屠宰厂废水处理工程技术方案

20m20m3 3/d/d屠宰厂废水处理工程屠宰厂废水处理工程 设 计 方 案 设计单位： 二 0 一二年三月十二日 目 录 1 1 工程概况工程概况 .1 2 2 设计任务及依据设计任务及依据 .1 2.12.1 设计范围设计范围.1 2.22.2 设计依据设计依据.1 2.32.3 设计要求设计要求.1 3 3 水量及水质水量及水质 .2 4 4 处理工艺的确定处理工艺的确定 .2 4.14.1 废水水质分析废水水质分析 .2 4.24.2 废水的预处理废水的预处理 .2 4.34.3 二级处理工艺的选择二级处理工艺的选择 .3 4.44.4 氮的去除氮的去除 .4 4.54.5 消毒工艺的选择消毒工艺的选择 .5 4.64.6 工艺流程工艺流程 .5 4.74.7 工艺流程说明工艺流程说明 .5 5 5 主要设备、设施主要设备、设施 .6 5.15.1 预处理设备、设施预处理设备、设施 .6 5.25.2 二级处理工艺二级处理工艺 .7 6 6 主要构筑物及设备参数主要构筑物及设备参数 .8 7 7 机电设备的控制及系统运行机电设备的控制及系统运行 .9 8.8.运行费用核算运行费用核算 .10 8.18.1 电费。电费。 .10 8.28.2 药剂费药剂费 .10 8.38.3 吨水运行费用吨水运行费用 .10 1 1 1工程工程概况概况 本项目废水水量为 20m3/d，废水主要来自屠宰后清洗、解体冲洗、内脏清 洗和地面冲洗以及牲畜粪便废水等废水。废水中含有大量的有机物质，主要成 分有：动物粪便、血液、动物内脏杂物、畜毛、碎皮肉和油脂等有机物，属于 高浓度有机废水。废水呈褐红色，具有较强的腥臭味。这些废水中的脂肪、蛋 白质等物质不经过处理，直接排入水体，将对其周围水体造成严重富营养化， 严重破坏水体的自尽能力。 2 2 设计任务及依据设计任务及依据 2.12.1 设计设计范围范围 包括污水处理工艺、各构筑物的设计计算、设备选型、平面布置、电气控 制等 2.22.2 设计依据设计依据 （1） 中华人民共和国环境保护法 （2） 水污染防治法 （3） 污水综合排放标准 GB89781996 （4） 肉类加工工业水污染物排放标准 GB13457-1992 （5） 给水排水工程结构设计规范 （GBJ69-84） （6） 同类行业有关屠宰废水的水质资料 2.32.3 设计要求设计要求 （1） 必须确保污水处理站出水达到排放要求 ； （2） 污水处理站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。 （3）污水处理站设计必须符合经济的要求； （4）污水处理站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，尽可能采用成熟稳定的工艺、机械和自控技术，但要确保安全可靠 ； （5）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。 （6）降低工程投资和运行成本，减少占地，选用合理可靠设备，减少日常 维修费用。 2 3 3 水量及水质水量及水质 根据业主提供数据资料，每天污水排放量为 20m3/d，则小时排放量为 8.4m3/h，考虑到企业的发展，设计处理水量按 24m3/h 计算。 废水进、出水质 及排放标准如表，出水水质处理后需达到肉类加工工业水污染物排放标准 GB13457-1992表 3 中一级标准。 污水处理站进、出水水质指标 项目进水指标出水指标 PH6.0-9.5 6.09.0 CODcr 10002200mg/L 80mg/L BOD5 5001000mg/L 30mg/L SS 300600mg/L 60mg/L NH3-N10-60 mg/L15mg/L 大肠杆菌 1.01031.8105 5000（个/L) 4 4 处理工艺的确定处理工艺的确定 4.14.1 废水水质分析废水水质分析 屠宰废水一般呈红褐色、有难闻的腥臭味，含有大量的血污、油脂、皮毛、 肉屑、骨屑、内脏杂质、未消化的食物、粪便等污物，导致有机物和固体悬浮 物含量较高，且高浓度有机质又不易降解。另外，它与其他高浓度有机废水的 最大不同之处在于它的 NH3-N 浓度较高，因此在工艺设计中应充分考虑 NH3-N 对废水处理造成的影响和其去除。 4.24.2 废水的预处理废水的预处理 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 200 - 600mg/L，该类悬浮物属易腐化的有机物，必须在进入处理 系统前加以拦截，以防止后续管道、设备的堵塞，延长设备的使用寿命，同时 可避免悬浮固体有机质腐化成为溶解性有机质，导致废水 CODcr、BOD5浓度 升高。 常用的预处理方法很多，主要包括：过滤、沉砂、沉淀、混凝沉淀、调节、 3 隔油、气浮等。考虑到本工程的水质特点，预处理工艺采用格栅、隔油调节池、 气浮池相结合的工艺。 4.34.3 二级处理工艺的选择二级处理工艺的选择 4.3.14.3.1 厌氧部分工艺的选择厌氧部分工艺的选择 屠宰废水中的有机物主要为蛋白质和脂肪，难以被一般的好氧菌直接利用， 其生物降解过程中一般是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，然后方可被好氧菌直接利用。另外，本废水的污染物浓度较高 （CODcr：600-2000mg/L） ，直接用好氧工艺去除全部的有机物将消耗大量的电 能，势必增加系统的运行费用。为了节省运行成本，选择一种既要处理效果好， 又要节省运行成本的工艺是非常重要的。在屠宰废水处理中常用的厌氧方法有 完全厌氧和不完全厌氧即水解酸化，水解酸化是完全厌氧的主要阶段。 完全厌氧工艺对高浓度有机废水的处理具有容积负荷高、去除效果明显、 抗冲击能力强、产甲烷菌活性强、污泥浓度高的优势。但是完全厌氧工艺的条 件要求比较严格，如废水需达到一定温度（中温消化为 3538） 、反应器内 的 PH 值必须保持在一定的水平、必须具有有效的三项分离器、必须具有颗粒 污泥或高浓度厌氧污泥等。同时在完全厌氧反应过程中产生大量的沼气，针对 于本项目的废水类型，产生的沼气存在臭味、腐蚀性和易爆炸等问题，若管理、 处理不善，会危及管理人员及周围居民的安全。 水解酸化工艺在高浓度有机废水的处理中是应用最多的形式，是通过控制 水力停留时间及水中溶解氧的浓度，将生物的厌氧过程控制在水解及酸化阶段， 不要求进入产乙酸和产甲烷阶段，从而缩短了反应的进程和时间。其主要的优 势在于能够去除较多的有机物、降解分子量大和碳链较长的物质、提高进水的 可生化性，同时由于其不进入产甲烷阶段，对环境条件的要求较低，能够抵抗 一定的水质和水量的冲击负荷，同时水解酸化反应在厌氧和缺氧条件下都能够 发生，对反应池的结构形式要求较低。水解酸化是将厌氧过程控制在水解和酸 化阶段即可，因此水解酸化反应池的停留时间短，反应池内的优势菌群为水解 酸化菌，少数为乙酸菌和产甲烷菌。另外，水解酸化工艺不进入产甲烷阶段， 产生的少量气体可直接排入大气中，不会对人体和周围环境产生较大的影响。 因此，从运行稳定、管理方便安全、经济性等角度考虑，水解酸化工艺优 4 于完全厌氧工艺。 4.3.24.3.2 好氧部分工艺的选择好氧部分工艺的选择 有机废水处理后达到肉类加工工业水污染物排放标准 （GB13457- 1992）的一级标准，选用好氧生物处理工艺是最常用、最有效、运行成本最低 廉的工艺。对于屠宰和肉类加工废水来讲，国内外运用比较多的好氧生物处理 工艺有 SBR、接触氧化等工艺。 SBR 工艺是一种间歇式的活性污泥系统，其基本特征是在同一反应池内的 不同时段实现不同有机物的去除。单个 SBR 池运行包括进水、反应、沉淀、出 水和闲置 5 个基本工序，周而复始的循环运行。该工艺不需另设二沉池和污泥 回流设备，工艺流程简单、处理效果良好。并且 SBR 工艺是曝气、沉淀一体的 工艺，这样就减少了投资和占地面积。 由于该项目水量很小，考虑到以后的运行成本，因此本项目好氧部分采用 SBR 工艺。 4.44.4 氮的去除氮的去除 有机工业废水的脱氮处理一般采用生物法脱氮，其原理是在好氧条件下， 废水中的有机氮和氨态氮被硝化菌转化为亚硝态氮和硝态氮，之后在无氧条件 下，亚硝态氮和硝态氮被反硝化菌转化为氮气，前一阶段称为硝化反应，后一 阶段称为反硝化反应。本项目废水处理脱氮的主要途径为在接触氧化池填料生 物膜表面的好氧环境发生硝化反应，而在填料生物膜内部则为缺氧环境，发生 反硝化反应，从而实现同步硝化反硝化脱氮。 影响生物脱氮效率的因素主要是温度、溶解氧、pH 值以及反硝化碳源；生 物脱氮系统中，硝化菌增长速度较缓慢，所以，要有足够的污泥龄，也就是要 求系统必须维持在较低的污泥负荷条件下进行，才可达到硝化的目的。反硝化 则需在缺氧条件下进行，并且要在有充裕的碳源提供能量的情况下，才可促使 反硝化作用顺利进行。 根据以上分析，要求在去除 BOD5的同时能实现脱氮的功能，生化处理系 统中必须具有缺氧和好氧的单元，只有这两个单元的有机组合才可以达到去除 BOD5和 N 的功能。 5 4.54.5 消毒工艺的选择消毒工艺的选择 由于污水处理站出水含有大量的大肠杆菌、真菌等微生物，为了避免出水 对水体环境带来污染，出水水质必须达到相应的卫生指标，因此出水必须经过 严格的消毒手段。目前水的消毒方法大至可以分为三类：加氯消毒、紫外线消 毒和臭氧消毒，本项目采用加氯消毒工艺。 4.64.6 工艺流程工艺流程 4.74.7 工艺流程说明工艺流程说明 废水进入格栅池，由于生产废水中含有大量的悬浮物及杂物，为防止其对 调节池及后续构筑物处理的影响，设有机械格栅去除大块悬浮物。 废水经格栅池后自流进入隔油调节池。前部为隔油池，去除废水中部分油 脂，后部为调节池，是作为废水水量调节和均质的构筑物。由于生产废水在白 天与夜晚排放具有时段不均匀性、时变化系数较大的特点。要使后续处理系统 均衡地运行，尽量减少生产废水冲击负荷的影响，以达到理想的处理效果，则 需设调节池，对废水水量进行调节并均质，使调节池提升泵始终按平均处理水 量向后续处理系统供水。废水中有大量的细小悬浮物及油脂，通过气浮装置的 处理可大大降低上述污染物浓度，在气浮设备工作时加入高分子絮凝剂，废水 经加药反应后进入气浮池内，与通过释放器释放的气泡充分混合接触，使水中 的絮凝体粘附在微小气泡上，释放的气泡平均直径 30um 左右，絮体浮向水面 形成浮渣，浮渣聚集到一定厚度后，由刮渣机刮入气浮泥槽道送到污泥浓缩池， 气浮池下层的清水一部分经溶气泵抽送供溶气水使用，剩余的清水通过溢流管 6 进入水解酸化池。 废水在水解酸化池中通过厌氧微生物的作用，将废水中的各种复杂有机物 分解转化成甲烷和二氧化碳等物质，从而将废水中的有害物质转化为无害物质。 废水经水解酸化池后流到 SBR 池，在 SBR 池内经过曝气、静止、沉淀、排水 等一系列的工艺过程，达到了对废水的净化，使其达标排放。沉淀污泥经污泥 泵排至污泥浓缩池。 SBR 池出水进入消毒水池，经过消毒后即可达标排放。 气浮的浮渣、沉淀 池的污泥排至污泥浓缩池池，污泥在污泥浓缩池内进行好氧消化，上清液回流 至调节池进行再处理。经过浓缩的污泥由污泥泵提升至离心脱水机脱水后外运， 滤液排至调节池进行再处理。 5 5 主要设备、设施主要设备、设施 5.15.1 预处理设备、设施预处理设备、设施 5.1.15.1.1 格栅格栅 1、粗格栅 采用中格栅，栅条间隙宽度 b=0.02m,栅条宽度 S=0.01m，格栅倾角 =600，格栅数为 1。规格 L*B =1000600，材质为不锈钢。 2、 细格栅 栅条间隙宽度 b=0.005m,栅条宽度 S=0.005m，格栅倾角=600，格栅数为 1。规格 LB =800600，材质为不锈钢。 3、格栅池 结构：砖混结构 规格：LBH=30006001000 数量：1 座 5.1.25.1.2 隔油调节组合池隔油调节组合池 该池具有隔油、调节、初沉淀等功能，同时具有一定水解酸化作用。该池 7 具体有投资省、维护简单等优点。该池每 2 天抽取污泥 1 次。 结构：砖混结构，内防腐。 池体规格：LBH=300025002500， 泥斗规格：H=1m，有效容量约 4m3。 5.1.35.1.3 溶气气浮设备溶气气浮设备 本设备包括空压装置、高压水泵、溶气罐、释放器等。 数 量：1 座 规 格：LBH=250010001300， 处理能力：10 m3/h 结 构：碳钢结构，内防腐。 5.25.2 二级处理工艺二级处理工艺 5.2.15.2.1 水解酸化池（中间水池）水解酸化池（中间水池） 水解酸化池是常见的一级处理工艺，是将厌氧发酵阶段过程控制在水解与产 酸阶段。水解酸化过程具有改善污水可生化性的特点，同时可去除废水中的部 分有机物，并减少最终排放的剩余污泥量。 （为了减少业主投资，该方案设计一 座 SBR 池，故设置中间水池） 停留时间：t=8h， 规 格：LBH=210021002500 。 结 构：砖混结构，内防腐。 5.2.25.2.2 SBRSBR 池池 SBR 池是由进水布水系统、曝气系统、滗水系统以及排泥系统等部件所组 成。 数 量：1 座 8 运行周期：8h 规 格：LBH=250028004300 结 构：碳钢结构，内防腐 5.2.35.2.3 消毒池消毒池 数 量：1 座 结 构：砖混结构，内防腐。 停留时间：1h 规格：LBH=100010001500 5.2.45.2.4 污泥浓缩池污泥浓缩池 经过计算该项目每天约产生 2.3m、含水率 98%的污泥。故设计有效容积 为 6m的污泥浓缩池 1 座。 结构：砖混结构，内防腐。 规格：LBH=200020002500 。 6 6 主要构筑物及设备参数主要构筑物及设备参数 土建工程一览表土建工程一览表 序号名称数量单位金额（万元）备注 1格栅池2.8m3混凝土+砖混结构 2隔油调节池20m3混凝土+砖混结构 3气浮设备基础12m2混凝土结构 4中间水池12m3砖混结构 5SBR 基础12m2混凝土结构 6消毒池1.5m3砖混结构 7土方开挖70m3 8操作间15m2砖混结构 9 9防腐工程140m2环氧树脂玻璃钢 小计小计 设备设备清单一览表清单一览表 序号名称型号及规格 单 位 数量 单价 （万元） 总价 (万元) 备注 1粗格栅SH-GS-10台1 2细格栅SH-GS-5台1 3高压提升泵Q=10m3/h H=10m台2 1 用 1 备 N=0.75kw 4气浮设备YF-1台1N=1kw