搜索
50m3/d猪场养殖污水生物技术处理设计方案二〇一四年七月九日11工程概况本方案猪场存栏10000头（含大小猪），采用干清粪模式，所产生需要处理的废水水量约为50m3/d，废水类型为养殖污水。本工程属于新建工程，需要建设污水处理设施包含猪粪固液分离间、水解酸化沉淀池、沼气厌氧发酵池、调节沉淀池、好氧曝气池、兼氧稳定塘、络合池（包含生物富集床池）、砂滤好氧池、人工湿地。本方案实施后使出水水质达到《畜禽养殖业污染物排放标准》GB18596-2001。2设计依据及原则2.1设计依据（1）提供的生活污水的特点及相关原始资料。（2）中华人民共和国《污水综合排放标准》(GB8978-1996)（3）中华人民共和国《室外排水设计规范》（GB50014－2006）（4）中华人民共和国《建筑结构荷载规范》（GB50009－2001）（5）中华人民共和国《混凝土结构设计规范》（GB50010－2010）（6）中华人民共和国《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2011）（7）中华人民共和国《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068－2001）（8）中华人民共和国《城市污水再生利用城市杂用水水质标准》（GB18920-2002）（9）中华人民共和国《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069－2002）（10）中华人民共和国《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》（CJJ31－89）（11）中华人民共和国《污水再生利用工程设计规范》（GB/T50335－2002）（12）中华人民共和国《供配电系统设计规范》（GB50052－2009）（13）中华人民共和国《泵站设计规范》（GB50265－2010）（14）中华人民共和国《工业企业噪声控制设计规范》（GBJ87－85）（15）中华人民共和国《工业企业设计卫生标准》（GBZ1－2010）2（16）中华人民共和国《地下工程防水技术规范》（GB50108－2008）（17）中华人民共和国《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046－2008）（18）中华人民共和国《畜禽养殖业污染物排放标准》GB18596-20012.2设计原则2.2.1技术先进性原则污水处理工程应体现环保理念。所使用的工艺和技术应在未来十年内不会被淘汰，避免重复改造。因此在选择水处理工艺上应首先考虑设备和技术的先进性。2.2.2安全性原则由于水处理关系到周围人们的安全问题，如果出现水质超标，其影响面很大，是关系到大量人群身体健康的安全性问题。因此，本水工程推荐使用的处理技术和处理系统具有高品质的出水和安全保障措施。2.2.3系统模块性原则本工程原水收集量会随时间、季节不同而变化，同时考虑远期会增加污水产生量，为了减少运行成本，本工程考虑采用模块式的处理设备，可以根据产生污水量的情况进行系统运行组合，以减少运行成本。2.2.4污泥产生量少，二次污染小的原则污水处理工程产生的污泥的处理和处置费用较高，同时会产生二次污染，所以在选择工艺时，应首选污泥产生量小的工艺，减小对环境的二次污染。2.3设计范围在本设计方案的编制前期，对污水的水量、水质等因素进行了初步的检测，并收集了相关基础资料。同时，结合已建的类似养殖污水治理工程的实际情况，本工程设计有如下内容：（1）50m3/d养殖污水处理工程。（2）A/O、生物富集工艺相关设计。（3）污水处理工程运行费用分析。33废水水质资料3.1废水来源废水水量为50m3/d，废水类型为养殖污水。3.2设计进水水质废水类型为养殖污水，其污水水质如表3-1：表3-1污染物浓度一览表指标COD(mg/L)BOD(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)色度(稀释倍数)pH含量900036001000900100063.3处理后污染物排放指标达到《畜禽养殖业污染物排放标准》GB18596-2001表3-2污染物排放浓度一览表指标COD(mg/L)NH3-N(mg/L)pH含量≤380≤706~94人工湿地结合生物降解技术简介4.1人工湿地结合生物降解技术概述本工艺设计采用国内最先进的污水生物处理技术，人工湿地结合生物降解技术工艺是微生物在专用生物滤层内联合立体共生降解有机污染物，是一种新型废水处理技术。它利用湿地植物的根系膜将污水中的活性污泥和大分子有机物截留住，并供专业微生物分解消化，最显著特点是工程设计中采用了两栖植物和长根植物，较传统人工湿地有降解污染更高、不用担心堵塞4管网、蒸腾水分、除臭等优越性，同时，在经过生物富集器前级处理后的污水，再利用粗砂、砾石等生物滤层过滤降解技术后才进入人工湿地，使污染物更有效被截留、降解，从而出水水质更好，费用更低。4.2人工湿地结合生物降解技术的优越性（1）对污染物的去除率高，抵抗污泥膨胀能力强，出水水质稳定可靠，出水中悬浮物低。（2）湿地根膜生物立体生物系统实现了传统生化系统污泥龄STR和水力停留时间HRT的彻底分离，设计、操作大大简化。（3）湿地根膜的生态截流作用避免了微生物的流失，专业功能微生物可以在立体生物系统内可保持高的浓度，从而能提高体积负荷，降低污泥负荷。（4）由于SRT很长，生物立体生物系统又起到了“污泥硝化池”的作用，从而显著减少污泥产量，剩余污泥产量低，污泥处理费用低。（5）由于湿地根膜的生态截流作用使SRT延长，营造了有利于增殖缓慢的微生物。如硝化细菌生长的环境，可以提高系统的硝化能力，同时有利于提高难降解大分子有机物的处理效率和促使其彻底的分解。（6）人工湿地结合生物降解技术的活性物不因产水而损失，在运行过程中，活性物会因进入有机物浓度的变化而变化，并达到一种动态平衡，这使系统出水稳定并有耐冲击负荷的特点。（7）较大的水力循环导致了污水的均匀混合，因而使活性污泥有很好的分散性，大大提高活性污泥的比表面积。人工湿地结合生物降解技术系统中活性污泥的高度分散被截留吸附，是提高水处理的效果的又一个原因。这是普通生化法水处理技术形成较大的菌胶团所难以相比的。（8）湿地根膜生物立体生物系统易于一体化，易于实现自动控制，操作管理方便。54.3专业生物立体生态技术的营造与工艺流程专业生物立体生态系统的营造，在猪场现有并能提供的设施、场地上建立，合理排布，全程采用微生物来分解和降解污水中的污染物，并营造一个给微生物生长繁殖的良好环境。A、在好氧曝气池中加一个大于出水量4倍的泵，把池中的水抽回厌氧沼气池循环，以去除氨氮。B、二级络合池是络合剂投放池，可以在好氧曝气池后面增加一个投放络合剂的池以分解水中的污染物，若不建造的话也可以直接在好氧曝气池里面投加络合剂，但是在后面要增加一个沉淀出水池。C、人工湿地是灌溉的地，上面种有植物，可以依照本方案的设计建造，不建造的话，也可以利用猪场现在的草地、树林等。D、生物富集床，这是为了使出水更好增加的一套设备，有了这套设备，出水水质更稳定，而且水质也透亮，主要功能是截止微生物停留在反应池内，让污染物和微生物、酶有更多的接触时间而不随水的流走而流走。本设备业主可以选择性增添，建议是增添。下面是具体工艺流程图：好氧曝气池图4-1人工湿地结合生物降解技术工艺流程图5人工湿地结合生物降解技术工程估算5.1废水特性该废水为猪场污水，每天产生废水约50m³，出水污染物浓度高。5.2工程投资估算5.2.1固液分离装置和水解酸化池固液分离酸化沉淀厌氧沼气池好氧曝气池人工湿地络合池调节沉淀池猪场废水兼氧稳定塘生物富集床出水砂滤好氧池回流至厌氧沼气池6固液分离装置可以采用螺旋挤压式固液分离机进行粪水分离，分离出的猪粪做有机肥使用，污水直接进入水解酸化池进行酸化处理。水解酸化沉淀池，50立方米，停留24小时进行酸化预处理，主要作用是将固液分离出来的污水进行一定程度的酸化与沉淀，为后级厌氧消化减轻负荷。表5-1设施工程投资预算表序号名称规格单位数量单价总价（万元）备注1水解酸化池24墙3米高m³502001估算2固液分离套133含管道3合计费用4该环节已经有设施存在，故不作投资，若没有将增加投资。5.2.2沼气厌氧池该池主要目的是利用厌氧微生物降解污水中COD指标，污水提留时间为30天，池体采用0.8mm厚PE防渗胶皮构造，具有防渗效果佳，安装容易，构造成本低，使用年限长特点，同时，运营过程中若出现酸池、死池现象，可以不破坏池体结构直接进行处理，维护简单。该环节改进后污染的去除率将比传统工艺的沼气池出水COD去除率提升20%，出水水质COD在1000—1500mg/L。表5-2.2设施工程投资预算表序号名称规格单位数量单价总价（万元）备注1沼气厌氧池根据现场场地定尺寸，池高4米—5米m³150080122沼气设备套122火炬等3电气及进料泵套1214合计费用157该环节已经有设施存在，故不作投资。5.2.3调节沉淀池主要作为厌氧出水沉淀、缺氧分解、调节和稳定水质使用，该环节添加补充微生物，池子大小100m³。表5-2.3设施工程投资预算表序号名称规格单位数量单价总价（万元）备注1调节沉淀池根据现场场地定尺寸，池高3米—3.5米m³1002002估算2小计费用2该环节已经有设施存在，故不作投资。5.2.4好氧曝气池主要作为污水好氧生化处理，利用氧气和微生物去除污水中的COD、氨氮等，建设体积为100立方米。可以利用第一级稳定塘充当。表5-2.4设施工程投资预算表序号名称规格单位数量单价总价（万元）备注1罗茨风机风量：6m3/min功率：7.5kW台10.70.72电气及控制控制箱套130000.33曝气头套50500.254管、阀门套130000.354倍回流泵潜水泵台120000.26小计费用1.755.2.5兼氧稳定塘8该环节主要起到稳定沉淀作用，利用反硝化微生物进一步降解污水中的氨氮；为了节约建设成本，采用土塘模式构造，污水停留时间为40天。现已经有，利用第二和第三级稳定塘充当，无需投资。5.2.5络合池与生物富集床该环节主要是利用生物络合剂来络合水中的大分子有机颗粒、重金属等污染物，经过络合后的水进入沉淀池、再进入生物富集床，生物富集能产生集中且不因水流而流失的微生物，可以集中微生物力量进一步分解COD、氨氮等。为了节约成本和更连贯操作，该环节的池子采用串联的模式建造。表5-2.5设施工程投资预算表序号名称规格单位数量单价总价（万元）备注1络合池m³101800.182沉淀池m³301800.543生物富集池4*1.25*2m³101800.184生物富集床套41.14.44套串联5罗茨风机风量：2m3/min功率：2.2kW台135000.35含管道6电器控制套110000.17小计费用5.75其实在本级出水已经达到排放标准，为了出水效果更好，将考虑增加后续两道工艺。5.2.6砂滤好氧池9该环节利用砂、片石、砖渣等硬质多孔材质作为生物填料，通过微孔好氧培养硝化微生物去除污水中的氨氮，使出水更清亮，停留时间为1天。表5-2.6设施工程投资预算表序号名称规格单位数量单价总价（万元）备注1砂滤好氧池根据现场场地定尺寸，塘深3米—3.5米m³5020012滤料m³501500.753罗茨风机风量：5m3/min功率：5.5kW台10.50.54电器控制套110000.15小计费用2.35若不做池子，直接用挖机挖一个土坑，然后再上门铺上沙子做滤料将更省。5.2.7人工湿地本工艺设计采用国内最先进的污水生物处理技术，人工湿地结合生物降解技术工艺是微生物在专用生物滤层内联合立体共生降解有机污染物，是一种新型废水处理技术。它利用湿地植物的根系膜将污水中的活性污泥和大分子有机物截留住，并供专业微生物分解消化，最显著特点是工程设计中采用了两栖植物和长根狐尾藻植物，较传统人工湿地有降解污染更高、不用担心堵塞管网、蒸腾水分、除臭等优越性，同时，在经过生物富集器前级处理后的污水，再利用粗砂、砾石等生物滤层过滤降解技术后才进入人工湿地，使污染物更有效被截留、降解，从而出水水质更好，费用更低。表5-2.7设施工程投资预算表序名称规格单位数量单价总价备注10号（万元）1人工湿地1亩地，挖1米深m³66630.22草种初期引种，后面逐渐繁殖