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江阴市申港生猪养殖小区
江阴市申港生猪养殖小区 污水处理工程 技术方案 扬州大学环境学科学与工程学院 2011 年 7 月 25 日 江阴市申港生猪养殖小区污水处理工程技术方案 1.概况 1.概况 近年来，随着我国集约化猪场的迅速发展，猪粪尿污染问题已日趋严 重。据估测，每猪每日可排放粪污 2.0 kg，尿液 3.3 kg。不适当的粪污 理方法容易造成饲养环境和生态环境的恶化，引发疫病传播。特别是集 约化猪场, 如何进行粪污的减量化、无害化、生态化、资源化处理, 已越 来越受到有关部门的重视。江阴市申港街道素有饲养老母猪、养殖猪崽的传统。为了彰显养猪产 业特色，提高养猪产业的集约化程度和减少分散饲养对生态环境的不利影 响，经街道政府统一规划，建设了占地约 90 亩的生猪养殖小区，将分散 全街道范围内的生猪养殖户集中到小区养殖生猪，即每个养殖个体为 1 个养殖单位。由于以家庭为单位养殖生猪，所以生猪养殖所产生的猪粪尿、冲洗水的处置目前尚处于无序的状态，由此引起的恶臭排放、污水排放在 一定程度上对周围村庄的大气环境、水环境造成了污染。申港街道政府高度重视生猪集中养殖带来的环境污染问题，委托扬州 大学环境科学与工程学院设计环境污染防治方案。经现场考察，结合当前 生猪集中养殖污染防治先进技术，现提出申港生猪养殖小区环境污染防治 方案如下。2.方案编制依据 2.编制依据（1）畜禽养殖业污染防治技术政策（环发[2010]151 号）（2）畜禽养殖业污染防治技术规范（HJ／T81-2001）（3）畜禽养殖业污染物排放标准（GB 18596-2001）（4）畜禽养殖业污染治理工程技术规范（HJ497-2009）-1-江阴市申港生猪养殖小区污水处理工程技术方案（5）畜禽粪便无害化处理技术规范（NY/T1168-2006）（6）畜禽养殖场（小区）环境守法导则（环办[2011]89 号）（7）规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范（NY/T1222-2006）（7）畜禽场环境质量及卫生控制规范（NY/T1167-2006）（7）农田灌溉水质标准（GB 5084-2005）（8）中华人民共和国水污染防治法（9）污水综合排放标准（GB 8979－1996）（10）地表水环境质量标准（GB 3838－2002）（11）室外排水设计规范（GB 50014－2006）（12）恶臭污染物排放标准(GB 14554－1993)3.主要问题分析 3.主要问题分析 主要问题 从现场考察情况来看，申港生猪养殖小区存在的主要环境问题有：（1）小区内雨污分流不清。现状是雨污水混接，简陋明沟排水，不 符合环保部“畜禽养殖业污染防治技术政策”的明确规定，即规模化畜禽 养殖场（小区）应建立完备的排水设施并保持畅通，其废水收集输送系统 不得采取明沟布设；排水系统应实行雨污分流制。（2）污水未处理排放，造成受纳水体严重富营养化。国家技术政策 要求是：布局集中的规模化畜禽养殖场（小区）和畜禽散养密集区宜采取 废水集中模式。（3）污水“跑漏”现象严重。原收集系统是开放式的，特别是猪舍 猪尿水、冲洗水出户收集系统“跑漏”现象严重，部分猪尿水滞留、下渗 至地面，在降雨期间通过地面径流冲刷至雨水中，加重了雨水污染程度。-2-江阴市申港生猪养殖小区污水处理工程技术方案（4）猪粪尿引起恶臭、蚊蝇滋生，影响周边居民的日常生活。
4.设计内容 4.设计内容（1）设计污水处理系统。设计的污水处理系统兼顾污水资源化利用 设计污水处理系统。设计污水系统 和排放水体的要求，即首先考虑初步处理成灌溉用水排入农田，多余的进 一步处理后排入河道水体。
（2）设计小区内雨污分流管道。按照国家有关技术政策，设计雨污 设计小区内
雨污分流管道。设计小区内雨污分流管道 水分流的管道系统，确保雨、污水不混流。完善收集方式，设计以密闭为 主的收集系统，杜绝污水“跑漏”现象。5.污水处理系统设计 5.污水处理系统设计 5.1 污水量与水质 因目前各养殖个体实际用水量有较大差异，本次污水量计算按照国内 可参考的用水量标准计算，即 10 升水/头.日。生猪存栏量按 12000 头计 算。污水量为： Q = 120m 3 / d = 5m 3 / h 因目前尚无集中收集污水的实测数据，参考国内有关养殖小区污水水 质如下：氨氮(mg/L)氨氮(mg/L)1000 COD(mg/L)COD(mg/L)4000 BOD5(mg/L)2500 TP(mg/L)TP(mg/L)30 SS(mg/L)SS(mg/L)500 pH 6.56.5-8 5.2 排放标准 根据《畜禽养殖业污染物排放标准（GB 18596-2001）》和《污水综合 排放标准（GB 8979－1996），考虑畜禽养殖业一般处于农村，且《畜禽 》-3-江阴市申港生猪养殖小区污水处理工程技术方案 养殖业污染物排放标准》发布于《污水综合排放标准》之后，本设计决定 执行《畜禽养殖业污染物排放标准》，具体见下表：项目 标准值 BOD5 150 COD 400 SS 200 + NH4-N TP 8.0 80 注：表中水质指标单位为 mg/L。5.3 5.3 污水处理工艺 工艺流程如下： 沼气净化 贮气罐 沼气利用 污水 格 栅 调 节 池 粪渣 粪渣 水 解 酸 化 池 沼渣 厌 氧 反 应 池 沼 液 贮 存 池 沼液利用 有机肥 堆肥池 基本工艺流程 消毒 达标排放 人 工 湿 地 系 统 好 氧 反 应 池 污泥 深处理工艺流程 如上图所示，污水处理工程由三个部分组成：（1）中间方框内为基于污染物无害化处理、降低有机物浓度、沼液-4-江阴市申港生猪养殖小区污水处理工程技术方案 利用的工艺过程。（2）下面方框内为基于污水进一步深入处理、达标排放的工艺过程。（3）上面方框为沼气利用的工艺过程。5.4 5.4 工艺流程分析（1）工艺组合灵活，节约工程投资和运行费用。当养殖业与种植业 合理配置，沼液有充分的种植利用需求时，主要运行中间方框内的污水处 理工艺过程。这样既不需要后处理，又可促进生态农业建设。当种植业不 能充分消纳沼液时，只需对多余的沼液进一步深入。（2）可分期建设。当以污水处理为主要目标时，可先行实施污水基 本和深两部分，沼气利用可结合农村新能源利用的有关项目进行 实施。（3）污水处理效果稳定，运行费用相对较低。整体上污水处理技术 以生物、生态处理技术为主要手段，适应污水可生化性较高的实际，能够 获得较高的污水污染物去除效率，同时也是一种低运行费用的工艺技术。5.5 主要装备设施与参数（1）格栅 污水进入调节池前设置格栅。采用小型机械格栅机 1 台，宽度 500mm。每天约产生 60kg 粪渣，粪渣应及时运至粪便堆肥池。（2）调节池 主要用于污水量调节和沉淀污水悬浮物。调节池的水力停留时间（HRT）设计为 12 小时（h），设计有效容积 60m3。采用砖混结构。（3）水解酸化池-5-江阴市申港生猪养殖小区污水处理工程技术方案 主要对污水中有机固体、胶体颗粒进行水解，为后续厌氧处理提供必 采用砖混结构，要的条件。水力停留时间 HRT 为 12h，设计有效容积 60m3，内部装填生物填料 60m3。（4）厌氧池 采用 UASB 反应器。主要参数： 厌氧池容积：V=QS0/NV=120×4.5/1.5=360 m3。水力停留时间：
HRT=V/Q=270/120=3 d=72 h。产气量：Vair=120×4.5×0.35=189m3/d。产泥量：Vs=120×4.5×0.1=54kg/d。（5）沼液贮存池 经过厌氧消化后的污水可作为有机肥水直接施用于附近的蔬果园，故需设置贮存池存放厌氧后的污水。容积大小宜根据周边蔬果园的实际利用情况确定。初步建议按 3 天的污水量确定，即 360 m3。采用砖混结构。（6）好氧反应池 为深处理部分，初步考虑沼液利用量为 50%，则需深处理的污水量为 60 m3/d。好氧反应池由曝气池和沉
淀池组成。曝气池水力停留时间 HRT 为 18h，设计有效容积 40m3。沉淀池曝气池水力停留时间 HRT 为 3h，设计有 效容积 10m3。曝气量为 0.8 m3/min。（7）人工湿地 为深处理部分，是污水好氧处理后的生态处理。根据经验，水力负荷-6-江阴市申港生猪养殖小区污水处理工程技术方案 宜为 0.05 m3/(m2·d)。按每天处理 60 m3/d 污水量计算，有效人工湿地面 积为 1200 m2。考虑构造因素，实际用地约需 1600 m2，约 2.4 亩地。（8）堆肥池 堆肥时间初步按 25 天，约需有效容积 30 m3。设计考虑 2 只，每只有 效容积 15 m3，交替使用。5.6 污水处理效果分析 因污水处理工艺流程对污染物去除针对性强，后出水将优于 《畜 禽养殖业污染物排放标准（GB 18596-2001）》的要求。各污水单元后 水质情况如下表：项目 进水 格栅出水 调节池出水 水解酸化出水 厌氧出水 好氧出水 人工湿地出水 标准值 BOD5 2500 2500 2300 2300 690 240 120 150 COD 4000 4000 3500 3200 1280 512 260 400 SS 500 200 100 100 100 70 50 200 NH4+-N 1000 1000 900 900 900 70 70 80 TP 30 30 30 30 30 15 6.0 8.0 小区内雨污分流管道 6 小区内雨污分流管道 6.1 污水管道系统 每个养殖个体设置 1 个污水接入口，在污水排入管道前设置固、液分 离装置。-7-江阴市申港生猪养殖小区污水处理工程技术方案 从每个养殖个体设置的污水固、液分离装置接入，通过窨井连接。然 后排入污水处理系统的污水贮存池。为了防止管道堵塞，采用的管径为 DN300 污水管，30m 设置一个窨 每 井。初步估算，敷设长度约 1200m。投资约 15 万元。6.2 雨水管道系统（1）暴雨流量 Q =ψ ? q ? F（2）暴雨强度公式 计算采用江阴市暴雨强度公式： q= 1716(1 + 0.6021 lg P)(t + 8)0.68（3）汇水面积 F = 60000m 2（4）管道布置 雨水首先通过地面雨水口汇入支管，再从支管汇入干管，最后排入小 区东约 160m 处的小河。在小区主要道路下敷设雨水 DN500 干管，长度约 520m。在小区次要道路下敷设雨水 DN300 支管，长度约 850m。投资约 25 万元。猪尿水、7 猪尿水、冲洗水收集 改造现有猪舍猪尿水、冲洗水收集方式，防止污水“跑冒”。将为每 个养殖个体提供规范的猪尿水、冲洗水收集系统。-8-江阴市申港生猪养殖小区污水处理工程技术方案 每个养殖个体的规范的猪尿水、冲洗水收集系统约需 2000 元。8.投资估算序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 污水处理系统 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 项目 格栅机 污水提升泵 液位自动控制器 水下搅拌器 厌氧池填料 好氧池填料 罗茨鼓风机 填料支架 曝气装置 污泥回流泵 沉淀池导流筒 管道、阀门等 电器控制及照明 爬梯栏杆 油漆防腐 人工湿地植物 调节池 水解酸化池及安装 厌氧池及安装 好氧池及安装 M3 M3 M3 M3 60 60 360 50 套 套 单位 台 台 台 台 M3 M3 台 M3 套 数量 1 2 2 1 180 40 1 40 10 1 1 投资（万元）2.5 0.4 0.2 0.7 18 0.9 1.2 0.6 0.2 0.4 0.2 3 3 1 0.4 1 3 5 24 6-9-江阴市申港生猪养殖小区污水工程技术 21 人工湿地及安装 设备基础 M 2 1600 20 2 22 工作房 小计 M 2 50 96.7 3 23 24 雨污水分流管 道系统 雨水管道系统 污水管道系统 小计 35 20 15 25 26 设计费 调试费 小计 小计 总计 142.7 8 3 预计工程总投资约需 140 万元左右。9.运行成本核算 设施自动运行，设 1 名操作管理人员。污水处理工程直接运行成本包括：电耗费用、人工费用、药剂费。本工程污水处理不投加任何药剂，仅出水消毒投加次氯酸钠，折合吨 水处理费用 0.05 元/m3。处理吨水耗电费用约为 0.4 元/m3。人员工资按 18000 元/年计，处理吨水人工费用 0.5 元/m3。合计处理吨水运行费用为 0.95 元/m3。-10-
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