養豬場污水處理設備工藝設計
適用范圍養殖循環水處理系統
：楊工 183 6326 0519
適用于農村集中或集散污水處理。
1、可埋入地表下;
2、全自動控制，不需人員管理;
3、無污泥回流;
4、操作簡單、維護方便;
5、噪聲低，無異味;
6、使用壽命長
主體材質有碳鋼、不銹鋼和玻璃鋼。
1.2 廢水危害及處理必要性
1）養殖污水受到傳染性細菌和病毒等病原性微生物污染，具有傳染性，可以誘發疾病或造成傷害。
2）養殖污水中含有酸、堿、懸浮固體、BOD、COD和動植物油等有毒、有害物質。
3）養殖污水中可能含有重金屬、消毒劑、有機溶劑、洗滌劑等，部分具有致癌、致畸或致突變性，危害人體健康并對環境有長遠影響。
4）廢水的COD濃度較高，且BOD5/COD值約為0.6，可生化性能好，適合于采用生物降解處理工藝
養殖污水來源及成分復雜，含病原性微生物、有毒、有害的物理化學污染物和放射性污染等，具有空間污染、急性傳染和潛伏性傳染等特征，如果不經有效處理直接排放進入城市下水管道或環境水體，往往會造成水體的污染，引發各種疾病，尤其是傳染病，嚴重危害人們的身體健康。
養殖污水的特點決定對其無害化處理是非常嚴峻的問題：一些具有高度傳染性的疾病在社會上蔓延，對污水的無害化處理技術及設施，提出了更高的要求。
嚴峻的現實迫切要求我們必須對養殖污水單獨進行有效的處理。
隨著城市及城市化的發展，養殖污水產生數量日益增多，且有不斷增長的趨勢。養殖污水中可生物降解的有機物含量較高，可生化性強，采用常規的二級生化處理可將大部分有機物去除，通過城市管網排入城市污水處理廠。然而近年來污水深度處理、污水回用相關技術的快速發展，使企業內部產生的養殖污水高效率回用成為可能，同時也符合我國可持續性發展戰略。并且考慮到此類項目具有水量小、專業技術人員缺乏的特點，宜選擇投資小、維護操作簡便的污水處理工藝。綜合以上特點，高效率、低能耗、低成本且維護操作簡便的一體化污水處理技術，成為解決此類問題的關鍵。
2 設計依據及設計范圍
2.1 工程設計和施工依據的相關國家標準
1、《室外排水設計規范》 GB50014-2006
2、《給水排水設計手冊》
3、《建筑給水排水設計規范》 GB50015-2009
4、《給水排水工程結構設計規范》 GB50069-2002
5、《畜禽養殖業污染治理工程技術規范》 HJ497-2009
6、《建筑抗震設計規范》 GB50011-2010
7、《建筑結構可靠性設計統一標準》 GB50068-2001
8. 《中華人民共和國環境保護法》
9. 《中華人民共和國水污染防治法》
10.《建筑地基基礎設計規范》 GB50007-2011
2.2設計原則
1、從企業角度出發，密切實際情況進行設計；
2、采用成熟的工藝技術，保證處理效果穩定可靠；
3、在保證達標排放的前提下，盡量減少建設投資；
4、努力做到全系統操作簡單，便于管理，zui大限度減少運行費用；
5、優化工程結構，盡量減少占地面積；
6、設計中嚴格執行國家的有關法律、規定，標準和規范。
2.3設計范圍
根據甲方提供的工藝及要求，從污水進入調節池開始，到從一體化設備出水涉及的工程，包括：
1、該部分污水處理系統該部分的設備選型；
2、污水處理系統的設備基礎設計，不包括處理工程外部供電、引水、排水和道路等輔助工程，也暫不考慮污水處理站的通訊、交通運輸和供配電、供熱、采暖等輔助工程。（工程土建及污水處理工程以外的管網收集、出水外排、總電源引線等由業主負責實施）
3、污水處理系統的設備設計及配置。
3 設計資料
3.1 設計水量
根據甲方提供資料： 日處理量：200m3/d；每天運行時間為24小時，則小時處理量為：8.4m3/h。
3.2 廢水進水質標準
甲方提供的進出水水質指標如下表所示：廢水污染物產生源強見下表：
種類 節點 污染因子 污染源強
mg/L t/a
生產
排污 豬尿+沖欄廢水
218m3/d
79570m3/a COD 2640 210.6
氨氮 261 20.77
生活
排污 生活廢水
24m3/d
8760m3/a COD 350 3.07
氨氮 25 0.22
合計 242m3/d
88330m3/a COD 2419 213.67
氨氮 238 20.99
3.3 廢水出水質標準
根據甲方要求，出水按《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）中的一級A排放標準：
序號 項目 進水水質（mg/l） 出水水質（mg/l）
1 COD（化糞池出水） ≤2419 ≤50
2 BOD5 ≤10
3 SS ≤20
4 氨氮 ≤238 ≤5（8）
5 糞大腸桿菌 ≤1000
6 PH值 6-9 6-9
4 廢水工藝選擇及工藝流程確定
4.1 污水介紹及去除機理
養殖污水中污染物主要有四類：*類為懸浮物SS；第二類為有機污染物為COD、BOD5；第三類為無機營養鹽N、P；第四類為有害病菌微生物等。
（1）SS的去除
SS去除常用到的方法是格柵、沉砂、沉淀、氣浮等。
（2）BOD5的去除
污水中的BOD5去除主要是靠微生物吸附與代謝作用，然后對吸附代謝產物進行泥水分離來完成的。養殖污水BOD5的去除主要是好氧工藝。
（3）COD的去除
污水中的COD去除的原理與BOD5基本相同，即COD的去除率取決于原污水的可生化性，它與污水的組成有關。一般養殖污水BOD5/COD比值約為0.5，其污水的可生化性較好，可直接進行好氧處理。
（4）無機鹽N、P的去除
污水除磷脫氮的方法通常包括物理法和生物處理法。在養殖污水中，氮以NH3-N 及有機氮形式存在，有機氮在好氧的條件下轉為氨氮，而后在硝化菌的作用下變成硝酸鹽氮，在缺氧的條件下，由于反硝化菌的作用及有外加碳源條件下，使硝酸鹽變成氮氣逸出，其余隨剩余污泥一起排出。
磷可通過污水中的聚磷菌在厭氧條件下，受到壓抑而釋放出體內的多聚正磷酸鹽，同時釋放的能量以吸收快速降解有機物，并轉化為PHB儲存起來，當這些聚磷菌進入好氧條件下時就降解體內儲存的PHB而產生能量，用于細胞的合成和吸磷，形成高含磷濃度污泥，隨剩余污泥一起排出系統。
4.2 幾種不同工藝比較
常用的生化處理工藝主要有厭氧處理工藝、水解酸化工藝和好氧處理工藝，現將各種處理方法的特點陳述如下：
1）厭氧生化法
厭氧生化是指在無分子氧條件下通過厭氧微生物的作用，將廢水中的各種復雜有機物分解轉化為甲烷和二氧化碳等物質的過程，該工藝可用于中高濃度的有機廢水處理。厭氧生化處理的典型工藝為UASB（上流式厭氧污泥床）工藝，該工藝在國內外有較多的成功實例。
厭氧生化法與好氧生化法相比具有以下優點：
1）應用范圍廣；
2）能耗低；
3）負荷高；
4）剩余污泥量少；
5）厭氧活性污泥可以*存放，在停運行一段時間后可迅速啟動。
厭氧生化是指在無分子氧條件下通過厭氧微生物的作用，將廢水中的各種復雜有機物分解轉化為甲烷和二氧化碳等物質的過程，該工藝可用于中高濃度的有機廢水處理。厭氧生化處理的典型工藝為UASB（上流式厭氧污泥床）工藝，該工藝在國內外有較多的成功實例。
厭氧生化法與好氧生化法相比具有以下優點：
1）應用范圍廣；
2）能耗低；
3）負荷高；
4）剩余污泥量少；
5）厭氧活性污泥可以*存放，在停運行一段時間后可迅速啟動。
但是厭氧生化法也存在以下缺點：
①厭氧微生物增殖緩慢，因而調試啟動時間長，一般需要0.5-1年時間；
②出水往往達不到排放標準，需進一步處理，故一般在厭氧后串聯好氧處理；
③厭氧處理系統操作控制因素較復雜；
④產生甲烷氣體為易爆氣體，若不加以利用，安全設置要求較高；
⑤易產生硫化物，引起較大異味，造成空氣污染。
2）水解酸化工藝
污水得水解酸化由以下三個個階段組成：
1）水解階段：在水解和發酵細菌的作用下，大分子物質如碳水化合物、蛋白質與脂肪水解和發酵轉化為小分子物質如單糖、氨基酸、脂肪酸、甘油及二氧化碳等，固體物質水解為可溶性物質。
2）酸化階段：在產氫產乙酸菌的作用下，把*階段的產物轉化為氫、二氧化碳和乙酸。
3）產乙酸階段：在產氫產乙酸菌的作用下，上一階段的產物被進一步轉化為乙酸、氫氣、碳酸以及新的細胞物質。
水解階段是大分子有機物降解的必經過程，大分子有機想要被微生物所利用，必須先水解為小分子有機物，這樣才能進入細菌細胞內進一步降解。酸化階段是有機物降解的提速過程，因為它將水解后的小分子有機進一步轉化為簡單的化合物并分泌到細胞外。在實際的污水處理工程中，水解酸化往往作為生化處理的預處理單元。
水解酸化法的優點有：
1）抗沖擊負荷能力強，能起到非常好的緩沖作用；
2）水解酸化池水力停留時間短，不會產生甲烷等有害氣體；
3）建設費用較低，而且運行費用低，無電耗或只需小電耗；
4）污泥水解率高，減少脫水機運行時間，降低能耗，因此水解酸化的穩定性和經濟性要遠遠超過其他預處理工藝。
但是水解酸化法的出水往往達不到排放標準，同樣需進一步處理。
3）生物接觸氧化處理
生物接觸氧化法是一種介于活性污泥法和生物濾池之間的生物膜法工藝，接觸氧化池內設有填料，部分微生物以生物膜的形式固著生長于填料表面，部分則是以絮狀懸浮生長于水中，因此它兼有活性污泥法和生物濾池的特點。
生物接觸氧化法工藝特征：
1）由于填料的比表面積大，池內充氧條件好，生物接觸氧化池內單位容積的生物量都高于活性污泥法曝氣池和生物濾池，因此生物接觸氧化池具有較高的容積負荷；
2）由于相當一部分微生物附著生長在填料表面，生物接觸氧化法不需要設有污泥回流系統，也不存在污泥膨脹問題，運行管理簡便；
3）由于生物接觸氧化池內生物固體量多，水流屬于*混合型，因此生物接觸氧化池對水質水量的驟變有較強的適應能力。
4）采用的懸浮球填料。具有良好的傳質效果，對有機物去除效果高，耐腐蝕，不堵塞，易于安裝，易于掛膜。
5）操作簡單、運行方便，易于維護管理，不產生污泥膨脹現象，也不產生濾池蠅。
6）生物接觸氧化處理技術具有多種凈化功能，除有效地去除有機污染物外，對脫氮和除磷也有一定的效果。
由于采用了前置厭氧水解池，形成厭氧——好氧除磷脫氮工藝，具有一定的脫氮除磷作用。
生物脫氮過程由硝化和反硝化兩步完成。硝化是將氨氮氧化成硝酸鹽，在好氧條件下完成。反硝化是將硝酸鹽還原成氮氣從水中脫出，在缺氧條件（無分子氧但有硝酸鹽態氧）下和具有有機物供給反硝化菌碳能源時才能完成。因此傳統的生物脫氮為硝化—反硝化工藝，在反硝化前要投加有機化學藥劑，流程復雜，構筑物多。
前置反硝化脫氮技術，先將污水引入缺氧段，在其中以污水中的有機物作為碳能源，對硝酸鹽進行反硝化脫氮，有機物得到初步降解；然后進入好氧段，其中有機物進一步降解和硝化。
生物除磷流程由厭氧段（無分子氧和硝酸鹽態氧）、好氧段和二沉池組成?；钚晕勰嘀械囊恍┘毦哂性趨捬鯒l件下釋放磷和在好氧條件下過量吸收磷的特點，通過排放富磷剩余污泥將磷從水中去除。
4.3工藝流程確定
1）污水水量特點分析
污水排放的突出特點是高峰期明顯，一般條件下白天是其污水
排放高峰期。污水排放小時變化系數變化較大。
2）污水水量特點分析
5 各處理單元簡要說明及處理效果
1）化糞池
化糞池是一種利用沉淀和厭氧發酵的原理，可以去除污水中懸浮性有機物的處理設施， 屬于初級的過渡生活處理構筑物。養殖污水中含有大量糞便病原蟲...懸浮物固體、有機物濃度較高。污水進入化糞池經過12~24h的沉淀，可去除50%~60%的懸浮物。沉淀下來的污泥經過3個月以上的厭氧發酵分解，使污泥中的有機物分解成穩定的無機物，易敗的生污泥轉化為穩定的熟污泥，改變了污泥的結構，降低了污泥的含水率。定期將污泥清掏外運，填埋或用作肥料。要求：化糞池 的沉淀部分和腐化部分的計算容積，應按《建筑給水排水設計規范》(GB50015-2003)第4.8.4～4.8.7條確定。污水在化糞池中停留時間宜采用12h~24h。對于無污泥處置的污水處理系統，
2）格柵池
化糞池的污水自流進入格柵池，由于污水中常含有大量的漂浮物，為保證污水提升泵的正常運行，不讓其堵塞，污水在進入后續處理工藝中先設置1套格柵，用以攔截污水中的大塊漂浮物，有效減輕處理負荷，為系統的*正常運行提供保證，柵渣可定期清理，清理后的渣可隨垃圾處理。
3）調節池
格柵池的污水自流進入調節池，可對廢水起到均質均量的調節作用。緩沖水質水量，使污水能比較均勻進入后續處理單元。
4）厭氧反應器
厭氧生化是指在無分子氧條件下通過厭氧微生物的作用，將廢水中的各種復雜有機物分解轉化為甲烷和二氧化碳等物質的過程，該工藝可用于中高濃度的有機廢水處理。
5）水解酸化池
由于養殖污水中有機氮含量高，在進行生物降解時會以氨氮的形式出現，所以排入水中的氨氮的指標會升高，而氨氮也是一個污染控制指標，因此在生物接觸氧化池前加水解酸化池，反硝化細菌利用提升污水中的碳源，將回流污泥帶入的硝酸鹽通過生物反硝化作用，使進水中NO2-、NO3-還原成N2達到脫氮作用，在去除有機物的同時降解氨氮值。
6）好氧池
生物接觸氧化法是一種介于活性污泥法和生物濾池之間的生物膜法工藝，接觸氧化池內設有填料，部分微生物以生物膜的形式固著生長于填料表面，部分則是以絮狀懸浮生長于水中，因此它兼有活性污泥法和生物濾池的特點。
好氧生物接觸氧化池進行大量曝氣，利用微生物降解水中的COD、BOD5有機質，并吸除磷。
7）絮凝沉淀池
在混凝劑的作用下，使廢水中的膠體和細微懸浮物凝聚成絮凝體，然后予以分離除去的水處理法?；炷恋矸ㄔ谒幚碇械膽檬欠浅V泛的，它既可以降低原水的濁度、色度等水質的感觀指標，又可以去除多種有毒有害污染物。
沉淀池是為去除經氧化后水中脫落的微生物尸體而設置的，終沉池設計表面負荷可達到1.0m3/m2.h以下。終沉池設計采用中間進水，中心筒底部設置擋水錐，盡量減少對下沉懸浮物及池底污泥的干擾；上部集水設置可調節液位的齒形集水槽，以充分保證集水均勻；沉淀池集泥斗傾角為45度以上，保證污泥順利沉入池底。通過一系列的周詳設計，*地提高沉淀池的沉淀效果及處理效率。并使沉淀池抗沖擊能力得到很大的增強。并為后續膜池提供良好前提條件。
8）絮凝沉淀池
沉淀池出水進入中間水池，用泵提升進入過濾罐。
9）石英砂過濾罐
石英砂過濾罐，它是利用石英砂作為過濾介質，在一定的壓力下，把濁度較高的水通過一定厚度的粒狀或非粒的石英砂過濾，有效的截留除去水中的懸浮物、有機物、膠質顆粒、微生物、氯、嗅味及部分重金屬離子等，zui終達到降低水濁度、凈化水質效果的一種高效過濾設備。
石英砂過濾器是一種過濾器濾料采用石英砂作為填料。有利于去除水中的雜質。其還有過濾阻力小，比表面積大，耐酸堿性強，抗污染性好等優點，石英砂過濾器的*優點還在于通過優化濾料和過濾器的設計，實現了過濾器的自適應運行，濾料對原水濃度、操作條件、預處置工藝等具有很強的自適應性，即在過濾時濾床自
養豬場污水處理設備工藝設計—工程范圍
1）從污水處理格柵開始到處理設備的排放口為止。
2）污水工程的工藝流程，工藝設備選型，工藝設備的結構布置，電氣控制等設計工作。
3）污水處理設備的施工、安裝、調試等工作，不含土建工程。
4）污水工程的動力配線，由業主將主電引至污水工程的配電控制箱，配電分配箱至各電器使用點將由我公司負責 。
5）不包括廢水的收集管網及廢水排出界區的外排水管網。
—處理水特點
1、水質特點：(1)城鎮人口較少，分布廣泛且分散，大部分沒有污水排放管網;(2)城鎮生活污水濃度低，變化大;(3)大部分生活污水的性質相差不大，水中本上不含有重金屬和有毒有害物質(但隨著人們生活水平的提高，部分生活污水中可能含有重金屬和有毒有害物質)，含一定量的氮、磷，水質波動大，可生化性強;(4)不同時段的水質不同;(5)廁所排放的污水水質較差，但可進入化糞池用作肥料。
2、水量特征：(1)一般城鎮的生活污水量都比較小，除小城鎮外，城鎮人口居住分散，水量相對較少，相應地產生的生活污水量也較小;(2)變化系數大，居民生活規律相近，導致城鎮生活污水排放量早晚比白天大，夜間排水量小，甚至可能斷流，水量變化明顯，即無水排放呈不連續狀態，具有變化幅度大的特點;(3)在上午、中午、下午都有一個高峰時段。
3、排放體制特征（一體化旅游景區生活污水處理設備）：城鎮生活污水一般呈粗放型排放。很多城鎮尚無完善的污水排放系統，污水沿道路邊溝或路面排放至就近的水體。少部分地區具有完善的污水排放系統。
養豬場污水處理設備生產廠家—組成
1、水解酸化（缺氧）
水解酸化區（缺氧區）中可設計成安裝有彈性填料如聚烯烴類和聚酰胺等材質彈性填料或安裝帶動力的潛水攪拌機，其主要作用水解和產酸菌的作用，將不溶性有機物水解為溶液性有機物，大分子物質分解為小分子物質，大大提高了污水的可生化性，為下一步的好氧處理提供良好條件。
同時池內還可安裝有曝氣裝置，采用的是間歇式曝氣法，曝氣的作用主要是攪拌，防止水解池中的污泥沉積，同時加強污水與污泥的接觸，曝氣時間為每兩小時一次，每次5分鐘，流量為水流量的10倍；
2、反硝化
反硝化細菌通過在缺氧狀態下將硝酸鹽還原，釋放出分子態氮(N2) 或一氧化二氮(N2O) 實現脫氮目的的過程，膜濾池中的污泥回流至反硝化池，進行反硝化脫氮，并由潛水攪拌機進行攪拌，防止污泥沉積，同時加強污水與污泥的接觸。
3、曝氣區（好氧）
通過對污水進行曝氣，提供高濃度的溶解氧，利用好氧菌對廢水中的有機污染物質進行降解。
4、MBR膜生物反應區（好氧）
經過處理的污水，通過浸沒式超濾，超濾產水進入吸附除磷區，超濾膜孔徑為0.1um，超濾膜材質為PVDF，浸沒式超濾組件下方安裝有曝氣管道，在保證水體中有好氧細菌所需的高濃度溶解氧的前提下，對膜表面進行實時清洗，保證了膜通量的穩定性；同時浸沒式超濾池中的高濃度污泥經過污泥回流管道回流，進入反硝池，降低膜池中的污泥濃度。
