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养殖废水设计方案

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养殖废水处理工程设计方案

目　　录
1．概述 5
1.1．编制依据 5
1.2．设计水质、水量指标 6
1.3．水质排放标准 6
1.4．编制原则 6
1.5．编制范围 7
2．工艺设计 8
２.１．工艺说明 8
2.3．处理目标预测 10
2.4．主要设备及构筑物 10
3．建筑和结构设计 15
3.1．建筑结构设计 15
3.1.1．材料选择 15
3.1.2．设计依据及原则 15
3.1.3．总平面设计构思 15
3.2．池体结构设计 15
3.3．道路、绿化及排水设计 16
4．电气 17
4.1．设计内容 17
4.1.1．鼓风机、各型号水泵等设备电气控制设计； 17
4.1.2．控制室及处理站顶部照明； 17
4.2．设备选型 17
4.3．控制系统 17
4.4．照明系统 17
4.5．线路敷设 17
4.6．工程范围 18
污水处理站的电气设计、安装等，业主负责将电路接至总配电控制柜内。5．仪表设计 18
5.1．仪表的设置与选型 19
5.2．自控系统配置 19
6．环境保护安全与卫生 20
6.1．环境保护 20
6.1.1．设计依据及参考标准 20
6.1.2．主要污染源污染物 20
6.1.3．主要污染源污染物 20
7．主要设备清单 22

1．概述
　　随着我国集约化养猪的迅速发展，猪场及周围环境恶化问题日显突出。按照GB/T17824.4——1999 《中、小型集约化养猪场环境参数及环境管理》中猪场粪便和污水处理利用要求提供参数：存栏猪全群平均每天产粪和尿各3kg；水冲清粪、水泡粪和干清粪的污水排放量平均每头每天约分别为50L、20L和12L。该猪场产生的是干清粪，故在不包括雨水雨水的情况下，平均产生污水50 m3/d。
　　根据XXX环保局和省畜牧兽医局的环保力度要求，应XX养猪场干清粪后的冲洗地坪污水处理项目的需要，我公司现提交污水处理工程项目50m3/d设计方案，供贵公司及各位专家参考。
1.1．编制依据
《城镇污水处理厂污染物排放标准》　　　　　　　　GB18918-2002一级B标
《蓄禽养殖业污染物排放标准》　　　　　　　　　　GB18596-2001
《混凝土结构设计规范》　　　　　　　　　　　　　GBJ10-89
《恶臭污染物排放标准》　　　　　　　　　　　　　GB14554-93
《室外排水设计规范》　　　　　　　　　　　　　　GBJ14-87
《砌体结构设计规范》　　　　　　　　　　　　　　GB50003-2001
《给水排水工程构筑物设计规范》　　　　　　　　　GB50069-2002
《供配电系统设计规范》　　　　　　　　　　　　　GB50052-95
《低压配电装置及线路设计规范》　　　　　　　　　GBJ54-83
《通用用电设备配电规范》 　　　　　　　　　　　　GBJ50055-93
《现场设备、工业管道焊接工程及验收规范》 　　　　GB236-82
《动力机器基础设计规范》　　　　　　　　　　　　TJ10-89
《中、小型集约化养猪场环境参数及环境管理》　　　GB/T17824.4—1999
业主方提供的勘察资料及我方的水质化验资料
1.2．设计水质、水量指标
　　按每天16 小时处理运行设计，设计水质：养猪场干清粪后的冲洗地坪污水直接排放50m3/d，出水指标如下：
　水量
（m3/d）
　SS
（mg/L）
　BOD5
（mg/L）
　CODcr
（mg/L）
粪大肠菌　群
（个/L）
总磷（mg/L）
NH3-N
（mg/L）
PH
　　40
≤12000
≤6000
≤10000
≤20000
≤40
≤600
7.5~8.1

1.3．水质排放标准
　　深度处理后出水排放标准：《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002 一级B标准：
　水量
（m3/d）
　SS
（mg/L）
　BOD5
（mg/L）
CODcr
（mg/L）
粪大肠菌群
（个/L）
总磷（mg/L）
NH3-N
（mg/L）
　PH
　50
≤20
≤20
≤60
≤10000
≤1.0
≤15（8）
　6-9
1.4．编制原则
　　(1)遵守国家及地方有关环保法律法规和技术政策；
　　(2)采用成熟的并且在国内先进的工艺技术及设备，充分发挥其优势，满足设计要求，确保稳定运行；
　　(3)在设计中贯彻节能的原则，最大限度降低成本和运行费用，实现资源利用最大化，争取获得最大的经济效益；
　　(4)充分考虑工程操作、管理、维护的方便，降低劳动强度；
　　(5)采取必要措施，尽量减少环境影响，避免二次污染，设计中注重外观设计和绿化美化，使周边地形与深度污水系统环境相协调；
　　(6)合理降低工程造价和运行费用，提高工程效益，同时最大限度地提高系统操作的可靠性；
(7)在场区总体规划指导下，结合实际情况，尽量减少投资和占用耕地。
1.5．编制范围
　　负责不包括雨水的污水处理（从养猪场干清粪后的冲洗地坪污水和厌氧沼气池出水开始到出水达标排入农田和池塘）的各个处理单元的方案设计及施工图设计；
　　负责深度污水处理站土建工程及各专业设备供货及安装；
　　负责所承全部工程的单机、联机及工艺调试直到达效；
　　不负责进站电缆工程；
　　不负责站内道路及绿化工程及雨污分离管道设施设计施工；
2．工艺设计
２.１．工艺说明
　　猪舍干清粪后的冲洗地坪污水、化粪池污水汇总后经管道输送到污水处理站集水池。在集水池前设置铁格，利用铁格栅除掉较大的杂质及漂浮物，集水池后设置机械格栅(转动筛)，除去污水中较大的颗粒物，人工定期清除栅渣，将栅渣运至粪渣场贮存。集水池的功能为调节水质水量，集水池大部分污水经提升泵提升流至厌氧酸解池（小部分污水进入厌氧沼气池发酵）。在厌氧酸解池内，厌氧细菌通过发酵作用将污水中难生化降解的高分子有机物转化为VFAs（一种低分子发酵产物），此类物质在后续的好氧生化池内能被微生物较好的分解，聚磷菌吸收这些或来自原污水的VFA，并将其送到细胞内，同化为胞内碳源储存物（PHB/PHV），将经厌氧处理后的污水和沼气池处理出水用泵定量提升至一级反应沉淀池，用泵投加石灰乳化液反应药剂，充氧剧烈搅拌混合发生一系列中和、架桥、混凝作用，PH调节至7-8，并在沉淀池中形成大量矾花实现泥水分离，以去除大量的SS。同时提高BOD/COD比例，污水可生化性增强，降低后续处理负荷及能耗。出水自流入一级好氧池、兼氧池、二级MBR池。通过充分硝化反硝化再硝化处理和MBR膜生物反应器双重作用，出水自流入二级反应沉淀池，投加PAC\PAM药液，曝气搅拌深度去除TSS和降解大部分COD等。沉淀池出水自流入消毒水池，投加漂白粉水溶液，曝气搅拌，深度处理COD，脱色除臭。出水经泵提升入多介质过滤器，进一步降低TSS。过滤器反冲洗水回流原集水池，出水达标后排放入池塘农田。
　　一级沉淀池污泥和二级沉淀池污泥排入污泥干化池，MBR池剩余污泥部分排入污泥干化池。兼氧池和MBR池污泥内回流，通过污泥的排放来降低出水总磷含量。

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　　　２.２．污水处理工艺流程图

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　污水处理工艺流程图
2.3．处理目标预测
序号
处理单元
项目
COD (mg/L)
BOD5 (mg/L)
SS (mg/L)
TP (mg/L)
氨氮 （mg/L）
1
厌氧酸解
进水
10000
6000
556
40
600
出水
1250
160
388
8.3
192
去除率
88%
97%
35%
79%
68%
2
一级反应沉淀
进水
1250
160
388
8.3
192
出水
812
--
136
--　
115
去除率
35%
会升高　
65%
--　
40%
3
生化处理系统（OAO工艺）
进水
812
250
136
8.3
115
出水
98
30
--
1.0
17
去除率
88%
88%
--
88%
85%
4
二级反应沉淀
进水
98
30
136
--
17
出水
68.2
21
27.2
--　
11
去除率
30%
30%
80%
--　
30%
5
消毒多介质过滤
进水
68.2
21
27.2
--　
11
出水
60
19
19
1.0　
10
去除率
12%
5%
30%
--　
5%

2.4．主要设备及构筑物
（以下设计按每天运行16小时，即3.125m3/h计算）
1、设备房
　　数量1座，框架砖混结构，内设消音墙，钢瓦保温顶棚，预留风机换热扇2个，地上式
　　内尺寸规格为长×宽×高＝3.0m×3.0m×3.3m；
　　内设置鼓风机、电气柜、药剂存放；
2、集水池
　　作用：收集厂区污水，调节水质和水量，有效容积按一天水量计。
　　结构型式：底板钢混，上层砖混框架，地下式。
　　尺 寸： 4.25×3.5×3.5m，有效水深3.0m
　　数 量：1座
　　有效水深：3.0m
3、转动筛
　　作用：作为预处理单元，主要用来截阻水中粗大的颗粒物。
　　结构型式：地上式砖砌结构。
　　尺 寸：2.0×3.0m，
　　数 量：1个
4、粪渣场
　　作用：贮存栅渣、粪渣及干化污泥。
　　结构型式：砖砌结构，地上式。充分利用地形，斜坡设计，坡底设置污水收集沟，滤水回流至污水调节池。
　　尺 寸：4.0×3.0m，
　　数 量：1座

5、厌氧酸解池
　　作用：降解大分子及难溶的有机物，同时为好氧池提供可为微生物直接利用的小分子有机物。
结构型式：下底钢混，上层砖混框架，地下式
有效容积：按停留时间2d计，有效容积100m3。
　　尺 寸： 8.0×4.0×4.0m，分两格。
　　数 量：1座
　　有效水深：3.5m
6、混凝沉淀池
　　作用：利用化学混凝沉淀除去水中SS污染物，同时中和酸解产物，调节PH。
　　结构型式：下底钢混，上层砖混框架，半 地上式
　　尺 寸：2.0×2.94×3.5m，其中沉淀反应区2.0×2.0×3.5m，分两格
　　数 量：1座
　　有效水深：3.2m
　　沉淀池表面负荷：1.0m3/m2.h
　　配套设备：
　　① 石灰乳化液配制槽：气体搅拌装置1套，小型转子流量计1个，测定流量范围0-200L/h，不锈钢离心泵2台（一用一备），流量100L/h，扬程15m；
　　② PH在线检测仪：1台，检测范围0-14；
　　③ 曝气搅拌系统：1套；
　　④ 中心导流筒：1个，DN250 PVC-u；
　　⑤ 出水流量堰板：1套，材质PVC-u；
　　⑥ 浮球液位计，转子流量计：各1个，液位范围0-5m，流量范围0-10m3/h；
　　⑦ 潜污泵：2台（1用1备），流量7.5m3/h，扬程10m；
7、一级好氧池/兼氧池/二级好氧MBR池（OAO）
　　作用：好氧微生物分解和降解水中的小分子有机污染物。
　　结构型式：砖混框架，半地上式，内折流
　　尺 寸：　6.5×3.5×4.0m，其中一级好氧池为2.5×3.5×4.0m；兼氧池为1.5×3.5×4.0m；二级好氧池为2.5×3.5×4.0m；
　　数 量：1座
　　有效水深：一级好氧池3.7m，兼氧池3.6m，二级好氧池3.5m
　　HRT：一级好氧池10.4h；
　兼氧池6.0h；设污泥抽吸坑
　 二级好氧池10.1h；
　　配套设备：
　　① 橡胶微孔曝气器：88套，单套服务面积0.4m2，材质EPDM橡胶膜；
　　② 风机：2台（1用1备），风量7.0m3/min，风压49.9KPa，带变频，作用：节省电耗，节省多余气量，调节范围0-7.0m3/min；
　　③ 污泥泵（潜污泵）：1台，流量6m3/h，扬程10m；
　　④ MBR膜生物反应器：1套，膜片通量9m3/h；
　　⑤ 膜机抽吸泵（自吸泵）：2台（1用1备），流量9 m3/h，吸程0-5m，扬程10m；
　　⑥ 浮球液位计：1个，液位范围0-5m；
8、二次沉淀池
　　作用：通过添加PAC/PAM混凝剂，进一步去除水中的SS。
　　结构型式：下底钢混，上层砖混框架，半地上式
　　尺 寸：2.0×2.94×3.5m其中反应区2.0×2.0×3.5m，分两格
　　数 量：1座
　　有效水深：3.0m
配套设备：
① PAC/PAM药液配置槽：气体搅拌装置2套，小型转子流量计2个，测定流量范围0-100L/h；
　　② 曝气搅拌系统：1套；
　　③ 中心导流筒：1个，DN250 UPVC；
　　④ 出水流量堰板：1套，材质UPVC；
　　⑤ 污泥泵：1台（潜污泵），流量6m3/h，扬程10m；
9、消毒池
　　作用：杀菌、消毒、除臭、漂白。
　　结构型式：砖混框架，地下式
　　尺 寸：2.0×3.5×3.5m
　　数 量：1座
　　有效水深：3.0m
　　HRT：5h
　　配套设备：
　　① 漂白粉药液配置槽：气体搅拌装置2套，小型转子流量计1个；
　　② 自吸泵：2台（1用1备），流量15m3/h，吸程0-5m，扬程20m；
　　③ 浮球液位计、转子流量计：各1个，液位范围0-5m，流量范围0-20m3/h；
10、多介质过滤器
　 作用：过滤剩余的少部分SS。
　　① 1台，材质工程塑料，处理流量3.125m3/h；
　　② 多介质滤料配套；
11、加药设施（石灰乳化液配置槽、PAC、PAM、漂白粉药液配置槽）
　　作用：充分溶解PAC、PAM等化学混凝剂，漂白粉的各种药剂。
　　结构型式：砖混，地上式，置于平台上。
　　尺 寸：其中石灰乳化液配置槽：1.0×0.5×1.0m，内分两格；PAC/PAM药液配　置槽：1.0×0.5×1.0m，内分两格；漂白粉药液配置槽：1.0×0.5×1.0m；
12、污泥干化池
　　作用：用于污泥的脱水，方便外运及堆肥。
　　结构型式：砖混框架，地上式，内支撑预制过滤板
　　尺 寸：8.0×2.5×1.2m分四格　　数 量：1座
3．建筑和结构设计
3.1．建筑结构设计
3.1.1．材料选择
　　本工程池体采用砖混框架圈梁结构。设备房为框架砖混结构。
　　材料采用普通机制砖和机拌混凝土（C25,C20）。
　　本工程建筑结构设计内容包括污水站总体规划布置、设备房、各池体、设备基础等构建筑物设计。
3.1.2．设计依据及原则
　　建筑结构设计依据废水站工艺流程及远期规模的要求，即按《污水厂工程项目建设标准》及有关建筑设计规范，确定废水站的用地面积、功能分区及各单体的设计指标。又充分考虑到地域的特殊地理位置，在布置上尽量采用地下式构筑物，安全美观，池顶可以种植花草，不影响厂区的整体规划。
3.1.3．总平面设计构思
　　根据废水站功能的特点，将污水站分为辅助区和生产区，以便于生产和管理两大部分。辅助区内布置有设备间，用于生产管理和服务。生产区设置有各种生产性构筑物，平面布置顺应地形，力求简洁合理，节约用地，保护周边自然环境。
3.2．池体结构设计
　　本方案的设计中不仅要选择先进的工艺，合理的技术参数，且各池体平面布局上力求紧凑、简洁，最大限度地满足工艺要求。
　　1、防渗设计
防渗：聚乙烯醇，塑浆水泥2遍，达到国家规范标准要求。
　　2、施工技术及安全措施
池体基础应按照规范承载力要求设计，为钢砼结构，必须座落在老土持力层上，遇不良地基需做地基处理（换填、夯实等），确保基础不下沉。施工中应设积水坑，防止池体上浮。
材料：
　　各种钢筋、型钢入场需带出厂证明，经质量抽检合格后方可使用。建筑物钢砼结构上部填充采用M5混合砂浆砌MU10实心粘土砖,室内地坪以下采用M10水泥砂浆砌MU10实心粘土砖。
　　钢筋：用HPB235级和HRB335级钢，预埋件为Q235号钢。
　　水泥：配制防水混凝土的水泥等级为32.5级，水泥品种选用大厂出品的普通硅胶盐水泥；配制普通混凝土结构的水泥采用等级不低于32.5级的普通硅酸盐水泥。
　　砂石：配制防水混凝土的砂采用中、粗砂，石子采用碎石或卵石，砂石级配和材质应符合防水混凝土施工规范要求；普通混凝土结构的砂石应符合规范要求。
　　3、钢筋制安及砼浇捣
　　(1).钢筋制作，绑扎严格按施工规范进行，确保钢筋的保护层厚度正确。
　　(2).模板应支撑牢固、接缝密实、刚度足够、不漏水，不能用铁丝穿过防水结构基层固定模板。砼浇筑应严格按操作规程进行，以保证砼密实度。
　　4、施工缝的设置
　　建筑物应设置必要的施工缝和伸缩缝。
3.3．道路、绿化及排水设计
　　污水站周边道路、绿化及排水由业主方统筹考虑：
　　从公司门口修一条3m宽的水泥路通向污水处理站，道路两侧布置排水沟，是雨水能够及时外排。在污水处理站及道路两侧空地选取适当位置进行绿化设计。
4．电气
4.1．设计内容
4.1.1．鼓风机、各型号水泵等设备电气控制设计；
　　见电气专业图纸。
4.1.2．控制室及处理站顶部照明；
　　见电气专业图纸。
4.2．设备选型
　　照明配电箱、及机旁就地操作箱选用JXF3003型，总配电控制柜为不锈钢，大厂家品牌组装。
4.3．控制系统
　　污水站内所有用电设备均采用手动/自动操作，总配电控制柜集中控制，设置在设备房内，带事故报警，手机信息接收功能，及时通知企业和我公司，紧急处置。
水泵采用液位计自动控制，并定时开启备用泵，自动切换。提升泵发生故障长时间停止运行时，MBR池膜机抽吸泵连锁，停止运行，消毒水池提升泵连锁，也停止运行，并均设浮球液位保护。风机带变频控制，在风量范围内调节，并定期自动切换。风机，水泵等设备均采用时间继电器（控制器），可以调节开启，停止时间。
膜机抽吸泵要求运行8分钟，停止2分钟。
4.4．照明系统
　　设备房采用荧光灯照明1处，照度100lx，设置空气开关，池顶走道板上及加药装置均设置夜间照明灯，共13处，照度合计1100lx。
4.5．线路敷设
　　穿钢管或PVC-U线管埋地敷设。地面或高空线缆用排架、桥架敷设。
4.6．工程范围
　　污水处理站的电气设计、安装等，业主负责将电路接至总配电控制柜内。5．仪表设计
5.1．仪表的设置与选型
　　仪表的选型主要考虑其工作环境的适应性，特别是传感器直接与废水、污泥接触，极易腐蚀结垢。一旦传感器失灵，再好的控制系统也无济于事，故传感器尽量选用非接触式，电磁式和可自动清洗式。
5.2．自控系统配置
　　1．监测信号：
　　液位监测：采用浮球式液位计，经久耐用，反映灵敏，可根据水池液位启动或关停水泵；
　　　动力设备的运行状态：压力、状态显示，可随时监测水泵的运行状态，保证系统的正常运转。
　　 2．现场控制柜
　　污水站占地面积小，不设现场控制柜。
　　本方案的控制系统设计为一套自动系统。
6．环境保护安全与卫生
6.1．环境保护
6.1.1．设计依据及参考标准
　　《中华人民共和国水污染防治法实施细则》(1989年7月12日国务院批准 1989年7月12日国家环境保护局令第1号发布)
　　《建设项目环境保护管理条例》 国务院令 第253号
　　《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002
　　《城市区域环境噪声标准》(GB3096-93)
　　《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)
　　《建筑项目环境管理条例》(1998)
　　《环境空气质量标准》GB3095-96
6.1.2．主要污染源污染物
　　工程本身为环境保护项目，即将生产的污水收集起来，集中处理。项目本身生产的污染源污染物为水泵运行噪声、风机运行噪声、水处理系统收集的污泥和水处理构筑物运行时污水产生的气味。
6.1.3．主要污染源污染物
　　（１） 污水：达标排放
　　（２） 噪声：
　　　采用进口鼓风机放置在工房内，进行降低噪声处理。水泵尽量选小噪声潜污泵。
　　（３）废弃物
污泥由人工定期外运集中处理，没有造成污染。
　　（４） 气味
　　由于本工程深度处理主要工艺为好氧工艺，好氧池臭味较小，并对粪便和污泥采取了除臭措施，阻止了气味的散发。
7．主要设备清单
主要设备清单一览表
序号
处理单元名称
设备名称
型号、参数
单位
数量
厂家
备注
1
污水调节池
池底曝气搅拌系统
枝状UPVC穿孔曝气管
套
1

搅拌作用，使水粪混合均匀
污水提升泵
Ｑ＝3.5m3/h H=10m
台
1

提至转动筛进行粪水分离
液位计
浮球式、0~5m
个
1

高、低液位报警输出
2
粪水分离
转动筛
六角筛
个
1

电机

台
1

3
厌氧池
池底动力搅拌系统
枝状UPVC穿孔曝气管
套
1

搅拌作用，防止污泥於积
污水提升泵
Q=3.5m3/h　 H=10m
台
1

污水提升，一用一备
污泥泵
Q=6m3/h 　H=15m
台
1

池底搅拌、冲洗
液位计
浮球式、0~5m
个
1

高、低液位报警输出
4
混凝沉淀池
池底曝气搅拌系统
枝状UPVC穿孔曝气管
套
1

在反应区起搅拌作用
ＰＨ在线监测测仪
　ＰＨ范围１~１４
台
1

中和厌氧池PH
中心导流筒
ＤＮ２５０　ＰＶＣ
套
1

溢流堰
ＰＶＣ
套
1

5
石灰加药池
池底曝气搅拌系统
枝状UPVC穿孔曝气管
套
1

搅拌作用使药、水混合均匀
加药泵
Ｑ＝17Ｌ/h H=10m
台
2

一用一备
6
ＯＡＯ/MBR池
曝气系统
EPDM橡胶膜，ABS管，单套服务面积0.4m2
套
88

好氧池充氧
污泥回流泵
Ｑ＝6m3/h　H=10m
台
1

兼氧池回流、搅拌
池底动力搅拌系统
枝状UPVC穿孔曝气管
套
1

防止污泥沉淀、於积
污泥泵
Ｑ＝6m3/h　H=10m
台
1

回流、排泥
MBR生物膜
膜片通量120m3/d
套
1

二级好氧池
膜机抽吸泵
Ｑ＝9m3/h　H=10m
台
1

液位计
浮球式、0~5m
个
1

7
二沉池
池底曝气搅拌系统
枝状UPVC穿孔曝气管
套
1

在反应区起搅拌作用
中心导流筒
ＤＮ２５０　ＰＶＣ
套
1

溢流堰
ＰＶＣ
套
1

污泥泵
Ｑ＝6m3/h　H=10m
台
1

排泥
8
加药池
池底曝气搅拌系统
枝状UPVC穿孔曝气管
套
1

搅拌作用，使药、水混合均匀
9
消毒池
池底曝气搅拌系统
枝状UPVC穿孔曝气管
套
1

搅拌作用
污水提升泵
Q=3.5m3/h　 H=1５m
台
1

至多介质过滤器
10
过滤单元
多介质过滤器

台
1

过滤
11
设备房
罗茨风机
7.0m3/min、风压49.9 KPa，带变频
台
2

池底搅拌、供氧
电控柜

套
2

12
其它
管道
PVC
套
1

全站除进、出水管外
阀门配件

个
待定

电缆，电线槽等

其余安装材料