一、 项目规模
污水处理站设计规模:80吨/天,多余废水业主自行资源化利用。
二、 设计出水水质
废水处理后执行《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596-2001)
备注:同一套工艺可以实现更低的出水浓度,COD≦200mg/l,氨氮≦50mg/l,但是会增加运行成本,具体由甲方自行考虑。
三、 废水来源及水质分析
粪尿混合水。
废水的主要特征是:有机物浓度高、悬浮物多、色度深,并含有大量的细菌,场区内所产生的粪便及其悬浮颗粒物的收集效率比较高,但还有部分物的粪便和部分动物饲料随冲洗水、雨水进入污水处理装置,而使NH3-N、有机磷浓度很高。废水中的污染物主要以固态、溶解态存在的碳水化合物等有机物形式存在,使废水表现出很高的BOD5 、CODcr 、SS、氨氮、总磷和色度等,污染物可生化降解性好,废水中含有大量的N、P等营养物质。养殖业的粪尿排泄物及废水中含有大量有机物、氮、磷、悬浮物及致病菌并产生恶臭,对环境质量造成极大影响,急需治理。
四、 初步技术路线
根据对污水水质的分析及出水要求,经对同类行业废水处理经验和多种处理工艺进行技术经济比较,确定粪尿经固液分离后进入沼气池进行发酵、沼液经过渣水分离器、高效生物滤塔、SND微生物反应器、高效生物滤池主体工艺处理,出水达到《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596-2001)或更低浓度,经消毒后可回用冲洗栏舍,林地绿化灌溉,实现污水零排放或者少量达标排放。
l 《农田灌溉水质标准》(GB5804-2005)
l 《畜禽养殖业水污染排放标准》(GB18596-2001)
l 《畜禽养殖业污染治理工程技术规范》(HJ497-2009)
l 《室外排水设计规范》(GB50014-2006)
l 《给水排水制图标准》(GB/T50106-2001)
l 《给水排水设计基本术语标准》(GBJ125-89)
l 《建筑给水排水设计规范》(GB20015-2003)
l 《总图制图标准》(GB/T50103-2010)
l 《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002)
l 《建筑地基基础设计规范》(GB5007-2011)
l 《通用用电设备配电设计规范》(GB50055-2011)
l 《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》(GB/T50062-2008)
l 《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)
l 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》(GB50236-2011)
l 《构筑物抗震设计规范》(GBJ50191-2012)
l 《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2015)
l 《机械设备安装工程施工及验收通用规范》(GB50231-2009)
l 业主方提供的有关资料
① 通过本工程的建设达到保护环境、保护水资源、改善公司生产环境,保证企业可持续发展的目的。
② 充分发挥建设项目的社会效益、环境效益和经济效益。
③ 严格执行国家的有关规定,确保各项水质指标达到规定的水质标准。
④ 工艺流程简捷,设备布置合理,结构紧凑,占地面积少。
⑤ 尽量减少构筑物,减少投资和及运行成本。
⑥ 操作管理方便,技术要求简单,最大程度地实现自动化控制。
⑦ 按现行有关规定进行投资估算和经济分析。
l 新建污水处理工程;
l 总平面布置及配套设计;
l 集污池前端1米至消毒回用水池;
污水处理工艺的选择直接关系到污水处理的建设投资、运行成本的高低、污水厂出水水质以及运行管理是否方便可靠等。
主要按以下原则确定:
Ø 近、远期全面规化;
Ø 严格执行国家及地方环境保护的各项规定,确保各项出水指标达到规定的排放标准;
Ø 采用工艺先进、成熟,管理方便的技术改造方案;
Ø 设备选型合理、可靠、先进;
Ø 投资低、日常运行费用低;
Ø 系统产生污泥量少,避免二次污染;
Ø 运行管理方便,运转方式灵活,并可根据不同的进水水质调整运行方式和参数,最大限度地发挥处理装置和构筑物的处理能力;
Ø 便于实现处理过程的自动控制,提高管理水平;
Ø 保障设备正常运行使用,减少污泥产量,节省运行费用,避免造成二次污染。
技术参数 | 生物滤塔+SND反应器+微生物滤池 | 传统活性污泥生化法 |
菌种载体 | 固态(多孔有机无机复合材料) | 液态(活性污泥) |
运行效果 | 高效脱氮 | 无法有效去除总氮 |
菌种特性 | 自养、异养微生物菌群多层分布 | 厌氧菌、兼氧菌、好氧菌分区域培养驯化,不易控制 |
温度条件 | 反应介质载体为多孔复合材料,全地下结构,菌种温度耐受性高,活性温度控制区间宽泛,可在低温(0摄氏度以上)保持良好的生物活性 | 反应介质载体为水,由于水的热传递性能很好,受环境温度影响较大。低温下生物活性急剧下降,温度低于10摄氏度下系统运行极其不稳定,需要投加营养液来维持生物活性,增加成本 |
负荷特性 | 基于生物载体超大的离子交换容量和非稳态菌种驯化条件,使得系统抗水力和有机物负荷冲击能力较强,高低浓度变化运行对系统影响微乎其微 | 微生物菌种是在水力和有机物负荷逐步提升条件下,缓慢接种驯化的,需要30天以上的驯化期适应某一有机物浓度水平值。抗负荷冲击能力差。 |
运行方式 | 生物菌种在非连续条件下培养,运行时连续或间歇运行都无影响 | 生物菌种较为脆弱,生存条件一旦发生改变,生物活性影响较大,无法实现间歇运行,再次启动周期30天以上 |
系统控制 | 一键启动,无需专人运行 | 设备繁多,专业化强 |
工艺单元 | 流程短,单元少 | 流程长,单元多 |
运行成本 | 2~5元/吨水 | 8~15元 |
建设周期 | 施工简单,1个月 | 施工技术要求较高,2~4月 |
根据以上原则,结合具体处理规模和水质指标,同时兼顾设备池型结构,主要进行如下工艺选择。根据养猪废水水质特征,水中有机物浓度高,悬浮物多,色度重,且氮磷含量浓度很高,在选择处理工艺时,保证预处理和设备处理效果的前提下,需要充分考虑后期的运行成本及日常的操作管理,保证处理工艺科学、合理、实用。
1. 工艺模式
固液分离+沼气池+渣水分离器+高效生物滤塔+SND微生物反应器+高效生物滤池。
2. 重点单元功能解析
集污池:实现粪污的集中收集,混合均匀粪尿为后续固液分离做调节。
固液分离:通过振动筛强化挤压过滤,机械强制分离粪渣、尿液,选型比较关键,选型不当极易堵塞固液分离机,导致设备无效。
沼气池:采用地埋沼气池进行初步厌氧处理,复杂的有机物在厌氧菌的发酵作用下,首先被分解为简单的有机物,治理阶段,通过沼气增效微生物,强化厌氧阶段处理效率,增加产气量,提高厌氧反应效果;
渣水分离器:沼气池出水自流进入收集池,经过渣水分离器去除污水中的悬浮未分解杂质。
高效生物滤塔:通过多层空心生物滤料,接种专有脱氮菌,实现有机氮、氨氮的脱氮预处理,降低生化单元氨氮浓度,有效的调整SND碳氮比。
SND微生物反应器:预处理后的废水进入反应器,根据硝化和反硝化的基础原理,以筛选培养后的“高负荷微生物菌胶团”为基质,依靠其超大的阳离子交换容量和微生物亲和性,形成适合多微生物相菌种生存的微生态环境,以达到高效去除养殖污水中的高浓度COD、氨氮等有机污染物的目的,并通过生物絮凝的作用去除总磷。
高效微生物滤池:“高负荷微生物菌胶团”填料和“生物滤池多床层结构”技术紧密结合,形成高效的微生物载体单元,形成好氧、兼氧、厌氧的多个床层,达到同位COD降解,氨氮硝化反硝化的效果。
3. 工艺特点:
处理效果好:物理吸附和生物降解多效去除,结合高效生物滤池技术,出水COD在400mg/L以下,氨氮在80mg/L以下。同一套工艺可以实现更低的出水浓度,但是会大幅度增加运行成本,具体由甲方自行考虑。
运行成本低:溶氧低阻力传递,无大功率好氧设备,罗茨风机和水泵经过公司技术调校,均为低转速,小功率设备,处理一吨水成本低于5元/吨。
运行稳定:控制单元少,生物菌种的温度自我调节适应性很强,可以在不低于0℃条件下任意温度正常新陈代谢,确保系统正常运行。
随着国家对养殖行业污染物排放标准的日益提高,要求对废水中污染物质指标也不断严格,针对目前养殖废水现状,及现有构筑物情况,建议采取我公司设计研发的最新污水处理工艺。
(一)流程说明:
粪尿经固液分离后进入沼气池系统发酵,沼液经过渣水分离器分离后,然后再进入高效生物滤塔预处理后进入SND微生物反应器的多级组合,将污水中氨氮和COD等物质降低,然后通过生物絮凝进行泥水分离,最后出水进入高效生物滤池深度处理,最终将养殖废水中的氨氮、COD等分解,使废水达标。沼渣及剩余污泥经过渣水分离器分离处理后发酵生产有机肥。
(二)工艺流程图: