映器提成若干上向流室和下向流室，上向流室比较宽，便于污泥汇集，下向流室比较窄，两室之间设导流板，便于将水送至上向流室，使泥水充分混合。因而复合式厌氧装置是厌氧中容积运用率最高，即投资最省一种形式。同步，因使用了三相分离器，废水中固液汽得以有效分离。
（3）采用成熟可靠好氧生物解决技术：本方案采用改良型“序列间歇式活性污泥法（SBR）”工艺作为后续好氧工艺，能达到较好解决效果，是当前高浓度有机废水普遍采用好氧解决工艺，是一种简易、高效、低能耗废水生化解决法。具备如下长处：A、工艺简朴，剩余污泥处置麻烦少，节约投资。B、投资省、占地少、运营费用低。C、反映过程基质浓度梯度大，反映推动力大，效率高。D、耐有机负荷和毒物负荷冲击，运营方式灵活，由于是静止沉淀，因而出水效果好。E、厌（缺）氧和好氧过程交替发生、泥龄短、活性高，有较好脱氮除磷效果。基于该办法上述优越性，使该法在国内外有机废水解决中，得到了迅速发展和应用。它实际是活性污泥法演变和延伸，但运营较之更为灵活、稳定和高效。
（4）系统能耗低，运营费用低：本方案加强了预解决及厌氧解决效果，使污染在需能耗好氧解决之前大大去除，从而减少好
氧生化解决负荷，同步节约能耗。
（5）采用安全可靠、工艺先进消毒技术：采用二氧化氯消
毒与其他氯或氯制剂消毒法比，有操作简朴、投资低长处。此外，原料运送、贮存安全以便。从解决效果来看，二氧化氯有广谱消毒效果，反映快，消毒后废水中无有毒氯代有机物。
8、重要构筑物及设备
8.1.1 筛滤池（1座）
构造：砖混
内空尺寸： 4000×3500×500㎜（H）
有效容积：8 M3
停留时间：2h
8.1.2 初沉池（2座）
构造：砖混
内空尺寸：8000×8000×1200㎜（H）
有效容积：74 M3
停留时间：23h
8.1.3 调节池（2座）
调节池A（分两格）
构造：砖混、埋地
内空尺寸：4000×3500×3000㎜（H）
有效容积：27 M3（含贮消毒水容积）
停留时间：7 h
调节池B（又称厌氧调节池）
构造：钢砼、半地下式
内空尺寸：2500×5000×5500㎜（H）
有效容积：69M3
停留时间：17h
8.1.4 UASB池（1座）
构造：钢砼、半地下式
内空尺寸： 4500×5000×7000㎜（H）
有效容积： 157M3
停留时间：48h
8.1.5 SBR池（1座）
构造：钢砼、半地下式
内空尺寸：7000×5500×5500㎜（H）
排水容积：212 M3
周期运营：每个周期12 h
8.1.6 二沉池
构造：砖砌、埋地
内空尺寸：直径3000㎜、高3500㎜
有效容积：25 M3
停留时间：6h
8.1.7 污泥浓缩池（1座）
构造：砖砌、埋地
内空尺寸：直径3000㎜,高3500㎜（H）
有效尺寸：25M3
8.1.8 接触池（1座）
构造：砖砌、埋地
内空尺寸：直径3000㎜，高2500㎜（H）
有效容积：18M3
停留时间：4h
8.1.9 污泥干化床
构造：砖砌
面积： 120m2
8.1.10 干粪棚（1座）
构造：砖砌
尺寸：8000×8000㎜
8.1.11 风机房、控制休息室
构造：砖混
建筑面积：36㎡
8．2 重要设备参数
8.2.1 筛滤装置
材质：筛网由不锈钢制作
技术参数：
筛网孔100目
8.2.2 三相分离器（1套）
材质：优质钢做成，（环氧防腐）
技术参数：
4500×5000㎜
8.2.3 脉冲布水器（1套）
材质：优质PVC塑料做成
技术参数：
4500×5000㎜
8.2.4 调节池提高泵（2台）
型号：50WQ10—10—1.5
技术参数：流量Q=10m3/h，扬程H=10m，
功率N=1.5KW
带漏电：漏水及过载保护办法及手动葫芦
8.2.5 三叶罗茨风机（2台）
型号：SSR50型
技术参数：
Q=2.18m3/min
全压=58.8Kpa
N=3KW
转速r=1620rpm
噪声90dB(A)
进出口配消声器
叶轮 锻造铝合金
鼓风机机壳 GG25，DIN1691精密铸铁

蜗壳 铸铁HT250
叶轮 不锈钢铸钢
进口导叶片 不锈钢铸钢
密封 铸铝ZL101
齿轮箱体 铸铁HT250
小齿轮 锻钢
大齿轮 锻钢
轴承（大、小齿轮） 巴氏合金及碳钢
主油泵壳体 铸铁HT250
辅油泵壳体 铸铁HT250
板式油冷却器 不锈钢
油管路 碳钢管
底座 碳钢型材
联轴器 碳钢锻钢
（选风量为：2.18m3/min即可）
8.2.6 厌氧池配水箱(1台)
型号：非标
材质：碳钢，防腐
8.2.7 泥浆泵(初沉池)(2台)
型号:50WDQ10-10-0.55
技术参数:
Q=10 m3/h
H=10 m
N=0.55KW
带漏电、漏水及过载保护办法
8.2.8 潜污泵(污泥浓缩池)(1台)
型号：50WDQ7-7-0.55
技术参数:
Q=7 m 3/h
H=7 m
N=0.55KW
带漏电、漏水及过载保护办法
8.2.9 潜污泵(二沉池)(1台)
型号：50WDQ7-7-0.55
技术参数:
Q=7 m 3/h
H=7 m
N=0.55KW
带漏电、漏水及过载保护办法
8.2.10 二氧化氯发生器
型号：ABHX-300
8.2.11 潜污泵（调节池消毒废水提高泵）（1台）
型号：50WDQ7-7-0.55
技术参数:
Q=7 m 3/h
H=7 m
N=0.55KW
带漏电、漏水及过载保护办法

9、各解决单元去除率表（浓度mg/L）
污染物指标解决单元 COD BOD NH3-N SS
浓度 去处率 浓度 去处率 浓度 去处率 浓度 去处率
筛滤池 进水 0 5500 1250 6000 80%
出水 0 5500 1250 4800
初沉池 进水 0 5500 1250 400-650 60%
出水 0 5500 1250 240-260
调节池 进水 0 10% 5500 10% 1250 30% 240-260
出水 18000 4950 875
UASB厌氧池 进水 18000 85% 990 80% 875 30%
出水 2700 990 525
改良SBR池 进水 2700 85% 148.5 85% 525 80%
出水 405 148.5 105
兼性塘 进水 405 10% 148.5 10% 105 25%
出水 364.5 133.7 78.7

10、工程造价估算
10.1 土建工程估算表：（单位： 万元）
序号 构筑物名称 有效尺寸 数量 金额
1 筛滤池 4000×3500×500(H) 1座 0.3
2 初沉池 8000×8000×1200(H) 2座 2.0
3 调节池 4000×3500×3000(H) 1座 0.8
4 厌氧调节池 2500×5000×5500(H) 1座 2.8
5 UASB池 4500×5000×7000(H) 1座 6.0
6 二沉池 1500×1500×3.14×3500 1座 1.0
7
改良SBR池 7000×5500×5500(H) 1座 7.0
8 污泥浓缩池 1500×1500×3.14×3500(H) 1座 1.0
9 接触池 1500×1500×3.14×2500(H) 1座 0.8
10 机房、控制休息室 8000×4500 36㎡ 2.0
11 污泥干化床 120 m2 1座 1.0
12 养殖塘 6 亩 6.0
13 干粪棚 8000×8000㎜ 1个 2.0
14 共计 32.7

10.2 设备及重要材料估算表(单位:万元)
序号 构筑物名称 型号、规格 数量 备注
1 筛滤装置 1套 1.0
2 三相分离器 4500×5000㎜ 1套 13.0
3 脉冲布水器 4500×5000 1套 3.2
4 石灰乳配制投加设备 非标 2套 0.2
5 调节池提高泵 50WQ10-10-1.5,Q=10m3/h
H-10m，N=1.5KW 2台 0.5
6 风机 SSR50型,Q=2.18m3/min
P=58.8Kpa，N=3KW 2台 4.8
7 泥浆泵 50WDQ10-10-0.75
Q=10m3/h,H=10m N=0.75kw 4台 0.4
8 潜污泵 50WDQ7-7-0.55
Q=7m3/h,H=7m N=0.55kw 1台 0.1
9 UASB池填料及支架 100m3 5.0
10 二氧化氯发生器 ABHX-300 N=1.2KW 1套 3.5
11 管道、阀门 1批 1.0
12 配电、照明 0.5
13 自控、仪表 1.2
14
小计 34.4
15 安装及运杂 (17)×8% 1.8
共计 36.2

工程直接费用：土建工程+设备、材料及安装工程=68.9
10.1.3 其他费用： 6.0 万元；
设计费3%： 1.0万元
系统调试、菌种培养及技术培训费4%，1万元
税金：5.44%： 4.0 万元
10.1.4 工程总造价：74.9 万元
11、运营成本及效益分析
废水解决过程中运营成本由动力费、药剂费构成（未计设备折旧及维修）。
A、动力费：总装机容量为16.2KW，同步使用功率约为5KW，电费按0.55元/kwh计，则解决每立方米水动力成本0.69元。
B、药剂费为消毒剂二氧化氯费用，市场价格2元/公斤，投加量按30mg/L计，则解决每立方米水药剂费0.06元，石灰费用可不计。
通过上述分析，解决每立方米废水直接运营成本为：
（A+B）=0.69+0.06=0.75元/m3废水。