养猪场污水处理技术设计方案.docx
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养猪场污水处理技术设计方案
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养猪场污水处理
(150m3/d)
技
术
设
计
方
案
1、污水产生来源.....................................................................................3
2、编制目的、依据、原则和范围…………………………………….3
3、污水治理量及水质…………………………………………………..4
4、治理后出水指标……………………………………………………..4
5、资源化利用…………………………………………………………..5
6、污水处理方法概述…………………………………………………..5
7、养殖污水治理的整体工艺结构…………………………………….6
8、工艺流程……………………………………………………………..7
9、工艺流程说明………………………………………………………..8
10、事故应急处理………………………………………………………13
11、供电电源设计………………………………………………………14
12、运行控制…………………………………………………………..14
13、设备投资估算………………………………………………………14
14、土建数量……………………………………………………………17
15、动力消耗……………………………………………………..........17
16、运行费用估算………………………………………………………18
17、占地面积……………………………………………………………18
18、施工计划表…………………………………………………………19
附图:
A、平面布置图
养猪场污水处理技术设计方案
1、污水产生来源
污水主要来源于猪的排泄物及冲洗水。
2、编制目的、依据、原则和范围
2.1编制目的
本设计采用最先进的养猪场污水治理新工艺,选用可靠的配套设备,并对整体污水处理工艺和单元设备进行详细的设计描述,实现预期的设计效果,确保达到环保要求。
2.2设计依据
(1)《中华人民共和国水污染防治法》(根据1996年5月15日第八届全国人大常务委员会第十九次修正);
(2)《建设项目环境保护管理条例》(国务院令第253号);
(3)《中华人民共和国环境保护法》
(4)《污水综合排放标准》(GB8978-1996)
(5)《城市污水再生利用标准》(GB/T18918-2002)
(6)《农用灌溉水质标准》(GB5084-2005)
(7)《水处理设备技术条件》(JB2932-1999)
(8)《建筑给水排水设计规范》(GBJ15-88)
(9)《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596-2001)
(10)《##省畜禽养殖业污染物排放标准》(DB33-593-2005)
2.3编制原则
(1)严格执行国家有关环境保护的各项规定,确保出水指标达到国家及地方有关水污染物排放标准。
(2)在污水治理达标的前提下,做到投资省、占地面积少、运行费用低。
(3)采用技术先进、选用设备可靠、自动化程度高、操作管理方便。
(4)在污水治理设施的建设范围内,总平面布置符合公司的总体规划,与厂区建筑风格力求统一,与厂区周围景观和谐协调。
2.4编制范围
(1)本编制范围为污水治理工艺、自动控制及建、构筑物的工艺设计。
(2)进行污水治理工艺优化组合和经济技术比较;确定经济、可行、合理的工艺技术方案。
(3)对方案进行工艺流程、工艺结构、工作原理、电气、机械设备和自动控制作客观的分析评价。
3、污水治理量及水质
3.1污水治理量
按每天最大治理量150m3/d设计,每小时平均处理量按6m3/h设计,最大的每小时处理量按9m3/h(瞬时流量,工作时间不得超过20min)设计。
每年工作天数按330天设计。
3.2处理系统进水水质
本设计的进水水质数据如下(来自某养殖场):
CODcr≤4000mg/L;
BOD5≤2400mg/L;
SS≤4000mg/L;
氨氮≤800mg/L;
总磷(以P计)≤18mg/L;
PH值6.5~8.0
4、治理后出水指标:
执行《##省畜禽养殖业污染物排放标准》(DB33-593-2005)的排放指标:
CODcr≤380mg/L;
BOD5≤140mg/L;
悬浮物SS≤160mg/L;
氨氮≤70mg/L;
总磷(以P计)≤7.0mg/L;
粪大肠菌群数≤10000个/L;
蛔虫卵≤2.0个/L
5、资源化利用
环保的出路在于资源化利用,养殖污水可利用的资源有四项:
第一、污水的利用。
由于我国水资源十分匮乏,经过有效治理的污水应该尽可能再生利用,例如:
应用于冲洗猪舍、浇灌树木、绿化草地等。
第二、粪渣的利用。
养殖污水产生的粪渣经发酵、除臭、干燥等特殊处理后方可用作鱼饲料或有机肥(该项不在本设计之内)。
第三、浓缩液的利用。
沼气液经过浓缩、杀菌后可以作为液体肥出售,用于农作物的有机液肥。
第四、沼气的利用。
在污水处理的UASB厌氧工艺中,会产生一定量的可燃甲烷气体,可以用作生活燃料或发电燃料(该项不在本设计之内)。
综上所述,根据本项目规模水量和水质情况分析,可得出以下结论:
一、污水经治理后符合《##省畜禽养殖业污染物排放标准》的要求,可达标排放;
二、在气温较高的季节,处理后的水质达到回用要求,可用于冲洗猪圈、地面等。
三、如果采用沼液浓缩工艺,所有处理后的水均可回用,按每年再生38600吨可用水量计算,经济性非常好。
四、由于污水总量少,每天约产生250~300立方米沼气;据专业能源机构测算,经济性合理的发电机组是每天消耗沼气大于5000立方米以上。
本项目才产沼气300M3,投资沼气发电机组可能不划算。
但中国市场上有一种小型沼气发电机组,每立方米沼气能发电1.8KWh(大型机组可发电2.3KWh);安装一台45kw的沼气发电机组,平均每天运行10小时,可发电450KWh,全部自用,应该也是经济合理的;特别是,如果争取到政府的发电补贴,则经济效益也是较可观的。
利用发电机组的热水和烟气热能,可提高厌氧处理的水温。
在本设计中,我们没有涉及沼气发电的设计,只在厌氧塔上部保留了沼气收集器和沼气输出接口的设计。
如果业主决定建沼气发电,可由该接口接至过滤器和沼气储罐等后续使用设备。
6、污水处理方法概述
污水处理的方法很多,最常用的有以下几种:
6.1、物理处理
应用物理方法,在不改变污水成分情况下的处理方法,称为物理处理法;
物理处理的操作单元包括:
机械格栅、调节池、初(预)沉淀池、过滤器、气浮等。
污水经过物理处理过程后并没有改变污染物的化学性质,而仅使部分污染物和水体分离。
6.2、化学处理
应用化学原理和化学反应,将污水中的污染物成分转化为无害物质,使污水得到净化的方法称为化学处理。
化学处理的操作单元包括:
中和反应、化学沉淀、药剂氧化、药剂还原、电化学分解、臭氧氧化等。
污染物在经过化学处理过程后改变了化学性质,在处理过程中产生化学变化。
6.3、物化处理
污水中的污染物在处理过程中是通过相转移的变化而达到去除目的的处理方法称为物理化学处理。
物化处理操作单元包括:
混凝、絮凝、气化分离、吸附等。
污染物在物化处理过程中可以不参与化学变化或化学反应,直接从一相转移到另一相,也可以经过化学反应后再转移。
6.4、生物处理
是利用微生物的代谢作用,通过氧化、分解、吸附污水中可溶性的有机物及部分不溶性有机物,并使其转化为无害的稳定物质,从而使水得到净化的方法称为生物处理。
生物处理操作单元包括:
好氧生物处理、厌氧生物处理、兼氧生物处理、缺氧生物处理等。
生物处理过程的实质是一种由微生物参与进行的有机物分解过程,分解有机物的微生物主要是细菌,其它微生物如藻类和原生动物也参与该过程,但作用较小。
7、养殖污水治理的整体工艺结构
因为养殖废水中含有大量的腐化有机质,并发出令人恶心的臭味,要求污水的处理过程基本在密闭状态下进行,所以整体工艺采用立体和平铺相结合的结构形式;这里涉及2种形式:
一是把调节池、厌氧生物池等混凝土构筑物全部设置在地坪以下;其优势:
能最大限度减少恶臭向空中迷漫;可以缩短管路长度;降低水泵扬程,具有节能效果;设备与构筑物之间的运转协调性好,操作控制管理方便。
其缺陷是:
生物密度低,处理效果差,水力停留时间(HRT)至少10天以上;由于池的高度不大,而HRT长,导致池容积必须大才能达到要求,投资大;每年需要清池,清池工作劳动强度大,有危险性(缺氧);把厌氧池出来的液体提升到好氧池时,仍然需要水泵。
二是把调节池设置在地平线以下,把生物池设置在地面以上;其优势:
生物密度高,处理效率高,水力停留时间(HRT)只有地下池的1/2或1/3,占地面积大大减少;不需要清池,有自动排污装置;检修方便;池壁可作为车间一部分,减少车间投资;从厌氧池到好氧池时不需要泵;密闭设计,也无恶臭迷漫。
其缺陷是:
从调节池到厌氧池需要水泵;连接用的管路较多。
8、工艺流程
根据不同的用户需求,我们有2种处理方案:
一种是达标排放型处理方案;另一种是沼液浓缩型处理方案。
在此提供这2种方案的工艺流程方框图。
8.1达标排放型工艺流程方框图
8.2沼液浓缩型工艺流程方框图
9、工艺流程说明
根据工艺流程,下面分别对每一个工艺节点进行描述。
9.1格栅与离心机
由于猪尿和冲洗水中存在着大量的猪粪等杂物,悬浮物浓度2000mg/L甚至更多,粪便中含有的粗纤维素不易腐烂,如不提前处理会堵塞管道和水泵;其中部份悬浮物在生物处理过程中能连续不断地转化成胶状体和溶解性物质,相当于在不断补充COD和BOD的量,导致多种污染物无法被彻底清除。
因此,前道固液分离工艺是处理养殖废水的重要环节。
只有先去除大量的悬浮物,后续处理工艺才有保障。
根据猪尿和冲洗水中颗粒物的大小,采用不同密度级别的固液分离方法,大颗粒物用粗格栅和细格栅截留,小颗粒物用离心固液分离机分离。
这些分离出来的固体物送至粪场堆肥。
9.2调节池
因为污水治理设备是按24小时运转的,而来水量不是按平均值产生的,时大时小,所以要设置调节池用于调节一天内产生的水量。
调节池作用:
主要是混合、均和水质、控制水温和PH值、调节水量。
调节池置于格栅之后,使大部分颗粒废物不进入调节池;减少清池工作量。
调节池后是离心机,离心机分离固体物后的污水进入厌氧池。
9.3厌氧水解池
厌氧池分2部分,前部是水解酸化池,后部是厌氧发酵池。
作用:
在厌氧条件下,厌氧微生物可以将一些难生物降解的高分子有机污染物进行降解,使大分子断链或开环,分解成容易降解的小分子,把颗粒性物质转变成溶解性物质;把大分子物质降解为小分子物质;把难生物分解物质水解为可生化性物质。
用于提高B/C比,改善后续好氧可生化性能。
可以采用地下厌氧池;钢混结构,池内防渗防腐处理,池外也需防腐防地下水处理。
地下池内无填料。
也可以采用地面厌氧塔;钢混结构,池内防渗防腐处理,池外不处理。
为防止厌氧菌流失,池内放置生物载体(填料)用以吸附、凝聚和固定厌氧菌。
池内填料比表面积大、空隙率高、使用寿命长、持菌能力强,生物化学特性良好。
为了把多余的污泥及时清理出来,池内设置有污泥收集器,池外有污泥泵,把污泥及时泵至沉淀池后的板框压滤机。
厌氧水解池(塔)一次性土建投资较大,但运行费用很低;特别是地下池不需要运行费用。
厌氧池产生的沼气在收集后,需要明确利用方式,不然只能用火炬燃烧后排放。
9.4沼液的后续处理
从8.1和8.2的工艺流程可以看出,这二种流程的区别就是沼液的后处理。
8.1是把沼液
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