年出栏5万头猪场项目污水处理工程方案.docx
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年出栏5万头猪场项目污水处理工程方案
种猪科技有限公司
废水处理工程
设
计
方
案
安徽省科为环境技术设备有限公司
2009年7月
1概述
概况
种猪科技有限公司贵池宝迪五万头原种猪场建设项目拟建项目位于*****村民组,总占地面积500亩,总投资20000万元。
项目总规模为2300头基础母猪的原种猪核心育种生产线一条,建成后种猪常年存栏量近25000头,年出栏50000头原种猪。
该项目的建成,将大幅度提高当地养殖规模和养殖的现代化水平,积极推动当地的养殖结构升级,有效解决农民就业,大幅度增加农民收入。
同时,还将带动项目区域内物流、包装、印刷等相关产业的发展,对当地现代农业快速发展和经济的增长起到拉动作用。
由于生产过程排放的废水含有粪便等污染物,还含有大肠杆菌、粪便链球菌等危害人体健康的致病菌。
若不对此废水进行处理直接排放,将会对环境造成严重污染。
受其委托,我公司根据相关资料编制了本设计方案。
公司简介
安徽省科为环境技术设备有限公司是一家以水处理业务为核心,集环保技术开发、应用及设备制造和工程总承包为一体的民营高新技术企业。
公司由一批致力于环保事业的专家和经验丰富的工程技术人员组成,在中、高浓度有机废水处理方面拥有多项达到国内先进水平的技术,并与国内多所大学、设计研究机构等建立了广泛的合作关系。
公司业务领域涉及环境工程、市政给排水及环境卫生工程等。
在废水治理方面,本公司已完成各类工程逾百项,例如在建项目:
安徽宝迪屠宰废水处理工程项目。
在废水处理的设计、施工、调试等方面,本公司不仅有着丰富的工程实践经验,并依靠优良的施工质量和技术服务,与客户建立了良好的合作关系。
设计依据
《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596-2001);
种猪科技有限公司的建设要求和基本资料;
我公司多年来从事废水设计、施工、调试、验收的实际经验;
国家现行的有关设计标准、规范,主要有:
1)《室外排水设计规范》GBJ14-87
2)《建筑结构荷载规范》GB50009-2001
3)《给水排水工程结构设计规范》GBJ69—84
4)《混凝土结构设计规范》GB50010-2002
5)《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002
6)《给水排水构筑物工程施工及验收规范》GBJ141-90
7)《低压配电设计规范》GB50054-95
8)《供配电系统设计规范》GB50052-95
9)《电力工程电缆设计规范》GB50217-94
10)《工业企业照明设计标准》GB50034-92
11)《仪表供电设计规定》HG20509-92
设计原则
1.本设计方案严格执行国家有关环境保护的各项规定,废水处理后必须确保各项出水水质指标均达标排放。
2.采用简单、成熟、稳定、实用、经济合理的处理工艺,保证处理效果,并节省投资和运行管理费用。
3.设备选型兼顾通用性和先进性,运行稳定可靠、效率高、管理方便、维修维护工作量少、价格适中。
4.系统运行灵活、管理方便、维修简单,尽量考虑操作自动化,减少操作劳动强度。
5.设计美观、布局合理。
6.设置必要的监控仪表,提高控制操作的自动化程度。
7.尽量采取措施减小对周围环境的影响,合理控制噪声、气味,妥善处理与处置固体废弃物,避免二次污染。
8.充分考虑系统对今后生产工艺变化给水质带来的变化的适应性,满足企业长期发展的需求。
设计范围
本次废水处理项目的总体设计,包括工艺、设备、建筑、结构、仪表、电控以及给排水等方面提出总体要求,具体内容如下:
1、工艺设计:
主要包括废水处理工艺和污泥处理及处置;
2、土建设计:
废水处理站各废水处理单元的建筑、结构设计;
3、设备设计及选型:
配套工艺通用设备的选型及非标设备的设计,力求经济高效;
4、电控、仪表设计:
结合废水处理站的情况,废水处理站尽量采用自动控制,关键部位设置测量监控仪表,确保废水处理站的运行经济、稳定;
5、给排水设计:
包括处理流程内用水点的给水设计及废水处理站界区内雨水、废水管线设计。
2水质、水量及排放标准
水质特点
废水来源:
项目废水主要为员工生活废水和养殖废水;
污染成分:
废水中主要含有粪便及微生物等,属无毒有机废水;
污染指标:
废水中主要污染指标为CODcr、BOD5、SS、NH3-N等,废水的BOD5/CODcr≈,可生化性较好,易采用生化处理为主的工艺;
废水水量
废水处理站按1000m3/d进行整体设计,按两班制运行计算,设计小时废水处理量为h,本次设计按h进行设计。
水质指标
根据****种猪科技有限公司提供的资料及我公司多年来从事该种废水设计、施工、调试、验收的实际经验,设计进水水质指标如下:
表2-1设计进水水质一览表
污染物名称
污染物浓度
CODcr:
≤mg/L
BOD5:
≤L
SS:
≤mg/L
NH3-N:
≤mg/L
排放标准
要求处理后的废水执行《畜禽养殖业污染物排放标准》GB18596-2001。
具体指标如下:
表2-2废水排放标准一览表
污染物名称
限值
CODcr:
≤400mg/L
BOD5:
≤150mg/L
SS:
≤200mg/L
总磷
≤8mg/L
NH3-N:
≤80mg/L
大肠杆菌:
≤10000个/L
3工艺选择
废水处理工艺的选择与废水性质及进、出水水质要求密切相关。
养殖场所排废水属中高浓度有机废水,可生化性良好,故该类废水易采用生化法处理工艺。
1、SS的去除
由于排放的废水中含有猪粪等杂质,处理方法采用在出水口位置设置人工粗格栅、人工粗格栅后面设置回转式机械格栅,再加竖流沉淀池以去除SS;
2、有机物的去除
养殖废水属于中高浓度有机废水,要做到项目的稳定达标,我公司结合该项目废水的特点及处理程度以及我公司类似工程处理经验,决定推荐USAB+CAST处理工艺方案供业主参考。
工艺特点
该工艺具有以下优点:
采用UASB厌氧处理工艺,能有效降解高浓度有机废水,为后续处理的有效性提供良好的保障;
采用CAST好氧处理工艺,能同时进行有机物的降解、硝化和反硝化以及生物脱氮除磷过程;
容积负荷高,耐冲击负荷能力强;
通过改变曝气时间能较好地缓冲进水水量和水质波动;
处理效果好,排出的剩余污泥稳定化程度高;
自动化程度高、工艺简单、维修方便;
无需设置二沉池,所需机械设备少;
能有效避免丝状菌繁殖,防止污泥膨胀。
工艺流程以及工艺设计参数
工艺流程如图1所示:
图4-1废水处理工艺流程框图
流程说明:
来自厂区的生产废水及生活废水经管道收集流经人工格栅及机械格栅去除较大悬浮固体等杂质后,直接进入混凝反应器进竖流沉淀池,废水在竖流沉淀池中去大量的猪粪,猪粪用泵至猪粪贮池。
出水进入酸化调节池内。
酸化调节池内设空气管预曝气搅拌均质均量后经泵提升至UASB,经回流水池进入CAST反应池进行好氧生化,CAST池上清液通过滗水器达标外排至回用水池,经消毒后回用至绿化、冲洗运猪车辆以及地面冲洗等,多余水外排。
CAST池产生的剩余污泥部分回流到生物选择器中,剩余污泥由污泥泵打出,定期排到污泥浓缩池进行浓缩,并送至带式压滤机房进行脱水,脱水后的干泥外运,浓缩池上清液及脱水后滤液回流至集水调节池。
Q=1000m3/d=42m3/h
废水→
格栅→
混凝+竖流沉淀池→
酸化调节池→
UASB→
CAST反应池→
达标排放
HRT(h)
V有效(m3)
出水CODcr(mg/l)
3780
1512
<
CODcr去除率(%)
负荷(kgCODcr/)
出水BOD5(mg/l)
<
BOD5去除率(%)
65
出水SS(mg/l)
<
SS去除率(%)
出水NH3-N(mg/l)
<
NH3-N去除率(%)
需氧量(kg02/d)
4主要构筑物设计及设备设计与选型
预处理系统
预处理系统共分3个部分:
格栅井、竖流沉淀池、酸化调节池及UASN+回流水池。
序号
名称
构筑物设计
设备设计
1
格栅井
功能:
放置格栅
尺寸:
3000×1200×4000(H)mm
数量:
1座
结构:
钢筋砼
人工格栅
型号:
GL-1200
数量:
1台
栅宽:
B=1200mm
栅隙:
b=
材质:
Q235
机械格栅
型号:
RAG-1200
数量:
1台
栅宽:
B=1200mm
栅隙:
b=
材质:
Q235
2
竖流沉淀池
功能:
去除废水中较大部分的猪粪
尺寸:
Φ10000×5500(H)mm
数量:
1座
结构:
钢筋砼
混凝反应器
型号:
KWHN-2500
数量:
1台
混凝搅拌器
型号:
6
功率:
N=
数量:
1台
加药装置
型号:
JY-1000
功率:
N=
数量:
2套
提升泵
功能:
提升沉淀物至污泥贮池
型号:
10-10-0
数量:
1台
功率:
N=
3
猪粪
贮池
功能:
贮存竖流沉淀池的猪粪
尺寸:
1500×3000×4000(H)mm
数量:
1座
结构:
钢筋砼
4
酸化调节
池
功能:
调节水量,暂存生产排水
尺寸:
6000×10000×4000(H)mm
数量:
1座
结构:
钢筋砼
废水提升泵
功能:
提升废水
型号:
数量:
2台(1用1备)
流量:
Q=50m3/h
扬程:
H=
功率:
N=
穿孔管
功能:
进行预曝气
型号;Φ
空气量:
Q=min
5
UASB
功能:
去除废水中有机物资
尺寸:
10000×14200×6500(H)mm
数量:
1台
结构:
钢筋砼
三相分离器
型号:
GLS
数量:
10套
水封器
功能:
保持UASB中气相一定压力
数量:
1套
材质:
Q235A
尺寸:
φ520×1200(H)mm
6
回流水池
功能:
UASB出水回流调节水质
尺寸:
10000×1500×3500(H)mm
数量:
2台
结构:
钢筋砼
回流水泵
型号:
80WG
数量:
2台
功率:
N=
CAST反应池系统
序号
名称
构筑物设计
设备设计
6
CAST反
应
池
功能:
好氧生化去除CODcr,BOD5
尺寸:
10000×16000×4800(H)mm
数量:
2座
总容积:
768m3
周期时间:
结构:
钢筋砼
鼓风机
型号:
3L42WD
功能:
为好氧消化提供气源
数量:
2台(1用1备)
风量:
Q=min
风压:
P=
功率:
N=
微孔曝气管
型号:
TUBE-600
数量:
260根
氧利用率:
15%
单管长度:
600mm
滗水器
型号:
PPS-150
功能:
排放废水
数量:
2台
处理水量:
Q=150~300m3/h
驱动功率:
N=
污泥回流泵
功能:
将CAST池反应区的污泥部分回流到生物选择器中
型号:
25-10-0
数量:
2台
流量:
Q=25m3/h
扬程:
H=10m
功率:
N=
回流比:
29%
污泥浓缩池系统
序号
名称
构筑物设计
设备设计
1
污泥浓缩池
功能:
浓缩剩余污泥
尺寸:
3500×3500×3500(H)mm
有效容积:
数量:
1座
结构:
钢筋砼
螺杆泵
型号:
G30-1
功能:
输送浓缩污泥至板框压滤机
数量:
1台
流量:
Q=h
扬程:
H=
功率:
N=
污泥脱水系统
污泥脱水系统为板框压滤机成套设备。
序号
名称
构筑物设计
设备设计
1
压滤机
板框压滤机(含附属设备)
型号:
40/320
数量:
1台
含加药、反冲洗以及主机
处理水回用系统
序号
名称
构筑物设计
设备设计
1
回用水池
功能:
贮存处理水回用兼作消毒池
尺寸:
5000×3500×3500(H)mm
数量:
1座
结构:
钢筋砼
加药消毒装置
功能:
投加氯片消毒
型号:
JY-1000
数量:
1台
管径:
DN=32mm
功率:
N=
回用水泵
功能:
回用水提升
型号:
数量:
1台
流量:
Q=50m3/h
扬程:
H=
功率:
N=
配管设计
1、设计范围
本废水处理装置界区范围内所有管道布置及材质。
2、设计依据
根据国内同类废水处理用材情况进行选材,以便更好的满足工艺要求。
3、管材选择
①设备间连接管采用焊接钢管
②加药管采用UPVC塑料管;
4、管道连接
①UPVC管采用粘接或法兰连接;
②热浸镀锌钢管采用丝扣、焊接或法兰接;
③焊接钢管采用焊接或法兰接。
5、法兰、管件的选择
①一般原则是与管道材质相同或相当;
②阀门形式以球阀或蝶阀为主。
6、敷设方式
①进出装置区重力流管道一般采用埋地敷设(或地沟);
②装置区内管道根据工艺要求进行敷设。
污泥处置
经压滤机脱水后污泥含水率可降至75%~80%左右。
脱水后污泥可送至垃圾填埋场填埋,切忌随意倾倒,以免产生二次污染。
主要设备
表4-1主要设备一览表
序号
设备名称
型号、规格
单位
数量
备注
1
人工格栅
GL-1200栅隙
台
1
2
机械格栅
RAG-1200栅隙
台
1
3
废水提升泵
Q=hH=N=
台
2
1用1备
4
混凝反应器
KWHN-2500
台
1
搅拌器
6
台
1
加药装置
JY-1000
套
2
5
提升泵
10-10-0
台
1
提升沉淀物
6
三相分离器
GLS
套
20
7
水封器
Φ520
套
1
回流水泵
80WG
台
2
8
鼓风机
3L42WD
台
2
1用1备
9
污泥回流泵
25-10-1
台
2
10
微孔曝气管
TUBE-600
根
260
11
滗水器
PPS-150
台
2
12
螺杆泵
G30-1
台
1
13
板框压滤机
40/520
套
1
14
加药消毒装置
JY-1000
台
1
15
回用水泵
台
1
平面布置
1、废水处理设备与相邻道路间距3米;
2、所有构筑物地面标高米;
5土建工程
工程地质状况
本工程方案设计时无地质报告,施工图阶段必须根据详细地质报告确定持力层地基承载力及基础埋深。
耐火等级、地震烈度
本废水处理工程耐火等级为二类,抗震按六度设防。
主要建筑物、构筑物
(1)格栅井为钢砼结构,一座,尺寸为:
m××(H)m;
(2)竖流沉淀池为钢砼结构,一座,尺寸为:
Φ×(H)m;
(3)猪粪贮池为钢砼结构,一座,尺寸为:
××(H)m;
(4)酸化调节池为钢砼结构,一座,尺寸为:
××(H)m;
(5)UASB池为钢砼结构,一座,尺寸为:
m×m×(H)m;
(6)回流水池为钢砼结构,一座,尺寸为:
m×m×(H)m;
(7)CAST反应池为钢砼结构,两座,尺寸为:
m×m×(H)m;
(8)污泥浓缩池为钢砼结构,一座,尺寸为:
×m×(H)m;
(9)回用水池为钢砼结构,一座,尺寸为:
×m×(H)m;
建筑材料
混凝土:
构筑物部分均采用C25砼,垫层采用C10砼,其余砼均为C20;
钢材:
钢筋选用HPB235、HRB335钢,预埋件部分用A3钢。
工程施工
(1)构筑物地下部分的施工办法为大开挖施工,设基坑表面排水;
(2)本工程所有钢筋混凝土构筑物的梁、板、柱均采用现浇;
(3)本工程施工周期预计为120天,其中:
工程设计15天
土建工程45天
设备安装30天
工程调试30天
6电气与仪表设计
电气设计
(1)供配电系统及电压
本工程供电按三级负荷设计,单回路供电,电源电压为380/220V,由厂区总变电所低压配电引出,电缆引至废水处理装置配电室。
(2)用电负荷
本方案电气设备总装机容量为,常用运行容量为,其中:
废水提升泵
2台(1用1备)
提升泵
1台
混凝搅拌器
1台
加药装置
2台
回流水泵
2台(1用1备)
鼓风机
2台(1用1备)
滗水器
2台
污泥回流泵
2台
螺杆泵
1台
加药消毒装置
1台
回用水泵
1台
(3)保护与计量方式
①本工程电能计量在废水处理配电间总进线处采用有功电能计量。
动力和照明均为生产用电,不另设照明计量。
②低压配电母线采用空气断路器作短路保护,馈线采用空气断路器和热继电器作短路和过载保护。
(4)供配电设备选型
动力配电箱:
JX(F)—11008型动力箱。
(5)电力输送方式
配电为380/220V三相四线,电力输送室外全部采用电缆直接埋地,室内采用电缆架桥,由配电室送至各用电、配电设备。
(6)电气设备的控制方式及装置水平
整个废水处理装置可采用自动和手动相结合的控制方式,电机全部采用全压起动。
(7)接地保护
所有不带电用电设备的金属外壳均采用接零保护并做重复接地,所有埋地电缆金属外皮及穿线金属管均与接地极焊接连接。
(8)照明
配电间、风机房采用荧光灯照明,暗敷设线路,照度50~1501x。
仪表与自控
1)设计范围
现场检测仪表的布置;信号控制电缆的敷设,控制室设置仪表盘;提升泵、回流泵设置水泵自控装置。
2)设计原则
a.本工程仪表选用立足国内,选用经济、安全可靠的产品。
b.现场电缆的敷设采用直接埋地的方式。
c.控制方式为“集中控制、集中显示”。
3)自动控制、监测系统
根据工艺设计要求,本工程拟增设以下自动控制及监测系统:
(1)调节池内设置液位计。
水池提升泵根据不同的水位段和开机累计时间由时间继电器自动选择开启设备,这样即可保证液位优先的原则,同时又能使每次开启使用时间最少的一台设备,从而有效提高备用设备的备用水平,水位开关选用UQK-612液位浮球干簧管式开关;
(2)CAST反应池实行时序自动控制。
两座反应池交替完成进水、反应、沉淀、出水周期过程,以保证处理连续进入的废水。
7处理成本分析与主要技术经济指标
处理成本分析
废水处理站建成后,电气设备总装机容量为,常用运行容量为,其中:
设备名称
功率(kW)
数量(台)
使用时间(h)
备注
废水提升泵
2台
1用1备
提升泵
1台
搅拌器
1台
回流水泵
2台
1用1备
加药装置
2台
鼓风机3L42WD
2台
1用1备
滗水器
2台
污泥回流泵
2台
螺杆泵
1台
加药消毒装置
1台
回用水泵
1台
总装机容量
日用总容量
折成工作时(kW·h/吨废水)
电费(电费以元/kW·h计)
E1=×=元/m3(废水)
人工费(人员工资以1000元/人·月,福利费为工资的25%)
E2=(×2×1000)/(30×1000)=元/m3(废水)
设备维修费(按设备费1%计)
E3=×104×1%/(300×1000)=元/m3(废水)
药剂费
根据经验约需元/m3(废水)
E4=元/m3(废水)
废水处理运行费用
E=E1+E2+E3+E4=+++=元/m3(废水)
注:
未计折旧费。
主要技术、经济指标
主要技术、经济指标表
项目
序号
名称
计算单位
设计指标
备注
1
建设规模
水量m3/d
2
工程总投资
万元
RMB
3
年工作日
日
300
4
定员
人
2
5
运行费用
元/m3(废水)
未计折旧
6
总装机容量
kW
7
常用容量
kW
8
电力消耗
kW·h/m3(废水)
9
占地面积
m2
8工程投资
总报价:
人民币贰佰壹拾伍万玖仟肆佰元整(万元整)
序号
工程和费用名称
报价(万元)
占投资额
备注
建筑工程
设备
其它费用
合计
(%)
一
第一部分费用
工艺
安装中包括配管
土建
电气、仪表
小计
二
第二部分费用
工程设计费
联合试运转费
含接种污泥
小计
三
第一、二部分费用合计
四
税金
5%
五
总计
设备明细及概算表
*****种猪科技有限公司
项目名称:
废水处理站工程工艺设备及安装工程
序号
设备名称
型号、规格
单位
数量
单价(元)
总价(元)
生产厂家
备注
1
人工格栅
GL-1200
台
1
2,
2,
安徽科为
Q235
2
机械格栅
RAG-1200
台
1
35,
35,
安徽科为
Q235
3
废水提升泵
台
2
5,
10,
上海太平洋
组合件
4
提升泵
10-10-0
台
1
2,
2,
上海太平洋
5
混凝反应器
KWHN-2500
套
1
安徽科为
组合件
6
搅拌器
6
台
1
35,
35,
南京南蓝
组合件
7
三相分离器
GLS
套
10
80,
安徽科为
组合件
8
水封器
Φ520
套
1
安徽科为
组合件
9
加药装置
JY-1000
套
2
13,
26,
安徽科为
组合件
10
回流水泵
80WG
台
2
上海太平洋
组合件
11
污泥回流泵
25-10-0
台
2
3,
7,
上海太平洋
组合件
12
鼓风机
3L42WD
台
2
48,
96,
江苏恒荣
组合件
13
微孔曝气管
TUBE-600
根
260
93,
浙江玉环
进口膜面
14
滗水器
PPS-150
台
2
65,
130,
安徽科为
组合件
15
螺杆泵
G30-1
台
1
7,
7,
上海太平洋
组
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- 关 键 词:
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