商品猪场日处理200立方污水处理工程设计方案样本.doc

商品猪场日处理200m3污水处理 工 程 设 计 方 案 二一三年十二月目录第一章 概 述4第一章设计依据、标准及范围5第一节设计依据5第二节设计标准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 工艺步骤确定7第一节污水特征分析7第二节处理工艺步骤8第三节 工艺步骤说明8第五章 关键构筑物介绍及设备选型14第一节 关键构筑物介绍14第二节、关键设备选型15第六章 建筑和结构设计23第一节 地基处理23第二节 结构选型及方法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 电气和自动化设计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、供电负荷计算26第五节、防雷和接地27第六节、控制27第十章 总平面和厂区部署28第一节、污水站内部署28第二节、平面部署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附件：污水处理厂平面部署图 第一章 概 述我企业本着处理工艺优异可靠、整体布局合理、运行管理方便、出水水质达标且水质稳定，最关键是处理成本低为业务切实节省成本设计标准，结合我企业在禽畜养殖业废水处理工程经验基础上，编写出本养猪场废水处理工程设计方案。第一章 设计依据、标准及范围第一节 设计依据1、污水综合排放标准（8978-1996）2、室外排水设计规范（GB50101），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GB50010-7、砖体结构设计规范GBJ3-88第二节 设计标准1、 污水处理工艺技术可靠，运行费用低廉，投资经济合理，设备优异可靠；2、 工艺设计含有很好耐冲击负荷和操作灵活性；3、 整体布局简练、合理、美观，符合国家相关绿化及环境保护、消防要求；4、 动力设备采取优异设备，确保能长久平稳运行；5、 综合具体场地条件，设计时能考虑设备和构筑物平面部署及其合理高程分布，同时考虑采取高效率设备，尽可能降低占地面积；第三节 设计范围1、 该企业养猪场废水处理工艺设计。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=200m3/d 设计水量 Q=8.5m3/h 二、水质 CODcr10000mg/l BOD56000mg/l PH78第二节 排放标准 经处理后达成地方标准，即： CODcr150mg/l BOD580mg/l SS80mg/l PH69 氨氮30mg/l 第四章 工艺步骤确定第一节 污水特征分析商品猪场排出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。因为养猪场污水处理不一样和工业污水处理，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，有一定经济效益。而养猪场污水处理通常并不是仅采取一个处理方法，而是需要依据地域社会条件，自然条件不一样，和猪场性质规模、生产工艺、污水数量和质量、净化程度和利用方向，采取多个处理方法和设备组合成一套污水处理工艺。 以建设方提出废水水质指标为基础，结合我企业积累废水处理工程经验，借鉴其它地域类似废水处理成功经验，我们制订了固液分离预处理UASB反应器AO活性污泥处理工艺。 第二节 处理工艺步骤集水池泵干粪池固液分离机沉淀池调整酸化池泵水封罐UASB反应器PH调整罐脱硫罐沉淀池气柜泵调整池水封罐缺氧池A污泥脱水机锅炉或沼气发电机泵泵泵好氧池O污泥浓缩罐集泥池达标排放第三节 工艺步骤说明来自养猪场废水首优异入集水井蓄积水量，然后用泵提升至固液分离机进行分离。设置固液分离机目标是去除废水中粪类物料，避免进入后续系统，造成系统堵塞，从而造成清理困难和无法使用后果。在猪粪进入厌氧池前进行固液分离方法，既可处理猪粪在厌氧沉淀问题，极大增强沼气池处理能力，又可大大减小厌氧池、生化池建设面积。节省环境保护处理建设投资和土地使用面积，分离出猪粪还可直接作为果树、林木施肥和作为有机肥原料，有经济效益。固液分离机分离出废水加药后进入沉淀池，沉淀分离废水中细小悬浮颗粒，分离出沉淀物定时排入集泥池，污水则进入调整酸化池。系统配置调整酸化池目标一是调整水量，二是废水预酸化，提升厌氧单元效率。调整酸化池废水定时用泵提升至UASB反应器布水系统，冬季运行时在调整池内用厌氧产生沼气制成蒸汽进行升温，以确保UASB反应器处理效率。废水经厌氧反应，大量去除废水COD、BOD，将其转化为沼气。UASB反应器出水进入絮凝反应罐，产生沼气则经过水封罐，再经过脱硫罐和水封罐进入气柜贮存。沼气经过沼气锅炉产生沼气，夏天供和饲料蒸煮，冬天进行加热废水，室内加热。废水在PH调整罐中投加石灰水，调整PH进行调理后，自流进入沉淀池进行沉淀分离。分离后废水自流调整池，污泥则排入集泥池。调整池废水蓄积水量后，用泵提升分配给AO生化池，A段是缺氧池，O段是好氧池，设置A段目标是利用生物菌硝化反硝化原理去除氨氮。废水在O池中进行好氧反应，利用池中好氧微生物代谢作用将大量有机污染物和氨氮去除，从而使废水得到了净化。部分废水回流至A段，进行硝化反应。O池出水经沉淀后达标排放，也可部分连接净化器回用，污泥则排入集泥池。污泥处理：固液分离机产生干泥贮存在干泥场；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，分离出干泥运至干泥场。第四节 关键技术介绍一、UASB反应器 厌氧生物处理作为利用厌氧性微生物代谢特征，在毋需提供外源能量条件下，以被还原有机物作为受氢体，同时产生有能源价值甲烷气体。厌氧生物处理法不仅适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，通常为510kgCOD/m3.d，最高可达30-50kgCOD/m3.d；剩下污泥量少；厌氧菌对营养需求低、耐毒性强、可降解有机物分子量高；耐冲击负荷能力强；产出沼气是一个清洁能源。 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今天，厌氧生物处理显然是能够使污水资源化优选工艺。多年来，污水厌氧处理工艺发展十分快速，多种新工艺、新方法不停出现，包含有厌氧接触法、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，和第三代厌氧工艺EGSB和IC厌氧反应器，发展十分快速。 而升流式厌氧污泥床UASB( Up-flow Anaerobic Sludge Bed，注：以下简称UASB）工艺因为含有厌氧过滤及厌氧活性污泥法双重特点，作为能够将污水中污染物转化成再生清洁能源沼气一项技术。UASB技术不是最优异，不过是尤其适合养猪场工人操作水平低，投资小，运行费用低特点。 1、 UASB由来 1971年荷兰瓦格宁根（Wageningen）农业大学拉丁格（Lettinga）教授经过物理结构设计，利用重力场对不一样密度物质作用差异，发明了三相分离器。使活性污泥停留时间和废水停留时间分离，形成了上流式厌氧污泥床（UASB）反应器雏型。1974年荷兰CSM企业在其6m3反应器处理甜菜制糖废水时，发觉了活性污泥本身固定化机制形成生物聚体结构，即颗粒污泥（granular sludge）。颗粒污泥出现，不仅促进了以UASB为代表第二代厌氧反应器应用和发展，而且还为第三代厌氧反应器诞生奠定了基础。2、UASB工作原理 UASB由污泥反应区、气液固三相分离器（包含沉淀区）和气室三部分组成。在底部反应区内存留大量厌氧污泥，含有良好沉淀性能和凝聚性能污泥在下部形成污泥层。要处理污水从厌氧污泥床底部流入和污泥层中污泥进行混合接触，污泥中微生物分解污水中有机物，把它转化为沼气。沼气以微小气泡形式不停放出，微小气泡在上升过程中，不停合并，逐步形成较大气泡，在污泥床上部因为沼气搅动形成一个污泥浓度较稀薄污泥和水一起上升进入三相分离器，沼气碰到分离器下部反射板时，折向反射板四面，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沉淀区，污水中污泥发生絮凝，颗粒逐步增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上污泥沼着斜壁滑回厌氧反应区内，使反应区内积累大量污泥，和污泥分离后处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。 基础要求有： （1）为污泥絮凝提供有利物理、化学和力学条件，使厌氧污泥取得并保持良好沉淀性能； （2）良好污泥床常可形成一个相当稳定生物相，保持特定微生态环境，能抵御较强扰动力，较大絮体含有良好沉淀性能，从而提升设备内污泥浓度； （3）经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污泥层内深入絮凝和沉淀，然后回流入污泥床内。3、UASB工艺优缺点UASB关键优点是： （1）、UASB内污泥浓度高，平均污泥浓度为2040gVSS/1； （2）、有机负荷高，水力停留时间短，采取中温发酵时，容积负荷通常为10kgCOD/m3.d左右； （3）、无混合搅拌设备，靠发酵过程中产生沼气上升运动，使污泥床上部污泥处于悬浮状态，对下部污泥层也有一定程度搅动； （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，被沉淀区分离出来污泥重新回到污泥床反应区内，通常能够不设污泥回流设备。（6）我们在常规UASB基础上进行了改善，采取双层分离器，增加上升流速等技术，比通常UASB产甲烷量高很多。关键缺点是：（1）、进水中悬浮物需要合适控制，不宜过高；（2）、污泥床内有短流现象，影响处理能力；（3）、对水质和负荷忽然改变较敏感，耐冲击力稍差。二、SBR SBR是序列间歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）简称，是一个按间歇曝气方法来运行活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。和传统污水处理工艺不一样，SBR技术采取时间分割操作方法替换空间分割操作方法，非稳定生化反应替换稳态生化反应，静置理想沉淀替换传统动态沉淀。它关键特征是在运行上有序和间歇操作，SBR技术关键是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功效于一池，无污泥回流系统。正是SBR工艺这些特殊性使其含有以下优点： 1、 理想推流过程使生化反应推进力增大，效率提升，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好。 2、 运行效果稳定，污水在理想静止状态下沉淀，时间短、效率高，出水水质好。 3、 耐冲击负荷，池内有滞留处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵御水量和有机污物冲击。 4、 工艺过程中各工序可依据水质、水量进行调整，运行灵活。 5、 处理设备少，结构简单，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、 SBR法系统本身也适合于组合式结构方法，利于废水处理厂扩建和改造。 8、 脱氮除磷，合适控制运行方法，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，含有良好脱氮除磷效果。9、 工艺步骤简单、造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应器，无二沉池、污泥回流系统，调整池、初沉池也可省略，部署紧凑、占地面积省。第五节 估计处理效果污水处理各阶段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100006000800150出水80004800600140去除率（）80%80%25%6.7%沉淀池出水75004500480140去除率（）6.25%6.7%10.4%0%调整池出水72004200430140去除率（）4%6.7%10.4%0%UASB、反应罐、沉淀池出水1080630302120去除率（）85%85%30%14%配水池、AO池出水150808030去除率（）88%88%73%75%第五章 关键构筑物介绍及设备选型第一节 关键构筑物介绍1、集水井 1座 作用：调整水量结构形式：地下式钢砼结构总容积：V=100m32、沉淀池 1座 作用：沉淀分离废水中固体悬浮物总容积：V=30m33、调整酸化池 1座总容积：V=50m34、UASB反应池 4座 作用：进行厌氧反应，去除COD、BOD结构形式：地上式钢砼结构、泡沫板保总容积：V=420m35、沉淀池 1座 作用：沉淀分离废水中固体悬浮物结构形式：半地上式钢砼结构总容积：V=30m36、配水池 1座 作用：调整水量，便于为AO池配水结构形式：地下式钢砼结构总容积：V=30m37、AO 3座 作用：缺氧及好氧细菌去除有机物结构形式：地下式钢砼结构总容积：V=400m39、集泥池 1座 作用：蓄积污泥，便于提升总容积：V=30m310、风机间 1座占地面积：30平米11、值班室、化验室、控制室 、沼气发电机间 1座占地面积：50平米第二节、关键设备选型 一、预处理系统1、集水井提升泵 2台 作用：废水由集水井提升至固液分离机 设备型号：AS30-2CB 运行方法：1用1备 流量：Q=10m3/h 扬程：H=8m 功率：N=0.75KW2、固液分离机 2台 作用：分离废水中粪类等物质 运行方法：一用一备 每台处理量：Q=10m3/h 组成：主机、搅拌机、压榨机功率：主机N=1.1KW0.55KW3、调整酸化池提升泵 2台 作用：提升 运行方法：1用1备 流量：Q=10m3/h 扬程：H=8m 功率：N=0.75KW二、厌氧系统1、布水器 1套作用：UASB反应器脉冲布 流量：Q=30m3/h2、三相分离器 2套作用：UASB反应池泥、水、沼气分离 尺寸：28平方 材质：PP三、物化处理系统1、PH调整罐 1套作用：调整废水PH值 尺寸：H12004500 材质：钢制、玻璃钢防腐2、石灰投加装置 1套作用：用于投加石灰乳 材质：PE焊接 组成：溶药槽1M3、贮药槽2M3、投加计量泵 功率：搅拌器功率N0.25KW，计量泵功率N0.1KW四、生化处理系统1、配水池提升泵 2台 作用：配水池至AO水池提升 运行方法：1用1备 流量：Q=10m3/h 扬程：H=8m 功率：N=0.75KW2、风机 1台作用： 好氧池供气运行方法：2用 1备气量：Q4m3/min排出压力：4米水柱功率：N=5KW3、曝气器 300只作用：提升SBR池氧气利用率，均匀布气型号：SH300 服务面积：0.5m2/个 通气量：2-3 m3/（个.时）通气阻力：80mm水柱/个 氧气利用率：20.96、烧碱投加装置 1套 作用：向SBR池投加烧碱，增加碱度 设备型号：KJ- 配置：1M3碱槽，投加泵2台，计量槽1个 功率：N=0.1KW五、污泥处理系统1、集泥池泵 2台 作用：集泥池提升至污泥浓缩罐 设备型号：AS30-2CB 运行方法：1用1备 流量：Q=10m3/h 扬程：H=11m 功率：N=1.5KW2、污泥浓缩罐 2台作用：污泥初步浓缩 规格尺寸：350042003、螺杆泵 2台 作用：污泥浓缩罐污泥提升至板框压滤机 设备型号：G35-1 运行方法：1用1备 流量：Q=5m3/h 扬程：H=50m 功率：N=2KW4、板框压滤机 1台 作用：污泥脱水 设备型号：XAM-40 过滤面积：30 m2 滤室容积：V=0.64m3 功率：N=1.5KW第六章 建筑和结构设计实施设计规范、设计依据：给水排水工程构筑物设计规范：GB50069建筑地基基础设计规范：GB5007混凝土结构设计规范：GB50010给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规范：CECS138:第一节 地基处理因为无具体地址勘探数据，所以本设计说明书在土建报价中未包含地基处理费用，而且也未考虑施工井点排水，如施工中必需排水时，费用另加。第二节 结构选型及方法水池一律采取防水钢筋混凝土加膨胀剂，采取钢制水带进行止水处理。辅助生产建筑物均采取砖混结构形式，砖墙承重，合适设置结构柱及圈梁，加强构筑物强度和以利抗震，基础采取钢混及砖条形基础。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关键为洗涤用水，其它用水如冲洗地面等由处理系统供给第二节、排水设计1、 污水站排水关键是洗涤、冲洗地面及其它杂排水，能够直接排入处理系统调整池。2、地表排水污水处理场内地表排水系统应单独建立，不许可排入污水处理系统。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 企业公共热力管道接入，采取热水取暖。辅房间内共设暖气包3组。第二节、通风设计 辅房内采取自然对流通风。第三节、消防设计为可燃物较少工房，配置手提式灭火器共2套。第四节、站区照明污水站内照明关键辅房照明和站区照明，设备间采取一般节能灯，站区采取庭院灯。第九章 电气和自动化设计第一节、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要求第二节、设计范围本工程电器设计包含污水处理场厂区内部动力、照明设计、关键内容以下： 污水处理场用电设备电气负荷计算； 低压供、配电系统设计； 动力电缆和照明缆（线）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取生化方法进行污水处理，长时间停电将造成供电中止，造成微生物处理系统代谢失常，影响污水处理场正常运行，所以，本污水处理场供电等级确定为二类。第四节、供电负荷计算用电设备电气负荷计算，采取需要系数法，计算结果以下表：序号设备名称安装功率(KW)数量备用数量运行时间（h）天总计算功率(KW)一预处理系统1集水井提升泵0.7522153.752固液分离机2.252215113调整酸化池提升泵0.752212418二物化处理系统1石灰投加装置0.2510.121201242462.4三生化处理系统1配水池提升泵0.7521132.252SBR池风机533124240四污泥处理系统1集泥池提升泵0.752212.51.8752螺杆泵22218163板框压滤机2.2110613.2五站区照明1.088总 计36（总装）322第五节、防雷和接地 防雷因为无具体资料，本工程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反复接地装置，接地电阻10。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、电机等电器设备开启、关闭和切换，可经过控制器实现。 处理系统关键机泵均设备用，互备互用，以确保处理设施正常运行；废水集水井、调整酸化池、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，以确保设备运行正常。第十章 总平面和厂区部署第一节、污水站内部署依据污水处理厂预留场地位置，另依据废水产生起源和污水处理工艺步骤进行合理部署。500平方。第二节、平面部署暂定平面部署图详见附件第三节、绿化站内区域（含构筑物之上）均为绿化用地，可按气候和植物关键条件种植花卉草木，使整个厂区环境整齐、美观，处于良好绿化环境中。第四节、项目用地 本项目总面积 500m2 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集水井座1100m33.0钢砼结构2沉淀池座130m31.0钢砼结构3调整酸化池座150m31.7钢砼结构4UASB反应池座4420m315.0钢砼结构5沉淀池座130m31.00钢砼结构7配水池座130m30.9钢砼结构8AO池座3400m312.5钢砼结构9集泥池座130m31.00砖混结构11风机间座130m21.8砖混结构12值班、控制、化验座150m23.0砖混结构14污泥脱水棚座130m21.215护栏米1001.516阀门井个101.0砖混结构总 计44.6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潜污泵（配自耦装置）台4220.350.350.351.40.70.72螺杆泵台20.551.103风机台33.510.54板框压滤机台14.804.80小 计（一）19.2二非标准设备及器材1固液分离机套23.87.62布水器套12.42.43UASB三相分离器PP材质套211224UASB出水槽钢制套40.602.4010沉淀池布出水系统套11.201.2011沉淀池布出水系统套11.201.2012石灰投加装置套11.501.5013曝气头SH300套3000.013.017烧碱投加装置KJ套11.001.0018管道、阀件、防腐、保温1010小 计（二）90.7三控制系统及仪表1控制柜台13.503.503蒸汽加热系统套10.800.804电缆批12.502.505热电阻温度计WZC套40.150.606U型压力表只10.050.057金属转子流量计LZD-100EX套10.800.80小 计（三）8.25小 计（一）（二）（三）143.55设备安装费小 计10%14总 计157第三节 间接费用投资估算 税金10%，调试费6%，运输费4万元，第三节 工程总投资本项目工程总投资为186万元沼气利用系统20万第十二章 运行费用分析第一节 计费标准1、物耗计费标准电 0.60元/KW 运行费用11.5元 4、沼气利用产生收益 处理系统经UASB每日去除COD 900kg，产生沼气450M3，回收率按400立方计算，折合2元一立方，经济效益800元天天。冬天沼气要加热原水，所以没什么收益。 每十二个月直接运行费用：200吨水平均1.3元一吨，年运行费用：9.4万沼气经济效益29万猪粪效益依据当地域情况取费第十三章 工程工期系统工艺调试第240天各阶段进度横线图第180天第120天第90天第60天第30天安装工程施工土建施工阶段工程设计