某屠宰厂生产废水处理工程设计_毕业设计(论文)(编辑修改稿)

某屠宰厂生产废水处理工程设计_毕业设计(论文)(编辑修改稿)内容摘要：

目前在屠宰废水处理技术的选择上．生物法是经济有效的处理方法。 ① .好氧生物处理法 传统的活性污泥法 CODcr 去除率一般为 80%左右， BOD5 为 90％ [7]，处理后的废水一般难以达到废水综合排放标准，而采用序批间歇活性污泥法 (简称 SBR法 )可大大突破这一界限。 SBR 法用于宰鸡厂废水处理， CODcr 去除率可达到 95%以上。 屠宰厂的废水经预沉池、厌氧、 SBR 反应等工艺处理后，出水水质可优于（ GB89781996)一级排放标 准。 在 SBR 法的基础进行改造后出现了二段 SBR 法，其特点是系统设两段 SBR 池串联，分别培养出适宜于不同有机物的专性菌，从而使不同种类的有机物在不同的生化条件下都得到充分降解。 该法对水质水量的变化适应能力强，运行灵活，抗冲击能力强，出水的水质稳定，易实现自动化控制。 SBR 法处理屠宰废水是一种较为经济有效的方法，但由于屠宰废水含有大量的油脂、血水，碳氮比和碳磷比大，氮、磷相对不足，此时易产生油性泡沫而使污泥松散和指数增高，易出现高粘性膨胀而导致污泥流失问题；为获得较高的脱氮效果， SBR 工艺必须设有搅拌装置 ，且不可避免存在污泥上浮现象；另外该方法对油、 SS、色度的去除效果并不理想，必须辅以一定的前、后处理工序，因此气浮除油脂成为 SBR 法处理屠宰废水时所必须的处理单元；废水经过 SBR 法处理后，其中氨氮含量仍然很高，必要时可在该工序后辅以化学方法除去。 ② .生物膜法 序批式生物膜法具有良好的反硝化脱氮功能，水力条件好，抗冲击负荷强，生物浓度高，可适合世代时间较长的消化菌生长。 在相同运行条件下，生物膜系西安工程大学本科毕业设计（论文） 8 统处理效果优于活性污泥系统，其 CODcr， BOD5 和油脂去除率分别可达 97%， 99%和 82％，出水水质可达废水 综合排放二级标准。 达到相同的污染物去除率时，生物膜系统的运行管理更方便，且克服了活性污泥系统存在的一些问题，例如，该方法不会存在污泥流失问题，不需要设置搅拌装置即可达到脱氮效果，且不存在污泥上浮现象。 但序批式生物膜法对油脂、 SS、色度的去除有限，故要设除油脂池和滤柱。 ③ .其它好氧处理法 采用好氧生物处理有机废水，需要足够的供氧量，但是传统的供氧方式难以满足较高浓度的有机废水对氧的需求。 20 世纪 80 年代国外学者在总结深井曝气和生物接触氧化法各自的忧缺点的基础上，开发了压力生物接触氧化法。 此法通过提高反 应器 (压力生物器，配有空压机等压力装置 )内的压力，加快了氧的转移速率，适合处理中浓度有机废水。 此法具有反应速度快，占地面积小，基建费用低，运行管理方便及出水水质稳定等优点。 采用规模为 25L 的深井曝气设备对屠宰废水进行处理，结果表明在最佳操作条件下曝气 8h， CODcr,BOD5,悬浮物，动植物油平均去除率分别可达 82％83％， ％， ％， ％。 处理费用估算仅 元／ m3，能耗较普通活性污泥法节约 40％ — 50％，占地节省 50％，处理费用节省 50％以上，是一种高效低能耗处理屠 宰废水的较佳方法。 在废水水温较高，气候温和的环境下，采用喜温好氧处理屠宰废水效果较好．运行温度维持在 52℃时， CODcr 去除率达93％以上。 ④ .厌氧生物处理 厌氧生物处理法主要用于处理高浓度有机废水．在屠宰废水的处理中使用很多种改进了的厌氧法，针对屠宰废水的各种处理工艺的特点、处理对象特点，各种厌氧法的处理效果和优缺点如下表 ： 表 各种厌氧生物处理的比较 工艺名称 有机负荷 /（ kg[CODcr]178。 m3178。 d1） COD 去除率 /% 优缺点 厌氧固定膜反应器 8 8595 间 歇操作简单，但当有机负荷率过大西安工程大学本科毕业设计（论文） 9 时，去除效果不很理想 厌氧序批式反应器（ ASBR) 3 40 水力停留时间对系统性能影响较大 膨胀颗粒污泥床（ EGSB)反应器 15 67 污泥中不会发生脂肪堆积的现象 升流式厌氧污泥床(UASB)反应器 15 90 CODcr去除率高，但单个 UASB 处理达不到屠宰废水排放标准 厌氧滤池（ AF) 23 8085 耐冲击负荷，但比USBR 处理效果差 双 UASB 回流反应器 7782 处理效果较好 与好氧法相比，厌氧法在获得同样高的 BOD5 去除宰条件 下具有成本低，产生的淤泥少、稳定、易脱水，占地面积小，操作方便，且产生的甲烷可作为燃料再利用的优点。 但常用的 UASB， AF， ASBR 等高效厌氧反应器受废水中悬浮固体及其油脂、脂肪浓度的影响较大。 如果废水中含有的氨氮浓度较高，或者厌氧分解有机物过程产生的氨氮较多，使得水质达不到排放标准，就必须采用如下叙述的组合工艺。 ⑤ .组合工艺处理 为了既获得更好的处理效果，又可以降低处理成本，屠宰废水的处理往往采用多种方法相结合的工艺。 下面叙述几种典型的组合工艺。 Ⅰ ．加压生物接触氧化 — 混凝沉淀组合工艺，该工艺适 合处理中浓度的屠宰废水，试验结果表明，生物反应器压力平均为 300kPa，进水ρ (CODcr)约为 1100— 1700mg／ L，ρ (BOD5)约为 600— 900mg／ L， BOD5 容积负荷 (以 BOD5 计 )平均(m3178。 d)，出水先经过加压生物接触氧化处理后，提高废水中的溶解氧和有机物的降解速率，再经混凝沉淀后可达到现有企业的二级排放标准。 该工艺处理中浓度废水效率较高，但处理成本高，难于维护与管理。 西安工程大学本科毕业设计（论文） 10 Ⅱ .二段高速上流式厌氧污泥床 (UASB)法和溶解空气浮选 — 升流式厌氧污泥床 (DAFUASB)法是在单 个 UASB 法上的改进工艺，适合处理含高浓度悬浮固体、脂肪颗粒和油脂的屠宰废水。 二段高速上流式厌氧污泥床 (UASB)法的第一阶段为使用 絮 凝剂淤泥的 UASB(即 UASBf)反应器，可以去除脂肪颗粒、油脂等不溶解的CODcr,第二阶段为使用粒状淤泥的 UASB(即 UASBa)反应器，去除溶解性的 CODcr，此法 CODcr，去除率可达 90％以上。 Ⅲ .水解酸化 — 生物吸附再生 — 接触氧化工艺，该工艺特别适合于处理高浓度、水质水量变化较大的废水。 在进水ρ (CODcr)为 1500— 4000mg／ L 的条件下，CODcr 去除 率可达 95％以上，该法采用 AB 两段组合工艺， A段负荷高，污泥絮体具有较强的吸附能力和良好的沉降性能，抗冲击负荷能力很强，对有毒物质的影响具有很大的缓冲作用，但是污泥量较高，需采取相应的污泥处理措施， B 段二沉池出水中的少量难沉降的脱落生物膜通过气浮处理进一步去除，以提高出水水质。 Ⅳ .CAF 涡凹气浮 SBR 法采用机械格栅去除了大部分固体污染物，避免了大块固体颗粒影响气浮、曝气工艺，大大降低了后续工艺的处理负荷，然后机械过滤把关，保证了出水稳定达标，再经过气浮池和 SBR 塔。 该工艺综合了 CAF 和SBR 的优点， CAF 气浮系统操作弹性大，抗冲击负荷能力强，出水稳定，对于污染物浓度较小的原水，仅采用 CAF 系统即可满足水质的排放要求，可以在一定时间内运行 SBR 塔，节省运行维护费用，采用该工艺处理的废水 CODcr 去除率达80％ 90％。 Ⅴ .升流式厌氧污泥床过滤器 (UASBAF)— 序批式活性污泥法 (SBR)工艺，该工艺是适用于水质波动较大、蛋白质含量高的废水处理。 其中升流式厌氧污泥过滤器是将升流式厌氧污泥床 (UASB)和厌氧滤池 (AF)组合为一体的反应器，适应于间歇进水的屠宰废水，容积负荷 (以 CODcr 计 )为 — 0． 346kg／ (m3•d)；而 SBR为序批式活性污泥法，在同一池内按进水、反应、沉淀、排水分阶段周期进行，耐水量水质冲击负荷。 SBR 非常适应于屠宰废水每天有规律地间歇排放的特点。 有机物先经过 UASBAF 厌氧消化后，分解生成的氨氮经过 SBR 后去除率达 ％。 该工艺具有工艺流程简单、耐冲击负荷、运行管理简便、工程造价省和运行费用低等特点，适合于小型肉类加工厂的屠宰废水处理工程。 西安工程大学本科毕业设计（论文） 11 考虑屠宰废水水质特点，对比各种处理方法的优缺点，得出目前屠宰废水最经济有效的处理技术为：以生物法为主，辅助必要的物理、化 学等方法作预处理。 例如以采用生物处理法为主体的二级 SBR 法工艺路线处理效果较好。 在北方地区，尤其是经济不发达的北方地区，考虑到气温低，占地要求小，运行费用要求低等因素，深井曝气法为首选方法。 厌氧生物处理成本低，但不能较好地去除氨氮，故对于出水水质要求较高的情况下，通常经过厌氧处理后，还需进行好氧处理或采用化学法去除氨氮才能达到水质排放要求。 好氧法不仅可以获得很高的 CODcr 去除率，而且还可以去除氮、磷，但成本很高，所以对于高浓度屠宰废水，通常首先经厌氧生物法处理，然后使用好氧法处理，综合使用厌氧和好氧生物 法的优点，可以获得高 CODcr 去除率，同时去除氮、磷，还降低成本。 处理工艺流程 屠宰废水中的有机物主要为蛋白质和脂肪，该类物质属大分子长链有机物，难以被一般的好氧菌直接利用，在其生物降解过程中，一般先通过酶的作用分解成氨基酸、碳水化合物等小分子有机物后方可被好氧菌直接利用，因此可采用上流厌氧污泥反应床法。 工艺流程采用预处理 厌氧 好氧生化工艺。 屠宰废水的预处理是整个系统能否有效运行的关键。 屠宰废水中固体悬浮物（ SS） 520mg/L,该类悬浮物属易腐化的有机物，必须及时拦截，一方面可防止后续 管道设备的堵塞，另一方面及时清理可避免悬浮固体有机质腐化溶入废水中而成为溶解性有机质，导致废水 CODcr、 BOD5浓度提高。 屠宰废水包括含有大量猪粪、未消化饲料的圈栏冲洗水和一般屠宰废水两大类预处理段采用人工格栅、机械格栅、气浮除油池的方式，好氧段采用目前国际领先的、适用于屠宰废水的一种低投资、节能、运转费低、去除率高的 UASB 反应池和 SBR 反应池。 本设计采用 UASB+SBA 反应工艺流程，出水水质可达到相关规定的标准。 屠宰废水处理工艺流程图如下： 西安工程大学本科毕业设计（论文） 12 图 屠宰废水处理工艺流程 工艺设计说明 废水经粗格栅后去除较大悬浮固体和毛发等杂质后直接进入集水井，然后经细筛网去除较细颗粒物和悬浮物等。 高脂油污水进入气浮除油池除去浮于表面或悬浮的油，下层污水流入厌氧水解池 (UASB)，在厌氧菌胞外酶的作用下，将大分子有机物水解酸化变成小分子，将大部分不溶性有机物降解为溶解性物质。 然后泵入 SBR 反应池， SBR 反应池水位到设定液位后射流曝气，使污水与活性污泥充分混合，保期结束待泥沉下后，上清液排放， 2 只 SBR 反应池交替运行。 污泥积存到一定水位时，将泥排至污泥池。 SBR 生物反应器采用分步控制生化处理过程。 以进气、曝气反应、沉降、出水和静置等 5 个阶段为一个运行周期，给系统化处理提供最佳条件。 SBR 生化系统具有完全混合特点的推流式反应器，又是一个理想状态的二沉池，此外， SBR 系统污泥沉降性能较好，污泥增值和产泥量均较小。 特别适用于生化性好且水量不大的废水，从 SBR 出来的水可达标排放 进水 格栅、筛网 气浮池 UASB SBR 消毒 浓缩池 污泥脱水间 泥饼外运 出水 沼气 鼓风机 西安工程大学本科毕业设计（论文） 13 第 4 章 主要设备计算与选型 粗格栅设计计算 设计说明 屠宰废水的预处理是整个系统能否有效运行的关键。 屠宰废水中固体悬浮物（ SS）高 达 520mg/L，该类悬浮物属易腐化的有机物，必须及时拦截，一方面可防止后续管道设备的堵塞，另一方面及时清理可避免悬浮固体有机质腐化溶入废水中而成为溶解性有机质，导致废水 COD、 BOD 浓度提高。 屠宰废水包括含有大量猪粪、未消化饲料的圈栏冲洗水和一般屠宰废水两大类。 圈栏冲洗水经化粪池预处理后再与一般屠宰废水合并后进入废水处理站，化粪池内沉积的猪粪和未消化的饲料通过挤压式固液分离机抽提并干燥后（含水率达70%以 下） 作为鱼类饲料。 一般屠宰废水预处理的两种主要方法：气浮和筛滤（过滤孔径 1～ 5mm）。 其中气浮主 要应用于废水量较小的处理站，其缺点主要是设备复杂、不易管理、运行成本高、卫生条件差；筛滤则主要应用于废水量较大的屠宰废水的预处理，管理方便，运行稳定。 另外在筛滤机前需依次设置粗格网（ 25mm）保护措施。 设计参数 （ 1）人工清除 25～ 40mm；机械清除 16～ 25mm；最大间隙 40mm； （ 2）格栅间隙 16～ 25mm， ～ （栅渣 /污水）；格栅间隙30～ 50mm（栅渣 /污水） ； （ 3）格栅数 格栅不宜少于 2台，如为 1台时，应设人工清除格栅备用 ； （ 4）水流速和倾角 过栅流速一般采用 ～ ；倾角一般采用 45176。 ～75176。 ； 西安工程大学本科毕业设计（论文） 14 （ 5）栅渣。