屠宰廠生產廢水處理設計計算說明書.doc

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1、桂林理工大學本科畢業(yè)設計論文摘 要本設計為屠宰廠生產廢水處理設計，設計過程為初步設計。屠宰廢水來自于家禽、豬和牛的屠宰加工場，含有油脂、蛋白質、血污和其他有機物，若未經(jīng)處理排入河流和小溪可能對環(huán)境帶來危害。該屠宰廢水處理廠的處理水量為1000m3/d，不考慮遠期發(fā)展。原污水中各項指標：BOD5=800-1200mg/L，CODCr=1500-2000mg/L，SS=800-1500 mg/L，動植物油=40-60mg/L，NH3-N=100-120mg/L，pH=6.0-9.0。屠宰廢水屬于易生物降解廢水，可采用兩級生物處理使出水達標。預處理主要采用物理處理，包括格柵、調節(jié)池、隔油沉淀池和氣浮

2、池，主要用來去除水中的懸浮顆粒、泥沙和油污，并使處理的水質均勻，水量穩(wěn)定。二級處理處理主要采用生物法，包括厭氧生物處理法中的UASB法和好氧生物處理法中的SBR法，可以有效去除水中的有機物，最后出水達到國家的有關排放標準（GB13457-1992）即：CODCr80mg/L， BOD530mg/L，SS60mg/L，NH3-N15mg/L，pH=6.0-8.5。處理后的出水排進廠區(qū)附近的天然河道。本工程總投資為305.2萬元，處理每噸水成本為2.97元。本文介紹了該工藝的特點，并有相關的屠宰廢水的工藝設計過程。關鍵詞：屠宰廢水；工藝設計；UASB；SBRYongfu slaughter was

3、tewater treatment plant design for a slaughterhouse in GuangxiStudent: ZHANG Yuan-yuan Teacher: ZHANG Xue-hongAbstract：This topic design is a slaughterhouse wastewater treatment plant. The degree of the design is in a preliminary phase. Effluents from industrial poultry, porcine, or bovine slaughter

4、houses containing lipids, proteins, blood, and other organic material, might cause environmental damage if discharged untreated in rivers and creeks.The water which need to be treat in the slaughterhouse wastewater treatment plant is 1000m3d, regardless of future development. The various target in t

5、he raw wastewater is: BOD5=800-1200mg/L，CODCr=1500-2000mg/L，SS=800-1500mg/L, oil and grease=40-60 mg/L，NH3-N=100-120 mg/L，pH=6.0-9.0.The quality of the processing water belongs to the wastewater thet easy to be biology degrade. Using two levels of biology treatment could made the wastewater achieve

6、the effluent standard. Pretreatment maily use the physical method, including grilling, regulating reservoir,grease trap settling tank and the flotation tank, its purpose is to remove large suapended particulate matter and the oil substance. The secondary treatment uses the biology methods, consists

7、of UASB of anaerobic oxygen biology methods and the SBR of the aerobic oxygen biology methods, which could remove most of the organics. At last, the water leakage achieved the country related discharges standards which are CODCr80mg/L， BOD530mg/L，SS60mg/L，NH3-N15mg/L，pH=6.0-8.5. Treated effluent is

8、discharged into the natural river near the factory. The total unvestment of this project is 3.052 million yuan and it cost 2.97 yuan to treat per ton of water. This article introduces the characteristic of this craft and supplies the correlated process of the slaughterhouse wastewater treatment plan

9、t.Key words: slaughter wastewater；technological design；UASB；SBR 65目 次摘要IAbstract.II1 前言12 工程設計背景22.1 設計任務22.2 設計資料22.3 設計依據(jù)33 廢水處理工藝方案比選及確定43.1 常用工藝類型的介紹43.1.1 厭氧工藝43.1.2 好氧工藝63.2 工藝類型的選擇93.3 工藝方案確定103.4 工藝設計說明114 設計計算書134.1 格柵134.1.1 設計參數(shù)134.1.2 設計計算134.1.3 計算簡圖144.1.4 設備選型144.2 調節(jié)池154.2.1 設計參數(shù)154.

10、2.2 設計計算154.2.3 計算簡圖164.2.4 設備選型164.3 隔油沉淀池164.3.1 設計參數(shù)164.3.2 設計計算164.3.3 計算簡圖194.3.4 設備選型194.4 氣浮池194.4.1 設計參數(shù)194.4.2 設計計算204.4.3 計算簡圖244.4.4 設備選型244.5 UASB反應器254.5.1 設計參數(shù)254.5.2 設計計算254.5.3 計算簡圖334.5.4 設備選型334.6 中間調節(jié)池334.6.1 設計參數(shù)334.6.2 設計計算334.6.3 計算簡圖344.6.4 設備選型344.7 SBR354.7.1 設計參數(shù)354.7.2 設計計

11、算354.7.3 計算簡圖404.7.4 設備選型414.8 消毒接觸池414.8.1 設計參數(shù)414.8.2 設計計算414.8.3 計算簡圖424.8.4 設備選型434.9 污泥濃縮池434.9.1 設計參數(shù)434.9.2 設計計算434.9.3 計算簡圖454.10 貯泥池454.10.1 設計參數(shù)454.10.2 設計計算454.10.3 計算簡圖464.11 脫水機房464.11.1 設計參數(shù)464.11.2 設計計算464.11.3 設備選型464.12 加氯間474.12.1 設計參數(shù)474.12.2 設計計算474.12.3 設備選型475 污水廠平面布置495.1 構建筑物

12、主要設計參數(shù)495.2 污水廠的平面布置495.2.1 平面布置原則495.2.2 管線設計515.2.3 廠區(qū)道路及綠化布置526 污水廠高程布置536.1 布置原則536.2 高程計算537 投資估算547.1 工程投資估算547.1.1 土建費用547.1.2 設備費用567.1.3 電儀安裝費567.1.4 工程總投資577.2 運行費用估算577.2.1 動力費用577.2.2 人工費577.3 工程效益分析588 工程實施計劃599 環(huán)境保護措施609.1 施工期環(huán)境保護措施609.1.1 空氣環(huán)境保護措施609.1.2 水污染防治措施609.1.3 聲環(huán)境保護措施609.1.4

13、固體廢物污染防治措施609.1.5 生態(tài)環(huán)境保護及水土保持措施609.2 營運期環(huán)境保護措施與對策619.2.1 營運期揚塵污染防治措施619.2.2 營運期噪聲防止措施619.2.3 營運期固體廢物防治措施619.2.4 營運期廠區(qū)綠化6110 結論62致謝63參考文獻641 前言屠宰業(yè)是我國出口創(chuàng)匯和保障供給的支柱產業(yè)，屠宰廢水來自畜牧、禽類、魚類宰殺加工，是我國最大的有機污染源之一。我國大部分城市已基本上實現(xiàn)了禽畜的定點集中屠宰。據(jù)調查，屠宰廢水的排放量約占全國工業(yè)廢水排放量的6%，隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，肉類食品加工工業(yè)將會有更大的發(fā)展，屠宰廢水的污染還有不斷加劇的趨勢，而

14、環(huán)保部門要求具有一定規(guī)模的屠宰場都必須監(jiān)理專門的廢水處理站。屠宰廢水的主要來源為待宰間的糞便沖洗水、屠宰廢水、燙毛廢水、內臟清洗水、肉品分割廢水等。該廢水中主要含有腸胃內容物及糞便、血污、油脂、臟器組織碎體、豬毛、泥沙等, 還可能含有多種對人體健康有不利影響的細菌,帶有令人不適的血紅色和使人厭惡的臭味。此類廢水含有大量的大腸桿菌、病菌及高濃度有機物等,如果直接排放,會嚴重污染水環(huán)境,影響周圍居民的身體健康。屠宰廢水水質具有如下特點：1) 水質、水量在一天內的變化較大，排水不均勻。屠宰過程集中在凌晨，排水主要集中在這一時間段，白天相對較少。2) 有機污染物含量高。廢水主要成分有牲畜糞便、血污、油

15、脂和內臟殘屑等。3) 可生化性能好。4) 廢水中含有大量的血污、毛皮、內臟殘屑、食物殘渣一集糞便等污染物，懸浮含量高，水呈紅褐色并有明顯的腥臭味，且含有較多的病原菌。5) 與其他高濃度有機廢水的最大不同在于它的NH3-N濃度較高。針對屠宰廢水有機物濃度高的特點，可以知道，屠宰廢水最經(jīng)濟有效的處理方法應以生物處理法為主，輔以必要的物理、化學等預處理方法。厭氧法+好氧法處理高濃度有機廢水是將來研究的重要方向，這樣不僅達到預期處理效果和預防水體富營養(yǎng)化，而且還能產生清潔能源沼氣，節(jié)約能源。通過大學四年對基礎課、專業(yè)課以及相關課程的學習，本人基本上掌握了市政工程的理論知識。本次畢業(yè)設計是以污水處理相關

16、理論知識的前提下，以某屠宰場屠宰廢水為廠源進水，結合多年來的國內外的污水處理廠發(fā)展水平和實際情況，自選污水處理工藝流程，按照課題任務書的要求，設計日處理量為1000立方米的屠宰廢水處理站。本次畢業(yè)設計是在已有專業(yè)理論的基礎下，結合自己的知識和實際情況，由我在導師的指導下完成該設計的。本此設計既是對我們大學四年學習的一次綜合性的檢測，同時還是對我四年所學作了一個總結與提高。由于本人的水平有限，在設計中難免存在著一些不足之處，敬請讀者批評指正。2 工程設計背景2.1 設計任務根據(jù)廣西永福屠宰廠資料進行該廠屠宰廢水處理工程設計，設計內容包括：1) 廢水處理構筑物設計2) 污泥處理構筑物設計2.2 設

17、計資料1) 城市現(xiàn)狀廣西永福屠宰廠生產過程中所產生的屠宰廢水有機物以及氮磷含量較高，如不經(jīng)處理直接排放，將對附近水體造成嚴重污染。為此，作為該項目投產的配套設施，需新建一屠宰廢水處理設施。該廠以畜類屠宰加工為主，經(jīng)處理后廢水水質須達到肉類加工工業(yè)水污染物排放標準(GB 13457-92)中表2新建企業(yè)水污染物一級標準排放限值所要求。2自然條件資料氣象資料：氣候溫和，年平均氣溫25，最高月平均氣溫為36，極端最高氣溫為45，最低0。常年主導風向為南風，夏季平均風速為3m/s，冬季平均風速為3.5m/s。水文資料： 廢水經(jīng)處理后排入附近的河流，河流的歷史最高洪水位為190.8m（黃海標高，下同），

18、20年一遇的洪水位為187.6m，95%保證率的枯水位為182.0m，常水位185.1m；多年平均流量310.4m3/s；平均流速3.0m/s；平均水溫25。地質資料：廢水處理廠地面標高經(jīng)平整后標高為194.2m；地基承載力為300-400KPa；地下水位在地面以下5-7m；地震烈度小于5度。3) 進出水水質要求進水水量指標：設計流量Q=1000m3/d。進水水質指標：表2.1 進水水質污染物指標pHCODCrBOD5SS動植物油NH3-N濃度(mg/L)6.0-9.01500-2000800-1200800-150040-60100-120出水水質指標：參考肉類加工工業(yè)水污染物排放標準(GB

19、 13457-92)。表2.2 出水水質污染物指標pHCODCrBOD5SS動植物油NH3-N濃度(mg/L)6.0-8.580306015152.3 設計依據(jù)肉類加工工業(yè)水污染排放標準(GB13457-1992)；室外排水規(guī)范(GB50013-2006)。3 廢水處理工藝方案比選及確定3.1 常用工藝類型的介紹當今國內外對屠宰廢水處理的方法多種多樣，具體工藝各有千秋。根據(jù)屠宰加工廢水的水質特點知其具有良好的可生化性，且在有機物含量、有機元素種類和pH值等方面都比較適合于采用生物法進行處理。因此，國內外對這類廢水的處理一般都采用生化法。下面敘述常用的厭氧工藝及好氧工藝。3.1.1 厭氧工藝3.

20、1.1.1 厭氧接觸工藝厭氧接觸工藝是在傳統(tǒng)的完全混合反應器的基礎上發(fā)展而來的，在一個厭氧的完全混合反應器后增加了污泥分離和回流裝置，從而是污泥停留時間大于水力停留時間，有效的增加了反應器中的污泥濃度。厭氧接觸工藝用于處理高濃度有機廢水時，為了強化有機物與池內厭氧污泥的充分接觸，必須連續(xù)攪拌；同時為了提高處理效率，必須連續(xù)進水排水，這樣會造成污泥的大量流失，因此反應器后要串聯(lián)沉淀池將厭氧污泥沉淀并回流至厭氧反應器。厭氧接觸工藝存在以下缺點：1) 負荷較低，在沉淀池中的固液分離較為困難；2) 受污泥濃度的制約，在高的有機負荷下，厭氧接觸工藝也會產生類似好氧活性污泥的污泥膨脹問題。3) 厭氧接觸工

21、藝系統(tǒng)較為復雜，反應器需要攪拌裝置，運轉設備多，管理復雜。3.1.1.2 厭氧流化床反應器厭氧流化床反應器的內部填充著粒徑很小的掛膜介質，依靠在惰性的填料顆粒表面形成的生物膜來保留厭氧污泥，廢水與污泥的混合、物質的傳遞依靠使這些帶有生物膜的顆粒形成流態(tài)來實現(xiàn)。流化床反應器的主要特點歸納如下：1) 流化床最大程度上厭氧污泥與被處理的廢水接觸；2) 由于顆粒與流體相對運動速度高，液膜擴散阻力小，且形成的生物膜較薄，傳質作用強，因此生物化學過程進行較快，允許廢水在反應器內有較短的水力停留時間；3) 高的反應器容積負荷可減少反應器容積，同時由于其高度與直徑的比例大于其他厭氧反應器，因此可以減少占地面積

22、。但是厭氧流化床反應器存在著幾個尚未解決的問題：1) 為了實現(xiàn)良好的流態(tài)，必須使生物膜顆粒保持均勻的形狀、大小和密度，但是幾乎是難以做到的，因此穩(wěn)定的流態(tài)化也難以保證；2) 為取得高的上流速度以保證流態(tài)化，流態(tài)床反應器需要大量的回流水，這樣導致能耗加大，成本上升；3) 該反應器運行管理較為復雜。由于以上原因，流化床反應器至今沒有生產規(guī)模的設施運行。3.1.1.3 厭氧折流板反應器厭氧折流板反應器是在反應器內垂直于水流方向設多塊擋板來保持反應器內較高的污泥濃度以減少水力停留時間。擋板把反應器分為若干個上向流室和下向流室。上流室比較寬，便于污泥凝聚，下向流式比較窄，便于將水送至上向流室的中心，使泥

23、水充分混合保持較高的污泥濃度。優(yōu)點：1) 反應器啟動時間短；2) 避免產生污泥膨脹、堵塞等問題；3) 無需混合攪拌裝置缺點：1) 占地面積大，土建費用高；2) 出水需回流，增加回流設備。3.1.1.4 升流式厭氧污泥床反應器升流式厭氧污泥床反應器是一種高效的生物處理裝置。在反應器底部裝有厭氧污泥，廢水從反應器底部進入，在穿過污泥層時進行有機物與微生物的接觸。產生的生物附著在污泥顆粒上，使其懸浮于廢水中，形成下密上疏的懸浮污泥層。氣泡聚集變大脫離污泥顆粒而上升，能起一定的攪拌作用。有些污泥顆粒被附著的氣泡帶到上層，裝在三相分離器上使氣泡脫離，污泥固體又沉降到污泥層，部分進入澄清區(qū)的微小懸浮固體也

24、由于靜沉作用而被截留下來，滑落到反應器內。升流式厭氧污泥床反應器的特點：1) 污泥床內生物量多，折合濃度可達20-30g/L；2) 容積負荷率高，在中溫條件下，一般可達10kgCOD/(m3d)，甚至能夠高達15-40kgCOD/(m3d)，廢水在反應器內的水力停留時間較短，因此所需池容大大縮??；3) 設備簡單，運行方便，無需設沉淀池和污泥回流裝置，不許充填填料，也不需在反應器內設機械攪拌裝置，造價相對較低，便于管理，而且不存在堵塞問題。幾種厭氧生物處理工藝及裝置的比較：表3.1 厭氧生物處理系統(tǒng)比較表序號工藝及技術厭氧接觸工藝厭氧流化床反應器厭氧折流板反應器升流式厭氧污泥床反應器1容積負荷較

25、高高高高2抗沖擊負荷較好一般好好3出水懸浮物較多較多較少較少4剩余污泥產量較少較少少少5占地面積大小大小6運行控制復雜復雜簡單一般7設備維修復雜復雜一般一般8運營費用高低低低3.1.2 好氧工藝3.1.2.1 普通活性污泥法活性污泥法能從污水中去除溶解的膠體和可生物降解有機物以及能被活性污泥法吸附的懸浮固體和其他一些物質。無機鹽類（磷和氮的化合物）也能部分地被去除?；钚晕勰喾饶苓m用于大流量的污水處理，也適用于小流量的污水處理。普通活性污泥法，也稱傳統(tǒng)活性污泥法，推廣年限長，具有成熟的設計及運行經(jīng)驗，處理效果可靠。隨著污水處理技術的發(fā)展，本方法在工藝及設備等方面又有了很大改進。在工藝方面，通過

26、增加工藝構筑物可以成為“A/O”或A2/O”工藝，從而實現(xiàn)脫N和P。在設備方面，開發(fā)了各種微孔曝氣池，使氧轉移效率提高到20%以上，從而節(jié)省了運行費。普通活性污泥法若設計合理，運行管理得當，出水BOD5可達到1020mg/L。普通活性污泥法優(yōu)點：1) 有機物在曝氣池內的降解經(jīng)歷了第一階段的吸附和第二階段的代謝的完整過程，活性污泥也經(jīng)歷了對數(shù)增長、減速增長、內源呼吸的完整生長周期；2) 對無水的處理效果好，BOD5去除率可達到90%以上；3) 適合用于處理凈化程度高和穩(wěn)定程度要求較高的污水。缺點：1) 曝氣池的容積大、占用的土地比較多、基建費用較高；2) 在池前可能出現(xiàn)好氧速率高于供氧速率，在池

27、后又有可能出現(xiàn)溶解氧過剩的現(xiàn)象，從而影響處理效果；3) 對進水水質、水量變化的適應性較低，運行結果容易受到水質、水量變化的影響，脫氮除磷效果不太理想。3.1.2.2 生物膜法生物膜法是一大類生物處理法的統(tǒng)稱，共同的特點是微生物附著在介質“濾料”表面上，形成生物膜，污水同生物膜接觸后，溶解的有機污染物被微生物吸附轉化為 H2O、CO2、NH3 和微生物細胞物質，污水得到凈化，所需氧氣一般直接來自大氣。生物膜法主要用于從污水中去除溶解性有機污染物，是一種被廣泛采用的生物處理方法。生物膜法的主要特點是對水質、水量變化的適應性較強。生物膜法從本質上與土地處理的過程相似，是污水灌溉和土地處理的人工化和強

28、化。生物膜法的主要設施是生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化池和生物流化床等。優(yōu)點：1)生物膜對廢水水質、水量的變化有較強的適應性，操作穩(wěn)定性好；2) 不會發(fā)生污泥膨脹，運轉管理較方便；3) 對水量、水質、水溫變動適應性強，處理效果好并具良好硝化功能；4) 污泥量小且易于固液分離，動力費用省。缺點：1) 投資較高，單位處理效率較低；2) 活性生物難以人為控制，因而在運行方面靈活性較差；3) 由于載體材料的比表面積小，故設備容積負荷有限，空間效率較低。3.1.2.3生物接觸氧化工藝生物接觸氧化即淹沒式生物濾池，它是在池內設置填料，污水浸沒全部填料，采用與曝氣池相同的曝氣方法，提供微生物所需的氧量。填

29、料上長滿生物膜，廢水中的有機物被生物膜的微生物所降解，使污水得到凈化。由于填料上附著的生物膜有限，有機物容積負荷即處理能力便不能有太大的變化，因此對于小負荷并恒定負荷的有機廢水，該方法是有效的。生物接觸氧化工藝優(yōu)點：1) 操作簡單、運行方便、易于維護管理，無需污泥回流，不產生污泥膨脹現(xiàn)象，也不產生濾池蠅；2) 污泥生成量少，污泥顆粒較大，易于沉淀。缺點：1) 如設計或運行不當，調料可能堵塞；2) 布水、曝氣不易均勻，可能在局部部位出現(xiàn)死角。3.1.2.4 SBR工藝SBR工藝即間歇式活性污泥工藝，又稱序批式活性污泥工藝。SBR工藝的一個完整的操作過程包括進水期、反應期、沉淀期、排水期、閑置期5

30、個階段。SBR工藝是一種簡易、高效、低能耗的污水生化處理工藝，具有如下優(yōu)點：1) 工藝流程簡單、造價低，與普通的活性污泥法相比，它不需要另設二次沉淀池、污泥回流設備，構筑物布置緊湊、占地面積省、運行費用低。2) 處理效率高。SBR反應器中的底物濃度和微生物濃度是隨反應時間而變化的，系統(tǒng)在非穩(wěn)態(tài)的工況下運行，反應器中的生物相十分復雜，微生物的種類繁多，相互作用，強化了處理效能?；钚晕勰辔⑸镏芷谛缘奶幱诟邼舛燃暗蜐舛然|的環(huán)境中，隨反應器內反應時間的延長，其基質濃度也由高到低，微生物經(jīng)歷了對數(shù)生長期、減速生長期和衰減期，反應器內濃度梯度大，反映推動力大，處理效率比傳統(tǒng)活性污泥法高。3) 具有較高

31、的脫氮除磷效果。SBR工藝可以根據(jù)具體的凈化處理要求，通過不同的控制手段而較靈活的運行。SBR工藝可以實現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧狀態(tài)交替的環(huán)境條件，而且很容易在好氧條件下增大曝氣量、反應時間和污泥齡來強化硝化反應及除磷菌過量攝取磷過程的順利完成；也可以在缺氧條件下方便的投加原污水或提高污泥濃度等方式提供有機碳源作為電子供體使反硝化過程更快的完成；還可以在進水階段通過攪拌維持厭氧條件以促進除磷菌充分的釋放磷。4) 污泥沉降性能好，出水水質穩(wěn)定。因為SBR反應器中存在著較大的濃度梯度、缺氧和好氧狀態(tài)并存、底物濃度高、污泥齡短、比增長速率大等特點，所以SBR工藝可以有效的控制絲狀菌的過量繁殖，不易發(fā)生污泥

32、膨脹問題，保證了污泥的良好沉降性和出水效果。5) 對進水水質水量的波動具有良好的適應性。在一般的廢水處理構筑物中，由于微生物對其生存環(huán)境條件要求比較嚴格，當水質、水量發(fā)生較大波動時，處理效果將受到明顯的影響。SBR工藝是在同一個運行周期內具有完全混合的特性，而在不同運行周期具有理想推流特性的處理工藝，在反應器中維持著較高濃度的MLSS濃度，因此它具有較強的耐沖擊負荷能力。缺點：1) SBR工藝的運行工況以間歇操作為主要特征，反應器間歇進水、間歇排水，如果要實現(xiàn)連續(xù)進水、連續(xù)排水，則需要多個SBR間歇反應單元并聯(lián)運行，按操作順序對每個SBR反應器進行充水。多個SBR反應器處理系統(tǒng)中需要較多的控制

33、閥門以根據(jù)需要進行流量和污水水流的調節(jié)和控制，因此對系統(tǒng)的自動化程度有較高的要求。幾種好氧生物處理工藝及裝置的比較：表3.2 好氧生物處理系統(tǒng)比較表序號工藝或技術活性污泥法生物膜法生物接觸氧化法SBR法1進水方式連續(xù)連續(xù)連續(xù)間歇2BOD負荷低一般較低較高3抗沖擊負荷較差一般較差好4抗絲狀膨脹較差好一般好5脫氮除磷較差較差較差好6剩余污泥產量較多少較少少7土建投資大一般一般較小8占地面積大大一般較小9運行控制一般簡單一般一般10自控要求簡單簡單簡單復雜11設備維修一般一般一般簡單12運行費用較高低一般低3.2 工藝類型的選擇厭氧生物處理成本低，但不能較好地去除氨氮，無法達到一級排放標準，通常經(jīng)過

34、厭氧處理后，還需進行好氧處理或采用化學法去除氨氮才能達到水質排放要求。好氧法不僅可以獲得很高的COD去除率，而且還可以去除氮、磷，但成本較高，所以對于高濃度屠宰廢水，通常首先經(jīng)厭氧生物法處理，然后使用好氧法處理，綜合使用厭氧和好氧生物法的優(yōu)點，可以獲得較高的COD去除率，同時脫氮除磷，還能降低成本。為了既獲得更好的處理效果，又降低處理成本，屠宰廢水的處理往往采用厭氧法和好氧法相結合的工藝。由前比較可知，在厭氧工藝中，UASB反應器有機負荷高，抗沖擊負荷能力強，出水水質好，剩余污泥產量低，無需配備回流污泥裝置，在運行過程中能形成具有良好沉降性能的顆粒污泥，使得基建與運行費用較低，更為重要的是它改

35、變了傳統(tǒng)落后的厭氧發(fā)酵技術，自身結構配有氣、液、固三相分離裝置，氣液固在反應器中自行分離，還能回收沼氣，尤其適用于屠宰廢水這種可生化性能好的高濃度有機廢水。在好氧工藝中，SBR反應池集曝氣、沉淀于一池，與普通活性污泥法相比，不需設置二沉池及污泥回流設備，也無需初沉池，因此節(jié)約了水處理構筑物的占地面積。其間歇式的運行周期使難降解有機物可生化性得到提高，使其可接納較高濃度的有機廢水，對進水水質水量的波動具有良好的適應性，污泥沉降性能好，出水水質穩(wěn)定。SBR反應池還具有很高的脫氮除磷效果，尤其適用于含氮量較高的屠宰廢水。根據(jù)以上分析，對于屠宰廢水的處理主要是去除廢水中的懸浮物和各種形態(tài)的有機污染物及

36、氨氮，因此，本方案確定設計屠宰廢水處理主體工藝為UASB-SBR聯(lián)合處理工藝。UASB-SBR工藝對碳源有機物處理效果好，運行靈活，操作方便，且具有脫氮除磷功能。該工藝成熟可靠、穩(wěn)定達標。工程初期投資和日常運行費用低，整個工藝簡潔流暢、操作方便。3.3 工藝方案確定進水格柵調節(jié)池隔油沉淀池氣浮池渣外運UASBSBR消毒池出水鼓風機房沼氣收集污泥濃縮池脫水機房上清液回流中間調節(jié)池貯泥池圖3.1 工藝流程圖3.4 工藝設計說明格柵：屠宰廢水的預處理是整個系統(tǒng)能否有效運行的關鍵。屠宰廢水中固體懸浮物高達1500mg/L，該類懸浮物屬易腐化的有機物，必須及時攔截。屠宰廢水通過格柵，去除水中大量的碎肉、

37、未消化的食物等浮渣，防止其在后續(xù)工藝中造成管道或曝氣設備堵塞，另一方面即時清理可避免懸浮固體有機質腐化溶入廢水中而成為溶解性有機質，導致廢水COD、BOD5濃度提高。調節(jié)池：由于屠宰廢水水量有明顯的季節(jié)性差異和日時段差異，并且為非連續(xù)性排放，因為屠宰過程集中在夜間至凌晨，這一時段為排水高峰期，白天相對較少，為了保證后續(xù)處理構筑物和設備的正常運行，需設置調節(jié)池對廢水的水量和水質進行調節(jié)，調節(jié)池水力停留時間為12h，調節(jié)池中設有穿孔曝氣管，采用羅茨風機對其進行鼓風曝氣，對水質起到攪拌均勻作用。隔油沉淀池：出水中含有的大量油污經(jīng)隔油沉淀池去除，比重小于1.0而粒徑較大的油珠上浮到水面上，比重大于1.

38、0的雜質沉于池底，隔油沉淀池中舍友鏈帶式刮油刮泥機。氣浮池：屠宰廢水中含有很高的油脂，所以在進行后續(xù)厭氧和好氧步驟之前要進行除油，而隔油沉淀池無法去除廢水中的懸浮物質，因此在調節(jié)池之后采用氣浮池，用于去除殘留于廢水中粒徑較小的分散油、乳化油、絨毛和細小懸浮顆粒等雜物。格柵、隔油沉淀池及氣浮池產生的渣可作為肥料外運。UASB：本工藝中厭氧工藝采用UASB反應器，UASB反應器為方形，設置兩座，并聯(lián)同時運行。中間調節(jié)池：由于UASB反應池為連續(xù)進水連續(xù)出水，而SBR反應池為間歇運行，故設一中間調節(jié)池以調節(jié)水量，銜接厭氧與好氧工藝。SBR：中間調節(jié)池出水進入SBR反應池進行好氧處理。SBR反應池設2

39、座并聯(lián)交替運行，單池每24h運行兩個周期，每個周期為12h，其中進水1h，曝氣8h，沉淀2h，排水1h，閑置時間根據(jù)潷水情況確定。SBR反應池采用鼓風曝氣，池內布置微孔曝氣器。消毒：由于肉類加工業(yè)水污染排放標準中的一級排污標準要求大腸桿菌數(shù)小于5000個/L，所以經(jīng)生物處理的廢水必須作進一步消毒處理，這個工藝過程有兩方面的意義：一是控制大腸桿菌數(shù)，使其符合衛(wèi)生指標要求，二是進一步降低COD物質，使出水滿足水質指標。本工藝采用氯氣消毒，除了以上兩點外，還能通過調節(jié)投氯量，改變水中氯和氨的比例，利用氯的強氧化性，將水中氨氮氧化成氯氣去除。濃縮池：為方便污泥的后續(xù)處理機械脫水，減小機械脫水中污泥的混

40、凝劑用量以及機械脫水設備的容量，需對污泥進行濃縮處理，以降低污泥的含水率。本設計采用重力濃縮池，上清液回流至調節(jié)池。脫水機房：污泥經(jīng)濃縮后，含水率仍然很高，體積很大，為了綜合利用和最終處置，需對污泥作脫水處理，本設計采用板框式壓濾機。屠宰廢水處理中產生的剩余污泥可作農用或與城市污水廠剩余污泥一同處理。4 設計計算書4.1 格柵4.1.1 設計參數(shù)設計流量：擬處理處理水量為1000m3/d,集中在五小時內排出，平均日流量為 = 1000/5=200m3/d=2.310-3m3/s,取1.5，最大流量= 300m3/h= 0.083m3/s。柵前流速：v1=0.7m/s；過柵流速：v2=0.9m/

41、s；柵條寬度：s=0.01m；格柵間隙：e=20mm；格柵傾角：=60；單位柵渣量：W1=0.08m3柵渣/103m3污水。4.1.2 設計計算1) 確定格柵前水深，根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式計算得:柵前槽寬m，則柵前水深m2) 柵條間隙數(shù)(取n=15)3) 柵槽有效寬度B=s(n-1)+en=0.01(15-1)+0.0215=0.44m，取0.5m4) 進水渠道漸寬部分長度m式中 1為進水渠展開角。5) 柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度m6) 過柵水頭損失因柵條邊為矩形截面，取k=3，則式中 h0計算水頭損失；k系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加倍數(shù)，取k=3；阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關，

42、=（s/e）4/3，當為矩形斷面時=2.42。7) 柵后槽總高度取柵前渠道超高h2=0.3m，則柵前槽總高度H1=h+h2=0.3+0.3=0.6m，柵后槽總高度H=h+h1+h2=0.3+0.103+0.3=0.7m8) 格柵總長度L=L1+L2+0.5+1.0+0.6/tan=0.14+0.07+0.5+1.0+0.6/tan60=2.06m9) 每日柵渣量W= =0.41m3/d0.2m3/d 所以宜采用機械清渣。4.1.3 計算簡圖圖4.1 格柵計算簡圖4.1.4 設備選型可選用GSHZ-400800-20型回轉式格柵除污機一臺，由于設備安裝尺寸與計算有所不符，格柵井具體尺寸按照設備尺

43、寸選取。表4.1 GSHZ-400800-20型回轉式格柵除污機主要性能設備型號設備寬度(mm)有效柵寬(mm)設備總寬(mm)有效柵隙(mm)GSHZ-400800-2040024075020電機功率(kW)安裝角度渠寬(mm)渠深(mm)排渣高度(mm)0.56050080010004.2 調節(jié)池4.2.1 設計參數(shù)設計流量：Q=1500m3/d；水力停留時間：T=12h。4.2.2 設計計算調節(jié)池容積：m3取調節(jié)池有效深度H1=4m，則調節(jié)池面積：m 取調節(jié)池尺寸為10m18m。取調節(jié)池超高h1=0.5m，則調節(jié)池高度：m在調節(jié)池內布置穿孔曝氣管，氣水比取20：1，空氣量為Q=62.52

44、0m3/h= 1250m3/h?？諝饪偣芄軆攘魉偃1=10m/s，則管徑為DN200。設兩根空氣豎管，管內流速取10m/s，則管徑為DN150。設36根空氣支管，支管間距1m，每根支管的空氣流量q：q=Q/18=1250/36=34.72m3/h取支管流速v2=5m/s,則支管管徑為80mm。每根支管的長度為3.8m，孔眼開于穿孔管底部與垂直中心線成45，交錯排列，孔眼間距b=100mm，孔徑為5mm，孔眼數(shù)為m=38個。4.2.3 計算簡圖圖4.2 調節(jié)池計算簡圖4.2.4 設備選型1) 潛污泵調節(jié)池中設潛污泵將污水提升至氣浮池。流量為1500m3/d，即62.5m3/h。選擇型號為100

45、QW70-15-7.5的潛污泵2臺，一用一備。表4.2 100QW70-15-7.5潛污泵主要性能型號流量(m3/h)揚程(m)轉速(r/min)功率(kW)效率(%)出口直徑(mm)重量(kg)100QW70-15-7.5701514407.561.71002082) 鼓風機每臺鼓風機所需空氣量為1250m3/h=20.8m3/min，與中間調節(jié)池合選一臺鼓風機。詳見中間調節(jié)池。4.3 隔油沉淀池4.3.1 設計參數(shù)設計水量：Qmax=1500m3/d=62.5m3/h停留時間：T=2h4.3.2 設計計算1) 總有效容積VV=QmaxT=62.52=125(m3)2) 隔油池總過水斷面面積

46、AA= (4-1)式中 v水平流速，取3mm/s。則，A=11.6(m2)3) 分格數(shù)n (4-2)式中 隔油池每個隔間寬度，取2m；工作水深，取2m。=2.9取=34) 校核池內實際水平流速(mm/s)4，符合要求。0.4，符合要求。7) 池總高度 (4-3)式中 超高，取0.5m。=0.5+2=2.5m8) 污泥量污泥含水率97%，污泥密度1000kg/m3，則隔油沉淀池產泥量：m3/d9) 污泥斗污泥斗斗壁傾角取60，取污泥上寬a=2m,下寬b=0.4m,則污泥斗斗壁高度：=1.4m每個污泥斗容積：=2.3m3污泥斗總容積：m3池底設有坡向污泥斗的0.01的坡度，污泥每天排泥三次。10)

47、 排泥管每個污泥斗底部設兩根200mm的排泥管，每根排泥管距隔板或池壁2.25m，兩根排泥管中心距2.25m。11) 集油管集油管采用DN300的鋼管，其中心線標高設在水位以下60mm，設在出水口附近，由渦輪蝸桿作為傳動系統(tǒng)，集油管收油開口弧長為集油管橫斷面60。12) 配水槽進水口處設擋板，擋板距進水口為0.5-1m，本設計取0.6m。進水流速取0.8m/s，進水管管徑采用DN200。13) 集水槽出水采用溢流堰。出水口出設擋板，擋板距出水口為0.25-0.5m，本設計取0.3m。出水流速取0.8m/s，出水管管徑采用DN200。4.3.3 計算簡圖圖4.3 隔油沉淀池計算簡圖4.3.4 設

48、備選型1) 刮油刮泥機選用LBG-2102型刮油刮泥機3臺。表4.3 LBG-2102型刮油刮泥機主要性能型號池寬(m)池深(m)池長(m)驅動功率(kw)刮板移動速度(m/min)LBG-210222100.750-12) 污泥泵選用3/4LRB25型污泥泵1臺。表4.4 3/4LRB25型污泥泵主要性能型號流量(m3/h)揚程(m)轉速（r/min）電機功率(kW)進出口直徑(mm)3/4LRB254412.214607.510004.4 氣浮池4.4.1 設計參數(shù)進入氣浮池的屠宰廢水流量：m3/d；進入懸浮固體的平均濃度：mg/L；氣浮池的運轉溫度：；氣浮池出水的懸浮固體濃度：mg/L；

49、根據(jù)經(jīng)驗，每千克懸浮固體需氣20時，可保證出水水質?；亓髁浚?750m3/d；接觸室上升流速：mm/s=72m/h；分離室表面負荷率：=3m3/(m2h)；分離室水力停留時間： =30min。4.4.2 設計計算4.4.2.1 需氣量和溶氣罐1) 控制出水水質的為保證出水水質，每千克懸浮固體需氣20L，即0.02m3。又知空氣的密度為1.3kg/m3,則20L空氣的質量為0.021.3=0.026kg,即2) 每日流入氣浮池的總固體量kg/d3) 每日需總氣量(kg/d),折合31.5m3/d4) 單位體積污水所需氣量Vgm3空氣/m3污水5) 溶氣罐所需工作壓力pa (4-4) (4-5)式

50、中 加壓容器的回流水量，m3/d，設計?。?.3空氣密度（20，一個大氣壓），kg/m3；ca大氣壓力下，以體積表示的空氣在水中的溶解度，ml/L；(見表)；f溶氣罐中空氣的飽和百分比，一般為0.5-0.8；p溶氣罐工作時的絕對壓力，atm；pa容器罐工作時的表壓，kPa。表4.5 大氣壓力下空氣在水中的溶解度ca溫度（）0102030ca(mL/L)29.222.818.715.7帶入數(shù)據(jù)即得Pa=396.9kPa(6)加壓溶氣罐體積V回流量=750m3/d，取水和空氣在加壓溶氣罐中的接觸時間T=2.5min,則采用填料式溶氣罐，取溶氣罐的高度H=3m,則單罐的直徑為Dm選TR-8型溶氣罐2

51、個，其中一個備用，單罐直徑為0.8m,水和空氣的實際接觸時間為T：T=加壓溶氣罐的實際過流密度q4.4.2.2 氣浮池尺寸1) 氣浮分離室的主要尺寸分離室容積V：m3分離室的表面積A1： m3分離室的水深H1：m，取1.5m氣浮池采用平流式，取寬度B=4m，則分離室的長度L1：m分離室總高度H：取超高H2=0.5m，則H=H1+H2=1.5+0.5=2m2) 接觸室的主要尺寸接觸室的表面積A2：m2接觸室長度L2：已知接觸室的寬度為B=4m,則m因該尺寸無法施工，故取L2=1m。接觸室水深與氣浮池相同，即H1=1.5m。接觸室的實際表面積：=BL2=3.50.8=2.8m23) 氣浮池的最終主

52、要尺寸氣浮池的總長度L：L=L1+L2=9+1=10m4) 氣浮池產泥量污泥含水率97%，污泥密度1000kg/m3，則氣浮池產泥量：m3/d5) 氣浮池進水管氣浮池進水最大流量Q+Qr=1500+750=2250m3/d,設計流速0.8m/s，則進水管管徑為200mm。6) 氣浮池集水管全池共采用集水管4根，則每根集水管的流量：=562.5m3/d=23.4m3/h集水管的中心距：m集水孔眼的流速v： (4-6)式中 集水孔眼的流量系數(shù)，0.94；穿孔給水管孔眼的水頭損失，0.3m。=2.28m/s集水孔眼的總面積 (4-7)式中0.64孔口收縮系數(shù)。m2集水孔眼總數(shù)： (4-8)式中 單孔

53、面積，取孔口直徑為12mm，則m2。=56取64個，則每根集水管上有16個孔口，穿孔管每個孔孔眼布置成兩排，垂線成45夾角向下交錯排列，則孔口之間距離為0.4m。集水管流速取0.5m/s，則集水管管徑為DN100。集水總管流速取0.5m/s，則集水總管管徑為DN200。7) 溶氣釋放器工作壓力為396.9kPa時，TS-78-型釋放器出流量為4.5m3/h。所需釋放器的個數(shù)n=Qr/4=31.25/4.5=7個。4.4.3 計算簡圖圖4.4 氣浮池計算簡圖4.4.4 設備選型1) 溶氣罐選擇TR-8型溶氣罐2個，一用一備。表4.6 TR-8型溶氣罐主要性能型號過濾量(m3/h)直徑(mm)高度

54、(mm)支架高度(mm)TR-859-9480037656002) 刮渣機選擇SD-4型刮渣機一臺。表4.7 SD-4型刮渣機主要性能型號池寬(m)行走速度(m/min)電動機功率(kw)SD-4450.54.5 UASB反應器4.5.1 設計參數(shù)1) 污泥參數(shù)設計溫度T=25容積負荷Nv=3.0kgCOD/(m3d)污泥產率0.1kgMLSS/kgCOD產氣率0.5m3/kgCOD2) 設計水量Q=1000m3/d=41.67m3/h=0.016m3/s3) 水質指標表4.8 UASB進出水水質指標水質指標CODBODSS氨氮進水水質(mg/L)84050021050設計出水水質(mg/L)

55、25015015050去除率(%)70703004.5.2 設計計算4.5.2.1 UASB容積及主要工藝尺寸的確定1) UASB容積的確定本設計采用容積負荷法確定其容積V (4-9)式中 V反應器的有效容積，m3；S0進水有機物濃度，kgCOD/L。取有效容積系數(shù)為0.8，則實際體積為350m32) 主要構造尺寸的確定UASB反應器采用方形池子。取水力負荷q=0.5m3/(m2d)反應器表面積:m3反應器有效高度：m，取4.5m取超高m，則反應器總高度為5.0m。采用2座相同的UASB反應器，則每座單池面積A1為：m3則邊長：，取7.2m。4.5.2.2 UASB進水配水系統(tǒng)設計容積負荷為2

56、-4 kgCOD/(m3d)時，每個進水口負責的布水面積為0.5-2m2。取每個進水口負責的布水面積a=1.4m2則布水孔個數(shù)，取n=36個則實際每個孔口布水面積，滿足要求。可設6根穿孔管，每兩根管之間的中心距為7.2/6=1.2m，在1-2m之間，符合要求。每根穿孔管上設6個孔眼，則每個孔眼之間的距離為7.2/6=1.2m，在1-2m之間，符合要求。每個反應器共有32個孔口。根據(jù)相關規(guī)范，穿孔管直徑應大于100mm，本設計取150mm。穿孔管管徑取12mm，每個UASB反應池最大流量為750m3/d則每個孔口的孔口流速：=2.4m/sv=2.4m/s2.0m/s，符合要求。 穿孔管孔徑向下，

57、穿孔管中心距反應池底0.3m。4.5.2.3 三相分離器的設計UASB的重要走高是指反應器內三相分離器的構造，三相分離器的設計直接影響氣、液、固三相在反應器內的分離效果和反應器的處理效果。對污泥床的正常運行和獲得良好的出水水質起十分重要的作用，根據(jù)已有研究和工程經(jīng)驗，三相分離器應滿足以下幾點要求：沉淀區(qū)的表面水力負荷宜小于0.8m/h；三相分離器集齊罩頂以上的覆蓋水深可采用0.5-1.0m；沉淀區(qū)四壁傾斜角度應在45-60之間，使污泥不積聚，盡快落入反應區(qū)內；進入沉淀區(qū)前，沉淀槽底縫隙流速小于2m/h；總沉淀水深應大于1.5m；水力停留時間介于1.5-2h；分離氣體的擋板與分離器壁重疊在20m

58、m以上；以上條件能滿足，則可達到良好的分離效果。本設計采用污導流板的三相分離器1) 沉淀區(qū)的設計沉淀區(qū)集氣罩斜壁傾角沉淀區(qū)面積表面水力負荷1.0，符合要求2) 回流縫設計三相分離器集齊罩頂以上的覆蓋水深可h2采用0.5-1.0m，取0.7m下三角集氣罩的垂直高度h3當反應器總高為5-7m時，h3可采用1.0-1.5m，本設計取1.2m；根據(jù)圖中幾何關系，有 (4-10)式中 b1下三角集氣罩底水平寬度，m；設單元三相分離器單元數(shù)n=3，則寬b為7.2/3=2.4m，則下三角集氣罩之間的寬b2為：m下三角形集氣罩回流縫的總面積：= =15.6m2下三角集氣罩之間的縫隙b2中的水流上升流速v1： m/h取上三角形集氣罩回流縫的寬度b3=0.3m，則上三角形集氣罩回流縫的總面積：=13.0m2上三角形集氣罩下端與下三角形集氣罩斜面之間水平距離的回流縫，水流的上升流速v2：m/hv1v22.0m/h，符合要求，具有較好的固液分離要求。上三角下端C至下三角形斜面和垂直距離：CE=0.25mBC=CE/cos55=0.2