日产1000吨万头奶牛场污水处理站初步设计.doc

1、*乳业有限公司万头奶牛场 1000m3/d 污水处理站初步设计方案二 O 一二年四月目 录第一章 概述 .- 4 -一、 项目概述 .- 4 -二、 设计范围 .- 4 -第二章 设计依据及设计原则 .- 4 -一、 设计依据 .- 4 -二、 设计原则 .- 5 -第三章 污水处理站设计背景资料 .- 5 -一、 设计进水水量 .- 5 -二、 设计进水水质 .- 5 -三、 设计出水水质 .- 6 -四、 处理工艺选择 .- 6 -五、 工艺流程示意图 .- 6 -六、 工艺流程介绍 .- 8 -1 废水的处理 .- 8 -2 污泥的处理 .- 8 -七、 各单元设计 .- 8 -1 缓冲

2、池 .- 8 -2 格栅池 .- 9 -3 初沉池 .- 9 -4 调节池 .- 10 -5 水解酸化池 .- 10 -6 UASB 厌氧 .- 11 -7 缺氧池 .- 13 -8 曝气池 .- 14 -9 MBR 膜池 .- 15 -10 消毒池 .- 16 -11 污泥浓缩池 .- 16 -12 设备房 .- 17 -八、 主要构筑物和设备清单 .- 17 -1. 主要构筑物清单 .- 17 -2. 主要设备清单 .- 17 -第四章 污水处理站设计 .- 19 -一、 平面布置 .- 19 -1. 总图布置的原则 .- 19 -2. 总图布置 .- 19 -二、 结构设计 .- 20

3、-三、 电气设计 .- 20 -1. 设计依据 .- 20 -2. 设计范围 .- 20 -3. 负荷计算 .- 20 -4. 供电设计 .- 21 -5. 电缆敷设 .- 21 -四、 自控设计 .- 21 -1. 概述 .- 21 -2. 自动控制系统 .- 21 -3. 通风设备 .- 22 -4. 辅助设施 .- 22 -5. 管理定员 .- 22 -第五章 方案技术与经济分析 .- 22 -一、 技术分析 .- 22 -二、 运行费用 .- 23 -1. 电费 .- 23 -2. 药剂费 .- 23 -3. 人工费 .- 23 -4. 运行成本 .- 24 -三、 投资估算 .- 2

4、4 -第六章 相关服务 .- 24 -一、 人员培训 .- 24 -二、 售后服务 .- 24 -第一章 概述1、 项目概述 *乳业是一家集奶牛饲养及奶源加工为一体的现代化企业。为了发展规模化牧场，故在江苏省宿迁市泗洪县投资建设*万头奶牛场项目。该牧场废水主要包括尿液、部分粪便和养殖圈舍的冲洗废水，该类废水有机物浓度高、悬浮物多，氨氮含量高、臭味大。外流出后，不仅造成水体严重富营养化，也是多种疾病传播的媒介。根据甲方提供的相关资料，以及国家对畜禽养殖行业污水排放标准，我单位决定采用先进、成熟稳定、经济、占地面积小的工艺，从而促进环境与经济持续发展。2、设计范围本次污水处理方案编制范围：1. 从

5、污水进入污水处理站到处理后达标排放；2. 污水处理站范围内的工艺设计，结构设计，电气及自动化控制，设备选型等；3. 本污水处理站的工艺流程图的设计；第二章 设计依据及设计原则1、设计依据1. 根据甲方提供的相关资料、文件等；2. 城镇污水处理厂污染物排放标准 （GB18918-2002 ）B 标准；3. 建设项目环境保护设计规范877 国环字第 002 号文；4. 给水排水设计手册 ；5. 通用用电设备配电设计规范(GB50055-93)；6. 给水排水工程结构设计规范(GB J69-84)；7. 混凝土结构设计规范(GB 50010-2002)；8. 砌体结构设计规范(GB50003-200

6、1) ；9. 建筑抗震设计规范(GB50011-2001) ；2、设计原则1. 贯彻国家关于环境保护的基本国策，认真执行国家和地方的保护法规、政策、规范和标准；2. 根据牧场污水水质及达标水质要求，选用实际的、可靠的、高效的、经济合理的工艺，采用先进的处理工艺，提高污水处理效果，达到低能耗、低投资、占少地、管理方便、运行稳定、工期短的目的；3. 工艺流程先进、简洁、可靠、便于操作管理和保证水质达标；4. 采用先进、可靠的自动化控制技术，提高污水处理站管理操作水平，保证污水处理站运行在最佳状态，选用的设备稳定、维修方便和操作简便；5. 选用质量好、价格低、效率高的污水处理专用设备，以减少维护工作

7、量，增强运行的稳定性；6. 尽量避免无二次污染、清洁及安全生产原则。第三章 污水处理站设计背景资料1、设计进水水量根据业主提供的相关文件资料，每日产生废水总量约为 1000m3/d，故本方案按照处理能力 1000m3/d 制定，按照每天运行 24hr 计算，折合小时运行约为41.67m3/hr。2、设计进水水质根据业主提供的相关数据和参照固液分离工艺的行业标准，设计进水水质如下表 3-1 所示：污染项目 水质参数 污染项目 水质参数BOD5 10000mg/L PH 6.09.0CODcr 14000mg/L 大肠菌群数 1.0x105 个/L悬浮物 2000mg/L 动植物油 40mg/L氨

8、氮 1000mg/L3、设计出水水质处理后的废水达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)一级 B 标准，具体指标如 3-2 所示：污染项目 水质参数 污染项目 水质参数BOD5 20mg/L PH 6.09.0CODcr 60mg/L 大肠菌群数 104 个/L悬浮物 20mg/L 动植物油 3mg/L氨氮 8(15)mg/L4、处理工艺选择污水处理工艺：首先应考虑处理工艺的实际效果，使处理工艺的除去效果满足相关要求，出水水质达标；其次还应考虑工艺的可靠性、稳定性。随外部条件的变化，会在水质水量上产生一定的变化，因此要求系统稳定、可靠的工艺。在保证达标前提下，则应考虑工艺的

9、经济指标、占地面积、运行管理等问题做到投资少、占地面积小、运行费用低的工艺为设计指导思想。牧场的废水主要是以有机物为主，BOD 5/ CODcr =0.50.53，污水具有较好的生化性，但因水质、水量变化较大和有机物浓度较高，如单采用好氧工艺很难使出水水质达标。从目前国内外对高浓度废水处理的研究成果和实际工程运行效果来看，厌氧污泥法对 CODcr 的去除率远高于好氧活性污泥法，这主要是因为好氧生物在分解消耗废水中的有机物时，需消耗大量的氧气。如进水有机物含量过高，污泥无法承受高负荷有机物冲击。水中溶解氧急剧下降，导致活性污泥失效，无法达到预期处理效果。因此本设计采用“水解酸化+UASB”两项厌

10、氧工艺，并采用缺氧、好氧与 MBR 膜生物反应器相结合的好氧工艺，保障氨氮的去除，让最终的出水达标排放（或回用） 。5、工艺流程示意图具体工艺流程如下图 3-3 所示：工艺流程图 (3-3) 沼气燃烧系统干湿分离棚干粪废水剩余污泥剩余污泥污泥外运脱水机污泥浓缩池混合液回流碱度补充系统缺氧池曝气池UASB 厌氧好氧曝气系统水解酸化池污泥回流初沉池MBR 膜池格栅池MBR 曝气系统缓冲池消毒杀菌系统 消毒池干湿分离集水池排放或回用1000m3/d干清废水调节池聚丙烯酰胺加药系统污泥水下搅拌系统水下搅拌系统水下搅拌系统MBR 药洗系统6、工艺流程介绍1废水的处理干清粪的废水通过管网或暗沟收集进入集水

11、池，利用干湿分离机进行干湿分离，分离后的干粪进行发酵外销，废水进入缓冲池通过水泵匀速提升到调节气池，进行水质水量的调节；然后通过重力自流进入水解酸化池和 UASB 厌氧池进行两项厌氧反应处理，在此去除大部分有污染物；再进入缺氧池分解处理后，进入曝气池进一步去除废水中的大部分污染物；最后进入 MBR 池进行深度处理，去除水里的污染物；最后通过消毒池消毒杀菌处理后，使用水泵提升排放或回用。2污泥的处理初沉池、UASB 厌氧和 MBR 膜池内的污泥，通过刮吸泥机、污泥泵提升到污泥浓缩池通过脱水机脱水后外运处理；MBR 膜池内的上清液回流至缺氧池再次处理。7、各单元设计1缓冲池为缓解干湿分离机出水水量

12、的大幅度波动，使后续设备能够正常运行，故需设置缓冲池。设计参数：水量 1000 m3/d构筑物尺寸：LBH=20.015.05.5m，有效水深 5.0 米有效容积：V=1500m 3主要设备：提升泵:2 台，配配有起吊系统（1 备 1 用） ，单台流量 Q=50.0m3/h，扬程H=18m，功率 N=11Kw；超声波液位控制器 1 套；结 构：设计构筑物采用半地埋式钢筋砼结构，超地平面 0.5m,墙壁厚为300mm，池底厚为 350mm，池内采用拉梁和柱体。缓冲池定期进行清渣，其渣作堆肥处理。2格栅池作用：作为废水预处理初级阶段，在进入调节池之前，通过设置格栅截留杂质和大颗粒悬浮物等，减轻后续

13、设施处理负荷。设计参数：水量 1000 m3/d，栅前水深 1.0m；工艺尺寸：LBH=4.01.04.5m；主要设备：人工粗格栅 1 套，密度 10mm 间距，不锈钢材质；转鼓细格栅机 1 套，型号 ZGGS-1000，功率 0.75kw。结 构：设计构筑物采用半地埋式砖混结构，超地平面 0.5m,墙壁厚为240mm，池底厚为 200mm，采用防渗水泥砂浆抹面。根据截留情况定期清理，减轻后续负荷。3初沉池初沉池可除去废水中的可沉物和漂浮物。废水经初沉后，约可去除可沉物、油脂和漂浮物的 50%、BOD 的 20%，按去除单位质量 BOD 或固体物计算，初沉池是经济上最为节省的净化步骤，对于生活

14、污水和悬浮物较高的工业污水均易采用初沉池预处理。初沉池的主要作用如下。（1） 去除可沉物和漂浮物，减轻后续处理设施的负荷。（2） 使细小的固体絮凝成较大的颗粒，强化了固液分离效果。（3） 对胶体物质具有一定的吸附去除作用。（4） 一定程度上，初沉池对水质起到一定程度的均质效果。减缓水质变化对后续生化系统的冲击。（5） 有些废水处理工艺系统将部分二沉池污泥回流至初沉池，发挥二沉池污泥的生物絮凝作用，可吸附更多的溶解性和胶体态有机物，提高初沉池的去除效率。另外，还可在初沉池前投加含铁混凝剂，强化除磷效果。设计处理量: 1000 m 3/d 停留时间：5.4hr构筑物尺寸：LBH=8.07.04.5

15、m ，有效水深 4.0 米表面负荷：1.68m 3/m2.h配套设备：刮吸泥机 1 套，池宽 8m,轨距长 7m,行走功率 0.55kw,吸泥管 4*DN50,真功泵 1 台（功率 5.5kw） ，吸泥流量 20m3/h;聚丙烯酰胺加药装置 1 套（功率 1.5KW） ，加药管网 1 套。结 构：设计构筑物采用半地埋式钢筋砼结构，超地平面 0.5m,墙壁厚为 300mm，池底厚为 350mm，池内采用拉梁和柱体。4调节池牧场生产过程中排出的废水，水量、水质、温度等水质指标随排水波动较大。采用调节池进行前期水质调节，使被处理的废水，水质均化，使后续处理设施和管渠不受废水高峰流量或高浓度变化的冲击

16、，使运行稳定。 设计处理量: 1000 m 3/d 停留时间：12hr构筑物尺寸：LBH=12.510.04.5m ，有效水深 4.0 米有效容积：V=500m 3主要设备：布水系统 1 套。提升泵 2 台，配有起吊系统（一备一用） ，Q50m 3/h,P11KW，H=16m；超声波液位控制器 2 套；结 构：设计构筑物采用半地埋式钢筋砼结构，超地平面 0.5m,墙壁厚为300mm，池底厚为 350mm，池内采用拉梁和柱体。5水解酸化池水解酸化一种生物氧化方式，在没有外源最终电子受体的条件下，化能异养型微生物细胞对能源有机化合物的氧化与内源的有机化合物的还原相耦合，一般并不发生经包含细胞色素等的电子传递链上的电子传递和电子传递磷酸化，而是通过底物（激酶的底物）水平磷酸化来获得代谢能 ATP；能源有机化合物