牛场污水处理及综合利用工程.docx

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牛场污水处理及综合利用工程

养殖污水处理及综合利用工程

初

步

方

案

编制日期：

xx年xx月

第一章概述

1.1项目概况

项目名称：

xx污水处理及综合利用工程

设计规模：

污水处理量300m³/d

项目性质：

新建

建设单位：

建设地点：

方案编制单位：

1.2建设单位简介

xx位于xx省xx市xx镇xx农场，主要饲养奶牛，饲料规模为5000头。

项目主要的污水来源有牛粪尿、冲栏水、奶瓶清洗水、员工生活污水、场区初期雨水等，经初步测量，牛粪尿、冲栏水水量约为150-400m3/d，平均为220m3/d；奶瓶清洗水水量约为50m3/d；员工生活污水约为15m3/d。

1.3方案编制单位简介

1.4项目存在的问题及解决思路

1.4.1项目存在的问题

xx主要饲养奶牛，规模为5000头。

项目主要的污水来源有牛粪尿、冲栏水、奶瓶清洗水、员工生活污水、场区初期雨水等，经初步测量，牛粪尿、冲栏水水量约为150-400m3/d，平均为220m3/d；奶瓶清洗水水量约为50m3/d；员工生活污水约为15m3/d。

xx存在以下环境污染问题：

牛粪尿、冲栏水经明沟收集，沉砂后经干湿分离机完成粪污干湿分离，干粪渣外运养殖蚯蚓，污水提升至场区的六个污水储存池，存放3个月后排入附近田地，储存池中的污水浓度较高，易对周围田地造成污染。

奶瓶清洗水经厂区现有污水处理设施处理，污水处理设施处理能力为120m3/d，经现场勘查，现有污水处理设施并未运行，奶瓶清洗水经明沟排入附近水体，造成附近水体污染问题。

员工生活污水经化粪池初步处理后排入附近水体，造成附近水体污染问题。

1.4.2解决思路

参考项目环境影响评价资料，环评要求奶牛场污水必须经处理后达到《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596-2001）后排放。

参考奶牛养殖业污染治理工程设计规范和以往工程经验，拟提出以下解决思路。

奶牛场牛粪尿、冲栏水、奶瓶清洗水、员工生活污水统一汇集至调节池，调节池出水进入基质池，利用工程菌的生长代谢作用，分解污水中的COD、N、P等污染物，基质池出水进入绿狐尾藻生态湿地进一步降解污水中的COD、N、P、SS等污染物，生态湿地出水作为周边农田的水肥，用于农田灌溉和施肥。

奶牛场污水经初步处理后用作水肥的解决思路，是一种新型、先进的种养结合模式，既解决了悠然牧业奶牛场牛粪尿、冲栏水、奶瓶清洗水和员工生活污水污染周边农田、水体的问题，又解决了周边农田化肥过度施用的难题。

项目奶牛养殖区、沉淀池、基质池、生态湿地以及农田分布如下图所示。

图1.1项目现场卫生航拍图

1.5项目建设的必要性

1.5.1国家环保政策的要求

近年来，我国畜禽养殖业发展迅速，在保障城乡畜禽产品供应、促进农民增收、活跃农村经济方面发挥了重要作用。

但随着畜禽养殖业不断发展，养殖废弃物产生量也大幅增加。

早在2012年，环境保护部出台了《关于全国生态和农村环境监察工作的指导意见》，明确要求各地环保部门加强对规模化畜禽养殖场（小区）的环境监察工作；

2013年，农业部和环保部联合印发了《全国畜禽养殖污染防治“十二五”规划》；

2014年，国务院发布了《畜禽规模养殖污染防治条例》（国务院令第643号）；

2016年农业部和环保部又联合印发了《畜禽养殖禁养区划定技术指南》，目的是推进畜禽养殖污染防治，引导畜牧业绿色发展；

2016年12月30日，农业部印发《农业资源与生态环境保护工程规划（2016-2020年）》的通知。

对未来五年，我国农业生态保护和污染防治制定了详细的工作部署，重点提到了畜禽养殖污染治理。

“环境污染事故行政责任追究办法”规定：

一旦发生环境污染事故，对产生环境污染事故的企业予以停产整顿。

不仅直接肇事者难辞其咎，而且还要对相关责任人及主要领导责任者追究民事责任甚至刑事责任。

造成一般环境污染事故的，给予有关责任人记过以上行政处分；造成重大环境污染事故的，给予有关责任人及负主要领导责任者降级以上行政处分；造成特大环境污染事故的，给予有关责任人、负主要领导责任者及负重要领导责任者撤职以上行政处分。

同时，还可视情节轻重对有关责任人给予通报批评、调离、免职、辞退、责令辞职等行政处理。

构成犯罪的，移送司法机关依法追究刑事责任。

尚不构成一般环境污染事故也要追究责任。

因此，为改变企业目前环保现状，避免出现环境污染事故，增加环保处理设施，是国家环保政策的需求。

1.5.2企业持续发展的需求

随着奶牛行情的上涨和规模的扩大，奶牛养殖企业都处于需求量旺盛，企业的持续发展，确保环境污染问题得到彻底的整治，避免因为环保问题被强制停产或扩建需求得不到批复等，且环保问题不仅会造成直接的经济损失，也会给企业带来不良的声誉。

采用种养结合方式，将奶牛产生的污染物变成附近农田的有机肥，是企业持续发展的需要。

1.5.3农民对生活质量的需求

奶牛养殖粪污不经治理或治理不到位，直接排放到生活环境中，粪污中的COD、N、P、K直接污染地表水和地下水，造成水体富营养化，周围水体受到不同程度的污染而影响下游水产养殖，造成鱼虾大量死亡。

给附近居民的生活和生产造成了严重影响。

随着社会的进步和发展，农民对生活环境和生活质量的要求越来越高，怎么确保附近居民拥有山清水秀、和谐自然的生活环境，是xx必须考虑的问题之一。

第二章设计方案

2.1设计原则

根据养殖场污水水质和厂区用地特点，因地制宜的设计符合现场特点的污水处理设施，具体如下：

①严格遵守国家对环境保护、废水治理制定的法规、标准及规范；

②满足业主方要求，充分利用现场条件，力求选择工艺成熟可靠、适应性好、操作方便、易管理和维护、处理效果好、出水水质稳定的方案。

③总图布置考虑业主发展需求，设计力求美观、大方；建构筑物布局紧凑、合理，设施及管线布置流畅、整齐；管道便捷直通，尽量采用重力流；场区内合理设置通向各建构筑物及设施的道路。

2.2设计依据

《中国人民共和国水污染防治法》（中华人民共和国主席令第八十七号）；

《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596-2001）；

《农田灌溉水质标准》（GB5084-2005）；

《畜禽养殖业污染治理工程设计规范》（HJ497-2009）；

《畜禽养殖污染防治最佳可行技术指南》；

《人工湿地污水处理工程技术规范》（HJ2005-2010）；

《人工湿地污水处理技术规范》（DGTJ08-2100-2012）；

《给水排水设计规范》（第一、二、五册）；

《低压配电设计规范》（GB50054-2011）；

《室外排水设计规范》（GB50014-2006（2014年版）；

《厂矿道路设计规范》（GBJ22-1987）;

《公园设计规范》（CJJ48-92）;

《城市道路绿化规划与设计规范》（CJJ75-97）。

2.3设计进水水质、水量

项目主要的污水来源有牛粪尿、冲栏水、奶瓶清洗水、员工生活污水、场区初期雨水等，经初步测量，牛粪尿、冲栏水水量约为150-400m3/d，平均为220m3/d；奶瓶清洗水水量约为50m3/d；员工生活污水约为15m3/d。

结合业主提供的资料及相关要求，污水处理系统设计处理规模为300m3/d，设计进水水质如下表所示。

表2.1设计进水水质（单位：

mg/L，pH值除外）

特征污染物

pH

COD

BOD5

SS

TN

P

进水水质

6-9

<10000

<4000

<10000

<1000

<300

2.4设计出水水质

本项目采用种养结合的方式，污水处理系统出水用于附近农田施肥，处理后出水SS浓度小于20mg/L，粪大肠菌群小于10000个/L，蛔虫卵小于2个/L。

2.5工艺流程

本项目牛粪尿、冲栏水、奶瓶清洗水、员工生活污水、场区初期雨水经收集后，采用基质池——生态湿地综合处理的方式，处理后的液体回用于周边农田。

图2.1污水处理工艺流程图

2.6绿狐尾藻生态湿地介绍

绿狐尾藻为中国科学院亚热带农业生态研究所研发的湿地植物，是治理畜禽养殖废水、农村生活废水的新技术。

绿狐尾藻湿地是介于水平潜流和表面流之间的一种湿地系统，它既有水平潜流人工湿地的高处理负荷，又具有表面流人工湿地的生态景观效果。

绿狐尾藻湿地以陶粒、火山岩、石灰石等作为填料载体，以绿狐尾藻作为主要植物，通过绿狐尾藻对废水中有机污染物、氮、磷等的大量吸收以及填料床中微生物的分解作用使受污染的水体得到净化。

绿狐尾藻在富含氮、磷的水体中生长迅速、生物量大，每年3月至12月都是其生长期，它对环境中氮的吸收能力强，植株含氮量高。

另外，绿狐尾藻向水体泌氧，利于强化绿狐尾藻复杂根系中的微生物群落代谢，微生物净化水质的主要途径为：

NH4+→NO3-→NO2-→NO→N2O→N2

NH4+→NO2-（+NH4+）→N2

COD＋O2→CO2＋H2O

绿狐尾藻湿地植物和微生物对输入污水中COD、氮和磷的消减率在90%以上。

该技术2014年在浙江省嘉兴市、绍兴市的“五水共治”中发挥了显著作用，2015年在xx、湖南、浙江、重庆、贵州、江西等省市得到了推广应用取得良好效果，它既能作为常规废水处理工艺的替代工艺又能作为一种深度处理工艺来满足现有污水处理设施提标改造及稳定出水的要求。

同时，绿狐尾藻营养价值较高，可做优质青饲料。

绿狐尾藻植株粗蛋白含量17.0%左右、粗纤维含量36.9%，赖氨酸、苏氨酸、谷氨酸、天冬氨酸等氨基酸含量显著高于三叶草（一种优质牧草），富含Ca、Mg、Zn、Fe、Mn等微量元素，有害物质（如重金属等）积累量较低。

在资源化利用方面具有得天独厚的优势，可作为青饲料喂养畜禽，实现资源循环利用。

生态湿地技术具有以下特点：

①充分利用生态系统中植物和微生物的生化功能，最大限度的提高生态系统中养分资源的循环利用效率。

②整个系统停留时间长，耐冲击负荷能力强，生态系统中植物对氮磷吸收能力突出，处理水质稳定可靠。

③处理设备设施少，无动力，投资省。

④管理简单，生长收割的植物可实现经济收益。

⑤生态环境好，无臭味。

生态系统所采用的植物生长季节长，绿化效果好。

⑥污泥量少，不需单独建设污泥处理设施，节省投资及运行费用。

⑦收割的湿地植物经简单加工后，可作为养鸡、鸭、牛、草鱼等的饲料，实现资源循环利用。

图2.1绿狐尾藻生态湿地实景图

第三章建构筑物及设备选型

3.1主要建构筑物和设备设计

3.1.1收集池（利旧）

场区已有六个污水储存池，体积约为2.7万m3，利用场区已有的污水储存池收集项目产生的牛粪尿、冲栏水、奶瓶清洗水、员工生活污水，进行水质水量调节。

污水储存池中的微生物新陈代谢初步分解污水中的COD、N等污染物，同时污水中的SS通过重力作用自然沉降。

3.1.2基质池

作用：

利用基质池中的微生物

降低污水中的COD、N、P、SS等污染因子的浓度。

数量：

2座

尺寸：

78.0m×26.0m×1.0m（超高0.3m）

说明：

Ⅰ级生态湿地种植绿狐尾藻，美人蕉点缀种植。

湿地从上至下依次为200mm土壤覆盖层、500mm填料层、HDPE防渗膜+土工布和100mm碎石垫层。

3.1.3生态湿地

3.1.4农田

3.2主要建构物主及设备清单

第四章工程投资估算

4.1估算依据

4.2投资估算表

第五章设计及环境效益

5.1环境效益分析

5.2社会经济效益分析