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1、石家庄正大种猪养殖场废水处理工程技 术 方 案2013年05月目 录1 概述31.1 项目背景32 设计依据原则及范围32.1 设计依据32.2 设计原则52.3 设计范围53 设计任务及要求63.1 设计规模63.2设计原水水质63.3 设计出水标准64 处理工艺选择与确定64.1 工艺选择64.2 废水处理工艺流程图144.3 工艺流程说明154.4主要构筑物及设计参数184.5预期处理效果分析234.6工艺的优点245 公用工程245.1 总平面布置及高程布置245.2 建筑设计245.3 结构设计255.4 给水排水255.5 供热、采暖与通风265.6 环境保护266 生产管理266
2、.1 事故运行266.2 防腐及保温266.3 绿化及美化266.4 劳动保护与安全卫生277 供配电说明277.1 供电设计278 工程投资估算278.1 估算依据278.2 估算范围288.3 估算结果汇总289 综合效益分析311 概述1.1 项目背景近几年，随着农村和农业结构的优化调整，人民生活水平的提高，养殖业发展较快，呈现出三个特点：一是规模养殖场数量大幅度增加；二是养殖场的投资大，设备标准高，管理规范；三是发展的区域化明显。目前已基本形成以大中城市郊区为中心的养殖区。在大中型养殖场迅速发展的同时，养殖场粪便污染和处理利用情况堪忧。在北京和上海，采用工程化技术措施处理的粪、水量，仅
3、占排放量的3%和4%。对粪便处理仅限于晒干销售，但是一些养殖场由于市场及回收成本等原因而任其自流，浪费掉。这种状况带来了严重的不良后果：一是造成了严重的资源浪费；二是污染了周围的环境，影响了附近居民的身体健康；三是加剧了养殖场与附近村民的矛盾。目前集约化养殖场大型沼气工程在我国呈现出良好的发展态势。发展集约化养殖场大型沼气工程，既是发展生态农业的一个重要内容和关键环节，又改善了生态环境，治理了养殖场粪便污染问题，同时提高了农户生活用能水平，改善了居住环境。规模化养殖能源环境工程项目的建设，目的是高效利用养殖业废弃物，减轻畜禽粪便污染，促进养殖场可再生能源技术规模化和产业化发展。1.2项目概况本
4、项目名称为正大养猪场废水处理工程项目，建设性质为新建。为了解决废水污染问题，构建环境友好型养殖基地，公司领导高度重视污染治理工作，特委托我单位对该场废水处理工程进行方案设计。项目设计1500m3厌氧反应器，日处理鲜粪5吨，采用中温厌氧发酵。产生的沼气进行发电为厂区供电。沼渣可作为有机肥出售，沼液进入后段处理达标排放。本项目目标：建设成能源环保型工程，实现资源的最大化利用。以往养殖场粪水不经处理，乱堆乱放，粪便资源利用率基本为“零”。通过建立此项目，一是能够将厌氧发酵产生的沼气用于供气，减少不可再生能源的消耗：二是能够将沼渣直接应用于农田，沼液达标排放。2 设计依据原则及范围2.1 设计依据沼气
5、工程技术规范第1部分：工艺设计 NY/T 1220.1-2006沼气工程技术规范第2部分：供气设计 NY/T 1220.2-2006沼气工程技术规范第3部分：施工及验收 NY/T 1220.3-2006沼气工程技术规范第4部分：运行管理 NY/T 1220.4-2006沼气工程技术规范第5部分：质量评价 NY/T 1220.5-2006规模化畜禽养殖场沼气工程运行、维护及其安全技术规程NY/T 1221-2006规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范 NY/T 1222-2006畜禽养殖业污染防治技术规范 HJ/T 81-2001畜牧业发展行动计划 （农业部）农业基本建设项目管理办法 （农业部）畜禽
6、养殖业能源环保站运行维护及其安全技术规程 （农业部）畜禽养殖业能源环保站设计规范 （农业部）畜禽养殖业污染物排放标准 GB 18596-2001采暖、通风及空气调节设计规范 GB 50019-2003供配电系统设计规范 GB 50052-95低压配电设计规范 GB 50054-95室外排水设计规范 GB50014-2006建筑结构可靠度设计统一标准 GB50068-2001建筑设计防火规范 GB50016-2006建筑结构荷载规范 GB50009-2012混凝土结构设计规范 GB50010-2010工业金属管道设计规范 GB/T50316-2000建筑地基基础设计规范 GB50007-2011
7、建筑抗震设计规范 GB50011-2010构筑物抗震设计规范 GB50191-2012给水排水构筑物结构设计规范 GB50069-2002给水排水管道工程施工及验收规范 GB50268-2008给水排水构筑物施工及验收规范 GB50141-2008钢筋混凝土工程施工及验收规范 GB50204-2002地下防水工程施工质量验收规范 GB50208-2011砖石工程施工验收规范 GBJ203-83建筑地基与基础工程施工及验收规范 GBJ202-83低压配电设计规范 GB50054-2011通用用电设备配电设计规范 GB50055-2011该企业的要求和提供的有关资料2.2 设计原则（1） 认真贯彻
8、国家有关环境保护的各项方针政策，严格执行国家及地方环境保护标准和规定；（2）根据企业所排放废水的水质特点、排放标准等要求，采用成熟可靠的工艺技术、设备，力求最大程度地发挥工程效益；（3）采用高效节能、简便易行的废水综合治理措施，改善企业及周边环境，达到环境的协调统一；（4）全面系统地解决企业废水处理问题，在确保出水质量的前提下尽量降低能耗，节省投资；（5）结合各方面的要求，因地制宜，合理布局，在满足工艺流程的条件下，力求布置紧凑合理，联系方便，与厂区环境协调统一；（6）认真考虑运行成本的问题，尽量选用能耗较低的设备，降低运行费用，减少处理成本；（7）妥善处理、处置污水处理过程中产生的排渣、污泥
9、，避免产生二次污染；（8）尽量满足机械化、自动化程度高的要求，减少工人劳动强度。2.3 设计范围根据该企业的实际情况，确定本废水处理工程的设计范围及内容包括：（1）废水处理站总平面布置及规划；（2）各处理单元废水处理工艺流程的选择、确定，工艺参数、设备选型；（3）各处理单元废水处理土建设施、设备、管道安装设计及统计；（4）各处理单元配套、相关公用设施设计。3 设计任务及要求3.1 设计规模根据甲方提供的资料和要求，本废水处理工程所处理废水为养殖行业废水，考虑到废水的无规则间歇排放性以及高峰期的水量变化，同时为了企业发展留有剩余空间，确定的工艺参数留有一定的安全系数。处理系统能够承受一定的负荷冲
10、击。该水处理系统经建成后设计处理量为100m3/d，每小时处理能力为4.2m3/h。3.2设计原水水质根据厂家提供的资料，设计进水水质如表3-1所示。表3-1设计进水水质水质指标CODcr（mg/L）SS（mg/L）PH氨氮（mg/L）企业排水水质8000-12000500100046500-10003.3 设计出水标准根据当地环保部门的要求，处理出水达到畜禽养殖业污染物排放标准（DB446132009），如表3-2所示。表3-2设计出水水质水质指标CODcr（mg/L）SS（mg/L）PH氨氮（mg/L）设计出水标准40020069804 处理工艺选择与确定4.1 工艺选择养猪场外排废水的主
11、要特征是：有机物浓度高、悬浮物多、色度深，并含有大量的细菌，因含有大量动物的屎尿而使NH3-N浓度很高。废水中的污染物主要以固态、溶解态存在的碳水化合物形式存在，使废水表现出很高的BOD5 、CODcr 、SS和色度等，污染物可生物降解性好，此外废水中含有大量的N、P等营养物质。废水中的固体残渣主要为有机物质，如不进行有效固液分离，就会给后续处理带来困难，增加处理负荷，影响处理效果。因此在工艺上必须强化预处理。采用物理方法作为强化预处理工艺，对废水进行固液分离是降低有机物负荷最有效方法，物理方法占地面积小，处理效率高，不受负荷、水质、温度等其它条件影响，不对环境造成二次污染。国内外多年的实践证
12、明，对于易生物降解的有机废水，生化处理是最为有效和经济的处理技术，包括厌氧、好氧技术和稳定塘等。对于浓度较高的有机废水单独的厌氧处理一般不能够达到处理要求，单独的好氧处理运行费用高，厌氧好氧串联工艺结合了厌氧处理工艺和好氧处理工艺的优点而避免了各自的缺点，厌氧处理工艺能耗低、污泥产量低，负荷高，但出水不达标；好氧处理工艺出水水质好，运行稳定，但需能耗，污泥产量较高。因此厌氧好氧串联工艺在能耗、投资、处理成本和治理效果方面都具有较大的优越性。4.1.1厌氧工艺选择处理工艺是否合理直接关系到工程的处理效果、运转稳定性、投资、运转成本和管理操作水平等。厌氧反应工艺是沼气工程的核心，厌氧反应工艺选择是否恰当直接影响沼气产率和COD处理效果、运行管理和基建投资。在我国，目前主要的厌氧消化工艺有：塞流式消化器（PFR）、升流式厌氧污泥床、污泥滤床、升流式厌氧固体反应器（USR）和完全混合厌氧反应器（CSTR）。表3-1 厌氧反应工艺比较表序号项目PFRUSRCSTR1原料范围粪便等粪便等适应性广2水力滞留期 (d)1520152010203CODcr负荷(kg/(m3d)38255104TS浓度(%)71035365投配率(%)510577126优点不需要搅拌、池形结构简单、能耗低、运行方便不设三相分离器，适于处理高含固量物料，适于处理高含固
