養(yǎng)豬場(chǎng)1000噸每天污水處理方案

PAGE養(yǎng)豬場(chǎng)1000m設(shè)計(jì)方案華南理工大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院二O一一年十一月PAGEPAGE20目錄第一章概述 3§1.1項(xiàng)目背景 3§1.2項(xiàng)目要求 3§1.3設(shè)計(jì)范圍 3§1.4設(shè)計(jì)依據(jù)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 3§1.5設(shè)計(jì)原則 4§1.6污水的水量、水質(zhì)和排放標(biāo)準(zhǔn) 4第二章方案選擇與工藝流程 6§2.1水質(zhì)特征 6§2.2工藝選擇論證 7§2.3工藝流程 12§2.4處理效果預(yù)測(cè) 16第三章廢水處理方案設(shè)計(jì) 18§3.1總圖設(shè)計(jì) 18§3.2單體設(shè)計(jì) 18§3.3設(shè)施設(shè)備一覽表 24第四章經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo) 26§4.1能源消耗費(fèi) 26§4.2藥劑費(fèi) 26§4.3設(shè)備日常維護(hù)費(fèi) 26§4.4人工費(fèi) 27§4.5運(yùn)行費(fèi) 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(xiàng)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(duì)這些糞尿污水若不積極開(kāi)發(fā)利用，將會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染，破壞生態(tài)平衡，也必將帶來(lái)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失。因此，需要配套建設(shè)污水處理項(xiàng)目，處理豬場(chǎng)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(xiàng)目建設(shè)地址位于廣西。受業(yè)主委托，本單位對(duì)該工程進(jìn)行方案設(shè)計(jì)?！?.2項(xiàng)目要求該污水處理項(xiàng)目涉及豬場(chǎng)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。根據(jù)項(xiàng)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(duì)污水處理排放要求，本建設(shè)項(xiàng)目應(yīng)處理的污水經(jīng)處理后達(dá)到中華人民共和國(guó)《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?！?.3設(shè)計(jì)范圍本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)范圍包括項(xiàng)目位置內(nèi)廢水處理系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)、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(jì)依據(jù)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范1.4.1設(shè)計(jì)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(cè)—廢水卷》《環(huán)境工程手冊(cè)—水污染防治卷》其它相關(guān)資料1.4.2有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50014-2006）《污水處理工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》（修訂）(2001)《污水處理廠運(yùn)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(jì)規(guī)范》（GB50015‐2003）《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB/T50265-1997）《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jì)規(guī)范》（GB50052-1995）§1.5設(shè)計(jì)原則貫徹執(zhí)行國(guó)家環(huán)境保護(hù)政策，嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家及地方的現(xiàn)行有關(guān)環(huán)保法規(guī)及經(jīng)濟(jì)技術(shù)政策。根據(jù)國(guó)家有關(guān)規(guī)定和業(yè)主的具體要求，合理地確定各項(xiàng)指標(biāo)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；本著技術(shù)上先進(jìn)、安全、可靠，經(jīng)濟(jì)上合理可行的原則，盡量采用技術(shù)成熟、流程簡(jiǎn)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(jì)，從技術(shù)經(jīng)濟(jì)上達(dá)到最佳效果；通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案和設(shè)備選型，盡量降低工程投資，做到操作簡(jiǎn)單、管理方便、運(yùn)行費(fèi)用低；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(yùn)行中發(fā)生故障的概率；設(shè)計(jì)時(shí)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?！?.6污水的水量、水質(zhì)和排放標(biāo)準(zhǔn)1.6該污水處理項(xiàng)目涉及豬場(chǎng)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(xiàng)目的設(shè)計(jì)處理量為1000噸/日。具體污染物情況見(jiàn)表1-1。

表1-1廢水水質(zhì)污染物指標(biāo)COD6000BOD53000SS10000NH3-N500注：?jiǎn)挝粸閙g/L1.6根據(jù)項(xiàng)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(duì)污水處理排放要求，本建設(shè)項(xiàng)目生產(chǎn)污水經(jīng)處理后要求達(dá)到中華人民共和國(guó)《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(xiàng)目治理指標(biāo)的具體值見(jiàn)表1-2。表1-2污水治理指標(biāo)值污染物指標(biāo)COD6000BOD53000SS10000NH3-N總磷糞大腸菌群數(shù)蛔蟲(chóng)數(shù)5008.010個(gè)/mL2.0個(gè)/L注：?jiǎn)挝粸閙g/L，大腸菌群數(shù)、蛔蟲(chóng)數(shù)除外

第二章方案選擇與工藝流程§2.1水質(zhì)特征2.1.1廢水來(lái)源養(yǎng)豬場(chǎng)廢水主要來(lái)源為：1、豬欄沖洗水。每次豬出欄后，對(duì)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(chǎng)廢水的水質(zhì)特點(diǎn)不僅與豬糞尿的成分有關(guān)，而且還與豬場(chǎng)的清糞工藝有著密切的聯(lián)系。目前國(guó)內(nèi)外規(guī)模化養(yǎng)豬場(chǎng)存在的主要清糞工藝有3種：水沖式、水泡糞、和干清糞工藝。我國(guó)大部分規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)都是采用水沖式工藝的。采用水沖式工藝方便快捷，但是會(huì)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(jiàn)表2-1。表2-1豬糞尿的主要污染物指標(biāo)污染物糞中尿中水沖式清糞工藝污水量（L/頭·d）SSCODBOD513464020915294118.42100178248020.835～4010300～1170017000～195007700～8800從表2-1不難看出有機(jī)物、氨態(tài)氮（NH3-N）及磷（P）的濃度高是豬場(chǎng)廢水的主要特點(diǎn)。有機(jī)物主要來(lái)源于豬排泄的糞尿，而豬糞中的有機(jī)物在豬糞尿總有機(jī)物排放量中更是占到90%以上。當(dāng)采用水沖式清糞工藝時(shí)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，可以知道在水沖式清糞工藝中，水中懸浮物的80%以上來(lái)源于豬糞及散落豬場(chǎng)內(nèi)的少量飼料粉末。結(jié)合以上的數(shù)據(jù)及分析結(jié)果，可以知道豬場(chǎng)廢水中來(lái)源于豬糞及散落飼料末的有機(jī)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(jī)物還會(huì)發(fā)生脫穩(wěn)或水解等一系列的變化。此外，豬場(chǎng)廢水還具有以下特點(diǎn)： 1、排水量大、廢水溫度低(多數(shù)豬場(chǎng)從防疫需要出發(fā)，用水取自地下水)。2、沖洗欄舍的時(shí)間相對(duì)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(jī)物濃度高、含有大量的固體懸浮物且還含有一定量的對(duì)人體有害的病原菌，屬于高有機(jī)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(jì)水質(zhì)業(yè)主提供的廢水水質(zhì)情況見(jiàn)表2-2。表2-2進(jìn)水水質(zhì)設(shè)計(jì)水質(zhì)COD（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）NH3-N（mg/L）進(jìn)水60003000100005002.2.2設(shè)計(jì)水量按照業(yè)主要求，污水處理運(yùn)行能力為10002.2.3工藝選擇本項(xiàng)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(diǎn)為水量排放不均勻、沖擊負(fù)荷大，有機(jī)物濃度高、含有大量的固體懸浮物且還含有一定量的對(duì)人體有害的病原菌。因此，項(xiàng)目建設(shè)以《畜禽養(yǎng)殖污染排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18596-2001)為指導(dǎo)依據(jù)，結(jié)合目前該養(yǎng)殖場(chǎng)生豬污染物排放的實(shí)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(jì)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(jì)、社會(huì)效益。對(duì)于養(yǎng)豬場(chǎng)廢水的處理，從采用工藝技術(shù)來(lái)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(duì)本項(xiàng)目水質(zhì)特點(diǎn)，采用“厭氧—好氧”耦合工藝。下面對(duì)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—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(shí)，厭氧階段不需加溫、不需攪拌，處理的效果較好，可去除70～90%的有機(jī)物，剩余污泥量少（僅為好氧處理的1/5～1/10）。根據(jù)廢水的特性和以往的廢水處理的經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)厭氧工藝處理后的廢水有機(jī)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(shí)去除氨氮和有機(jī)物的好氧處理單元。好氧出水經(jīng)過(guò)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(wú)分子氧的條件下通過(guò)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(jī)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(jī)污染物。。常用的厭氧處理反應(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(zhǎng)在濾料上，平均停留時(shí)間可長(zhǎng)達(dá)100d左右。由于濾料費(fèi)用較貴；濾料容易堵塞，尤其是下部，生物膜很厚，堵塞后沒(méi)有簡(jiǎn)單有效的清洗方法，由于停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)增加了基建費(fèi)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(wú)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，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(wú)規(guī)則的自由運(yùn)動(dòng)。其優(yōu)點(diǎn)是，有機(jī)物容積負(fù)荷較高，水力停留時(shí)間短，耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)等，但是耗能較大，出于經(jīng)濟(jì)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PaquesBV公司在UASB反應(yīng)器基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)開(kāi)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(shí)（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(shí)，與UASB反應(yīng)器相比并無(wú)明顯優(yōu)勢(shì)。且該工藝為國(guó)外的專(zhuān)利產(chǎn)品，核心技術(shù)由國(guó)外公司掌握，如采用將會(huì)使投資成本提高幾倍。目前，IC反應(yīng)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(kāi)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(shí)的存在的問(wèn)題而設(shè)計(jì)研發(fā)的。但是EGSB過(guò)大的高徑比導(dǎo)致其建設(shè)費(fèi)用提高，EGSB最大的特點(diǎn)—極小的HRT，也是以強(qiáng)制的外循環(huán)所消耗的大量的運(yùn)行費(fèi)用為代價(jià)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(yùn)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(jì)改良的上流式厭氧污泥床反應(yīng)器，設(shè)計(jì)充分考慮了實(shí)際工程中常出現(xiàn)的問(wèn)題，重新設(shè)計(jì)進(jìn)水方式，并進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)研究，研究表明，該布水系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)廢水在整個(gè)反應(yīng)器的過(guò)水?dāng)嗝嫔暇鶆蚍植迹箯U水中有機(jī)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(shí)針對(duì)傳統(tǒng)的上流式污泥床反應(yīng)器在處理高濃度有機(jī)廢水時(shí)，由于過(guò)強(qiáng)的產(chǎn)氣攪動(dòng)而造成的污泥流失的問(wèn)題，對(duì)三相分離器進(jìn)行了改進(jìn)，優(yōu)化了結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，解決了沼氣上升至沉淀區(qū)影響出水水質(zhì)的問(wèn)題。經(jīng)過(guò)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(guò)厭氧工藝處理后的廢水有機(jī)物濃度可大大降低。（2）好氧處理單元好氧生物處理法(AerobicBioremediation)是在有游離\o"氧"氧存在的條件下，好氧\o"微生物"微生物降解\o"有機(jī)物"有機(jī)物，使其無(wú)害化、穩(wěn)定化的處理過(guò)程。微生物利用廢水中存在的有機(jī)污染物，作為營(yíng)養(yǎng)源進(jìn)行好氧\o"代謝"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(jī)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(wú)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(zhǎng)，將廢水中有機(jī)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(diǎn)是將缺氧段放在工藝的第一級(jí)，同時(shí)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(wèn)題是：（1）A/O工藝流程的處理水來(lái)自好氧池，含氮有機(jī)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(yùn)行不當(dāng)，在沉淀池內(nèi)也會(huì)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(shí)，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(guò)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(guò)程中，將1mg的NH3-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(bǔ)償硝化反應(yīng)消耗堿度的一半左右。因此，對(duì)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)對(duì)進(jìn)水COD去除率不夠高。碳源利用率低或有機(jī)物濃度低，都會(huì)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(huì)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(dòng)化控制要求較高，需要自動(dòng)儀表多，設(shè)備投資較大，如自動(dòng)儀表失靈，需要手工操作時(shí)，勞動(dòng)強(qiáng)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(duì)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(guò)SBR法處理后，其中氨氮含量仍然很高，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(gè)階段。污水經(jīng)一級(jí)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(lái)的硝酸鹽，以及廢水中可生物降解有機(jī)物進(jìn)行反硝化，達(dá)同時(shí)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(jī)物外，此外還可主動(dòng)吸收周?chē)h(huán)境中的溶解磷，并以聚磷鹽的形式在體內(nèi)貯積起來(lái)。這樣，在消耗水中有機(jī)物的同時(shí)，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(duì)除磷效果有影響，脫氮也受內(nèi)回流比的影響。此外，硝化菌生長(zhǎng)速率慢，世代期長(zhǎng)，需要在較長(zhǎng)的泥齡下運(yùn)行才可以正常生長(zhǎng)，但聚磷菌為短世代微生物，在較短的泥齡下運(yùn)行時(shí)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(jī)物。另外，較長(zhǎng)的泥齡還會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)糖原累積，非聚磷微生物的增長(zhǎng)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(duì)厭氧釋磷的影響，無(wú)混合液回流時(shí)流程簡(jiǎn)捷并且節(jié)能，但是厭氧釋磷過(guò)程得不到優(yōu)質(zhì)易降解的碳源，且在無(wú)混合液回流時(shí)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(wú)段組成，整個(gè)系統(tǒng)能夠達(dá)到較好的脫氮除磷效果，但是池體分隔較多，池體容積較大，進(jìn)而大大增加造價(jià)，且流程較長(zhǎng)，操作管理過(guò)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(dòng)，氧化溝的水力停留時(shí)間可達(dá)10～30h，污泥齡20～30d，有機(jī)負(fù)荷很低，實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于延時(shí)曝氣活性污泥系統(tǒng)。其運(yùn)行成本低，構(gòu)造簡(jiǎn)單，易于維護(hù)管理，出水水質(zhì)好、耐沖擊負(fù)荷、運(yùn)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(diǎn)，在控制適宜的條件下，溝內(nèi)同時(shí)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(guò)程，達(dá)到脫氮的效果，同時(shí)，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(zhǎng)，剩余污泥量較一般的活性污泥法少得多，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(yùn)行費(fèi)用低。氧化溝兼有完全混合式和推流式的特點(diǎn)，在控制適宜的條件下，達(dá)到脫氮的效果。經(jīng)過(guò)好氧處理后，BOD5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(jiǎn)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(dòng)設(shè)備分開(kāi)設(shè)置的一種工藝，在德國(guó)等歐美發(fā)達(dá)國(guó)家使用較多，國(guó)內(nèi)近些年新設(shè)計(jì)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(jī)供氣和高效率的微孔曝氣器在池底布?xì)獬溲?，同時(shí)采用潛水推進(jìn)器對(duì)溝內(nèi)水流進(jìn)行推動(dòng)。在運(yùn)行時(shí)，根據(jù)來(lái)水負(fù)荷的變化，通過(guò)調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)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(shí)，還可以開(kāi)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(zhǎng)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(jiàn)，采用該工藝的污水廠運(yùn)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(dòng)力效率，使得曝氣設(shè)備裝機(jī)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(shí)，氧化溝設(shè)計(jì)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(jī)物同時(shí)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(diǎn)。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(jī)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(diǎn)，屬較難處理的有機(jī)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(lái)的運(yùn)行成本，結(jié)合以往的工程實(shí)踐，設(shè)計(jì)采用厭氧—好氧組合生物處理工藝。本工程項(xiàng)目廢水水量大，在設(shè)計(jì)過(guò)程中充分考慮了建設(shè)及運(yùn)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(gè)問(wèn)題，一是盡量減少初期基建投資；二是盡量降低運(yùn)行過(guò)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(jì)經(jīng)驗(yàn)，在對(duì)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(jiàn)圖2.1。出水出水水力篩上清液初沉調(diào)節(jié)池UASB氧化溝二沉池消毒池污泥井污泥濃縮池固體發(fā)酵池養(yǎng)豬廢水沼氣利用廢物利用（有機(jī)肥）沼氣利用圖2.1廢水處理工藝流程因養(yǎng)豬場(chǎng)廢水排放規(guī)律和工作時(shí)間聯(lián)系大，沖欄時(shí)間水量較大，而其余時(shí)間廢水排放量相對(duì)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(jī)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(guò)程。廢水進(jìn)入初沉調(diào)節(jié)池，一方面可使廢水混合均勻，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(jī)大分子和難生物降解有機(jī)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(gè)工程的成敗。通過(guò)廣泛地收集資料，結(jié)合以往的工程實(shí)踐,并在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究，本項(xiàng)目以適合養(yǎng)豬場(chǎng)實(shí)際情況、設(shè)計(jì)投資省、運(yùn)行可靠、效率高為原則，設(shè)計(jì)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(jī)械充氧作用下分解水中有機(jī)物，推流前進(jìn)，通過(guò)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(shuō)明①水力篩固態(tài)物質(zhì)被截留，過(guò)濾后的水從篩板縫隙中流出，同時(shí)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。②初沉調(diào)節(jié)池對(duì)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(yùn)行，同時(shí)可防止因水質(zhì)波動(dòng)大以及廢水在高峰期水量排放較大而造成對(duì)后續(xù)系統(tǒng)的沖擊。③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(shí)，污泥中厭氧微生物分解有機(jī)物的同時(shí)產(chǎn)生大量微小沼氣氣泡，該氣泡在上升過(guò)程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(shí)，折向反射板的四周，穿過(guò)水層進(jìn)入氣室；泥水混合液經(jīng)過(guò)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(shí)間增大，水力停留時(shí)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(jì)合理的三相分離器使污泥能夠保留在反應(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(yùn)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(jì)，防止了憋水的情況產(chǎn)生，而且三相分離器和池體通過(guò)預(yù)埋件焊接。④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(dòng)，其水力停留時(shí)間長(zhǎng)達(dá)10～40h，污泥齡一般大于20d。鼓風(fēng)曝氣型氧化溝兼有完全混合式和推流式的特點(diǎn)，溝內(nèi)同時(shí)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(zhǎng)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(guò)程可以補(bǔ)充硝化過(guò)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(kāi)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(guó)產(chǎn)的兩種曝氣器供選擇，進(jìn)口曝氣器跟國(guó)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(guó)產(chǎn)推流器，葉輪材料采用不銹鋼。對(duì)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)混合液流出位置分開(kāi)，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(diǎn)和回流活性污泥點(diǎn)足夠遠(yuǎn)，以避免短流。為保證氧化溝正常運(yùn)行，配置溶氧儀，分別探測(cè)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>2mg/L的溶解氧，在缺氧區(qū)內(nèi)維持<0.5mg/L的溶解氧。⑤二沉池沉淀池設(shè)在反應(yīng)池之后，以沉淀去除生物處理過(guò)程中產(chǎn)生的污泥，獲得澄清的處理水。⑥消毒池廢水經(jīng)過(guò)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(duì)值還十分可觀，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。⑦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。⑧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(guò)采用污泥濃縮的方法來(lái)降低污泥中的空隙水，通過(guò)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(lèi)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(jiǎn)單，且運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。污泥濃縮池的上清液回流至初沉調(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。⑨固體發(fā)酵池如工藝圖所示，各個(gè)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(shí)產(chǎn)品可用作加工有機(jī)肥。§2.4處理效果預(yù)測(cè)豬場(chǎng)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)》(GBl8596-2001)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(jiàn)表2-3。表2-3廢水排放指標(biāo)項(xiàng)目CODBOD5SS氨氮總磷大腸桿菌群數(shù)（個(gè)/ml）蛔蟲(chóng)數(shù)（個(gè)/L）排放指標(biāo)4001502008.0102.0廢水經(jīng)過(guò)各處理單元后的出水水質(zhì)預(yù)測(cè)，分析結(jié)果見(jiàn)表2-4。

表2-4各處理單元水質(zhì)指標(biāo)預(yù)測(cè)構(gòu)筑物CODBOD5SSNH3-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6000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)≤400≤150≤200≤80

第三章廢水處理方案設(shè)計(jì)§3.1總圖設(shè)計(jì)3.1.1設(shè)計(jì)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(dú)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(jì)在首先滿(mǎn)足工藝流程簡(jiǎn)潔，順暢的前提下，整個(gè)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(yùn)行費(fèi)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(duì)環(huán)境的污染。§3.2單體設(shè)計(jì)1．水利篩數(shù)量：1臺(tái)型號(hào)：SYS1000附屬設(shè)備1）污泥泵1臺(tái)2．初沉調(diào)節(jié)池?cái)?shù)量：1座停留時(shí)間：24h有效體積：1100m尺寸：25m×20m材質(zhì)：磚砌附屬設(shè)備：1）提升泵1臺(tái)2）液位控制器1套3）污泥泵1臺(tái)3．上流式厭氧污泥床數(shù)量：4座容積負(fù)荷：2.2kgCOD/(m3·d)停留時(shí)間：30h有效體積：3030尺寸：10m×10m×13m材質(zhì)：RC附屬設(shè)備：1）配水系統(tǒng)4套2）三相分離器24套3）出水整流系統(tǒng)4套4．氧化溝數(shù)量：1座停留時(shí)間：56h有效體積：2333尺寸：30m×21m×4.5m材質(zhì)：RC附屬設(shè)備：1)曝氣系統(tǒng)1050個(gè)2）液下推流器7臺(tái)3）鼓風(fēng)機(jī)1臺(tái)4）溶氧儀3套5）進(jìn)水整流裝置1套6)出水整流裝置1套5．二沉池?cái)?shù)量：1座表面負(fù)荷：0.6m3/(m2·沉淀時(shí)間2.5h有效面積：69.規(guī)格：18m×4m材質(zhì)：RC附屬設(shè)備：1）進(jìn)水整流裝置1套2）出水整流裝置1套3）污泥泵1臺(tái)6．消毒池?cái)?shù)量：1座停留時(shí)間：30min尺寸：15m×1m×1.8m7．污泥井?dāng)?shù)量：1座規(guī)格：3m×3m×3m附屬設(shè)備：1）污泥泵1臺(tái)2）污泥回流泵1臺(tái)8．污泥濃縮池?cái)?shù)量：1座停留時(shí)間：20h有效體積：73尺寸：￠4.4m×4.8m材質(zhì)：RC附屬設(shè)備：1）污泥泵1臺(tái)2）提升泵1臺(tái)9．固體發(fā)酵池?cái)?shù)量：2座(一級(jí)消化池1座二級(jí)消化池1)尺寸：一級(jí)：￠12.8m×11.6m二級(jí)：￠8.0m×7.2m材質(zhì)：RC附屬設(shè)備1）池外套管式加熱器2套10．鼓風(fēng)機(jī)房數(shù)量：1間尺寸：5m×7m材質(zhì)：RC附屬設(shè)備1）鼓風(fēng)機(jī)1臺(tái)11．設(shè)備間數(shù)量：1間尺寸：5m×7材質(zhì)：RCPAGEPAGE25§3.3設(shè)施設(shè)備一覽表序號(hào)構(gòu)筑物名稱(chēng)規(guī)格（m）L×W×H單位數(shù)量材質(zhì)備注1初沉調(diào)節(jié)池25m×20m×6m座1磚砌新建2上流式厭氧污泥床10m×10m×13m座4RC新建3氧化溝30m×21m×4.5m座1RC新建4二沉池18m×4m座1磚砌新建5消毒池15m×1m×1.8m座1磚砌新建6污泥井3m×3m×3m間1磚砌新建7污泥濃縮池￠4.4m座1磚砌新建8固體發(fā)酵池一級(jí)：￠12.8m×11.6m二級(jí)：￠8.0m×7.2m座2RC新建9鼓風(fēng)機(jī)房5m×7m座1RC新建10設(shè)備間5m×7m間1RC新建表3-1主要設(shè)施設(shè)備一覽表

表3-2附屬設(shè)施設(shè)備一覽表序號(hào)設(shè)備名稱(chēng)規(guī)格/型號(hào)工藝參數(shù)功率(kW)數(shù)量備注1水力篩SYS1000——1—2污泥泵G35-80（4P）4m3.72—3液位控制器液位桿式——1—4提升泵G-37-8043.4m3/5.52—5進(jìn)水整流系統(tǒng)———4—6三相分離器———24—7出水整流系統(tǒng)———4—8溶氧儀DC5300——3—9微孔曝氣器Φ215橡膠膜片—