養(yǎng)豬場1000噸每天污水處理方案11-10

1、養(yǎng)豬場1000m3/d 污水處理工程設(shè)計方案華南理工大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院二o一年十一月第一章概 述 2 1.1 項目背景 2 1.2 項目要求 2 1.3 設(shè)計范圍 2 1.4 設(shè)計依據(jù)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 2 1.5 設(shè)計原則 3 1.6 污水的水量、水質(zhì)和排放標(biāo)準(zhǔn) 3第二章方案選擇與工藝流程 5 2.1 水質(zhì)特征 5 2.2 工藝選擇論證 6 2.3 工藝流程 11 2.4 處理效果預(yù)測 15第三章廢水處理方案設(shè)計 17 3.1 總圖設(shè)計 17 3.2 單體設(shè)計 17 3.3 設(shè)施設(shè)備一覽表 24第四章經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo) 26 4.1 能源消耗費 26 4.2 藥劑費 26 4.3 設(shè)備日常維護(hù)費

2、26 4.4 人工費 27 4.5 運行費 27第五章技術(shù)服務(wù)和技術(shù)保證 28 5.1 技術(shù)服務(wù) 28 5.2 技術(shù)保證 28附錄 30第一章 概 述 1.1 項目背景規(guī)?；B(yǎng)豬基于先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備，科學(xué)的飼料配方及飼養(yǎng)技術(shù)，豬舍多采用縫隙地板，用水沖洗清理糞尿，每天要向外排放大量的糞尿污水。對這些糞尿污水若不積極開發(fā)利用，將會導(dǎo)致環(huán)境污染，破壞生態(tài)平衡，也必將帶來企業(yè)的經(jīng)濟損失。 因此， 需要配套建設(shè)污水處理項目， 處理豬場廢水 (包括尿、部分糞和豬舍沖洗水)以及生活區(qū)所產(chǎn)生的生活污水。項目建設(shè)地址位于廣西。受業(yè)主委托，本單位對該工程進(jìn)行方案設(shè)計。 1.2 項目要求該污水處理項目涉及豬場廢水(

3、尿、部分糞和豬舍沖洗水)以及生活區(qū)所產(chǎn)生的生活污水。根據(jù)項目污水的最終排放去向，以及當(dāng)?shù)丨h(huán)保局和業(yè)主對污水處理排放要求，本建設(shè)項目應(yīng)處理的污水經(jīng)處理后達(dá)到中華人民共和國畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)( gb18596-2001 )，方可排入附近水體。 1.3 設(shè)計范圍本項目的設(shè)計范圍包括項目位置內(nèi)廢水處理系統(tǒng)的工藝設(shè)計、土建工程、設(shè)備選型、電氣控制、設(shè)備制造安裝、技術(shù)服務(wù)和技術(shù)保證等內(nèi)容。 1.4 設(shè)計依據(jù)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范1.4.1 設(shè)計依據(jù)及參考資料業(yè)主提供的污水水質(zhì)水量資料畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)( gb18596-2001 )三廢處理工程技術(shù)手冊廢水卷環(huán)境工程手冊水污染防治卷其它相關(guān)資料1.4.

4、2 有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范室外排水設(shè)計規(guī)范( gb50014-2006 )污水處理工程項目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)(修訂) (2001)污水處理廠運行、維護(hù)及其安全技術(shù)規(guī)范(cjj605-1994)建筑給水排水設(shè)計規(guī)范(gb50015 - 2003)泵站設(shè)計規(guī)范( gb/t50265-1997 )混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范( gb50010-2002 )地下工程防水技術(shù)規(guī)范( gb50108-2001 )工業(yè)與民用供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范( gb50052-1995 ) 1.5 設(shè)計原則1. 貫徹執(zhí)行國家環(huán)境保護(hù)政策，嚴(yán)格執(zhí)行國家及地方的現(xiàn)行有關(guān)環(huán)保法規(guī)及經(jīng)濟技術(shù)政策。根據(jù)國家有關(guān)規(guī)定和業(yè)主的具體要求，合理地確定各項指標(biāo)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

5、；2. 本著技術(shù)上先進(jìn)、安全、可靠，經(jīng)濟上合理可行的原則，盡量采用技術(shù)成熟、流程簡單、處理效果穩(wěn)定的廢水處理系統(tǒng)。從降電耗、節(jié)約藥劑使用量方面精心設(shè)計，從技術(shù)經(jīng)濟上達(dá)到最佳效果；3. 通過優(yōu)化設(shè)計方案和設(shè)備選型，盡量降低工程投資，做到操作簡單、管理方便、運行費用低；4. 廢水處理配套設(shè)施選用優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，確保工程質(zhì)量，降低設(shè)備運行中發(fā)生故障的概率；5. 設(shè)計時充分考慮污水處理系統(tǒng)配套措施，嚴(yán)格控制二次污染(噪聲、污泥、異味)的產(chǎn)生。 1.6 污水的水量、水質(zhì)和排放標(biāo)準(zhǔn)1.6.1 污水的水量、水質(zhì)該污水處理項目涉及豬場廢水(尿、部分糞和豬舍沖洗水)以及生活區(qū)所產(chǎn)生的生活污水。依據(jù)業(yè)主要求，該項目的設(shè)

6、計處理量為 1000 噸 / 日。具體污染物情況見表1-1 。表1-1 廢水水質(zhì)cod6000bod53000ss10000nh3-n500注：單位為 mg/l1.6.2 排放標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)項目污水的最終排放去向，以及當(dāng)?shù)丨h(huán)保局和業(yè)主對污水處理排放 要求，本建設(shè)項目生產(chǎn)污水經(jīng)處理后要求達(dá)到中華人民共和國畜禽養(yǎng)殖業(yè) 污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(gb18596-2001 ),方可排入附近水體。上述標(biāo)準(zhǔn)和本項目治理指標(biāo)的具體值見表1-2。表1-2污水治理指標(biāo)值cod6000bod53000ss10000nh3-n500總磷8.0糞大腸菌群數(shù)10 個/ml蛔蟲數(shù)2.0 個/l注：單位為 mg/l ,大腸菌群數(shù)、蛔蟲數(shù)除

7、外22第二章方案選擇與工藝流程 2.1 質(zhì)特征2.1.1 廢水來源養(yǎng)豬場廢水主要來源為：1、豬欄沖洗水。每次豬出欄后，對豬欄和糞池進(jìn)行沖洗，排放沖洗豬欄污水；2、其它洗滌污水。2.1.2 廢水水質(zhì)特征豬場廢水的水質(zhì)特點不僅與豬糞尿的成分有關(guān)，而且還與豬場的精糞工藝有著密切的聯(lián)系。目前國內(nèi)外規(guī)?；B(yǎng)豬場存在的主要精糞工藝有3種:水沖式、水泡糞、和干清糞工藝。我國大部分規(guī)?；B(yǎng)豬場都是采用水沖式 工藝的。采用水沖式工藝方便快捷，但是會把豬糞、散落的飼料末連同豬尿一起全部沖洗到廢水中，故廢水中含有大量的固體懸浮物及膠體形態(tài)物質(zhì),且其他的污染指標(biāo)也很高。豬糞尿的主要污染物指標(biāo)見表2-1 o表2-1 豬

8、糞尿的主要污染物指標(biāo)污染物糞中尿中污水量（l/頭d）35 40ss134640210010300 11700cod2091521782417000 19500bod594118.48020.87700 8800從表2-1不難看出有機物、氨態(tài)氮（nh3-n）及磷（p）的濃度高是豬場 廢水的主要特點。有機物主要來源于豬排泄的糞尿，而豬糞中的有機物在豬 糞尿總有機物排放量中更是占到90%以上。當(dāng)采用水沖式精糞工藝時水中的懸浮物（ss）濃度至少是干清糞工藝的 2倍，考慮到兩種工藝用水量的不同， 可以知道在水沖式精糞工藝中，水中懸浮物的80%以上來源于豬糞及散落豬場內(nèi)的少量飼料粉末。結(jié)合以上的數(shù)據(jù)及分析

9、結(jié)果，可以知道豬場廢水中來 源于豬糞及散落飼料末的有機物大部分是以懸浮物或膠體的形式存在。在微 生物及其它因素的作用下，廢水中這些以懸浮物或膠體形式存在的有機物還 會發(fā)生脫穩(wěn)或水解等一系列的變化。止匕外，豬場廢水還具有以下特點：1、排水量大、廢水溫度低(多數(shù)豬場從防疫需要出發(fā)，用水取自地下水)2、沖洗欄舍的時間相對集中，廢水水量排放不均勻、沖擊負(fù)荷大。3、廢水固液混雜，而且粘稠度很大。有機物濃度高、含有大量的固體 懸浮物且還含有一定量的對人體有害的病原菌，屬于高有機物濃度、高 n、 p含量和高有害微生物數(shù)量的“三高”廢水。 2.2 工藝選擇論證2.2.1 設(shè)計水質(zhì)業(yè)主提供的廢水水質(zhì)情況見表2-

10、2 o表2-2 進(jìn)水水質(zhì)設(shè)計水質(zhì)cod ( mg/l ) bod 5 ( mg/l ) ss ( mg/l )nh 3-n ( mg/l )進(jìn)水60003000100005002.2.2 設(shè)計水量按照業(yè)主要求，污水處理運行能力為 1000 m3/d,本工藝設(shè)計操作時間按 24小時/天計算。2.2.3 工藝選擇本項目污染物處理工程所處理的污染源為養(yǎng)豬廢水，在此廢水中包含豬 糞壓縮水、豬尿液、糞便及地面沖洗水、部分生活污水，其水質(zhì)特點為水量 排放不均勻、沖擊負(fù)荷大，有機物濃度高、含有大量的固體懸浮物且還含有 一定量的對人體有害的病原菌。因此，項目建設(shè)以畜禽養(yǎng)殖污染排放標(biāo)準(zhǔn)(gb 18596-200

11、1)為指導(dǎo)依據(jù)，結(jié)合目前該養(yǎng)殖場生豬污染物排放的實際情 況，慎重選擇適宜的處理工藝技術(shù)路線及設(shè)備，采取經(jīng)濟有效、方便可行的 工藝流程，以達(dá)到最佳的處理效果和經(jīng)濟、社會效益。對于養(yǎng)豬場廢水的處理，從采用工藝技術(shù)來看，有厭氧處理、好氧處理、 厭氧好氧組合處理，以及氧化氧化塘、人工濕地等自然處理方法。針對本項 目水質(zhì)特點，采用“厭氧一好氧”耦合工藝。下面對該工藝進(jìn)行分析論證。由于該廢水 cod濃度較高，不宜直接采用好氧處理，需在好氧處理前 設(shè)厭氧處理單元。在“厭氧一好氧”耦合工藝中，廢水經(jīng)厭氧反應(yīng)后，大分 子的固體物質(zhì)降解為小分子固體物質(zhì)，不溶性物質(zhì)降為溶解性物質(zhì)。經(jīng)厭氧 反應(yīng)后，bod5/cod值

12、進(jìn)一步提高，使后續(xù)好氧生化反應(yīng)更加容易處理。同時，厭氧階段不需加溫、不需攪拌，處理的效果較好，可去除 7090%的有機物，剩余污泥量少（僅為好氧處理的1/51/10）。根據(jù)廢水的特性和以往的廢水處理的經(jīng)驗，經(jīng)過厭氧工藝處理后的廢水有機物濃度雖大大降低，但是達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，尤其是氨氮超標(biāo)，因而后續(xù)需要設(shè)置可同時去除氨氮和有機物的好氧處理單元。好氧出水經(jīng)過消毒，殺滅有毒有害微生物，然后達(dá)標(biāo)排放或回用于沖洗豬舍。（ 1 ）厭氧處理單元廢水厭氧生物處理是指在無分子氧的條件下通過厭氧微生物（包括兼氧微生物）的作用，將廢水中各種復(fù)雜有機物分解轉(zhuǎn)化成甲烷和二氧化碳等物質(zhì)，以去除大部分有機污染物。常用的厭氧處

13、理反應(yīng)器有厭氧生物濾池、厭氧膨脹床和厭氧流化床、uasb 、 ic 及 egsb 等。厭氧生物濾池是密封的水池，池內(nèi)放置填料，污水從池底進(jìn)入，從池頂排出。微生物附著生長在濾料上，平均停留時間可長達(dá)100d 左右。由于濾料費用較貴；濾料容易堵塞，尤其是下部，生物膜很厚，堵塞后沒有簡單有效的清洗方法，由于停留時間過長增加了基建費用，且養(yǎng)豬廢水的懸浮固體濃度較高故不適和采用此法。厭氧膨脹床和厭氧流化床： 床體內(nèi)充填細(xì)小的固體顆粒填料， 如石英砂、無煙煤、活性炭、陶粒和沸石等。污水從床底部流入，為使填料層膨脹，需將部分出水用循環(huán)泵回流，提高床內(nèi)水流的上升流速。一般認(rèn)為膨脹率為10%20%的為厭氧膨脹床

14、，膨脹床的顆粒保持相互接觸；膨脹率為20%-70%的為厭氧流化床，流化床的顆粒做無規(guī)則的自由運動。其優(yōu)點是，有機物容積負(fù)荷較高，水力停留時間短，耐沖擊負(fù)荷能力強等，但是耗能較大，出于經(jīng)濟的角度考慮不采用此方法。內(nèi)循環(huán) ic 厭氧反應(yīng)器是荷蘭 paques bv 公司在 uasb 反應(yīng)器基礎(chǔ)上設(shè)計開發(fā)的厭氧反應(yīng)工藝， 該工藝是為克服uasb 反應(yīng)器在處理低濃度廢水時cod 在 1500 以下） 為利于污泥顆粒化而控制較高的上升流速而研發(fā)的。 在處理中高濃度廢水時，與uasb 反應(yīng)器相比并無明顯優(yōu)勢。且該工藝為國外的專利產(chǎn)品，核心技術(shù)由國外公司掌握，如采用將會使投資成本提高幾倍。目前， ic 反應(yīng)

15、器僅在啤酒工業(yè)中應(yīng)用較為廣泛。膨脹顆粒污泥床 （ egsb ） 厭氧反應(yīng)器是荷 蘭 wageingen 農(nóng)業(yè)大學(xué)lettingga 教授等在 uasb 反應(yīng)器的基礎(chǔ)上開發(fā)的厭氧反應(yīng)工藝。 也是為克服uasb 反應(yīng)器處理低濃度廢水時的存在的問題而設(shè)計研發(fā)的。但是egsb 過大的高徑比導(dǎo)致其建設(shè)費用提高， egsb 最大的特點極小的 hrt ，也是以強制的外循環(huán)所消耗的大量的運行費用為代價的，且需要控制回流量以適應(yīng)不同的水質(zhì)水量，操作條件較為復(fù)雜，運行不穩(wěn)定，管理難度大。所以本工程厭氧階段選用經(jīng)設(shè)計改良的上流式厭氧污泥床反應(yīng)器，設(shè)計充分考慮了實際工程中常出現(xiàn)的問題，重新設(shè)計進(jìn)水方式，并進(jìn)行了大量的

16、實驗研究，研究表明，該布水系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)廢水在整個反應(yīng)器的過水?dāng)嗝嫔暇鶆蚍植?，使廢水中有機污染均勻、充分的與反應(yīng)區(qū)中的污泥混合接觸，可最大限度的發(fā)揮全部微生物的處理功能，并獲得了極好的穩(wěn)定性。同時針對傳統(tǒng)的上流式污泥床反應(yīng)器在處理高濃度有機廢水時，由于過強的產(chǎn)氣攪動而造成的污泥流失的問題，對三相分離器進(jìn)行了改進(jìn)，優(yōu)化了結(jié)構(gòu)的設(shè)計，解決了沼氣上升至沉淀區(qū)影響出水水質(zhì)的問題。經(jīng)過改良的反應(yīng)器，處理污水負(fù)荷和穩(wěn)定性將大幅提高，經(jīng)過厭氧工藝處理后的廢水有機物濃度可大大降低。（ 2 ）好氧處理單元好氧生物處理法 （aerobic bioremediation） 是在有游離氧存在的條件下， 好氧微生物降解有

17、機物，使其無害化、穩(wěn)定化的處理過程。微生物利用廢水中存在的有機污染物，作為營養(yǎng)源進(jìn)行好氧代謝。雖然厭氧生物處理等前處理工藝能在一定程度上降低廢水中的有機物含量，但因養(yǎng)豬廢水的濃度極高，特別是氨氮含量，大多數(shù)情況下仍無法達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，因此還需要進(jìn)一步進(jìn)行好氧生物處理。好氧脫氮處理工藝常用的有a/o工藝、sbr污水生物處理技術(shù)、a2/o工藝及氧化溝技術(shù)等，在好氧曝氣條件下，利用微生物代謝生長，將廢水中有機物分解利用，以提高出水水質(zhì)。a/o 生物處理工藝及其各種改進(jìn)型：其主要特點是將缺氧段放在工藝的第一級，同時設(shè)內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，向缺氧段回流硝化液。這是目前采用比較廣泛的一種脫氮工藝。主要存在的問題是：（

18、 1） a/o 工藝流程的處理水來自好氧池，含氮有機物的氨化和氨氮的硝化在好氧池內(nèi)進(jìn)行，因此，在處理水中還有一定濃度的硝酸鹽，如果沉淀池運行不當(dāng)，在沉淀池內(nèi)也會發(fā)生反硝化反應(yīng)，使污泥上浮，處理水水質(zhì)惡化。（ 2 ）處理含氮濃度高的廢水時，需要另行增加投堿設(shè)備以調(diào)節(jié)好氧池ph 值。在反硝化過程中，還原1mg 硝態(tài)氮能產(chǎn)生3.75mg 的堿度，而在硝化反應(yīng)過程中，將1mg 的 nh 3-n 氧化為 no3-n ，要消耗7.14mg 的堿度。那么，在a/o 系統(tǒng)中，反硝化反應(yīng)所產(chǎn)生的堿度只可補償硝化反應(yīng)消耗堿度的一半左右。因此，對含氮濃度較高的廢水必需另行投堿以調(diào)節(jié)ph 值。（ 3 ） a/o 系統(tǒng)

19、對進(jìn)水cod 去除率不夠高。碳源利用率低或有機物濃度低，都會影響反硝化的碳源需求，反硝化不能順利進(jìn)行，硝酸根便會大量積累，影響反硝化脫氮效率。sbr 序批式反應(yīng)器是一種間歇式活性污泥法，硝化和反硝化在一池中進(jìn)行，它不需回流污泥和混合液內(nèi)回流，靈活性較高。是一種適應(yīng)于中小規(guī)模處理和具有氮、磷去除效果的廢水處理工藝。其自動化控制要求較高，需要 自動儀表多，設(shè)備投資較大，如自動儀表失靈，需要手工操作時，勞動強度很大；為獲得較高的脫氮效果， sbr 工藝必須設(shè)有攪拌裝置，且不可避免存在污泥上浮現(xiàn)象；另外該方法對ss、色度的去除效果并不理想，必須輔以一定的前、后處理工序；廢水經(jīng)過sbr 法處理后，其中氨

20、氮含量仍然很高，需要在該工序后輔以化學(xué)方法除去。a2/o 生物處理工藝及其各種改進(jìn)型：a2/o 工藝分為厭氧、缺氧及好氧三個階段。污水經(jīng)一級物理處理后進(jìn)入?yún)捬醭?，聚磷菌可將菌體內(nèi)積貯的聚 磷鹽分解。隨后廢水進(jìn)入缺氧區(qū)，反硝化細(xì)菌就利好氧區(qū)中經(jīng)混合液回流而 帶來的硝酸鹽，以及廢水中可生物降解有機物進(jìn)行反硝化，達(dá)同時去碳和脫 氮的目的。接著廢水進(jìn)入曝氣的好氧區(qū)，聚磷菌除了吸收、利用廢水中殘剩 的可生物降解有機物外，此外還可主動吸收周圍環(huán)境中的溶解磷，并以聚磷 鹽的形式在體內(nèi)貯積起來。這樣，在消耗水中有機物的同時，此工藝也有了 良好的脫氮除磷效果。但該方法回流污泥中含有硝酸鹽進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)，對除磷 效果

21、有影響，脫氮也受內(nèi)回流比的影響。此外，硝化菌生長速率慢，世代期 長，需要在較長的泥齡下運行才可以正常生長，但聚磷菌為短世代微生物， 在較短的泥齡下運行時可獲得較高的除磷效率。且聚磷菌和反硝化菌都需要易降解有機物。另外，較長的泥齡還會導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)糖原累積，非聚磷微生物的增長而使除磷效率大幅度降低。倒置a2/o 工藝將缺氧區(qū)設(shè)在厭氧區(qū)前面，避免了回流污泥中的硝酸鹽對厭氧釋磷的影響，無混合液回流時流程簡捷并且節(jié)能，但是厭氧釋磷過程得不到優(yōu)質(zhì)易降解的碳源，且在無混合液回流時總氮去除效率不高。 改良 bardenpho 工藝流程由厭氧-缺氧 -好氧 -缺氧 -好氧無段組成，整個系統(tǒng)能夠達(dá)到較好的脫氮除磷效

22、果，但是池體分隔較多，池體容積較大，進(jìn)而大大增加造價，且流程較長，操作管理過于復(fù)雜。氧化溝生物處理工藝，屬于活性污泥法的一種改良，污水和活性污泥的混合液在環(huán)狀曝氣渠道中循環(huán)流動，氧化溝的水力停留時間可達(dá)1030h,污泥齡2030d,有機負(fù)荷很低，實質(zhì)上相當(dāng)于延時曝氣活性污泥系統(tǒng)。具運行成本低，構(gòu)造簡單，易于維護(hù)管理，出水水質(zhì)好、耐沖擊負(fù)荷、運行穩(wěn)定、并可脫氮除磷。氧化溝兼有完全混合式和推流式的特點，在控制適宜的條件下，溝內(nèi)同時具有好氧區(qū)和缺氧區(qū)，可使溝渠中進(jìn)行硝化和反硝化的過程，達(dá)到脫氮的效果，同時，使出水中活性污泥具有良好的沉降性能。此外，由于氧化溝采用的污泥齡很長，剩余污泥量較一般的活性污

23、泥法少得多，而且已經(jīng)得到好氧硝化的穩(wěn)定，因而不再需要硝化處理，可在濃縮、脫水后加以利用或最后處置。而且它不需混合液內(nèi)回流，因而運行費用低。氧化溝兼有完全混合式和推流式的特點，在控制適宜的條件下，達(dá)到脫氮的效果。經(jīng)過好氧處理后， bod 5去除率可達(dá)90%-99% ，脫氮率達(dá)85%左右，除磷效率達(dá)為 50%左右。其是一種公認(rèn)的耐沖擊負(fù)荷、操作簡單、處理穩(wěn)定、出水水質(zhì)好的技術(shù)。鼓風(fēng)曝氣氧化溝是將充氧設(shè)備和水流推動設(shè)備分開設(shè)置的一種工藝，在德國等歐美發(fā)達(dá)國家使用較多，國內(nèi)近些年新設(shè)計的污水處理廠采用此種處理工藝也日趨增多。該工藝采用鼓風(fēng)機供氣和高效率的微孔曝氣器在池底布?xì)獬溲?，同時采用潛水推進(jìn)器對溝

24、內(nèi)水流進(jìn)行推動。在運行時，根據(jù)來水負(fù)荷的變化，通過調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機裝置可使供給氧化溝內(nèi)的空氣量在零流量至裝置的最大供氣量之間進(jìn)行調(diào)節(jié)。同時，還可以開停任意數(shù)量的曝氣器單元，調(diào)整氧化溝缺氧段和好氧段的長度，以適應(yīng)不同進(jìn)水水質(zhì)和提高脫氮除磷效果的需要。由此可見，采用該工藝的污水廠運行靈活性大大提高，適應(yīng)的污水水質(zhì)、水量負(fù)荷變化范圍較寬。另外還提高了空氣中氧的利用率及充氧動力效率，使得曝氣設(shè)備裝機容量及能耗均相應(yīng)減少并可防止活性污泥在溝內(nèi)沉淀。此時，氧化溝設(shè)計可采用較大水深，一般為 6m ，節(jié)省了氧化溝及污水處理廠占地。由于微孔曝氣器的充氧性能及氧的利用率等隨溝內(nèi)水深（或水壓）的增加而提高，氧化溝水深增加

25、更加有利于氧的轉(zhuǎn)移和電能的節(jié)省。采用鼓風(fēng)曝氣氧化溝工藝既去除有機物同時還去除氮和磷的生化工藝，具有耐沖擊負(fù)荷和出水穩(wěn)定等優(yōu)點。污水處理效果與采用其他方式曝氣的氧化溝相同并有所提高，并能克服其他型式氧化溝的一些弊端。綜上所述，本單元采用鼓風(fēng)曝氣氧化溝工藝。 2.3 工藝流程2.3.1 工藝流程養(yǎng)豬廢水具有高有機物濃度、高 n 、 p 含量和高有害微生物數(shù)量的“三高”廢水的特點，屬較難處理的有機廢水。但其可生化性較好，目前廣泛采用的生化處理方法能達(dá)到較好效果。經(jīng)綜合比較各種處理方案，在保證水處理達(dá)標(biāo)的基礎(chǔ)上，充分考慮將來的運行成本，結(jié)合以往的工程實踐，設(shè)計采用厭氧好氧組合生物處理工藝。本工程項目廢

26、水水量大，在設(shè)計過程中充分考慮了建設(shè)及運行的成本。在保證水處理達(dá)標(biāo)的基礎(chǔ)上主要考慮兩個問題，一是盡量減少初期基建投資；二是盡量降低運行過程的能耗?；谶@樣的目的，綜合本單位多年從事環(huán)境裝備及廢水處理的工程設(shè)計經(jīng)驗，在對廢水的水質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了全面掌握的基礎(chǔ)上，采用如下工藝，工程流程見圖 2.1 。養(yǎng)豬廢水圖2.1 廢水處理工藝流程因養(yǎng)豬場廢水排放規(guī)律和工作時間聯(lián)系大，沖欄時間水量較大，而其 余時間廢水排放量相對較小，所以設(shè)置初沉調(diào)節(jié)池以均勻水質(zhì)水量。該池 主要用于除去水中較重?zé)o機物，并使廢水發(fā)酵酸化（酸化程度控制在20%40%左右），以利于后續(xù)的厭氧生物處理過程。廢水進(jìn)入初沉調(diào)節(jié)池，一 方面可使廢

27、水混合均勻，保證厭氧池的均質(zhì)進(jìn)水；另一方面在產(chǎn)酸菌的作 用下，可使廢水中的有機大分子和難生物降解有機污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易生物 降解的小分子物質(zhì)，從而極大地提高厭氧處理效率。厭氧池是該工程的關(guān) 鍵部分，其結(jié)構(gòu)和工藝決定著整個工程的成敗。通過廣泛地收集資料，結(jié) 合以往的工程實踐，并在實驗室進(jìn)行了相關(guān)實驗研究，本項目以適合養(yǎng)豬場實際情況、設(shè)計投資省、運行可靠、效率高為原則，設(shè)計采用上流式厭氧 污泥床（uasb）發(fā)酵工藝。好氧部分采用氧化溝工藝，主要利用微生物在 機械充氧作用下分解水中有機物，推流前進(jìn)，通過調(diào)控溶解氧濃度而達(dá)到 脫氮除磷的目的。好氧出水進(jìn)入沉淀池進(jìn)行泥水分離。設(shè)有污泥回流泵， 將活性污泥回

28、流至曝氣池。另設(shè)置廢污泥泵，將剩余污泥排入污泥濃縮池。2.3.2 主要構(gòu)筑物功能說明水力篩固態(tài)物質(zhì)被截留，過濾后的水從篩板縫隙中流出，同時在水力作用下， 固態(tài)物質(zhì)被推到篩板下端排出，從而達(dá)到固液分離目的，能有效地降低水中 懸浮物濃度，減輕后續(xù)工序的處理負(fù)荷。 初沉調(diào)節(jié)池對水中較大的顆粒物質(zhì)進(jìn)行沉降并將廢水的酸化程度控制在20 %40，以利于后續(xù)的厭氧系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，同時可防止因水質(zhì)波動大以及廢水在高峰期水量排放較大而造成對后續(xù)系統(tǒng)的沖擊。升流式厭氧污泥床當(dāng)廢水從 uasb 的污泥床底部流入與顆粒污泥層和懸浮污泥層混合接觸時，污泥中厭氧微生物分解有機物的同時產(chǎn)生大量微小沼氣氣泡，該氣泡在上升過程

29、中逐漸增大并攜帶著污泥隨水一起上升進(jìn)入三相分離器。當(dāng)沼氣碰到分離器下不的反射板時，折向反射板的四周，穿過水層進(jìn)入氣室；泥水混合液經(jīng)過反射板后進(jìn)入三相分離器的沉淀區(qū)，廢水中的污泥發(fā)生絮凝作用，在重力作用下沉降；沉降到斜壁上的污泥沿著斜壁滑回反應(yīng)區(qū)，使污泥床內(nèi)積累起大量的污泥；與污泥分離后的處理水則從沉淀區(qū)溢流堰上部溢出，然后排出 uasb 反應(yīng)器外。uasb 反應(yīng)器的特色主要體現(xiàn)在反應(yīng)器內(nèi)顆粒污泥的形成和三相分離器的使用，使反應(yīng)器內(nèi)的污泥濃度大幅度提高，污泥停留時間增大，水力停留時間也大大縮短。產(chǎn)氣和進(jìn)水的均勻分布可以形成良好的自然攪拌作用，促進(jìn)污泥與廢水的接觸混合。設(shè)計合理的三相分離器使污泥能

30、夠保留在反應(yīng)器內(nèi)，三相分離器起著氣液分離、液固分離的重要作用，是保證污泥床正常運行和獲得良好出水水質(zhì)的關(guān)鍵部位。為了防止三相分離器產(chǎn)生泄漏氣體的現(xiàn)象，三相分離器采用特別的設(shè)計，防止了憋水的情況產(chǎn)生，而且三相分離器和池體通過預(yù)埋件焊接。 鼓風(fēng)曝氣型氧化溝鼓風(fēng)曝氣型氧化溝的基本特征是曝氣池呈封閉的溝渠形，污水和活性污泥的混合液在其中做不停的循環(huán)流動，其水力停留時間長達(dá)1040 h,污泥齡一般大于20 do鼓風(fēng)曝氣型氧化溝兼有完全混合式和推流式的特點，溝內(nèi)同時具有好氧區(qū)和缺氧區(qū)。著眼于氧化溝中的一段，可發(fā)現(xiàn)沿著溝長存在著溶解氧濃度的變化，在曝氣器下游溶解氧濃度較高，但隨著與曝氣器距離的增加，溶解氧濃

31、度不斷下降，呈現(xiàn)出好氧區(qū)缺氧區(qū)好氧區(qū)缺氧區(qū)的交替特征，這一特征為硝化反硝化創(chuàng)造了良好的條件，硝酸鹽帶有的氧可以作為需氧量，反硝化過程可以補充硝化過程消耗的堿度，進(jìn)而使氧化溝達(dá)到良好的脫氮效果。在氧化溝的好氧區(qū)設(shè)微孔曝氣器，微孔曝氣器采用橡膠膜片的曝氣器，由于微孔曝氣器的開孔孔徑非常的小，所以能夠產(chǎn)生大量的小氣泡，從而提高溶氧效率。本方案提供了進(jìn)口和國產(chǎn)的兩種曝氣器供選擇，進(jìn)口曝氣器跟國產(chǎn)曝氣器相比， 膜片不容易硬化和脆化， 彈性更好， 具有更高的溶氧效率。缺氧區(qū)設(shè)液下推流器，建議選用國產(chǎn)推流器，葉輪材料采用不銹鋼。對于氧化溝的進(jìn)出水位置，一般要求污水和回流污泥流入氧化溝的位置應(yīng)與溝內(nèi)混合液流出

32、位置分開，其中污水流入位置應(yīng)設(shè)在缺氧區(qū)的始端附近，以使硝化反應(yīng)利用其污水中的碳源?；亓魑勰嗔魅胛恢脩?yīng)設(shè)置在曝氣設(shè)備后面的好氧部位，以防止沉淀池污泥厭氧，確保處理水中的溶解氧。氧化溝的出水應(yīng)該在曝氣器的上游，并且與進(jìn)水點和回流活性污泥點足夠遠(yuǎn)，以避免短流。為保證氧化溝正常運行，配置溶氧儀，分別探測氧化溝好氧區(qū)和缺氧區(qū)的溶解氧濃度，以保證在好氧區(qū)內(nèi)維持 2 mg/l 的溶解氧，在缺氧區(qū)內(nèi)維持 0.5 mg/l 的溶解氧。 二沉池沉淀池設(shè)在反應(yīng)池之后，以沉淀去除生物處理過程中產(chǎn)生的污泥，獲得澄清的處理水。 消毒池廢水經(jīng)過以上構(gòu)筑物處理后，雖然水質(zhì)得到了改善，細(xì)菌數(shù)量也大幅度的減少，但是細(xì)菌的絕對值還

33、十分可觀，并有存在病原菌的可能。因此，養(yǎng)豬廢水再排入水體前，應(yīng)進(jìn)行消毒處理。 污泥井污泥井用于收集二沉池排放的污泥，主要用于氧化溝污泥的回流。 污泥濃縮池污泥濃縮池用于收集沉淀池產(chǎn)生的污泥，通過采用污泥濃縮的方法來降低污泥中的空隙水，通過降低污泥的含水率，減少污泥體積，能夠減少池容積和處理所需的投藥量，縮小用于輸送污泥的管道和泵類的尺寸。本方案采用的濃縮池為重力濃縮池，其應(yīng)用最為廣泛，具有所需的設(shè)備少，管理簡單,且運行費用低等優(yōu)點。污泥濃縮池的上精液回流至初沉調(diào)節(jié)池，剩余污泥用泵提升至固體發(fā)酵 池進(jìn)行厭氧處理。固體發(fā)酵池如工藝圖所示，各個環(huán)節(jié)的糞渣進(jìn)入固液發(fā)酵池，進(jìn)行厭氧處理產(chǎn)沼氣，同時產(chǎn)品可

34、用作加工有機肥。 2.4處理效果預(yù)測豬場排放的廢水量經(jīng)處理后尾水的排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行畜禽養(yǎng)殖污染排放標(biāo) 準(zhǔn)(gb18596-2001)中水污染物最高允許排放限值要求，該標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)指標(biāo) 參數(shù)見表2-3。表2-3 廢水排放指標(biāo)codbod 5ss（個 /ml）（個 /l）排放指標(biāo)400150200808.0102.0廢水經(jīng)過各處理單元后的出水水質(zhì)預(yù)測，分析結(jié)果見表2-4表2-4各處理單元水質(zhì)指標(biāo)預(yù)測構(gòu)筑物codbod5ssnh 3-n初沉調(diào)節(jié)池進(jìn)水6000進(jìn)水3000進(jìn)水10000進(jìn)水500出水6000出水3000出水2000出水500去除率0去除率%0去除率%80%去除率%0升流式厭 氧污泥床進(jìn)水60

35、00進(jìn)水3000進(jìn)水2000進(jìn)水500出水1800出水750出水1200出水500去除率70%去除率%75%去除率%20%去除率%0鼓風(fēng)曝氣 型氧化溝進(jìn)水1800進(jìn)水750進(jìn)水1200進(jìn)水500出水360出水135出水960出水75去除率80%去除率%82%去除率%20%去除率%85%二沉池進(jìn)水360進(jìn)水135進(jìn)水960進(jìn)水75出水360出水135出水192出水75去除率0去除率%0去除率%80%去除率%0治理目標(biāo)v400150200沏第三章 廢水處理方案設(shè)計 3.1 總圖設(shè)計3.1.1 設(shè)計原則（ 1）處理構(gòu)筑物的布置緊湊，各處理單元毗鄰布置，最大可能減少沿程和局部水頭損失；（ 2）在總圖布

36、置上考慮遠(yuǎn)近期結(jié)合；（ 3）污泥處理構(gòu)筑物布置成單獨的區(qū)域，保證安全操作，方便管理；充分考慮綠化帶。3.1.2 廠區(qū)平面設(shè)計在首先滿足工藝流程簡潔， 順暢的前提下， 整個廠區(qū)基本上按功能分區(qū)：水處理區(qū)、污泥處理區(qū)。本處理構(gòu)筑物主要集中在廠址的東部，廠區(qū)的綠化以有利于保持和改善辦公條件為目的。廠區(qū)平面布置要求結(jié)合現(xiàn)有的條件，力求合理緊湊，用地較省，工藝流程通暢，可節(jié)約運行費用。在廠區(qū)附屬構(gòu)筑物和污水、污泥處理區(qū)之間設(shè)有綠化隔離帶，以盡量減少對環(huán)境的污染。 3.2 單體設(shè)計1水利篩數(shù)量：1 臺型號：sys1000附屬設(shè)備1） 污泥泵 1 臺2初沉調(diào)節(jié)池數(shù)量：1 座停留時間：24 h有效體積：110

37、0m3尺寸：25 mx20mx 6 m材質(zhì)： 附屬設(shè)備：1)2)3)3上流式厭氧污泥床數(shù)量： 容積負(fù)荷： 停留時間： 有效體積： 尺寸： 材質(zhì)： 附屬設(shè)備：1)2)3)4 氧化溝數(shù)量： 停留時間： 有效體積： 尺寸： 材質(zhì)： 附屬設(shè)備：1)2)3)4)5)6)磚砌提升泵 1 臺液位控制器1 套污泥泵 1 臺4座 2.2 kgcod/(m3 d) 30 h33030 m3 10 mx 10 mx 13 mrc配水系統(tǒng) 4 套三相分離器24 套4套1座56 h32333 m330 mx21 mx 4.5 mrc曝氣系統(tǒng) 1050個液下推流器7 臺鼓風(fēng)機1 臺溶氧儀3 套進(jìn)水整流裝置1 套出水整流裝

38、置1 套5二沉池數(shù)量： 表面負(fù)荷： 沉淀時間 有效面積： 規(guī)格：材質(zhì)：附屬設(shè)備：1)2)3)6消毒池數(shù)量： 停留時間： 尺寸：7污泥井?dāng)?shù)量： 規(guī)格：附屬設(shè)備：1)2)8污泥濃縮池數(shù)量： 停留時間： 有效體積： 尺寸： 材質(zhì)：附屬設(shè)備：1)2)0.6 m3/(m2 h)2.5 h69.5 m污泥泵1 臺 提升泵1 臺18 mx 4 mx 4.5 mrc進(jìn)水整流裝置1 套出水整流裝置1 套污泥泵 1 臺1座30 min15 mx 1 mx 1.8 m1座3 mx 3 mx 3 m污泥泵 1 臺污泥回流泵1 臺1座20 h73m304.4 mx4.8 mrc9固體發(fā)酵池數(shù)量：尺寸：材質(zhì)：附屬設(shè)備1)

39、10鼓風(fēng)機房數(shù)量：尺寸：材質(zhì)：附屬設(shè)備1)11 設(shè)備間數(shù)量：尺寸：材質(zhì)：2 座(一級消化池1 座 二級消化池1)一級：0 12.8 mx 11.6 m二級：8 8.0 mx 7.2 mrc池外套管式加熱器2 套1間5 mx 7 mx 3 mrc鼓風(fēng)機 1 臺1間5 mx 7mx 3 mrc表3-1主要設(shè)施設(shè)備一覽表 3.3設(shè)施設(shè)備一覽表序號構(gòu)筑物名稱規(guī)格（m）lxvw h單位數(shù)量材質(zhì)備注1初沉調(diào)節(jié)池25 m x20 m x6 m座1磚砌新建2上流式厭氧污泥床10 m x10 m x13 m座4rc新建3氧化溝30 m x21 m x4.5 m座1rc新建4二沉池18 m x4 m x4.5 m

40、座1磚砌新建5消毒池15 m x1 m x1.8 m座1磚砌新建6污泥井3 m x3 m x3 m間1磚砌新建7污泥濃縮池0 4.4 m x 4.8 m座1磚砌新建8固體發(fā)酵池一級：0 12.8 m x 11.6 m 二級：0 8.0 m x 7.2 m座2rc新建9鼓風(fēng)機房5 m x7 m x3 m座1rc新建10設(shè)備間5 m x7 m x3 m間1rc新建24序號設(shè)備名稱規(guī)格/型號工藝參數(shù)(kw)數(shù)量備注1水力篩sys1000一一1一2污泥泉g35-80 ( 4p)4 m 3/h3.72一3液位控制器液位桿式一一1一4提升泵g-37-8043.4 m 3/h , 12 m5.52一5進(jìn)水整

41、流系統(tǒng)一一一4一6三相分離器一一一24一7出水整流系統(tǒng)一一一4一8溶氧儀dc5300一一3一9微孔曝氣器215橡膠膜片一41050一10液卜推流器qjb4/6一7一11鼓風(fēng)機grb15025.00 m 3/min372一12進(jìn)水整流系統(tǒng)一一一1一13出水整流系統(tǒng)一一一1一14進(jìn)水整流系統(tǒng)一一一1一15出水堰一一一1一16污泥泵g35-80 ( 4p)37 m3/h, 18.7 m3.71一17污泥泵g35-80 ( 4p)37 m3/h, 18.7 m3.71一18污泥回流泵g35-80 ( 4p)37 m3/h, 18.7 m3.71一19污泥泵g35-80 ( 4p)37 m3/h, 18.7 m3.71一20提