一、工程概况

1.1 废水来源

养殖废水主要产生于养鸭场的冲洗废水。

1.2 废水水量、水质特点

根据提供的资料，生产过程中各工艺口排放的废水量总计200m³/d,废水中主要含有鸭毛及粪便等，废水呈黑色，具有刺鼻臭味。

鸭场废水的特点是：有机悬浮物含量高，易腐败，排入水体会消耗水中的溶解氧，破坏生态系统，污染环境。现拟对养殖废水进行处理，要求出水达到污水综合排放标准（GB8978-2002）中的一级A标准。

1.3方案编制单位

山东尚清环保科技有限公司

二、设计基础                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             

2.1设计依据

2.1.1建设项目环境保护管理办法（1986年3月26日国务院环境保护委员会、国家计划委员会、国家经济委员会颁发）；

2.1.2建设项目环境保护管理条例（1998年11月18日国务院第10次常务会议通过）；

2.1.3《养殖业业水污染物排放标准》(GB13457-92)；

2.1.4《室外排水设计规范》GB50014—2006；

2.1.5甲方提供的有关数据资料。

2.1.6其它规范及标准：

《室外排水设计规范》 GB50014-2006；

《给水排水工程结构设计规范》GBJ69-2002；

《工业防腐设计规范》GBJ46-82；

《工业污染物产生和排放系数手册》；

《城市区域环境噪声标准》 GB3096-93；

《供配电系统设计规范》GB50217-94；

《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003;

《自动化仪表选型规定》HG20507-92;

《低压配电设计规范》GB50054-95；

《泵站设计规范》GB/T50265-97；

2.2设计原则

2.2.1严格执行国家和地方环保、卫生和安全等法规，经处理后主要水质指标符合国家有关标准；

2.2.2设计中坚持科学态度，采用的水处理工艺既要体现技术先进、经济合理，又要成熟、安全可靠，并具有操作简单、运行管理方便等特点；

2.2.3 处理单元相对紧凑、占地尽可能少，在确保运行稳定、出水水质达标的前提下，尽量降低工程造价及运行成本；

2.2.4设计中坚持污水生化处理与生态化处理思想相结合的原则，营造和谐的污水处理生态环境。

2.3项目范围

本方案设计范围包括污水处理工程内的污水处理工艺、土建、电气控制和污泥贮池等。污水处理工程以外的管网收集、污泥外运处理、出水外排、总电源引线等由业主负责实施。

2.4设计处理规模

根据提供资料，养鸭场废水水量为200m³/d。

2.5设计进出水水质

 由业主提供数据，进水COD在300左右，出水要求应满足《污水综合排放标准》（GB8979-2002）中的一级A标准，主要指标如下：

CODcr                ≤50mg/L

BOD₅                                  ≤10mg/L

SS                   ≤10mg/L

氨氮                 ≤5mg/L

总大肠菌群           ≤1000个/L

pH：                    6～9

三、处理工艺分析

废水的特征可概括为：

⑴水质水量变化大（该厂废水为集中排放）；

⑵该废水可生化性较好，B/C比达到了0.4以上，适合采用生物法处理；

⑶废水中悬浮物含量很高，除无机性杂质颗粒外，还含有很多流动性差的有机物，它们约占COD_Cr的40%-50%，根据水质，可以看出养殖废水可生化性较好，水质浑浊，易腐易臭，形成浮渣，在进行生物处理前必须经过预处理。根据对废水水质特点以及排放标准的综合分析对比后确定：

3.1预处理采用气浮沉淀一体机。

由于污水浓度特别高，预处理使用气浮沉淀一体机，将进水中大量的有机物通过加药絮凝后进行分离，设备主体为长方形钢制结构,底部设有椎体。主要部件有溶气泵、空压机、溶气罐、长方形箱体、气浮系统、刮泥系统、集泥斗、排泥系统组成。

气浮沉淀一体机具有以下特点：

1、溶气罐产生气泡细小，粒径为20-40μm，粘附絮凝物牢固，能够达到良好的气浮效果。

2、设集泥斗，比重大的沉淀物沉入集泥斗沿排泥口排出。

3、絮凝剂使用量少，成本降低。

4、操作规程易与控制，管理简单。

气浮沉淀一体机工作原理：

溶气罐产生溶气水，溶气水通过释放器减压释放到待处理的水中。溶解在水中的空气从水中释放出来，形成20-40μm的微小细泡，微气泡同污水中的悬浮物结合，使悬浮物比重小于水，并逐渐浮到水面形成浮渣。水面上备有刮板系统，将浮渣刮入污泥池；同时，加药絮凝后比重比水大的沉淀物则下沉至集泥斗，沿排泥口排出，实现双重排泥。清水从下部经溢流槽进入清水池。

四、污水处理技术比选

1）生物处理

通常的污水处理站一般采用以下几种生物处理方法。

A）生物接触氧化法

生物接触氧化法属于生物膜法，具有以下优点和特点：

l 生物接触氧化法生物池内设置填料，由于填料的比表面积大，池内充氧条件好，生物接触氧化池内单位容积的生物体量都高于活性污泥法曝气池及生物滤池，因此生物接触氧化池具有较高的容积负荷；

l 由于相当一部分微生物固着生长在填料表面，生物接触氧化法可不设污泥回流系统，也不存在污泥膨胀问题，运行管理方便；

l 由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流属于完全混合型，因此生物接触氧化池对水质水量的骤变有较强的适应能力；

l 由于生物接触氧化池内生物固体量多，当有机物容积负荷较高时，其F/M（F为有机基质量，M为微生物量）比可以保持在一定水平，因此污泥产量可相当于或低于活性污泥法；

l 因装载填料，生物接触氧化池单位制造成本略高，一般适用于中小型（Qd≤2500m³/d）污水处理站。

B）常规活性污泥法

活性污泥法在大中型污水处理中是一种应用最广的废水好氧生物处理技术。活性污泥处理系统有效运行的基本条件和特点是：

l 废水中应有足够的可溶性易降解物质，作为微生物生理活动必需的营养物，一般活性污泥法必须定期投加按一定配比的营养物质，这样增加了运行费用和管理难度；

l 混合液必须含有足够的溶解氧，活性污泥池长有好氧原生动物，氧的需求量较大；

l 活性污泥在池内应呈悬浮状态，能充分与水接触和混合；

l 活性污泥连续回流，及时排除剩余污泥，使混合液保持一定的活性污泥浓度；

l 活性污泥生长周期长，对温度、水质和水量的骤变适应能力差；

l 对微生物有毒害的物质应严格控制在允许浓度以内；

l 活性污泥法处理负荷较低，造成设施的体积增大，土建投资也相应增加。

正因为有以上的必要条件和特点，所以活性污泥法运行管理比较专业。另外活性污泥法易产生污泥膨胀，处理负荷较低，不易控制管理，故近年来在中小型污水处理站中的使用越来越少。

C）SBR法

SBR法是近年发展起来的一种较为先进的活性污泥处理法，该处理工艺集曝气池、沉淀池为一体，连续进水，间歇曝气，停气时污水沉淀，撇除上清液，成为一个周期，周而复始。SBR法不设沉淀池，无污泥回流设备，但SBR法为间隙运行，需设多个处理单元，进水和曝气相互切换，造成控制较为复杂。为了保证溢流率，SBR法对滗水器设备制造要求高，制作时必须精益求精，否则极易造成最终出水水质不达标。国内目前还没有质量较好的滗水设备，进口设备采购麻烦，且价格昂贵，同时今后维修费用也高。SBR法池内污泥浓度由浓度仪测定以便控制排出多余污泥量，目前国内浓度仪质量不过关，造成污泥排放控制较困难。

SBR池溢流率低（一般不超过40%），设施体积较大，造成土建投资较高。

由于存在超高必须较高的技术性问题，活性污泥池和SBR池一般只能露天设置，这样局部影响环境美感（埋地设置时土建投资将大大增加）。接触氧化工艺各池体可采用埋地设置，设备上方可设置道路或绿化带，总体布置美观大方。

综上所述，本工程生物处理拟采用A/O生物接触氧化法。

采用A/O生物处理工艺是近几年来国内外环保工作者用以解决污水脱氮的主要方法，该方法具有如下特点：

l 利用系统中培养的硝化菌及脱氮菌，同时达到去除污水中含碳有机物及氨氮的目的，与经普通活性污泥法处理后再增加脱氮三级处理系统相比，基建投资省、运行费用低、电耗低、占地面积少。

l A/O生物处理系统产生的剩余污泥量较一般生物处理系统少，而且污泥沉降性能好，易于脱水。

l A/O生物法较一般生物处理系统相比耐冲击负荷高，运行稳定。

l A/O生物处理系统因将NO₂-N转化成N₂，因此不会出现硝化过程中产生NO₂-N的积累，而1mg/ NO₂-N会引起1.14mgCOD值，因此只硝化时，虽然氨氮浓度可能达标，但COD浓度却往往超标严重。采用A/O生物处理系统不仅能解决有机污染，而且还能解决氮和磷的污染，使氨氮的出水指标小于10mg/l。总之，经过本工艺流程，出水的各项指标均能达到《城镇污水处理厂污水物排放标准》（GB18918-2002）中一级A标准。

工艺推荐

生化处理单元运用先进的生物接触氧化法，主要由厌氧、两级好氧、二次沉淀等工艺组成。这是一种处理效果好、污泥量少、动力消耗低的较为先进的生化处理工艺，通过选用具有针对性的高效微生物制剂和生物酶制剂组合，使传统意义上很难或不能为微生物降解的有机污染物得到了快速且较为完全的生物降解，并且改善寒冷气候时的运行，减轻意外事故及有毒物冲击影响。

同时，将微生物和生物酶固定在特制专利载体上，使微生物的负载量比传统生物处理工艺提高了10～20倍，使微生物对污水中有机物的降解速度比传统方法提高了100倍，从而大大提高了处理速度和处理效果并有效避免了生物量的流失。

微生物生化处理的特点

（1）出水水质好且水质稳定。专用高效微生物、生物酶制剂能够分解脂肪酸、表面活性剂、碳氢化合物、酚类化合物、酮以及不易分解的有机物，增加原生动物的数量和多样性，减少水质变化对出水质量造成的影响。由于高比表面积亲水性新型专利填料的设置，提供了巨大的生物栖息空间，使大量微生物得以附着生存。并且生物膜比较稳定，易于保证生物活性和利于生物量的提高。

（2）节省运行费用。由于新型填料的设置及气水的相对运动，对气泡起到切割和阻挡作用，使气泡的停留时间和气液接触的面积增加，实测证明提供了氧的吸收能力，即氧的利用率可达25～30％，曝气量比一般方法降低2倍以上。

（3）耐冲击负荷。曝气强度相对增加2～4倍，这样水流剧烈搅动，对生物膜表面冲刷加强，使生物膜更新快、年龄短，因而活性高；生物膜表面代谢物质的流动和更新速度快，浓度梯度大，因而加快了传质速度。在一定范围内去除率随COD容积负荷的增大而升高，对波动较大的冲击负荷有良好的适应性。专用高效微生物、生物酶制剂能迅速从由于负荷和毒物导致的故障中恢复。

（4）该处理装置结构紧凑，占地面积小，可和其它传统工艺组合使用，对一些老厂进行技术改造，避免了浪费。

（5）去除无机离子和重金属离子,运行中不产生不良气体，能驱除池蝇，美化环境。

五、工艺流程设计

5.2 工艺流程说明

鸭场废水悬浮物质浓度很高,悬浮物质是COD 的主要来源之一,所以在污水进入调节池前设置一道人工格栅，将鸭毛等较大悬浮物固体物加以拦截。

养猪场废水由收集管网收集，自流进入格栅渠，经格栅拦截杂质及悬浮物，然后自流进入调节池，在调节池内调节水量均化水质后，由泵提升进入气浮沉淀一体机，通过加药后，絮凝的有机物比重大的下沉至设备椎底，通过排泥口排至污泥池，比重小的絮凝有机物在气浮的作用下上升到液面，通过刮渣系统刮至污泥池。在本处理系统内，大部分有机物被降解清除，给后续处理工艺减轻了负荷。经气浮沉淀一体机处理后的上清液自流至中间水池，经过水量调节后由提升泵提升至地埋式一体化设备，也就是生化处理模块。在微生物生化处理单元，污水中有机氮含量高，在进行生物降解时会以氨氮的形式出现，所以排入水中的氨氮的指标会升高，而氨氮也是一个污染控制指标，因此在接触生物池前加厌氧生物池，厌氧生物池可利用回流的混合液中带入的硝酸盐和进水中的有机物碳源进行反硝化，使进水中NO_２^－、NO_３^－还原成N_２达到脱氮作用，在去除有机物的同时降解氨氮值。设备做S型溢流，进入接触氧化池，接触氧化池内设置立体弹性填料，该填料具有一定的刚性，整体性好，比重与水略相等，对气泡作密集性、多层次切割，提高了溶解氧的转移系数，使水气与生物膜充分接触，确保污水处理后各项指标全面达标。设备底部设有廊式布气装置，确保布气均匀，从而保证好氧生化降解高效进行，水中BOD₅、CODcr等有机物达到排放标准。好氧生物池出水自流进入二沉池，二沉池采用竖流式沉淀池结构，下部采用锥形集泥斗。去除氧化池中脱落的生物膜或悬浮活性污泥，沉淀池设计表面负荷1.0~2.5m³/m²·h。确保聚凝物的沉降，保证了设备出水水质稳定。二沉池的污泥每天定期排放到污泥池内进行浓缩处理。二沉池污泥气提排入污泥浓缩池。二沉池沉淀下来的污泥进入污泥池，污泥池内设有污泥消化系统，绝大部分有机污泥可得到好氧消化，消化后的污泥由污泥泵定期抽吸外运处理，污泥池上清液回流至调节池。二沉池内上清液自流进入MBR膜池，通过帘式纤维膜微细孔径的过滤，有效的降解水中有机物、悬浮物的含量，使出水COD，BOD,SS等达标。

膜池出水进入清水池，由于养殖污水中细菌较多，所以设置一台二氧化氯发生器往清水池中投加二氧化氯进行消毒。出水达标排放。

五、 工艺设计参数及设备参数

5.1格栅井

设计为钢砼结构一座

     基本尺寸：1000×1000×1500 mm

     用途：用于拦截原污水中大颗粒杂物。集水井，内设一道细格栅。

1.1格栅池内设置一道细格栅

主要技术规范：

安装地点：    格栅池进水口

型号规格：    XGS-500

规格：     宽度B=500mm

栅隙：     5mm

安装点深度：   1.5m（具体尺寸以施工图为准）

安装方式：    垂直安装

5.2调节池

沼气池上清液自流进入调节池，并在池中进行水质、水量调节，保证进入气浮沉淀系统水质、水量稳定。调节池为全地下钢混结构。

设计为钢砼结构一座

设计有效容积：    160m³

有效水力停留：    8h

5.3气浮沉淀系统

主要构筑物

数量：1座

气浮沉淀一体化底座尺寸:8.0m×3.5m×0.2m

座200mm高混凝土垫层

设备每天按10小时运行时间

主要设备

1.气浮沉淀一体化设备

规格型号：SQQC-20

设备箱体：碳钢焊接防腐，内部环氧树脂防腐，箱体外环氧富锌漆。

外型尺寸：6.2m×2.8m×2.8m(含走台宽0.6米)

处理量:20m³/h

2.加药装置

  型号：SQJY-2

  数量：一套。

  材质：钢制防腐。

5.4中间水池

主要构筑物

数量：1座

有效容积：80m³

主要设备

1.污水泵

功率：1.1kw

数量：1台

2.液位控制系统

作用：控制水泵，使水泵自动运行

5.5 生化MBR一体化单元

   主要构筑物

数量：1座

基础尺寸：18.0×4.0×3.6（挖深，底部做0.2米高垫层）

设备每天按10小时运行时间

主要设备

生化MBR一体化设备

规格型号：SQMBR-10

设备箱体：碳钢焊接沥青漆防腐。

外型尺寸：17.2m×3.0m×3.5m(含人孔0.5米高)

处理量:10m³/h

5.6污泥池

    主要构筑物

数量：1座

有效容积：30m³

5.7二氧化氯设备间

    主要构筑物

数量：1座

      构筑物尺寸：2.5×2.5×2.5米

     主要设备:二氧化氯发生器

       规格型号：200g