水污染控制工程课程论文屠宰废水处理工艺设计

水污染控制工程课程论文屠宰废水处理工艺设计内容摘要：

处理屠宰废水的稳定性好 ， 在有机负荷 20~25kgCOD /m3d 时 ， CODCr 去除率可达80~90%， 但是 AF 极易堵塞 ， 必须定时冲洗。 利用 AFFR 处理屠宰废水 ， 对间歇运行的适应性优于 UASB。 IC 反应器也是近二十年来发展起来的高效厌氧反应器 ， 邓良伟采用IC 工艺处理屠宰废水总磷的去除率可达 %。 厌氧生物处理的预处理 屠宰废水中含有的大量的 SS 和油脂 ， 进入厌氧系统前对屠宰废水进行去除 SS 和油脂的预处理是十分必要的。 否则会大大降低 厌氧反应速度和甲烷产量 ， 进入 UASB 还会引起污泥上浮和流失。 因此在 在 UASB 前采用压力气浮作为预处理单元 ， 气浮可以去除原水中 50%的污染物 ， 后续处理的反应速率及产甲烷量均有所提高。 厌氧处理出水中NH3N、硫化物等还原性污染物较多 ， 没有脱氮能力 ， 有时出水的 BOD5 偏高 ,还需进一步处理。 总的来说， 常用的 UASB， AF， ASBR 等高校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中产生的氨氮较多，使得水质达不到排放标准，就 必须采用组合工艺（如下介绍）。 4 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。 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，废水先经过加压生物接触氧化后，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二级排放标准 [3]。 该工艺处理中浓度废水效率较高，但处理成本高，难于维护和管理。 二段高速上流式厌氧污泥床（ DAFUASB）法 该方法 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状污泥的 UASB反应器，可以去除脂肪颗粒、油脂等不溶解的 COD，第二阶段为使用颗粒污泥的 UASB反应器，去除溶解性的 COD，此法 COD 去除率可达 90%以上。 水解酸化 生物吸附再生 接触氧化工艺 该工艺适合于处理高浓度、水质水量变化较大的废水。 一般 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，屠宰废水处理工艺设计 作者：申源源 8 以提高出水水质 [19]。 CAF 涡凹气浮 SBR 法 该处理方法 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，对于污染物浓度较低的原水，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，节省运行维和费用 ，采用该工艺处理的废水 CODCr去除率达 80%~90%[20]。 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，适用于间歇进水的屠宰废水，容积负荷（以 COD 计）为 ~（ 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 适用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 %[21]。 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。 5 结论 屠宰废水处理的工艺很多 ， 应根据进水水质的特点、处理要求并综合考虑经济、管理因素选择最适合的处理工艺 ， 注意不同工艺的组合使用。 我国目前屠宰废水的处理多以小水量废水处理站为主 ， 在目前环保投资较少的情况下 ， 屠宰废水处理构筑物应朝着高效、节能、集约化、规模 化、易于管理的方向发展以降低处理费用。 环保部门应加强对各屠宰场废水处理站的监督与管理 ， 保证已建废水处理站的正常运行。 屠宰废水处理工艺设计 作者：申源源 9 正文 生物接触氧化 (biocontact oxidation) 技术是一种在上世纪 70 年代被研究者们开发出来的污水处理技术。 生物接触接触氧化技术在水处理技术比较发达的日本、美国等国家已经得到了迅速发展和广泛的应用。 我们国家学者在上世纪 70 年代开始对生物接触氧化技术进行深入的研究和实际应用。 到目前生物接触氧化技术已经被广泛的应用在我国水处理工程的各个领域 [22]。 潘丽等 [23]采用水解酸 化 +生物接触氧化法处理小区生活污水，发现在生化部分的停留时间 （ HRT） 为 6h， 水力负荷 （ VLR） 为 ~ kgCOD/ m3 •d， 污泥浓度 （ MLSS） 为 6500 mg/ L， 气水比为 16:1 时 ， 系统对 COD、 NH3N、 TP、 SS 的去除率分别可达到 %、 %、80%、 %，处理效果非常明显。 张玉芝 [24]采用生物接触氧化法处理生活污水，发现该工艺处理效果好 ， 运行稳定 ， 耐冲击负荷能力强。 出水可达《污水综合排放标准》 （ GB89781996）一级标准。 龚维辉等 [25]用兼氧－生物接 触氧化法对医疗废物、废水进行处置，发现其对 COD、BOD、 SS 等的处理效果均非常明显。 李清雪等 [26]用生物接触氧化法处理含硫矿井废水，发现在 HRT分别为 60min， 45min， 30min， pH值为 78， DO 为 ~， 进水硫化物浓度为 100mg/L~600mg/L时 ， 硫化物负荷为 ~•d 条件下 ， 硫化物去除率能达到 %~%。 包木太等 [27]采用生物接触氧化法处理稠油污水，实验表明，单一菌株对原油和 COD 具有很好的去除效果 ， 混合菌株对原油 和 COD 去除效果更加显著。 龚浩珍等 [28]采用混凝沉淀 水解酸化 生物接触氧化法处理印染废水，发现水 CODCr、 SS、色度的去除率为 92%、 82%和 95%处理效果很明显。 1 处理工艺的确定 设计参数 屠宰废水水质水量 屠宰废水水质如下： COD=1200mg/L， BOD5=600mg/L， SS=2400mg/L， pH=7，污水量：Q=500m3/d 处理要求 屠宰业废水排放执行 GB1345792《肉类加工工业水污染物排放标准》一级标准：COD≤80mg/L， BOD5≤30mg/L， SS≤60mg/L， pH=6~（蓄类屠宰加工标准）。 废水处理工艺设计 结合设计题目可知， 需要处理的废水指标仅有 COD， BOD5 和 SS 这三个， 且BOD5/COD=，因此较为适合采用生化处理的方式来进行废水处理。 依据投资省、运行屠宰废水处理工艺设计 作者：申源源 10 费用低、处理效果好的原则，在与其他处理方法相比较的基础上选择了 “ 酸化 水解 生物接触氧化”工艺 ，其处理流程图如下： 屠宰废水中固体悬浮物（ SS）高达 2400mg/L，因此污水首先经过格栅，去除 废水中较大粒径的悬浮物、漂浮物、皮毛、肉屑、骨屑、血污等杂质，以防止后续管道、设备的堵塞。 然后进入调节池进行均合、调节。 用泵提升混合均匀的废水进入水解池，经水解后进入生物接触氧化池进行好氧处理，最后经过沉淀分离污泥和水，处理好的水直接排出，而污泥则进入贮泥池中，然后做污泥脱水处理。 2 构筑物计算 格栅 设计题目给出的污水中含有大量固体悬浮物（ SS），故需设置格栅以拦截较大的固体悬浮物质。 格栅一般斜置在进水泵站之前，主要对水泵起保护作用，截去屠宰废水中较大的悬浮物，它本身的水流阻力并不大，水头损失只 有几厘米，阻力主要产生于筛余物堵塞栅条，一般当格栅的水头损失达到 10~15cm时就该清洗。 格栅按形状可分为平面格栅和曲面格栅两种，按格栅栅条间隙可分为粗格栅（ 50~100mm），中格栅（ 10~40mm），细格栅（ 3~10mm）三种。 根据清洗方法，格栅和筛网都可设计成人工清渣和机械清渣两类，当污染物量大时，一般应采用机械清渣，以减少人工劳动量。 本次设计中拟选用自清式格栅除污机（回转式固液分离机），其主要优点是： 有一定的自净能力，运行平稳，无噪声； 格栅与截留污物一起上行，洗刷后的栅面不断补充，故无阻塞 现象，很适宜制作栅片间距 110mm的细格栅； 截留污物由于耙齿弯沟的承托，污物不会下坠，到顶部翻转时，又易于把污物卸除； 没有机械与电气双重过载保护，可全自动无人操作。 格栅的选取：本题选用 HF800 型自清式格栅除污机，与调节池合建。 该格栅安装角为 75176。 ，渠道宽度为 880mm，设备总宽 1150mm。 生物接触氧 化池 屠宰废水 隔栅 调节池 酸化水 解池 污泥脱水处理 沉淀池 贮泥池 出水 屠宰废水处理工艺设计 作者：申源源 11 调节池 考虑到屠宰废水其水质水量随时变化，波动较大，废水水质水量的变化对排水及废水处理设备，特别是对净化设备正常发挥其净化功能是不利的，甚至有可能损坏设备，为解决这一矛盾，废水处理前一般 要设调节池，以调节水量和水质。 设备及参数选择 （ 1）选择设备类型：对角线出水调节池 优点：出水槽沿对角线方向设置，同一时间流入池内的废水，由池的左、右两侧经过不同时间流到出水槽，达到自动调节的目的。 （ 2）数量： 1 座 （ 3）池子构筑材料：钢筋混凝土 （ 4）废水在池内停留时间： t= （ 5）设计进水量： Q=500m3/d=（ 6）调节池有效水深： h= （ 7）池子超高： h1= 参数计算 （ 1）调节池有效容积： v=Qt== （ 2）调节池实际容积： V=v== （ 3）调节池平面面积： S=V/h=（ 4）调节池平面尺寸： LB=8 （ 5）调节池高度： H=h+h1=+=2m （ 6）调节池的几何尺寸： LBH=8m2m 空气管路计算 调节池设空气管曝气，最主要的作用是通过曝气搅拌防止杂物在调节池内沉淀下来，避免池底积聚大量污泥，造成调节池有效调蓄容积减小，同时由于停留时间较长，曝入一定量屠宰废水处理工艺设计 作者：申源源 12 的空气 可以避免污水腐败产生大量臭气。 另一方面，对污水的预氧化处理也更加保证出水的水质。 （ 1）取空气用量为 2m3/(m2h)，则总供气量为 Q 总 =qS=28=（ 2）管内流速： v=15m/s （ 3）管道内径计算： d= 选用 DN50 的 UPVC 管，标准壁厚管是 ，内径为 ，则管内流速为V=Q/(πd2/4)=（符合要求） （ 4）每个曝气头的服务面积按 计算，则所需曝气头数目为： N=S/a=， 设有 3 个廊道，则每个廊道的曝气头个数为 119/3=40 个 （ 5）每个廊道一根支管，支管的管径计算为： d=，选用 DN50 的 UPVC 管符合要求。 酸化水解池 由于本次设计的 COD 和 BOD5 等的含量较高，因此考虑在接触氧化前先通过酸化水解去除一部分的有机质，有利于以后的进一步处理，达到排放的标准。 可在常温下使固体物迅速水解，仅产生少量的难厌氧降解的剩余活性污泥，无厌氧发酵的不良气味。 水解池对于进水浓度变化而引起的冲击负荷有很大的抵抗能力，集沉淀、吸附、生物絮凝、生物降解功能于一体，出水水质比 较稳定，波动小 [29]。 参数选择 （ 1）设计水量： Q=500m3/d=（ 2）停留时间： T= （ 3）有效水深： h= （ 4）填料高度： h1= （ 5）超高： h2= 参数计算 （ 1）有效容积： V=QT== （ 2）池面积： 屠宰废水处理工艺设计。