养殖废水处理设计方案
养殖废水处理
技
术
方
案
XX省翰克环保设备XX
一、工程概况
项目地新建生猪养殖场，年存栏量为5000头猪，本项目使用水冲工艺养殖，在生猪养殖过程中，产生的废水包括猪粪尿水、圈舍冲洗废水、职工生活污水等，职工生活污水可以经过化粪池后直接用于农肥，而猪粪尿水、圈舍冲洗废水等有机物和氨氮含量高，若直排进水体或者土壤，将对环境造成污染，因此需要对养殖废水进行处理。
二、设计规模
根据《禽畜养殖业污染物排放标准》（GB18596-2001），对集约化禽畜养殖业水冲工艺最高允许排水量数据见下表：
表1 集约化禽畜养殖干清粪工艺最高允许排水量
种类猪（m3/（百头·d））鸡（m3/（千只·d））牛（m3/（百头·d））季节冬季夏季冬季夏季冬季夏季
标准值 2.5 3.5 0.8 1.2 20 30
注：废水最高允许排放量的单位中，百头、千只均指存栏数，春、秋季废水最高允许排放量按冬、夏两级的平均值计算。
本项目最高允许排水量以3.0m3/（百头·d）计算，年存栏量生猪5000头，考虑一定的设计裕量，本项目设计规模为200m3/d。
三、进出水水质
1、进水水质
根据我公司在养殖废水处理行业的工程经验，确定本工程的的设计进水水质如下表。
表3 进水水质单位：mg/L
项目COD BOD5SS NH3-N TN TP pH（无量纲）
设计进水水
质
≤7000≤3000≤1500≤300≤400≤306-9 BOD5/COD=0.5，可生化性良好。COD/TN=9＞8，TP/BOD5=0.0056＜0.06，认为污水中有足够的碳源进行脱氮除磷。本项目宜采用生物法对废水进行除碳、脱氮除磷处理。
2、出水水质
本项目出水部分回用，部分进行农田灌溉，部分排放，需要达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标，具体主要指标如下。
表4 出水水质标准单位：mg/L
项目COD BOD5SS NH3-N TN TP pH（无量纲）
设计出水水
质
≤50≤10≤10≤5（8）≤15≤0.56-9 注；括号外数值为水温＞12℃时的控制指标，括号内数值为水温≤12℃时的控制指标。
四、设计依据
(1)《中华人民XX国环境保护法》（1989）
(2)《禽畜养殖业污染物排放标准》（GB18596-2001）
(3)《禽畜养殖业污染治理工程技术规X》（HJ497-2009）
(4)《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）
(5)《室外排水设计规X》（GB50014-2006）
(6)《建筑给水排水设计规X》(GB50015-2003)
(7)《低压配电设计规X》（GB 50054）
(8)《给水排水工程构筑物结构设计规X》（GB50069-2002）
五、工艺设计
1、工艺流程
综合水质特点，结合本项目的出水水质指标要求，处理工艺选用：格栅+固液分离+调节池+UASB+AAO+MBR+消毒。本项目出水部分回用，部分进行农田灌溉，部分排放，需要达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标。该工艺技术先进、系统运行稳定、可靠，工艺流程见下图。
图1 项目废水处理工艺
2、工艺说明
（1）格栅
通过格栅去除较大的漂浮物，栅渣应及时运至粪便堆肥场或其他无害化场所进行处理。
（2）固液分离
主要去除废水中的粪类物料，粪渣被分离后用于有机肥自动处理系统。
图1 废水处理工艺流程图 格栅
固液分离
调节池
厌氧池
养殖废水
回用 UASB
缺氧池
好氧池
MBR 膜池
混合液
回流
污泥回流
污
泥池
定期清掏
消毒池
剩余污泥
粪渣
有机肥自动处理系统
排放
农灌
（3）调节池
对水质水量进行调节，起到水解酸化的作用。调节池内设置搅拌机，保持废水混合均匀，避免悬浮物沉积。并且设置提升泵，将废水提升至后续处理段。
（4）UASB
UASB（Upflow Anaerobic Sludge Blanket）全称是升流式厌氧污泥床反应器废水厌氧生物处理技术。由进水区、污泥床、污泥悬浮层、三相分离器、沉淀区、出水区、水封组成。可以处理高COD的废水，处理能力大，进水COD负荷高；无搅拌装置存在，省能；且污泥颗粒化提高了水流上升流速从而增强了污泥沉降性能。UASB可以大幅度去除COD，减小后续生化处理的负荷。
（5）AAO
AAO（Anaerobic-Anoxic-Oxic）全称是厌氧-缺氧-好氧池。主要为好氧去除COD同时兼具脱氮除磷功能。厌氧释磷，好氧摄磷除碳并同时进行硝化作用，好氧池混合液回流至缺氧池，硝酸根还原成氮气溢出，实现脱氮。二沉池污泥回流至厌氧池使反应器中微生物量恒定。去除有机物且考虑脱氮除磷，AAO工艺在养殖废水中运用非常普遍且工艺成熟。
①厌氧池
厌氧池是营造厌氧的环境（溶解氧<0.2mg/L）。利于厌氧微生物生长。其作用是活性污泥吸附、降解有机物。通常回流混合液中的聚磷菌在厌氧条件下释放磷酸根。
②缺氧池
缺氧池（溶解氧=0.2-0.5mg/L）的首要功能是脱氮，反硝化菌利用污水中的有机物作碳源，将内回流带入的硝酸盐通过生物反硝化作用,将回流混合液中带入的大量NO3—N和NO2—N还原为N2释放至空气，BOD5浓度继续下降，NO3—N 浓度大幅度下降。
③好氧池
好氧池是营造好氧的环境（溶解氧>2mg/L左右），利于好氧微生物生长。其作用是好氧活性污泥吸附、降解有机物。让活性污泥进行有氧呼吸，进一步把
有机物分解成无机物。通常将有机物中的碳元素氧化化合物氧化为CO2和H2O；将氮元素氧化为亚硝酸盐氮及硝酸盐氮；磷元素氧化为磷酸根；同时在好氧的环境下聚磷菌吸收磷酸根除磷。好氧池去除污水中的大部分COD等有机物、同事脱氮除磷。
（6）MBR
MBR是生化反应器和膜分离相结合的高效废水处理系统。与传统活性污泥法相比，MBR对有机物的去除率要高很多，因为在传统活性污泥法中，由于受二沉池对污泥沉降特性要求的影响，当生物处理达到一定程度时，要继续提高系统的去除效率十分困难，往往需要延长很长的水力停留时间也只能少量提高总的去除效率，而在膜生物反应器中，由于分离效率大大提高，生化反应器内微生物浓度可从常规法的3000mg/L提高到8000mg/L以上，可以在比传统活性污泥法更短的水力停留时间内达到更好的去除效果，减小了生化反应器体积，提高了生化反应效率，出水无菌体和悬浮物，因此在提高系统处理能力和提高出水水质方面表现出很大的优势。
（7）消毒池
经膜过滤的出水尚有一部分细菌不能被去除，出水再经消毒即可达标，本设计采用次氯酸钠消毒。水经消毒后部分回用、部分农灌、部分排放。
六、处理效率
各单元处理效率见下表，使用该工艺能够满足出水标准。
表3 各单元处理效率
构筑物项目COD(mg/L) BOD5(mg/L) SS(mg/L) 氨氮(mg/L) TN(mg/L) TP(mg/L)
固液分离器
进水7000 3000 1500 300 400 30 去除率60% 60% 90% 60% 60% 40% 出水2800.0 1200.0 150.0 120.0 160.0 18.0
UASB
进水2800.0 1200.0 150.0 120.0 160.0 18.0
去除率70% 70% 30% 10% 10% 10%
出水840.0 360.0 105.0 108.0 144.0 16.2
AAO
进水840.0 360.0 105.0 108.0 144.0 16.2 去除率85% 90% 45% 90% 80% 90% 出水126.0 36.0 57.8 10.8 28.8 1.6
化学除磷
进水126.0 36.0 57.8 10.8 28.8 1.6 去除率20% 20% 50% 40% 40% 70% 出水100.8 28.8 28.9 6.5 17.3 0.5
MBR
进水100.8 28.8 28.9 6.5 17.3 0.5 去除率60% 70% 80% 30% 20% 10% 出水40.3 8.6 5.8 4.6 13.8 0.44
出水标准50 10 10 5（8）15 0.5 七、主要构筑物
表4 主要构筑物
序号构筑物名
称
尺寸（mm) 单位数量
结构
形式
停留时
间
1 格栅井2000×600×800 座 1 钢砼0.48h
2 调节池12000×6000×3500 座 1 钢砼24h
3 设备基础13000×3400×500 座 2 钢砼/
4 UASB基础Φ14400×1000座 1 钢砼/
八、主要设备
表5 主要设备及报价一览表
序号名称规格型号单位数量材质备注
1 格栅间隙3mm 台 1 SS304 /
2 固液分离器/ 台 1 SS304 /
3 UASB Φ13400×7000，含三相分离器、
循环泵
套 1 SS304 /
4 一体化设备1 12000×2400×2600mm，含厌氧
池、缺氧池、好氧池1，
台 1 碳钢防腐/
5 一体化设备2 12000×2400×2600mm，含好氧
池2、化学除磷池、MBR膜池、
消毒池、污泥池、设备间
台 1 碳钢防腐/
6 调节池提升泵Q=12m3/h,H=10m,P=0.75kW 台 2 SS304 一用一备
7 调节池推流搅
拌器
10kW 台 1 / /
8 混合液回流泵Q=15m3/h,H=10m,P=1.5kW 台 1 SS304 /
9 污泥回流泵Q=10m3/h,H=7m,P=0.55kW 台 1 SS304 /
10 回转式风机Q=2.24m3/min,H=40kPa,P=4k
W
台 1 / /
11 回转式风机Q=2.24m3/min,H=40kPa,P=4k
W
台 1 / /
12 曝气盘φ215套 1 膜片EPDM /
13 膜组件运行通量不大于15L/（m2.h），
15m2/片
片46 PVDF /
14 氢氧化钠计量
泵
Q=3.2L/h,H=2bar,N=0.12kW 台 1 泵头PVC /
15 次氯酸钠计量
泵
Q=3.2L/h,H=2bar,N=0.12kW 台 1 泵头PVC /
16 柠檬酸计量泵Q=16L/h,H=2bar,N=0.18kW 台 1 泵头PVC /
17 PAC计量泵Q=3.2L/h,H=2bar,N=0.12kW 台 1 泵头PVC /
18 加药箱80L 个 4 PE
19 产水泵Q=15m3/h，H=20m，P=1.5kW 台 2 SS304 一用一备
20 反洗泵Q=25m3/h，H=10m，P=2.2kW 台 2 SS304 一用一备
21 消毒加药装置次氯酸钠加药装置套 1 / /
22 自控系统按设计套 1 / /
23 DO分析仪0-20mg/L 套 1 / /
24 MLSS分析仪0-30000g/L 套 1 / /
25 超声波液位计0~10m 套 2 / /
26 COD自动监测
仪
0-500mg/L 套 1 / /
27 BOD自动监测
仪
0-100mg/L 套 1 / /
28 氨氮自动监测
仪
0-50mg/L 套 1 / /
29 总磷自动监测
仪
0-50mg/L 套 1 / /
30 PH/T计0-14 套 1 / /
31 ORP/T仪-1999——+1999mv 套 1 / /
32 浊度计0-4000ntu 套 1 / /
33 电磁流量计de63 套 3 / /
34 电磁流量计de75 套 2 / /
35 电磁流量计de90 套 1 / /
36 压力变送器0-50KPa 个 1 / /
37 压力表-100KPa-+100KPa 个 1 / /
38 UPVC管de63、de75、de90、de200 批 1 / /
39 钢管DN100、批 1 / /
40 阀门de63、de75、de90、de108、
de200
批 1 / /
41 电缆/ 批 1 / /