一、企業(yè)概括
公司基本情況
山東尚清環(huán)保科技有限公司致力于各類廢水處理的研究及工程承建，是一家集固體廢物無害化處理、污水處理和大氣污染治理設(shè)備的設(shè)計、制造、安裝、調(diào)試、運營于一體的現(xiàn)代化高科技企業(yè)，公司以高科技為先導(dǎo)、以吸收國外先進(jìn)技術(shù)為基礎(chǔ)，以改進(jìn)創(chuàng)新為發(fā)展動力，以加工制造為根本，并依托浙江工業(yè)大學(xué)、沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)、北方設(shè)計院等科研院校，加大科研成果轉(zhuǎn)化力度，結(jié)合嚴(yán)謹(jǐn)、求實、富有鉆研精神的人才隊伍，開發(fā)并推出多項具有競爭力的環(huán)保產(chǎn)品，逐漸取得行業(yè)領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢。
公司業(yè)務(wù)范圍
公司自創(chuàng)立以來，已成功承接各類環(huán)保工程近百余項，承建的各類污水工程遍布于全國各地，涉及淀粉、印染、啤酒、造紙、豆蛋白加工、油脂、禽畜、制藥、乳品、釀酒、化工、造紙、醫(yī)療、餐消、中水回用等行業(yè)，在污水處理技術(shù)方面積累了豐富的工程經(jīng)驗。所承建的項目均達(dá)到國家相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)，并順利通過當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門驗收，并為一些大型工程提供過項目建議書和可行性研究報告。公司現(xiàn)有環(huán)境工程專業(yè)設(shè)計人員12名，建筑、結(jié)構(gòu)、電氣、自控儀表、技術(shù)經(jīng)濟等配套專業(yè)設(shè)計人員9名，其中高中級專業(yè)設(shè)計人員13名，碩士研究生4名，技術(shù)力量雄厚，形成了水質(zhì)分析、工程設(shè)計、工程調(diào)試、工程安裝、技術(shù)服務(wù)等系列技術(shù)支持的部門，技術(shù)力量得到逐步加強。
公司發(fā)展?fàn)顩r
公司發(fā)展注重新產(chǎn)品的開發(fā)研制和成果引進(jìn)工作，已形成系列成套環(huán)保技術(shù)和產(chǎn)品，并擁有各種現(xiàn)代施工手段和裝備，先進(jìn)的計算機輔助設(shè)計網(wǎng)絡(luò)和自動化控制系統(tǒng)等。公司下屬經(jīng)營部、工程設(shè)計部、安裝部、調(diào)試部、技術(shù)研發(fā)部、監(jiān)控室、設(shè)備加工廠等分支機構(gòu)。主要業(yè)務(wù)范圍設(shè)計工業(yè)廢水、農(nóng)村污水、城鎮(zhèn)污水連片治理、造紙、食品、屠宰、紡織印染、石油化工、煤礦、醫(yī)療制藥、大中小型污水處理廠等污水工程、設(shè)計、施工及設(shè)備制造、大氣污染治理、固體廢物處理、施工設(shè)計、環(huán)保產(chǎn)品的研制開發(fā)、國內(nèi)外高新技術(shù)產(chǎn)品的代理等領(lǐng)域。
公司宗旨
山東尚清始終以“德高尚清，品行天下”的公司理念，以“天道酬勤”為企業(yè)精神，以最大的熱忱參與到環(huán)保事業(yè)中，努力打造環(huán)保企業(yè)第一品牌，與各界同仁攜手，同進(jìn)步，共發(fā)展，為保護人類環(huán)境，創(chuàng)造美好明天而不懈努力。
二、工程概況
2.1 廢水來源
養(yǎng)殖廢水主要產(chǎn)生于養(yǎng)豬場的豬糞廢水，及場地的清洗水等。生產(chǎn)時廢水集中排放。
2.2 廢水水量、水質(zhì)特點
根據(jù)提供的資料，生產(chǎn)過程中排放的廢水量總計10m3/d,廢水中主要含有飼料、毛、尿液及糞便等，廢水從沼氣池出來后經(jīng)檢測COD：8000，廢水呈墨綠色，具有較強的刺鼻臭味，為降低后續(xù)處理工藝的負(fù)荷，在此與業(yè)主協(xié)商通過，將水稀釋三倍，使每天的水量達(dá)到30噸，則預(yù)算COD≈3000。
豬場廢水的特點是：有機懸浮物含量高，易腐敗，排入水體會消耗水中的溶解氧，破壞生態(tài)系統(tǒng)，污染環(huán)境。現(xiàn)擬對養(yǎng)殖廢水進(jìn)行處理，要求出水可以灌溉，或養(yǎng)魚。
三、設(shè)計基礎(chǔ)
3.1設(shè)計依據(jù)
3.1.1建設(shè)項目環(huán)境保護管理辦法（1986年3月26日國務(wù)院環(huán)境保護委員會、國家計劃委員會、國家經(jīng)濟委員會頒發(fā)）；
3.1.2建設(shè)項目環(huán)境保護管理條例（1998年11月18日國務(wù)院第10次常務(wù)會議通過）；
3.1.3《肉類加工工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13457-92)；
3.1.4《室外排水設(shè)計規(guī)范》GB50014—2006；
3.1.5甲方提供的有關(guān)數(shù)據(jù)資料。
3.1.6其它規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)：
《室外排水設(shè)計規(guī)范》 GB50014-2006；
《給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GBJ69-2002；
《工業(yè)防腐設(shè)計規(guī)范》GBJ46-82；
《工業(yè)污染物產(chǎn)生和排放系數(shù)手冊》；
《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》 GB3096-93；
《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB50217-94；
《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》GB50015-2003;
《自動化儀表選型規(guī)定》HG20507-92;
《低壓配電設(shè)計規(guī)范》GB50054-95；
《泵站設(shè)計規(guī)范》GB/T50265-97；
3.2設(shè)計原則
3.2.1嚴(yán)格執(zhí)行國家和地方環(huán)保、衛(wèi)生和安全等法規(guī)，經(jīng)處理后主要水質(zhì)指標(biāo)符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；
3.2.2設(shè)計中堅持科學(xué)態(tài)度，采用的水處理工藝既要體現(xiàn)技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟合理，又要成熟、安全可靠，并具有操作簡單、運行管理方便等特點；
3.2.3 處理單元相對緊湊、占地盡可能少，在確保運行穩(wěn)定、出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)的前提下，盡量降低工程造價及運行成本；
3.2.4設(shè)計中堅持污水生化處理與生態(tài)化處理思想相結(jié)合的原則，營造和諧的污水處理生態(tài)環(huán)境。
3.3項目范圍
本方案設(shè)計范圍包括污水處理工程內(nèi)的污水處理工藝、土建、電氣控制和污泥貯池等。污水處理工程以外的管網(wǎng)收集、污泥外運處理、出水外排、總電源引線等由業(yè)主負(fù)責(zé)實施。
3.4設(shè)計處理規(guī)模
根據(jù)提供資料，養(yǎng)豬場廢水水量為30m3/d。
四、處理工藝分析
豬場廢水懸浮物質(zhì)濃度很高,懸浮物質(zhì)是COD 的主要來源之一,過高的懸浮物質(zhì)將會影響后續(xù)生化處理的效果, 為減輕廢水處理工藝的負(fù)荷，建議業(yè)主在養(yǎng)殖場所可選用干清糞工藝，將收集的干糞進(jìn)行堆肥處理，減少廢水的產(chǎn)生量。干濕分離后的廢水經(jīng)格柵，調(diào)節(jié)沉淀池后進(jìn)入沼氣發(fā)酵池進(jìn)行發(fā)酵處理，產(chǎn)生的沼氣儲存在儲氣柜內(nèi)，經(jīng)脫硫處理后用于生產(chǎn)和生活供熱。沼氣池上清液進(jìn)入污水處理設(shè)備進(jìn)行處理。
廢水的特征可概括為：
⑴水質(zhì)水量變化大（該廠廢水為集中排放）；
⑵該廢水可生化性較好，B/C比達(dá)到了0.4以上，適合采用生物法處理；
⑶廢水中懸浮物含量很高，除無機性雜質(zhì)顆粒外，還含有很多流動性差的有機物，它們約占CODCr的40%-50%，根據(jù)水質(zhì)，可以看出養(yǎng)殖廢水可生化性較好，水質(zhì)渾濁，易腐易臭，形成浮渣，在進(jìn)行生物處理前必須經(jīng)過預(yù)處理。根據(jù)對廢水水質(zhì)特點以及排放標(biāo)準(zhǔn)的綜合分析對比后確定：
3.1預(yù)處理采用氣浮沉淀一體機。
由于污水濃度特別高，預(yù)處理使用氣浮沉淀一體機，將進(jìn)水中大量的有機物通過加藥絮凝后進(jìn)行分離，設(shè)備主體為長方形鋼制結(jié)構(gòu),底部設(shè)有椎體。主要部件有溶氣泵、空壓機、溶氣罐、長方形箱體、氣浮系統(tǒng)、刮泥系統(tǒng)、集泥斗、排泥系統(tǒng)組成。
氣浮沉淀一體機具有以下特點：
1、溶氣罐產(chǎn)生氣泡細(xì)小，粒徑為20-40μm，粘附絮凝物牢固，能夠達(dá)到良好的氣浮效果。
2、設(shè)集泥斗，比重大的沉淀物沉入集泥斗沿排泥口排出。
3、絮凝劑使用量少，成本降低。
4、操作規(guī)程易與控制，管理簡單。
氣浮沉淀一體機工作原理：
溶氣罐產(chǎn)生溶氣水，溶氣水通過釋放器減壓釋放到待處理的水中。溶解在水中的空氣從水中釋放出來，形成20-40μm的微小細(xì)泡，微氣泡同污水中的懸浮物結(jié)合，使懸浮物比重小于水，并逐漸浮到水面形成浮渣。水面上備有刮板系統(tǒng)，將浮渣刮入污泥池；同時，加藥絮凝后比重比水大的沉淀物則下沉至集泥斗，沿排泥口排出，實現(xiàn)雙重排泥。清水從下部經(jīng)溢流槽進(jìn)入清水池。
污水處理技術(shù)比選
1）生物處理
通常的污水處理站一般采用以下幾種生物處理方法。
A）生物接觸氧化法
生物接觸氧化法屬于生物膜法，具有以下優(yōu)點和特點：
l 生物接觸氧化法生物池內(nèi)設(shè)置填料，由于填料的比表面積大，池內(nèi)充氧條件好，生物接觸氧化池內(nèi)單位容積的生物體量都高于活性污泥法曝氣池及生物濾池，因此生物接觸氧化池具有較高的容積負(fù)荷；
l 由于相當(dāng)一部分微生物固著生長在填料表面，生物接觸氧化法可不設(shè)污泥回流系統(tǒng)，也不存在污泥膨脹問題，運行管理方便；
l 由于生物接觸氧化池內(nèi)生物固體量多，水流屬于完全混合型，因此生物接觸氧化池對水質(zhì)水量的驟變有較強的適應(yīng)能力；
l 由于生物接觸氧化池內(nèi)生物固體量多，當(dāng)有機物容積負(fù)荷較高時，其F/M（F為有機基質(zhì)量，M為微生物量）比可以保持在一定水平，因此污泥產(chǎn)量可相當(dāng)于或低于活性污泥法；
l 因裝載填料，生物接觸氧化池單位制造成本略高，一般適用于中小型（Qd≤2500m3/d）污水處理站。
B）常規(guī)活性污泥法
活性污泥法在大中型污水處理中是一種應(yīng)用最廣的廢水好氧生物處理技術(shù)。活性污泥處理系統(tǒng)有效運行的基本條件和特點是：
l 廢水中應(yīng)有足夠的可溶性易降解物質(zhì)，作為微生物生理活動必需的營養(yǎng)物，一般活性污泥法必須定期投加按一定配比的營養(yǎng)物質(zhì)，這樣增加了運行費用和管理難度；
l 混合液必須含有足夠的溶解氧，活性污泥池長有好氧原生動物，氧的需求量較大；
l 活性污泥在池內(nèi)應(yīng)呈懸浮狀態(tài)，能充分與水接觸和混合；
l 活性污泥連續(xù)回流，及時排除剩余污泥，使混合液保持一定的活性污泥濃度；
l 活性污泥生長周期長，對溫度、水質(zhì)和水量的驟變適應(yīng)能力差；
l 對微生物有毒害的物質(zhì)應(yīng)嚴(yán)格控制在允許濃度以內(nèi)；
l 活性污泥法處理負(fù)荷較低，造成設(shè)施的體積增大，土建投資也相應(yīng)增加。
正因為有以上的必要條件和特點，所以活性污泥法運行管理比較專業(yè)。另外活性污泥法易產(chǎn)生污泥膨脹，處理負(fù)荷較低，不易控制管理，故近年來在中小型污水處理站中的使用越來越少。
C）SBR法
SBR法是近年發(fā)展起來的一種較為先進(jìn)的活性污泥處理法，該處理工藝集曝氣池、沉淀池為一體，連續(xù)進(jìn)水，間歇曝氣，停氣時污水沉淀，撇除上清液，成為一個周期，周而復(fù)始。SBR法不設(shè)沉淀池，無污泥回流設(shè)備，但SBR法為間隙運行，需設(shè)多個處理單元，進(jìn)水和曝氣相互切換，造成控制較為復(fù)雜。為了保證溢流率，SBR法對潷水器設(shè)備制造要求高，制作時必須精益求精，否則極易造成最終出水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)。國內(nèi)目前還沒有質(zhì)量較好的潷水設(shè)備，進(jìn)口設(shè)備采購麻煩，且價格昂貴，同時今后維修費用也高。SBR法池內(nèi)污泥濃度由濃度儀測定以便控制排出多余污泥量，目前國內(nèi)濃度儀質(zhì)量不過關(guān)，造成污泥排放控制較困難。
SBR池溢流率低（一般不超過40%），設(shè)施體積較大，造成土建投資較高。
由于存在超高必須較高的技術(shù)性問題，活性污泥池和SBR池一般只能露天設(shè)置，這樣局部影響環(huán)境美感（埋地設(shè)置時土建投資將大大增加）。接觸氧化工藝各池體可采用埋地設(shè)置，設(shè)備上方可設(shè)置道路或綠化帶，總體布置美觀大方。
綜上所述，本工程生物處理擬采用A/O生物接觸氧化法。
采用A/O生物處理工藝是近幾年來國內(nèi)外環(huán)保工作者用以解決污水脫氮的主要方法，該方法具有如下特點：
l 利用系統(tǒng)中培養(yǎng)的硝化菌及脫氮菌，同時達(dá)到去除污水中含碳有機物及氨氮的目的，與經(jīng)普通活性污泥法處理后再增加脫氮三級處理系統(tǒng)相比，基建投資省、運行費用低、電耗低、占地面積少。
l A/O生物處理系統(tǒng)產(chǎn)生的剩余污泥量較一般生物處理系統(tǒng)少，而且污泥沉降性能好，易于脫水。
l A/O生物法較一般生物處理系統(tǒng)相比耐沖擊負(fù)荷高，運行穩(wěn)定。
l A/O生物處理系統(tǒng)因?qū)?/span>NO2-N轉(zhuǎn)化成N2，因此不會出現(xiàn)硝化過程中產(chǎn)生NO2-N的積累，而1mg/ NO2-N會引起1.14mgCOD值，因此只硝化時，雖然氨氮濃度可能達(dá)標(biāo)，但COD濃度卻往往超標(biāo)嚴(yán)重。采用A/O生物處理系統(tǒng)不僅能解決有機污染，而且還能解決氮和磷的污染，使氨氮的出水指標(biāo)小于10mg/l。總之，經(jīng)過本工藝流程，出水的各項指標(biāo)均能達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污水物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中一級A標(biāo)準(zhǔn)。
五、工藝推薦
生化處理單元運用先進(jìn)的生物接觸氧化法，主要由厭氧、兩級好氧、二次沉淀等工藝組成。這是一種處理效果好、污泥量少、動力消耗低的較為先進(jìn)的生化處理工藝，通過選用具有針對性的高效微生物制劑和生物酶制劑組合，使傳統(tǒng)意義上很難或不能為微生物降解的有機污染物得到了快速且較為完全的生物降解，并且改善寒冷氣候時的運行，減輕意外事故及有毒物沖擊影響。
同時，將微生物和生物酶固定在特制專利載體上，使微生物的負(fù)載量比傳統(tǒng)生物處理工藝提高了10～20倍，使微生物對污水中有機物的降解速度比傳統(tǒng)方法提高了100倍，從而大大提高了處理速度和處理效果并有效避免了生物量的流失。
微生物生化處理的特點
（1）出水水質(zhì)好且水質(zhì)穩(wěn)定。專用高效微生物、生物酶制劑能夠分解脂肪酸、表面活性劑、碳?xì)浠衔铩⒎宇惢衔铩⑼约安灰追纸獾挠袡C物，增加原生動物的數(shù)量和多樣性，減少水質(zhì)變化對出水質(zhì)量造成的影響。由于高比表面積親水性新型專利填料的設(shè)置，提供了巨大的生物棲息空間，使大量微生物得以附著生存。并且生物膜比較穩(wěn)定，易于保證生物活性和利于生物量的提高。
（2）節(jié)省運行費用。由于新型填料的設(shè)置及氣水的相對運動，對氣泡起到切割和阻擋作用，使氣泡的停留時間和氣液接觸的面積增加，實測證明提供了氧的吸收能力，即氧的利用率可達(dá)25～30％，曝氣量比一般方法降低2倍以上。
（3）耐沖擊負(fù)荷。曝氣強度相對增加2～4倍，這樣水流劇烈攪動，對生物膜表面沖刷加強，使生物膜更新快、年齡短，因而活性高；生物膜表面代謝物質(zhì)的流動和更新速度快，濃度梯度大，因而加快了傳質(zhì)速度。在一定范圍內(nèi)去除率隨COD容積負(fù)荷的增大而升高，對波動較大的沖擊負(fù)荷有良好的適應(yīng)性。專用高效微生物、生物酶制劑能迅速從由于負(fù)荷和毒物導(dǎo)致的故障中恢復(fù)。
（4）該處理裝置結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，可和其它傳統(tǒng)工藝組合使用，對一些老廠進(jìn)行技術(shù)改造，避免了浪費。
（5）去除無機離子和重金屬離子,運行中不產(chǎn)生不良?xì)怏w，能驅(qū)除池蠅，美化環(huán)境。
六、工藝流程設(shè)計
6.2 工藝流程說明
養(yǎng)豬場廢水由管網(wǎng)收集，進(jìn)入沼氣池發(fā)酵處理，厭氧污泥(沼渣)通過污泥濃縮后與干糞一起做堆肥處理，沼氣池上清液進(jìn)入格柵渠，經(jīng)格柵攔截雜質(zhì)及懸浮物，沼氣池上清液自流進(jìn)入調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)水量均化水之后，由泵提升進(jìn)入氣浮沉淀一體機，通過加藥后，絮凝的有機物比重大的下沉至設(shè)備椎底，通過排泥口排至污泥池，比重小的絮凝有機物在氣浮的作用下上升到液面，通過刮渣系統(tǒng)刮至污泥池。在本處理系統(tǒng)內(nèi)，大部分有機物被降解清除，給后續(xù)處理工藝減輕了負(fù)荷。經(jīng)氣浮沉淀一體機處理后的上清液自流至中間水池，經(jīng)過水量調(diào)節(jié)后由提升泵提升至地埋式一體化設(shè)備，也就是生化處理模塊。在微生物生化處理單元，污水中有機氮含量高，在進(jìn)行生物降解時會以氨氮的形式出現(xiàn)，所以排入水中的氨氮的指標(biāo)會升高，而氨氮也是一個污染控制指標(biāo)，因此在接觸生物池前加厭氧生物池，厭氧生物池可利用回流的混合液中帶入的硝酸鹽和進(jìn)水中的有機物碳源進(jìn)行反硝化，使進(jìn)水中NO２－、NO３－還原成N２達(dá)到脫氮作用，在去除有機物的同時降解氨氮值。設(shè)備做S型溢流，進(jìn)入接觸氧化池，接觸氧化池內(nèi)設(shè)置立體彈性填料，該填料具有一定的剛性，整體性好，比重與水略相等，對氣泡作密集性、多層次切割，提高了溶解氧的轉(zhuǎn)移系數(shù)，使水氣與生物膜充分接觸，確保污水處理后各項指標(biāo)全面達(dá)標(biāo)。設(shè)備底部設(shè)有廊式布?xì)庋b置，確保布?xì)饩鶆颍瑥亩ＷC好氧生化降解高效進(jìn)行，水中BOD5、CODcr等有機物達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。好氧生物池出水自流進(jìn)入二沉池，二沉池采用豎流式沉淀池結(jié)構(gòu)，下部采用錐形集泥斗。去除氧化池中脫落的生物膜或懸浮活性污泥，沉淀池設(shè)計表面負(fù)荷1.0~2.5m3/m2·h。確保聚凝物的沉降，保證了設(shè)備出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。二沉池的污泥每天定期排放到污泥池內(nèi)進(jìn)行濃縮處理。二沉池污泥氣提排入污泥濃縮池。二沉池沉淀下來的污泥進(jìn)入污泥池，污泥池內(nèi)設(shè)有污泥消化系統(tǒng)，絕大部分有機污泥可得到好氧消化，消化后的污泥由污泥泵定期抽吸外運處理，污泥池上清液回流至調(diào)節(jié)池。二沉池內(nèi)上清液過濾器自流進(jìn)入清水池，由于養(yǎng)殖污水中細(xì)菌較多，所以設(shè)置一臺二氧化氯發(fā)生器往清水池中投加二氧化氯進(jìn)行消毒。出水可用作農(nóng)田灌溉或養(yǎng)魚。
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