某屠宰厂废水处理工程的初步设计

某屠宰厂废水处理工程的初步设计内容摘要：

为一般工业用水及景观用水，属《地表水环境质量标准》 GB38382020 中的 IV 类水体。 三 、设计目的 ① 温习和巩固所学知识、原理； ② 掌握一般水处理构筑物的设计计算的方法和步骤。 四 、设计要求 ① 独立思考，独立完成； ② 完成主要处理构筑物的设计布置； 5 ③ 工艺选择、设备 选型、技术参数、性能、详细说明； ④ 提交的成品：设计说明书、工艺流程图、高程图、厂区平面布置图。 五 、 设计内容 根据设计资料和设计要求，确定工艺流程，进行构筑物工艺计算，在此基础上进行平面及高程布置。 具体内容如下： 工艺流程的选择 ① 论述现有有机废水处理的流程及各处理单元的功能及相互作用关系 ； ② 根据设计资料，确定合理的设计工艺流程 ； ③ 计算和确定各处理单元的设计效率 ； 构筑物工艺设计计算 1) 确定主要构筑物的形式、工艺尺寸； 2) 主要配套设备能力计算及选型； 水力计算 平面及高程布置 1) 论述平面布置原则，在此基础上，依据厂区气象、工程地质、构筑物形式及相互连接等确定本设计的平面布置。 2) 论述高程布置原则，在此基础上确定本设计的高程布置。 3) 平面布置和高程布置应在充分考虑工艺布置要求与工厂实际用地可用面积之间的关系，宜尽可能地紧凑，以节约用地。 六、设计成果 1) 计算说明书； 2) 处理厂平面布置图； 3) 主要处理单元工艺图。 6 设计任务及依据 设计任务 本设计方案的编制范围是某屠宰厂废水 处理工艺，处理能力为 1500 dm3 ,内容包括处理工艺的确定、各构筑物的设计计算、设备选型、平面布置、高程计算、经济技术分析。 完成 绘制处理工艺流程组图、各构筑物设计计算图、处理工艺组合平面布置及高程布置图。 设计依据 ⑴ 《中华人民共和国环境保护法》和《水污染防治法》 ⑵ 《污水综合排放标准 GB8978－ 1996》 ⑶ 《肉类加工工业水污染物排放标准》（ GB134571992） ⑷ 《给水排水工程结构设计规范》（ GBJ6984） ⑸ 《毕业设计任务书》 ⑹ 《毕业设计大纲》 设计要求 ⑴ 必须确保污水厂处理后达到排放要求 ； ⑵ 污水处理厂采用的各项设计参数必须可靠。 在设计中一定要遵守现行的设计规范 ，保证必要的 安全系数。 对新工艺、新技术、新结构的采用积极慎重的态 度； ⑶ 污水处理厂设计必须符合 经济的要求 ； ⑷ 污水厂设计应当力求技术合理。 在经济合理的原则下，必须根据需要，尽可能采用先进的工艺、机械和自控技术，但要确保安全可靠 ； ⑸ 污水厂设计必须考虑安全运行的条件； ⑹ 污水厂的设计在经济条件允许情况下，场内布局、构（建）筑物外观、环 境及卫生等可以适当注意美观和绿化 设计原则 在确保污水处理效果同时，还应合理安排水资源的综合利用，节约用地，节约劳动力。 同时应当合理设计、合理布局，作到技术可行、运行可靠、经济合理。 第三 章 水质 特性及水量 7 悬浮物 动植物油 氨氮 生化需氧量 化学需氧量 大肠菌群数(BOD 5 ) (COD Cr ) (个/ L)悬浮物 级别标 准 值浓 度 与 总 量加 工 类 别肉制品加 工 排放浓度mg /L 60 100 350 25 50 300 80 120 500 15 20 60 15 20 排放总量 kg /t( 原料）一 二 三级 级 级一 二 三级 级 级一 二 三级 级 级一 二 三级 级 级一 二 三级 级 级一 二 三级 级 级 2 .9 0. 09 0 .1 2 0. 35 0 .0 9 0 .1 2 5000 10000 废水来源 及危害 废水特征 宰猪经过放血、开膛分解、内脏清洗等工艺，屠宰过程中排放的废水含有大量的血污、油脂、毛。 内脏杂物、未消化的食物及粪便等污染物，并带有令人不适的血红色及血腥味，而且还含有大肠菌。 粪便链球菌等危害人体健康的致病菌。 这些废水具有浓度变化大，有机物含量高等特点，直接排入环境将严重污染水体。 废水来源于屠宰车间，主要包括（ 1）屠宰前冲洗牲畜的废水；（ 2）烫毛、清洗胴体废水；（ 3）清洗内脏废水；（ 4）冲洗车间地面、器具废水；（ 5）冲洗圈栏废水。 屠宰过程排放的废水中血污染最为严重，通常放出的血均回收利用，既减少处理负荷又增加收入。 屠宰过程中排放的废水含有大量的血污、油脂、毛。 内脏杂物、未消化的食物及粪便等污染物，并带有令人不适的血红色及血腥味，而且还含有大肠菌。 粪便链球菌等危害人体健康的致病菌。 这些废水具有浓度变化大，有机物 含量高等特点，直接排入环境将严重污染水体。 废物组成 屠宰废水中还含有大量的冲洗水和其它废水。 水中所含物质以可沉淀物居多，如猪尿粪、泥砂等。 污水组成如下表： 表 屠宰废水组成 污染物类别 污染物种类 处理简述 气相 固相 液相 臭气 、 沼气、二氧化碳等 肉渣、内脏、粪便等畜毛等难降解物 ，砂粒 可降解有机物 ，氮、磷等，油 脂 ，其它 悬浮物 水封、从下水道排放，水管排空 分离，厌氧分解，格栅分离 ，沉淀 生化分解，细菌利用 ，重力分离（隔油），过滤、吸附 水质、水量 屠宰过程中废水往往集中在短时间内排放，水量波动较大。 废水水量 1500 m3/d ，废水进、出水质及排放标准如表 ，处理后出水水质要求达到国家《肉类加工工业水污染物排放标准》（ GB134571992）一级标准。 表 肉类加工工业水污染物排放标准 （ GB134571992） 8 表 设计进、出水水质及排放标 准 项 目 CODcr （ mg/L） BOD（ mg/L） SS （ 含 猪 毛 ） （ mg/L） 动植物油 （ mg/L） PH 进水水质 出水水质 2020 ≤ 80 1010 ≤ 25 350 ≤ 60 110 ≤ 15 ～ 第四章 屠宰废水处理工艺流程 工艺比较分析及方案确定 ⑴ 化学法 常用于处理屠宰废水的化学法主要有水解、混凝沉淀等，此法一般作为废水的预处理，也可作为废水的最终处理。 ① 碱性水解和酶水解 该法使用碱性物质或酶水解以减少废水中的脂肪颗粒，常作为屠宰废水的预处理。 通常采用石灰、 NaOH、 脂肪酶、细菌酶等，其中石灰经济实用但是会产生大量的废渣；用 NaOH 进行预处理时，控制 NaOH 的质量浓度在 150～300mg／ L 范围内，可使平均脂肪颗粒降到处理前脂肪颗粒 (Din)的 73％ 177。 7 ％ ；用胰脂肪酶进行预处理效果最佳，胰脂肪酶 PL250 可使脂肪颗粒粒径最大降到处理前废水中脂肪颗粒的 60％ 177。 3 ％ ，而且胰脂肪酶更适用于水解牛刚 S 肪；用细菌酶处理，细菌酶的使用量较多时才能达到明显的水解效果。 但是用碱性水解处理屠宰废水会导致废水的 pH 值出现波动，难以控制，使后续生物氧化法等工艺不易正常运行。 9 ② 混凝处理 常用的混凝剂有铝盐、铁盐等，其中聚合硫酸铁混凝处理屠宰废水效果较好，为减少铝盐的使用量，也可用聚合氯化铝 (PAC)和聚乙烯铵混合作为混凝剂。 在聚合硫酸铁的合成中，加入任意比例的铝盐和一定比例的硅酸盐 ，以及少量的聚丙烯酰胺生成一种新混凝剂 CPFACS．此复合无机高分子混凝剂具有较宽的 pH 值和温度适用范围，用它作为混凝剂处理屠宰废水， CODcr， 和色度去除串分别可达75％ 和 95％以上，一次混凝处理即可达到或接近废水综合排放标准。 单纯的混凝处理存在一个明显的问题就是屠宰工序中产生的血水难以除去，并且同时产生大量的污泥和废渣。 所以如果在使用混凝剂处理前先对屠宰废水进行适当变性处理，再采用硫酸亚铁和氧化钙复合混凝剂处理，出水 CODcr，的质量浓度可以降到 ，有较好的处理效果 ,且此法简便、 高效，有较好的环境效益，但是该法处理的废水限于 CODcr，的质量浓度小于 1000mg/L的废水。 混凝法处理废水处理成本低，低温下具有较好的处理效果，此法多用于处理浓度较低的废水 ,或作为高浓度废水预处理，以降低后续的生物处理的负荷。 ⑵ 生物法 据屠宰废水水质特点知其具有较好的可生化性，且在有机物含量、有机元素种类和 pH 值等方面都较适合于采用生物法进行处理。 因此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％ ，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。 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。 10 ③ 厌氧生物处理 与好氧法相比，厌氧法在获得同样高的 BOD5 去除率 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。 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。 ① 加压生物接触氧化一混凝沉淀组合工艺，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 P(CODcr)约为 1100 ～1700mg/L ， P(BOD5) 约为 600 ～ 900mg/L ， BOD 容积负荷 ( 以 BOD5 计 ) 平均7． 6kg/(m3． 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。 (UASB)法和溶解空气浮选一升流式厌氧污泥床(DAF—UASB)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 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反应器，去除溶解性的 COD此法 CODcr去除率可达 90%以上。 b. 水解酸化一生物吸附再生一接触氧化工艺，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 COD 为 1500～ 4000mg/L 的条件下， COD 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。