厌氧接触氧化法处理屠宰废水设计开题报告.doc

一、选题的依据及意义屠宰废水是一种有机物浓度较高、生化性较好的污水，其主要是指屠杀猪、鸡等动物时排放的冲洗水，具有水中悬浮物含量高、有机物浓度较高、氨氮较高、废水中主要为蛋白质和油脂的特点。一般屠宰废水的水质具有以下特征：(1)屠宰废水一般呈红褐色，有难闻的腥臭味，其中含有大量的血污、油脂质、毛、肉屑、骨屑、内脏杂物、未消化的食物、粪便等污物、固体悬浮物含量高。(2)屠宰废水有机物含量高、可生化性好、但其中高浓度有机质不易降解，处理难度较大。屠宰废水中的营养物主要是氮、磷，其中氮主要以有机物或铵盐形式存在，而磷主要以磷酸盐的形式存在。我国大部分城市已基本上实现了禽畜的定点集中屠宰，同时随着人们生活水平的不断提高屠宰场的规模也在不断扩大，屠宰废水的排放量越来越大，必须进行处理。而环保部门也要求具有一定规模的屠宰场都必须建立专门的废水处理站，防止水体污染对人及其它生物的不良影响。二、国内外研究现状及发展趋势（含文献综述）：肉联厂废水主要是屠宰废水。当今，国内外对屠宰废水的处理方法多种多样，但具体工艺各有千秋。根据屠宰加工废水的水质特点及主要污染物特性，国内外对这类废水的处理一般大都采用生化法。方法简述：UASB（上流式厌氧污泥床反应器)：废水自下而上地通过厌氧污泥床反应器。在反应器的底部有一个高浓度、高活性的污泥层，大部分的有机物在这里被转化为CH4和CO2。由于气态产物的搅拌和气泡粘附污泥，在污泥层之上形成一个污泥悬浮层。反应器的上部设有三相分离器，完成气、液、固三相的分离。被分离的消化气从上部导出，被分离的污泥则自动滑落污泥层。出水则从澄清区流出。由于在反应器内保留了大量厌氧污泥，使反应器的负荷能力很大。对一般的高浓度有机废水，当水温在30度左右时，负荷率可达1020kg.COD)/m3.d。实验表明，良好的污泥床，有机负荷率和去除率高，不需要搅拌，能适应负荷冲击和温度与PH的变化。它是一种有发展前途的厌氧处理设备。SBR（序批式活性污泥法）：活性污泥法利用微生物去除微生物有机物。首先需要微生物将有机物转化成二氧化碳和水以及微生物菌体，反应后需要将微生物保存下来，在适当时间通过排除剩余污泥从系统中除去新增是微生物。连续流工艺是从空间上进行这一过程的，污水首先进入反应池（曝气池），然后进入沉淀池对混合液进行沉淀，与微生物分离后的上清液外排。而SBR则是通过在时间上的交替实现这一过程，它在流程上只设一个池子，将曝气池和二沉池的功能集中在该池子上，兼行水质水量调节、微生物降解有机物和固液分离等功能。氧化沟氧化沟属于活性污泥处理工艺的一种变形工艺，一般是不需初沉池，并且通常采用延时曝气；其结构形式采用环形沟渠形式，混合液在氧化沟曝气器的推动下作水平流动；污泥负荷和泥龄的选取要考虑污水硝化和污泥稳定化的两个因素。多种多样的构造形式，赋予了氧化沟灵活机动的运行性能，使它可以按照任意一种活性污泥法的运行方式运行，并且组合其他工艺单元，以满足不同的出水水质要求。氧化沟的水力停留时间和污泥龄都比一般生物处理法长，悬浮状有机物可以与溶解性有机物同时得到较彻底的稳定，所以氧化沟不需要设置初沉池。水解好氧生物处理工艺这一新工艺有两个最为明显的特点：其一，水解池取代了传统的初沉池，水解池对有机物的去除率远远高于传统的初沉池，更为重要的是经过水解处理，污水中的有机物不但在数量上发生了很大变化，而且在理化性质上发生了更大变化，使污水更适宜后继的好氧处理，可以用较少的气量在较短的停留时间内完成净化；其二，这种工艺在处理污水的同时，完成了对污泥的处理，使污水、污泥处理一元化，可以从传统的工艺过程中取消消化池。作为一种替代的处理工艺，在总的停留时间和能耗等方面比传统的活性污泥要有很大的优势。射流曝气技术深水射流曝气技术又是一种经济、有效的曝气设备。有关科研院所对射流曝气设备的研究表明：经射流曝气的活性污泥粒细小，呈多孔结构，凝聚快，沉降性好。活性污泥氧的吸收率、葡萄糖脱氢酶、淀粉酶的活力以及对蛋白胨、尿素的分解作用均比鼓风曝气活性污泥强，对有机物有较高的去除率。如国外拜耳公司、赫希斯特公司都在应用这类结构的曝气装置。高效深水曝气机由水室、气室、水气合成室、循环水泵等单元组成。其机理是：将反应器内需供氧的水，泵入水室，进行第一次压力充氧。水室的水高压喷射形成负压，将气室空气吸入水气合成室，进行第二次高效水气合成。气、液二相在狭窄的喉管里互相接触并作剧烈相对运动，此时气液两相间充分地进行着分子扩散和对流扩散两方式来完成氧转移，并形成了氧转移的推动力。水、气混合液由管子通入反应器底部，对反应器内液体进行再次溶氧和搅拌，由此达到高效曝气目的。一般生化曝气方法，氧的转化率超过10%的不多，但这种射流曝气法氧的转化率可达25%。AB段AB工艺是工作原理是充分利用微生物种群的特性，为其创造适宜的条件，使不同的生物得到良好的繁殖、生长，通过生物化学作用净化污水。在工艺流程上分A、B段处理系统，其中A段由A段曝气池与沉淀池构成，B段由B段曝气池与二沉池构成。两段分别设污泥回流系统，A段的负荷高，B段的负荷低，污水先进入高负荷的A段，然后再进入低负荷的B段，两段串联运行。在A段系统中，其污泥同时具有吸附、絮凝、分解和沉淀等作用，以较低能耗同时可除去50%60%的有机物。而B段为低负荷段运行，经A段处理后残留于污水中的有机物在该段将继续被氧化甚至硝化，以保证较高的运行稳定性和污水处理效率（BOD去除率可达90%98%）。生物接触氧化法生物接触氧化法的处理构筑物是浸没曝气式生物滤池，也称生物接触氧化池。生物接触氧化池内设置填料，填料浸没在废水中，填料上长满生物膜，废水与生物膜接触的过程中，水中的有机物被微生物吸附、氧化分解和转化为新的生物膜。从填料上脱落的生物膜，随水流到二沉池后被去除，废水得到净化。在接触氧化池中，微生物所需要的氧气来自水中，而废水则自鼓入的空气不断补充失去的溶解氧。空气是通过设在池底的穿孔布气管进入水流，当气泡上升时向废水供应氧气，有时并借以回流池水。生物接触氧化法有以下特点：a.由于填料的比表面积大，池内的充氧条件良好。生物接触氧化池内单位容积的生物固体量高于活性污泥法曝气池及生物滤池，因此，生物接触氧化池具有较高的容积负荷。b.生物接触氧化法不需要污泥回流，也就不存在污泥膨胀问题，运行管理简便。c.由于生物固体量多，水流又不属于完全混合型，因此生物接触氧化池对水质水量的骤变有较强的适应能力。生物接触氧化池有机容积负荷较高时，其F/M保持在较低水平，污泥产量较低。经分析比较，拟采用接触氧化法处理屠宰废水。三、本课题研究内容1、充分了解水质水量状况，比较优化处理方案，并在处理要求的基础上确定处理工艺工艺的比较优化应考虑如下因素：（1）环境因素：臭气问题，噪声问题，周边及内部环境问题；（2）工艺设计：进出水水质水量，处理效率，产泥量，污泥膨胀，温度变化，冲击负荷；（3）进行管理：自动化程度，管理操作，检修及日常维护；（4）投资费用：设备，场地，土建，人员；（5）运行费用：曝气量，污泥回流，水头损失及出水消毒；（6）未来发展：增加处理量，提高出水水质，扩建和改建；2、进行工艺流程设计及各处理单元地单位计算和设计；3、进行平面布置和设计，绘制流程图及各单元体平立剖图；4、根据以上设计，进行管道设计和设备选型；5、根据绘制的平面布置对单体结构进行优化；6、写出设计计算属及设计说明书；7、工艺修改及审核，完善；工程设计要求：1、工程分析针对生产工艺，重点分析各种污染物的产生量与排放量，并对污染处理措施进行详细分析。2、处理工艺的确定根据水质，水量对各种可行性方案进行比较对照，选出并确定最优化处理工艺。3、初步绘制工艺流程（高程）图，平面剖面图和管道布置图根据以上设计绘制图，进行系统阻力计算，确定水管，风管，管件，风机的型号规格,选好机械设备,最后确定仪器仪表。4、各控制点的工艺流程（高程）图和精确的平面布置图与管道布置图。通过计算，对初步绘制工艺流程图，平面布置图和管道布置图进行修改，最后绘制带控制点的工艺流程（高程）图和精确的平面布置图与管道布置图。5、工艺流程单元说明对工艺各处理单元的功能，作用，处理能力和效率，所用的机械设备的作用和功能进行适当的说明。6、对工程设备及其他设备列出清单，并进行工程预算7、预测社会效益，经济效益和环境效益8、环境管理四、本课题研究方案采用接触氧化法工艺流程如下：废水格栅、捞毛机初沉隔油池调节池厌氧池接触氧化池二沉池出水清水池污泥池污泥工艺流程说明：废水经格栅、捞毛机去除大的悬浮杂质，如碎屑肉、猪毛等，再经过初沉隔油池自然沉淀后，除去废水中的泥砂、油脂，流入调节池，废水在接触氧化池内经过好氧生化处理后流入二沉池进行泥水分离，上清液消毒后达标计量排放。二沉池污泥回流至厌氧池和接触氧化池，少量剩余污泥与初沉隔油池的污泥一起排入污泥池贮存，定期外运用做肥料。五、研究目标、主要特色及工作进度：研究目标：通过分析工艺的可靠性和经济的合理性以及对工艺进行详细的分析设计，使工程建成后，对废水的处理及环保要求达到预定的目标。主要特色：(1)本设计采用厌氧加好氧的处理工艺，工艺较为成熟。(2)本工艺采用膜法处理，处理效率稳定，污泥产生量少。(3)污水处理设施在运行上有较大的灵活性，以适应水质水量的变化。工作进度见下表工作进度表4月24日查阅资料，比较各种工艺5月8日开始写设计说明书，选择设计工艺5月15日进行处理单元的计算设计，设备的选型、管道计算等5月23日完善设计说明书，进行经济5月30日开始绘图6月10日完成设计并准备答辩六、参考文献：王凯军（1998），厌氧工艺的发展和新型厌氧反应器，环境科学Vol19,No.1,PD.94高廷耀（1999），水污染控制工程，高等教学出版社给排水设计手册第三、四、五册，化学工业出版社高俊发，城镇污水处理及回用技术，化学工业出版社张林生，环境工程专业毕业设计指南，中国水利水电出版社污泥