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惠州惠東縣梁化鎮厚德養豬廠沼氣發電養殖污水處理
惠州惠東縣梁化鎮厚德養豬廠沼氣發電養殖污水處理
惠州惠東縣梁化鎮厚德養豬廠沼氣發電養殖污水處理
惠州市惠東縣梁化鎮厚德養豬廠養殖污水處理,作為2015年世界銀行貸款廣東農業面源治理的首批(厚德、金竹山、生源、遂屯、延伸紅牧)治理單位前期已經投入黑膜厭氧設施但效果不佳。我司依據厭氧出水狀況,調整方案,在厭氧處理后加水解酸化和過濾沉淀池,并使用活性污泥法作為前處理,之后再實用新隔離型曝氣生物濾池精細化處理,之后再配以人工濕地,污水完全達標。

一、概述

    項目位于廣東省惠東縣梁化鎮(東經114.6849、北緯23.1401),南距縣城14公里,西距惠州市32公里。下轄21個村委會和1個社區居委會。2005年末全鎮戶籍總人口49688人,總勞力25850個,是一個農業大鎮。轄區面積177.7平方公里,山地面積17.7萬畝,耕地面積5.5萬畝。梁化鎮屬南亞熱帶季風氣候,年平均氣溫21.8℃,冬春氣候溫和,年均降雨量1850毫米,具有發展蔬菜種植的優勢。梁化鎮的農業特別是蔬菜生產基礎較好,早在90年代中期就形成了蘿卜、梅菜、大蒜、麥豆等四大農產品生產基地。

惠東縣梁化鎮厚德養豬場是以母豬-自繁自養-商品豬為主養豬場,是惠東縣東部地區較大的養殖基地,基地現有職工15人,其中技術人員7人,總建筑面積15000平方米,現自繁自養母豬580多頭,存欄4500多頭,年出欄商品豬9000頭,每天排污量90噸,計劃2014年出欄商品豬達到10000頭,每天排污量100噸。附近有2000畝山林和3000畝蔬菜基地可用于消化沼液和沼渣。

當前廢棄物的處理方法:豬場的廢棄物經2畝的污水塘簡單沉淀處理,直接排放。

        污染物

處理單元

CODCr  

BOD5

SS

NH3-N

TP

原有設施

進水

7200

3600

2100

450

64

出水

3600

1800

1365

315

51

去除率%

50%

50%

35%

30%

20%

二、廢棄物處理方案

豬場采用的是干清糞模式,本項目建設以“資源化利用、容量化控制、減量化處置、無害化處理、生態化發展、低廉化治理”為原則,用循環經濟理念推進畜禽養殖污染治理,將集約化豬養殖場產生的廢物轉化為種植業可利用的資源,最終實現種養結合、促進的良性生態農業生產鏈,促進農業和養殖業生產與生態環境的協調發展,積極推廣使用能源生態模式。

(一)工藝流程及設計參數

1、能源生態模式流程圖

微信圖片_20190907122146.jpg


2、設計參數


(二)各項技術處理說明

 1、沼渣過濾池:

養殖場污水中含有大量的懸浮物,沼氣發酵后的殘余物資其主要由沼液和沼渣兩部分組成,沼渣懸浮于沼液中。沼渣過濾池主要針對固定式高效生物流化床反應器超負荷、沼渣過多時,它既能起到提前柵格作用,又能方便打撈、涼干、回地作肥,以避免造成后期處理困難。

1座,以下為單座設計參數

微信圖片_20190907122206.jpg

     寸:L×B×C=m

有效高度:m

有效容積:m3

停留時間:h

   構:地上式鋼砼+磚混結構

2、固定式高效懸浮流化床反應器:

   在厭氧反應器內,廢水中的大分子和難被好氧生物降解的物質,被厭氧菌降解,由于厭氧過程中pH值會明顯下降,為了不影響后續好氧處理工程的進行因此出水需要調節pH值;厭氧反應器出水自流進入預處理區,調節pH8.0左右,同時視水質情況投加絮凝劑去除水中的浮渣,之后依次進入缺氧區、兼氧區、好氧區,通過鼓風機對廢水進行曝氣,利用處理單元中的好氧菌、兼氧菌去除廢水中的有機物,通過系統內部硝化液和污泥回流達到去除氨氮的目的,凈化后的廢水自留進入沉淀區進行泥水分離,出水進入深度凈化區,根據出水水質情況判斷是否需要投加絮凝劑和助凝劑,廢水之后投加強氧化劑NaClO,脫出水體的色度,同時可進一步去除氨氮和致病菌。深度凈化區出水接入水生植物凈化池進行深度處理。該處理單元除排泥、污泥回流系統采用動力提升外,其余全部為重力自流,以節省能耗。

    以下為設計參數

尺    寸:L×B×C=

數    量:1座

有效高度:

有效容積:

停留時間:

結    構:半地上式鋼砼+磚混結構

a、預處理區:

   尺    寸:L×B×C=1.84×4.38×5.0m

有效高度:4.5m

有效容積:36.2m3

停留時間:7.24h

結    構:半地上式鋼砼+磚混結構

內    設:氣提式污泥提升系統2套,鋼管制作;配水系統2套;加藥桶1個,型號:容量1L,配有加藥管和加藥控制閥門,材質:PE材質。

b、選擇區

   設計參數:L×B×C=

有效高度:m

有效容積:3

停留時間:

結    構:半地上式鋼砼+磚混結構

   內    設:中心式泥水混合設備。

c、缺氧區

  設計參數:L×B×C=

有效高度:

有效容積:

停留時間:

結    構:半地上式鋼砼+磚混結構

d、兼氧區

   尺    寸:L×B×C=

有效高度:

有效容積:m3

停留時間:h

結    構:半地上式鋼砼+磚混結構

e、好氧區  

   設計參數:L×B×C=

有效高度:

有效容積:

停留時間:

結    構:半地上式鋼砼+磚混結構

總共設有兩項分離器3套,型號:高3.5m、寬3.88m。配水系統2套。鼓風機1臺,型號:Q=5.25m3/min,N=5.20kw,P=0.05MPa;材質:BK5003。

f、沉淀區

   共1座,以下為單座設計參數

   設計參數:L×B×C=

有效高度:m

有效容積:m3

停留時間:

結    構:半地上式鋼砼+磚混結構

內    設:氣提式污泥提升系統3套,鋼管制作;配水系統2套。

g、深度凈化區:

  設計參數:L×B×C=

有效高度:m

有效容積:m3

停留時間:h

結    構:半地上式鋼砼+磚混結構

   內    設:加藥桶3個,型號:容量1L  配有加藥管和加藥控制閥門3個;材質:PE材質。折流式廢水攪拌系統3套,型號:高3.7m、寬0.75m,2套;高2.8m、寬0.75m,1套;氣提式污泥提升系統2套,型號:鋼管制作。配水系統2套。

微信圖片_20190907122158.jpg

3、水生植物池:

面對養豬場廢水中氮、磷濃度高的現狀,采用生物處理后,由于厭氧反應過程中的氨化反應會增加水體中的NH3-N濃度,使得后續處理過程中NH3-N負荷較高,我公司考慮采取一種簡單有效,運行成本低,并且能夠產生一定經濟效益的處理方式,即利用水浮蓮等水生植物凈化污水中的NH3-N。水浮蓮是世界上公認的富集水體氮、磷能力最強的水生植物之一,它可在短期內迅速將水體中氮、磷富集到體內,從而達到凈化水體的目的。

   以下為單座設計參數

   尺    寸:L×B×C=m

有效高度:1m

有效容積:m3

停留時間:h

結    構:地下式鋼砼+磚混結構

水生植物凈化池的設計:根據我公司多年的研究和運行管理經驗以及水浮蓮對高濃度氨氮廢水吸收規律。整個池體內分為多組隔墻,使廢水在池體內折流運行,加大了廢水在池內的停留時間,避免“短流”現象的出現;同時每個小池沿著水流方向NH3-N濃度會存在明顯的遞減,對水浮蓮的數量有著明顯的控制作用,易于日常的運行管理。

4、沼液儲存池:

沼液儲存池用于儲存沼液,設計水力停留期20天,解決雨季和用肥淡季需要空間儲存沼液的問題。

1座,以下為單座設計參數

     寸:L×B×C=m

有效高度:m

有效容積:m3

停留時間:h

   構:半地上式鋼砼+磚混結構

內設沼液輸送泵1臺,型號:32WQ()8-15-1.1,Q=8m3/h,H=15,N=1.1KW

5、三沼綜合利用

由于豬場建在農村周邊有優越的消納條件,用肥市場相當廣闊,根據實地調查,1畝山林可以消納均重50公斤、5頭豬的廢棄物,1畝蔬菜可以消納均重50公斤、10頭豬的廢棄物,預計至2014年,豬場存欄量為5000頭,現豬場周邊有2000畝山林和3000畝蔬菜基地來平衡其氮磷負荷,每天產生的100噸沼液按計劃性供應,只能滿足周邊20%的山林和農地的需求,還有80%的山林和農地不能滿足農家有機肥的供應,項目實施后整個豬場完全可以達到100%的零排放標準,更為山林、農地帶來實際經濟效益,為社會、自然、環境創造了價值觀。

6、沼氣發電機房

用于沼氣發電。

   積:50m2

     設:發電機2臺:N=80kw;N=80kw


(三)各階段預估去除率                          

                                                                    單位:mg/L

        污染物

處理單元

CODCr  

BOD5

SS

NH3-N

TP

沼渣過濾池

出水

3600

1800

410

315

51

去除率%

/

/

70%

/

/

固定式高效生物流化床反應器

出水

720

180

286

220

38

去除率%

80%

90%

30%

30%

35%

水生植物池

出水

360

90

171

66

7

去除率%

50%

50%

40%

70%

80%

沼液儲存池

出水

320

90

137

66

8

去除率%

10%

/

20%

/

/

總去除率%

91%

97.5%

93.5%

89.5%

86.3%

注: 1、以上數據根據以往類似工程項目的水質檢測數據預估而得(檢測數據來自于南昌大學鄱陽湖生態研究中心實驗室)。

(四)各指標減排量表

每天處理量(噸/天)

每年處理量(噸/年)

COD減排量(噸/年)

BOD減排量(噸/年)

氨氮減排量(噸/年)

總磷減排量(噸/年)

100.0

36000.0

256.2

129.6

16.2

2.3



(五)工程量清單

土建工程量清單

序號

項目名稱

單位

規模

數量

結構形式

1

沼渣過濾池

m3

100

1

磚混結構

2

固定式高效懸浮流化床反應器

m3

436

1座 

鋼砼+磚混結構

3

水生植物凈化池

m3

250

1

磚混結構

4

沼液儲存池

m3

2000

1

磚混結構

5

沼氣發電機房

m2

50

1

磚混結構

6

焚燒爐

-

-

1

磚砌結構

設備清單

序號

設備名稱

單位

數量

1

沼氣脫硫、脫水裝置

1

2

沼氣發電機及發電設備N=80kw,N=80KW

2

3

貯氣袋

m3

250

4

沼氣流量表

1

5

灶具

5

6

DN50沼氣輸氣管路

m

200

7

沼液輸送管道

m

1000

8

污水進料泵

2

9

管道增壓泵

4

10

沼液輸送泵

1

三、相關設計

1、平面布置

由于廢水處理站均屬單調的水工構筑物和建筑物,本設計充分考慮了風向、朝陽及衛生要求,結合地形,合理選取廢水處理工程建設廠址位置;節約用地,處理構筑物與設施的布置順應流程、集中緊湊,便于運行管理;水工構筑物與設施的布置與不同功能的輔助設施按功能差異;分別相對獨立布置,并協調好與環境條件的關系;管道與渠道的平面布置,與高程布置相協調,順應各種介質輸送之要求,盡量避免多次提升與迂回曲折,便于節能降耗和運行維護;擬在各構筑物周邊的空地上進行綠化,道路兩旁植常青灌木叢綠化帶以美化環境和總廠布局綠化協調一致,協調好輔助建筑物、道路、綠化與建、構筑物的關系,做到方便生產運行,保證安全暢通、美化廠區環境。

微信圖片_20190907122154.jpg

2、建筑和綠化設計

本工程書環境保護項目,在建筑物造型上采用靈活多變的分體造型,力求建造師新穎別致,簡潔大方,形式多樣,創建新型標志性建筑,立面著眼于簡潔明快,挺拔有力的外部形象,使建筑物群落不顯得單調。滿足消防、環保及節能要求。污水處理廠內的人工建筑分兩個類型,一類是建筑物:泵房、值班室等;另一類是大體量的水處理構筑物。高出地面的構筑物池壁用建筑涂料裝飾。站內所有建筑物及構筑物既考慮按工藝流程順暢布置,又考慮平面及豎向布置合理、美觀、操作及運輸方便。

綠化以工廠總體綠化為主體,配以休整過的叢植常青球型樹種。植物以近距離觀賞為主,充分注意選擇樹木花草的色、香、資的特點,還考慮植物的防噪聲和抗污染的特點,在這有限空間內創造出適宜人的園林化廢水處理設施的優美環境。

微信圖片_20190907122150.jpg

3、結構設計

污水處理鋼筋混凝土構筑物為現澆結構,混凝土考慮防滲設計,抗滲標號S4,整體式底板。因此,對地基要求承載力1.2×105N/m2以上。

主要建筑材料:

混凝土:所有水池及泵房均采用C25混凝土,抗滲標號S4。上部結構及附屬建筑物采用C20混凝土。墊層及填料混凝土為C10。

鋼筋:直徑<8采用Ⅰ級鋼fy=210N/mm2,10<直徑<20采用Ⅱ級鋼,fy=310N/mm2。

磚砌體:設計地面以下部分,采用M5水泥砂漿砌MU7.5葡萄機制粘土磚。地面以上部分采用M5混合砂漿砌MU7.5普通機制粘土磚。

鋼紙構件:均為3號鋼。

抗震設計:本工程抗震設防烈度為6度,所有建(構)筑物均按《建筑抗震設計規范》(GBJ11-89)、《室內給水排水和煤氣熱力工程抗震設計規范》(TJ32-78)及其他相關抗震構造標準圖集進行設計。

4、道路設計

污水處理站內主要干道行車道路為混凝土路面,整體厚度為250mm,其中120mmC25混凝土面層,30mm厚粗砂層,100mm厚碎石碾壓密實,底層素土夯實。

人行路面整體厚度為160mm,其中60mmC20混凝土面層,100mm厚碎石碾壓密實,底層素土夯實。

5、電氣設計

廢水處理站由業主提供220/380V三項四線電源,在滿足設計用電容量的條件下,考慮適當的預留容量。

6、節能

為充分體現節能設計,采用厭氧消化工藝并選用低能耗、氧利用率高、低噪音的射流曝氣系統。再加上編制的節能運行程序,從而達到節約能源的目的。

7、污泥處理系統

GBJ14-87《室外排水設計規范》規定:污水處理廠污泥處置方法選定,首先應考慮用作農田肥料。該工藝產生的污泥量較少且比較穩定,污泥處置可考慮農用堆肥或進入城市垃圾衛生填埋。

8、勞動安全

在污水處理站內,污水池、電器、機械設備等較易發生安全事故,充分考慮安全措施,制定嚴格的運行操作規范。在污水處理站運行之前,須對操作人員,管理人員進行安全教育,制定必要的安全操作規程和管理制度。除此之外,尚需考慮如下措施:

1)機械設備的危險部分,必須安裝防護裝置。

2)對于較深的水池檢修時,須對池子進行換氣,滿足勞動保護的換氣要求。

3)站內管道匣閥均須考慮閘門井,或采用操作桿接至地面,以便操作。

4)所有電氣設備的安裝、防護,均須滿足電器設備有關安全規定。

9、機械設備設計

1)各設備的選型力求經濟合理滿足工藝的需要,并符合構筑物形式要求

2)設備的工作能力根據處理水源和處理水質的要求,考慮運行的方式,備有余量。

3)主要的污水和污泥處理設備選用國產優質設備,以確保污水廠的正常運行。

4)控制方式采用就地及集中控制兩種方式。

5)考慮污水腐蝕的環境,選用PVC-U排水管。


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