1 概述

養殖場生產過程中產生的禽畜養殖廢水造成的污染通常包括三個方面，一是帶來嚴重惡臭污染空氣，二是對水體造成有機污染，三是傳播人畜共患病。這些廢水不經處理直接排放勢必會對環境造成很大影響。

基于對周圍環境的保護，并根據當地環保管理部門的要求，業主決定建設一座養殖廢水處理設施，對該養殖廠沼氣工程廢水進行處理。根據業主提供的資料，本方案確定該養殖廢水排水量為100m³/d，污水經處理后達到《畜禽養殖業污染物排放標準》（GB18596-2001）表5中的標準。

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受業主委托，本公司依據有關環保政策和法規以及該養殖場污水處理要求，本著服務環境、方便的原則，綜合比較養殖污水的各種處理工藝，并就處理效果、運行管理、等因素綜合考慮，編制完成本設計方案，以供各方決策參考。

2 設計依據、原則及范圍

2.1 設計依據

(1)  建設單位提供的污水水質、水量等基礎資料

(2) 《室外排水設計規范》(GB 50014-2006)

(3) 《給水排水工程結構設計規范》（GB50069-2002）

(4) 《給水排水構筑物工程施工及驗收規范》（GB50141-2008）

(5) 《城市區域環境噪聲標準》（GB3096-93）

(6) 《給排水工程概預算與評價手冊》

(7) 《建筑結構荷載規范》（GB50009-2012）

(8) 《工業企業設計衛生標準》（GBZ1-2010）

(9) 《建筑地基基礎設計規范》（GB50007-2011）

(10)《水處理設備技術條件》(JB2932-1999)

(11)《畜禽養殖業污染物排放標準》（GB 18596-2001）表5標準

(12)其它關于污水處理工程技術設計的有關標準規范；

(13)同類工程所取得的實際經驗和實際工程參數。

2.2 設計原則

2.2.1 設計思路

在養殖污水處理系統的設計中，本著技術*適用、工藝措施針對性強、系統可靠穩定、運行易開易停，一次性與日常運行費用綜合zui省、zui大限度的減少場地占用面積及zui大限度的使用原有的處理設施的原則；通過對目前國內外同類污水處理技術的綜合分析，特別是相同工程的實際經驗，形成了以“固液分離+絮凝沉淀+兩級缺氧+兩級生物接觸氧化+絮凝+沉淀池+消毒”相結合的污水處理工藝。在工藝流程的每一環節，均進行了充分的多方案比較，得出*化的工藝。

2.2.2 設計原則

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[1] 在設計過程中本著*、合理、實用、可靠、的原則進行設計，采用*、實用、成熟、可靠的處理工藝，滿足水質波動較大、水量不穩的進水要求，確保污水處理達標排放。

[2] 采用合理工藝，合理布置，在提高系統總體效率的基礎上恰到好處的對污水處理工藝進行優化設計；盡量降低工程造價，在保證系統、、穩定運行的前提下，以zui小的達到良好的處理效果。

[3] 采用運行費用較為合理的處理工藝，提高污水的處理效果的同時，減少設備費用。降低運行費用和降低費用，給業主帶來*的效益。

[4] 采用*可靠的技術設備及自動控制系統，在污水處理過程中充分實現自動化優化控制、減少管理維修工作量的主要設施與設備平面及高程的針對性工程設計，操作管理方便可靠。

[5] 設計中盡量采用低噪節能的動力設備，并采取減震，降噪等措施，以防止噪聲污染。

[6] 污水處理工程整體環境與周圍環境相協調；在工程占地面積小的情況下，采用合理的布局，對處理工藝進行優化設計。

2.3 設計范圍

本方案設計范圍為污水處理工程的全部處理工藝設計，包括設備選型、安裝工程等直接工程和本工程的設計、調試、培訓等間接工程；但不包括處理工程土建施工、外部供電、引水、排水和綠化、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。

3 設計水質水量

3.1 設計處理規模

本項目主要是對養殖廢水糞水混合物進行處理，設計流量為100m³/d。

3.2 設計進水水質、出水水質

該項目養殖廢水屬于高濃度有機廢水，可生化性較好。根據我公司對其他同類行業廢水工程經驗，擬定廢水原水水質（污染zui為嚴重的因子）指標如下，見表1：

表1  進水水質表

根據當地環保部門要求，出水水質指標需達到《畜禽養殖業污染物排放標準》（GB 18596-2001）表5標準，具體如下：

表5： 集約化畜禽養殖業水污染物zui高允許日均排放濃度

4 污水處理工藝選擇及說明

4.1預處理工藝的選擇

1、固液分離機

根據豬、牛、雞及各種禽的生活習性和養殖戶的養殖習慣，大部分養殖場采用直接用水沖洗糞尿用水量大，損失大。現在豬場主要采取建沼氣池和生化池處理糞尿，由于進沼氣池的糞類物料未經固液分離直接進入沼氣工程處理池，因此沼氣池出水中通常也含有較多的禽畜糞便等固形物，若不提前將其出去，會明顯降低后續污水處理工藝的處理效果。

根據以上情況，應該在沼氣池出水進入主體生化處理設施之前進行固液分離措施，既可解決豬糞在生化處理池的沉淀問題，*增強生化池的處理能力，又可大大減小生化池、沉淀池的建設面積。節省水處理的建設和土地使用面積，分離出的豬糞還可直接作為果樹、林木施肥和作為有機肥的原料。賣給有機肥廠做為有機肥原料或自做有機肥，做到既有社會效益又有效益。本項目采用一臺固液分離機對沼氣池出水進行固液分離預處理。

本項目所用的固液分離機可廣泛做為雞、牛、馬及各類集約化養殖場對動物糞便、酒糟、藥渣、淀粉渣、醬渣、屠宰廠等高濃度有機污水的渣液分離。

該固液分離機具有以下幾個特點：

（1）具有渣液分離速度快，經分離后的糞渣含水量在45-65％之間，出渣量及含水量可調整，可適用不同成份的飼料（如草及精飼料），便于運輸，其固粒物很適合作為魚飼料和有機肥的原料等。

（2）去污能力強，無堵塞，清洗方便。經過處理的糞尿水含固率、化學耗氧量、總耗氧量、氮、磷的去除率可在70-95％之間，具有較高的技術*性。

2、氣浮

固液分離機出水中仍含有部分毛、皮屑、固體類懸浮物質，為確保后續的處理系統連續穩定運行，本項目采用溶氣氣浮工藝，通過絮凝劑和助凝劑的作用，進一步去除水的懸浮物質，降低后續處理工藝的有機污染物負荷。

4.2生化處理工藝選擇

當前，在生化處理工藝方面比較成熟的有以下幾種，即：活性污泥法，SBR法，氧化溝法，接觸氧化法。下面分別予以簡要介紹：

1、活性污泥法

這是zui傳統的生化處理方法之一，至今已有上百年歷史，在大量的運行實踐中也積累了相當豐富的經驗，但其主要缺點是抗沖擊負荷能力差，運行操作控制難度大，運行費用也較高。

2、SBR法

也是由上世紀初的傳統老工藝改良而來，也稱序批式活性污泥工藝，是一種由進水、曝氣、沉淀、排水、待機等工藝過程間歇運行的工藝技術，其缺點是自控水平要求高，池容和設備利用率都很低，運行管理相當復雜，不便操作。

3、氧化溝法

氧化溝工藝是在傳統工藝基礎上完善、發展并靈活運用硝化、反硝化技術的典型工藝之一。由于氧化溝在流程上*的采用連續環式反應池的原理，將碳源代謝、硝化、反硝化等一系列生物化學反應過程在一個閉路中連續進行，因而產生了十分*的工藝特性。這種連續循環*混合式流程，既具有*混合抱起的優點，又與間歇曝氣反應器有著異曲同工之妙。尤其是它的特殊水利學設計，可使的氧化溝內循環流量高于進水流量的數十倍，因而使其具有很強的稀釋緩沖能力。這對于系統的耐沖擊負荷，保證穩定運行具有十分重要的作用。氧化溝工藝不僅具有流程簡單，操作維護簡單，運行可靠，出水穩定等優點，而且具有脫磷除氮功能。但其缺點是占地面積大，能耗及運行費用和建設較高，尤其是不適合小型處理設施。

4、接觸氧化法

生物接觸氧化法又稱淹沒式生物濾池，其形式是在曝氣池內填充填料并讓充氧的污水浸沒全部填料，同時以一定的流速流經填料。經過一段時間，在填料上布滿由多種好氧微生物而形成的生物膜。充氧污水與生物膜充分接觸，污水中的有機物在多種好氧微生物新陳代謝作用下，被吸收、消化而去除，使污水得以凈化。生物接觸氧化是一種介于活性污泥和生物濾池兩者之間的生物化學處理技術，可以說是具有活性污泥法特點的生物膜法，因而兼具兩者優點。

生物接觸氧化工藝的特點在于：工藝流程簡單，運行操作方便，不產生污泥膨脹，抗沖擊負荷能力強。特別是填料上的生物膜含有大量、多種微生物，形成了一個穩定的生態系統和生物鏈，從而處理效率很高，由此也縮小了池容，減小了占地面積。特別是對較高濃度的有機廢水，當其與缺氧過程的水解酸化技術聯合使用并且接觸氧化池采用多格串聯運行的情況下，可以很容易的實現污水足夠的停留時間，因此可以取得理想的處理效果，保證出水水質。

綜上所述，本工程生物處理擬采用二級串聯的“水解酸化+接觸氧化”生化處理工藝。

4.3消毒方法比選

消毒是生活污水處理的重要工藝過程，其目的是殺滅廢水中的各種致病菌。生活污水消毒常用的消毒工藝有氯消毒(如氯氣、二氧化氯、次氯酸鈉)、氧化劑消毒(如臭氧、過氧乙酸)、輻射消毒(如紫外線、γ射線)。表（二）對常用的氯消毒、臭氧消毒、二氧化氯消毒、次氯酸鈉消毒和紫外線消毒法的優缺點進行了歸納和比較：

各種消毒方法的優缺點及消毒效果比較

通過上述比較可以看出，二氧化氯不但消毒能力強，效果好，且副作用小，設備不算高，運行成本低，二氧化氯消毒應用日益廣泛，本工程擬采用二氧化氯消毒。

4.4污水處理工藝路線的制定

本著少、效益高，優先采用適合我國國情的*使用技術的原則，根據目前國內養殖廢水處理技術的現狀，在綜合考察各種廢水治理技術的基礎上，結合本項目的實際，本項目擬采用“沼液沉淀池+固液分離機+溶氣氣浮+兩級厭氧-接觸氧化系統+絮凝+斜板沉淀池+消毒”相結合的污水處理工藝對污水進行處理。污水消毒采用二氧化氯消毒工藝。項目主體工藝流程如下：

圖1 項目工藝流程圖

4.5污水處理各工段主要污染物設計處理效果分析