邯郸每天100方养殖废水一体化污水处理工艺设计

邯郸每天100方养殖废水一体化污水处理工艺设计

1.2 设计规模、水质及排放标准

1）设计规模

根据甲方提供资料：日处理量：10m³/d；设计按每天24小时运行，即每小时设计处理量为0.42吨/小时。

2）设计水质和排放标准

根据甲方提供资料，该项目中处理的废水主要来自养殖场排放废水，其中进出水质指标如下表所示：

原水水质：由甲方提供，甲方检测水质结果如下。

出水水质：根据甲方要求，污水处理站出水水质需满足《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596-2001）。

邯郸每天100方养殖废水一体化污水处理工艺设计

1.4 主要构筑物及设备

1）主要构筑物

设备基础、设备间；

2）主要设备

一体化生化污水处理成套设备、细格栅、潜污泵、罗茨风机、PAC加药装置、PAM加药装置、二氧化氯发生器、臭气收集系统、液位控制系统、PLC电控系统等。

1.5 工程投资预算

土建投资：8.10万元

设备投资：25.21万元（我公司供应设备总价格）

工程总投资：土建投资+设备投资=33.31万元

1.6 工程占地预算

土建占地：24㎡

设备占地：24㎡

工程总占地：为上述占地的总和=48㎡ 

1.7 处理成本预算

本工程设计处理成本为0.38元/吨污水

2.2设计原则

1）、依据污水水质特点，采用*、成熟、可靠的处理工艺和设备，实用性和*性兼顾，保证污水达到甲方要求的出水指标——《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596-2001）排放标准。

2）、方案设计中尽量减少占地，合理布局，节省投资。

3）、方案选择稳妥可靠、技术*、投资省、运行费用低、管理简单、维修量少、运行灵活的污水处理工艺和设备,确保污水处理站*稳定运行达标排放。

4）、设计中尽量降低建设费用，减轻负担，达到低投入、高收效的目的。

5)、设计中必须贯彻执行国家和地区有关环保的政策，符合国家有关法规、规范及标准。

6）、根据实际情况，控制柜采用可编过程控制器（PLC）控制，可实时监控运转情况，具备各种故障的自动保护，另配套独立的PLC控制手动控制,手动、自动控制可切换。

7）、污水处理设施能够耐高峰冲击负荷以适应水质水量的变化，可实现超越排放。

8）、必须充分考虑污水处理系统配套设施的减振、降噪、采取有效措施，防止对环境产生二次污染。

9）、必须充分考虑污水处理站在处理过程中产生的环境污染及臭气排放。

10）、所有外购件及设备的供货方应属于《城市污水处理设备*产品目录》中的设备生产厂或进口产品，须具有省级以上检测部门颁发的技术评审证书或产品质量合格证书及相关的技术资料、效果检测报告等。

11）、供货单位应设计要求选择设备。设备的功能应是技术*、运行安全、性能可靠，适应负荷变化，操作管理方便，易损部件少，维护检修方便，占地少，噪音低，减震效果好、防腐性强，拆卸简单，材料选择合理等条件。不可更换的设备主体使用总寿命不应小于15年，机电设备寿命不应小于5年。并提供设备类型、主体部分材质、设备选型说明及品牌、制造厂家、防腐、安全保护措施等有关文件。

12）、污水处理集水池均采用钢筋混凝土水池，处理池采用一体化污水处理钢设备，并设有独立的设备、控制等位置。

13)、以保护城市水源，改善城市环境，促进开发共同发展为目的，对该区生活污水进行治理，应充分发挥建设该项目的社会效益和环境效益。

2.3 设计、施工范围及服务

2.3.1本工程的设计范围：

污水处理系统的工艺、设备、电气、自控等的全部内容。

    1）工艺设计。本方案工艺设计从化粪池出口到污水达标排放口，包括污水处理站的工艺设计、设备制造、安装调试，不包括格栅渠前、消毒池后污水收集处理的设计。污水由用户直接接入污水处理站格栅池，排水管以设备外一米处为交接点。

2）电气设计。现场各设备、电器的连接，包括设备的自动控制、监控等，以污水处理设备电控柜为交接点，由甲方负责将三相电源接至现场配电柜。

2.3.2施工范围及服务

1）污水处理站的所有土建部分由业主组织人员负责施工。

    2）污水站的总进、出水主管由业主负责。

    3）污水处理设备及设备配件均由我公司负责提供。

4）污水站的所有安装工作（包括设备的电源接线工作）由我公司负责。

5）污水站的系统调试工作由我公司负责。

6）我公司负责提供系统操作规程。

7）我公司负责甲方人员的培训工作。

3.1、工程设计规模

    根据甲方提供资料和要求，本污水处理厂设计规模为：日处理量：10m³/d；设计按每天24小时运行，即每小时设计处理量为0.42吨/小时。设计规模满足污水处理需求。

3.2、设计进出水水质

根据甲方提供资料，该项目中处理的废水主要来自养殖废水，因甲方尚未提供进水水质参数，本次设计参照常规养殖废水水质进行设计；

3.3.1 选址原则

污水处理厂厂址选择前，必须明确任务，进行充分的研究调查。应根据工艺等实际情况综合考虑，选出适用的，系统优化的，工程造价低，施工及管理方便的厂址。应遵循下列各项原则： 

(1) 应考虑污水处理现状、污水排放情况、排水管道系统现状分布；详细了解城市近期和远期发展规划，包括人口增加造成的处理量增加，以及周边区域的规划。因此要充分的考虑远期发展的可能性，一般要留有扩建的余地。

(2) 应当与选定的污水生理工艺相适应，以便控制高程和动力等设计因素。

(3) 无论采用什么处理工艺，都应尽量做到少占农田和不占良田。

(4) 厂址必须位于集中给水水源下游，并应设在城镇、工厂厂区及生活区的下游和夏季主风向的下风向。为保证卫生要求，厂址应与城镇、工厂厂区、生活区及农村居民点保持约300m以上的距离，但也不宜太远，以免增加管道长度，提高造价。

(5) 当处理后的污水或污泥用于农业、工业或市政设施时，厂址应考虑与用户靠近，或者便于运输。当处理水排放时，则应与受纳水体靠近。

(6) 要充分利用地形，应尽量利用有适当坡度的地方，以满足污水处理构筑物高程布置的需要，减少土方工程量，若有可能，宜采用污水不经水泵提升而自流流入处理构筑物的方案，以节省动力动力费用，降低处理成本。

(7) 厂址不宜设在雨季易受水淹的低洼处。靠近水体的处理厂，要考虑不受洪水威胁。尽量设在地质条件较好的地方，以方便施工，降低造价。

(8) 甲方应在遵循以上原则的情况下选择合适的污水处理站建设地址。

4、设备间内应提供符合要求的380V、220V电源。

5、应有大于2公斤水压的自来水水源（消毒设备用，预留Φ25管路接口）；投加管路（Φ25）应预埋至设备间；投加管路室外部分要埋至冻层以下；裸露在地上的管道部分要做保温措施；

6、设备间应做好通风设计，防止因二氧化氯泄露造成事故。

7、设备间内应有供暖设施，防止因温度太低造成管道堵塞、冻裂等。

8、设备间内有其他*设施。

3.4 甲方工程准备工作

本次工程设计包括土建部分和设备部分，为保证本工程顺利及时地完工，在本方案实施前需业主配合做好以下工作：

A、甲方选择合适的污水处理站建设施工地点；

B、将收集且经化粪池处理后的废水引至格栅池前，以格栅池外一米处为交接点。

C、参照我方要求进行土建部分的施工，但我方不负责土建部分工程质量。

D、一体化设备基础坑要求：做30厘米厚3:7灰土基础并夯实；灰土基础夯实后，上面做30厘米厚钢筋混凝土基础；

    E、设备安装完毕后，可根据设备荷载的多少决定是否在砖混墙框架上方做混凝土浇注（或用预制板水泥镶缝及需制作观察孔盖板）；

    G、格栅渠用于安置格栅，格栅池前端设置溢流管（旁通管道，便于系统的维护）；

    H、设备间要求：

1、设备间距污水处理设备安放处的距离应不大于15米。

2、设备间用于放置鼓风机、控制柜、消毒设备、加药设备等。

3、砖混结构，30平米左右。

4.2 污水的介绍及去除机理

养殖废水中污染物主要有三类：*类为悬浮物SS；第二类为有机污染物为CODcr、BOD5；第三类为无机营养盐N、P。

（1）SS的去除 

SS去除常用到的方法是格栅、沉砂、沉淀、气浮等。  

（2）BOD5的去除 

污水中的BOD5去除主要是靠微生物吸附与代谢作用，然后对吸附代谢产物进行泥水分离来完成的。生活污水BOD5的去除主要是好氧工艺。

（3）CODcr的去除 

污水中的CODcr去除的原理与BOD5基本相同，即CODcr的去除率取决于原污水的可生化性，它与污水的组成有关。一般生活污水BOD5/CODcr比值约为0.5，其污水的可生化性较好，可直接进行好氧处理。

（4）无机盐N、P的去除 

污水除磷脱氮的方法通常包括物理法和生物处理法。在生活污水中，氮以NH3-N 及有机氮形式存在，有机氮在好氧的条件下转为氨氮，而后在硝化菌的作用下变成硝酸盐氮，在缺氧的条件下，由于反硝化菌的作用及有外加碳源条件下，使硝酸盐变成氮气逸出，其余随剩余污泥一起排出。 

磷可通过污水中的聚磷菌在厌氧条件下，受到压抑而释放出体内的多聚正磷酸盐，同时释放的能量以吸收快速降解有机物，并转化为PHB储存起来，当这些聚磷菌进入好氧条件下时就降解体内储存的PHB而产生能量，用于细胞的合成和吸磷，形成高含磷浓度污泥，随剩余污泥一起排出系统。

4.3 污水处理工艺的选择

污水处理常用的生化处理工艺主要有厌氧处理工艺、水解酸化工艺和好氧处理工艺，现将各种处理方法的特点陈述如下：

4.3.1 厌氧生化法

    厌氧生化是指在无分子氧条件下通过厌氧微生物的作用，将废水中的各种复杂有机物分解转化为甲烷和二氧化碳等物质的过程，该工艺可用于中高浓度的有机废水处理。厌氧生化处理的典型工艺为UASB（上流式厌氧污泥床）工艺，该工艺在国内外有较多的成功实例。

厌氧生化法与好氧生化法相比具有以下优点：

1）应用范围广；2）能耗低；3）负荷高；4）剩余污泥量少；

5）厌氧活性污泥可以*存放，在停止运行一段时间后可迅速启动。

但是厌氧生化法也存在以下缺点：

1）厌氧微生物增殖缓慢，因而调试启动时间长，一般需要0.5-1年时间；

2）出水往往达不到排放标准，需进一步处理，一般在厌氧后串联好氧处理；

3）厌氧处理系统操作控制因素较复杂；

4）产生甲烷气体为易爆气体，若不加以利用，安全设置要求较高；

5）易产生硫化物，引起较大异味，造成空气污染。

4.3.2 水解酸化工艺

污水得水解酸化由以下三个个阶段组成：

1）水解阶段：在水解和发酵细菌的作用下，大分子物质如碳水化合物、蛋白质与脂肪水解和发酵转化为小分子物质如单糖、氨基酸、脂肪酸、甘油及二氧化碳等，固体物质水解为可溶性物质。

2）酸化阶段：在产氢产乙酸菌的作用下，把*阶段的产物转化为氢、二氧化碳和乙酸。

3）产乙酸阶段：在产氢产乙酸菌的作用下，上一阶段的产物被进一步转化为乙酸、氢气、碳酸以及新的细胞物质。

水解阶段是大分子有机物降解的必经过程，大分子有机想要被微生物所利用，必须先水解为小分子有机物，这样才能进入细菌细胞内进一步降解。酸化阶段是有机物降解的提速过程，因为它将水解后的小分子有机进一步转化为简单的化合物并分泌到细胞外。在实际的污水处理工程中，水解酸化往往作为生化处理的预处理单元。

水解酸化法的优点有：

1）抗冲击负荷能力强，能起到非常好的缓冲作用；

2）水解酸化池水力停留时间短，不会产生甲烷等有害气体；

3）建设费用较低，而且运行费用低，无电耗或只需小电耗；

4）污泥水解率高，减少脱水机运行时间，降低能耗，因此水解酸化的稳定性和经济性要远远超过其他预处理工艺。

但是水解酸化法的出水往往达不到排放标准，同样需进一步处理。

4.3.3生物接触氧化处理

生物接触氧化法是一种介于活性污泥法和生物滤池之间的生物膜法工艺，接触氧化池内设有填料，部分微生物以生物膜的形式固着生长于填料表面，部分则是以絮状悬浮生长于水中，因此它兼有活性污泥法和生物滤池的特点。

生物接触氧化法工艺特征：

1）由于填料的比表面积大，池内充氧条件好，生物接触氧化池内单位容积的生物量都高于活性污泥法曝气池和生物滤池，因此生物接触氧化池具有较高的容积负荷；

2）由于相当一部分微生物附着生长在填料表面，生物接触氧化法不需要设有污泥回流系统，也不存在污泥膨胀问题，运行管理简便；

3）由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流属于*混合型，因此生物接触氧化池对水质水量的骤变有较强的适应能力。

4）采用的DBI型辫式填料。具有良好的传质效果，对有机物去除效果高，耐腐蚀，不堵塞，易于安装，易于挂膜。

5）操作简单、运行方便，易于维护管理，不产生污泥膨胀现象，也不产生滤池蝇。

6）生物接触氧化处理技术具有多种净化功能，除有效地去除有机污染物外，对脱氮和除磷也有一定的效果。

由于采用了前置厌氧水解池，形成厌氧——好氧除磷脱氮工艺，具有一定的脱氮除磷作用。

生物脱氮过程由硝化和反硝化两步完成。硝化是将氨氮氧化成硝酸盐，在好氧条件下完成。反硝化是将硝酸盐还原成氮气从水中脱出，在缺氧条件（无分子氧但有硝酸盐态氧）下和具有有机物供给反硝化菌碳能源时才能完成。因此传统的生物脱氮为硝化—反硝化工艺，在反硝化前要投加有机化学药剂，流程复杂，构筑物多。

前置反硝化脱氮技术，先将污水引入缺氧段，在其中以污水中的有机物作为碳能源，对硝酸盐进行反硝化脱氮，有机物得到初步降解；然后进入好氧段，其中有机物进一步降解和硝化。

生物除磷流程由厌氧段（无分子氧和硝酸盐态氧）、好氧段和二沉池组成。活性污泥中的一些细菌具有在厌氧条件下释放磷和在好氧条件下过量吸收磷的特点，通过排放富磷剩余污泥将磷从水中去除。

通过多年的设计、运行实践及改良，生物接触氧化法处理城市污水已表现为技术*、高效低能、投资省、运行稳定、出水水质好的成熟工艺，是一种深度二级处理工艺。

4.4 污泥处理与处置方法的选择 

目前，污泥的zui终处置有填埋、焚烧、堆肥和工农业利用四种途径。该厂的污泥主要来源于养殖污水，*可以再利用。只需在厂内进行预处理将有害物质去除，该厂的污泥用于农业是*可能的。目前暂时有困难，也可将污泥用于园林绿化，使污泥中的肥分得以充分利用，污泥也可得以妥善处置。 

在上述污水处理工艺中，生物处理系统采用前置反硝化方式脱氮，由于生物硝化系统属于低负荷工艺，污泥可得到充分的好氧稳定，因而污泥处理不设污泥消化系统。 综上所述，决定污泥*行浓缩处理，再由吸粪车吸走或（机械脱水后运出厂外填埋或用作农肥）。

4.5 污水处理站工艺流程 

本着投资省、运行费用低、操作管理方便的原则，向建设一个高效、紧凑、省地、节能的污水处理厂靠拢，本次设计zui终选择了技术优化集成的一体化污水处理设备。

本方案拟采用“氧化塘+水解酸化+生物接触氧化+絮凝沉淀+消毒”为主体的处理工艺。通过厌、好氧菌分解有机物达到降解去除污水中有机污染物质，然后再经絮凝沉淀去除悬浮物，zui后再经消毒去除有毒物质后达到污水排放要求。

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