【《某屠宰企业废水回用工程的设计说明书》4600字】

某屠宰企业废水回用工程的设计说明书第一章设计任务书新乡市某屠宰企业200m3/d废水回用工程设计第二章设计说明书2.1设计概述新乡市某屠宰场废水来源有：猪舍冲洗，其他大楼厂房冲洗，生猪解剖时开水去除猪毛，还有加工生产其他产品时产生的废水。此厂产生的废水特点是量小，排水较为集中，猪的内脏等大块杂质多，漂浮物如猪毛、油脂较多，而且氮磷浓度高，可生化性好。此外，NH3-N浓度也高，在进行废水回用工程设计时应考虑这个因素，降低其浓度，使出水水质达标。新乡市某屠宰场的废水是红褐色，并且带有嗅觉冲击，有腥臭味，其中还混合有猪的皮肉、肝脏，粪便，猪毛，猪血，猪骨屑，还有猪胃中残存的食物，从而屠宰废水中固体悬浮物含量高。此屠宰场废水中有机物含量高，生物降解性能好，且有机质不易降解，不易处理。N、P是屠宰废水中的主要营养物，氮主要集中于屠宰废水中的有机物和铵盐中，磷则集中于磷酸盐中。针对屠宰厂生产废水这些特点，选用气浮+UASB+A2O组合工艺。整个工艺首先通过物理方法一级处理过滤掉大块头物质（如动物内脏、肉皮和部分毛发等），油脂以及悬浮物，然后通过两级生物处理UASB和A2O进行深度处理。UASB工艺有两方面的作用，一是除掉可生物降解的有机物质，二是将大分子的有机物降解为小分子的有机物，从而提高BOD5/COD值，提高可生化性。A2O工艺本就具有脱氮除磷的作用，放置在UASB工艺之后，主要在于进一步强化脱氮除磷的效果，从而达到废水的处理要求。最后处理出水通过借助加压泵和加压储罐组合回用，将水通入屠宰场内用于圈栏、厕所、牲畜运输车辆等的冲洗，还有部分水用于绿化。整个组合工艺初步预判污染物去除效果好，便于管理，工艺简单运行稳定，费用较低，且能够回用部分处理水，达到节约水资源同时减少城市用水费用，适合屠宰场运行使用。2.1.1工程概述（1）地理位置本屠宰企业位于河南省新乡市，新乡市在河南省北部，黄河下游，南北宽约107km，东西长约149km。全市面积共计8249km2，其中市区面积430km2。新乡市对于河南省经济社会发展有重大的影响，它是豫北地区文化、政治、经济和交通中心之一。（2）地貌和水域新乡市水域分为两部分，黄河流域和海河流域，黄河流域有4531km2，流经新乡市地境内170km，海河流域有3718km2。黄河流域占总体的54.9%，海河占45.1%。新乡市地下水分布以及富水性受多方面因素影响，包括含水岩层结构厚度，新乡市地质构造、地形地貌等。新乡市山区基岩大片裸露，多为裂隙潜水。西北地区由于地形特殊，沟谷交错，峭壁陡立，使得地下水不易富集和储存，水的流动性好，积水会及时排泄，所以这部分水只供村落小规模使用。而在平原区的水大多是孔隙潜水，主要是用于工农业和居民开采使用，而且不同的地形情况，富集水的量也不一样。（3）经济状况和前景新乡市自建国以来成为国家重点建设的新兴城市，并逐步形成了以轻纺、机械为主的综合性工业城市。根据报道核算，2020上半年，新乡市的生产总值为一千三百七十三点二九亿元，全省排名第六；同比下降百分之零点一，位于全省第七。从分季度和分产业两个角度来看，生产值都有不同的增加。目前，新乡市政府对于本市屠宰行业的管控越来越重视，且不断加强对于屠宰厂数量的控制。但是随着人口及收入的增长和城市化速度的加快，新乡市的屠宰产业还有可发展的空间。（4）废水水量新乡市某屠宰企业的屠宰对象是生猪，每天产生的废水水量为200t。每天的屠宰生猪工作中，会进行猪的宰杀、解体、处理其内脏，还要清理冲洗，这些工序都会产生大量废水，但是由于厂区规模较小，工作时间集中，排水时段主要是每天八点到十四点，这个时间段的排放量基本等同于全天排放量，占全天排放的80%-90%，甚至更多。本次设计的屠宰废水回用工程屠宰废水处理能力为每天200t，每日工作时间为24h。（5）进、出水水质新乡市某屠宰废水中含有生猪的皮肉、肝脏，粪便，猪毛，猪血，猪骨屑，还有猪胃中残存的食物动物未消化的饲料等，废水中蛋白质、纤维、脂肪含量很高，漂浮的杂质很多，而且在视觉上也带来冲击，颜色呈红褐色，气味腥臭。屠宰废水出水水质参考《肉类加工工业水污染物排放标准》（GB13457-1992）的一级标准，则进、出水水质设计如表2.1。表2.1单位（mg/l）项目CODBOD5总氮氨氮总磷动植物油进水水质出水水质140080100030200201001520210015（6）河流新乡市河流很多，有共产主义渠，卫河，赵定河，孟姜女河等等，贯穿新乡市区东西南北，纵横交错，相互流通，哺育了一代又一代生活在这里的人民，这几条河流均属于海河流域。（7）工业产业集聚区新乡工业产业集聚区，以工业发展作为主打目标任务。作为城市的副城区，其着眼点是追求机械、服装等产业的发展生产，并着力发展教育，致力于打造一个生态环境好，配套设施完善，便于人民幸福生活的新城区。集聚区是发展主方向，位于新乡东部，紧挨着市中心，并且交通便利，西、北两方向都与高速公路相接，向南不远处是省会郑州，且距离机场也不远，同时有省道穿过。在此还拥有铁路专用线，并且与汽车总站、轻轨铁路新乡站相接。工业产业集聚区经大家共同努力而蓬勃发展，入驻数百家知名企业，辖区常住人口不断增加；重点发展教育的目标也在逐步完成实现，建设的职业教育园区在校人数越来越多。新乡工业产业集聚区在以后的发展中，会逐步进行提升和完善，提高技术和服务，扩大开放，引进外资，实现由单一化向多元化的转变，共同努力提高经济发展质量和效益，提高经济可持续发展的能力，把集聚区打造成开放、繁荣、美丽的现代化产业集聚区，力争给人民带来更幸福的生活。2.1.2设计依据（一）工艺设计依据的主要法律、法规（1）《中华人民共和国水法》（2）《中华人民共和国环境保护法》（3）《中华人民共和国水污染防治法》（4）《中华人民共和国大气污染防治法》（5）《建设项目环境保护管理条例》（6）《海河流域水污染防治规划》2.2污水处理程度计算污水中各项指标处理程度均按照二级生物处理后的水质排放标准计算，总出水口处各指标浓度参考《肉类加工工业污水排放标准》（GB13457-92）中的一级限制。2.2.1污水SS处理程度计算总出水口处污水的SS浓度为60mg/L。则：式中：2.2.2污水BOD5处理程度计算总出水口处污水的BOD5浓度为30mg/L。则：式中：2.2.3污水氨氮处理程度计算总出水口处污水的氨氮浓度为15mg/L。则：式中：2.2.4污水COD处理程度计算总出水口处污水的COD浓度为80mg/L。则：式中：2.2.5污水动植物油处理程度计算总出水口处污水的动植物油浓度为15mg/L。则：式中：2.3污水和污泥处理工艺方案比选2.3.1升流式厌氧污泥床反应器（UASB）升流式厌氧污泥床反应器（UASB），是1992年荷兰的Lettinga教授等研制并于1997年开发的。如图2.1所示，经过分离，气相从上方逸出，固相沿器壁落下，落回污泥层，液相从澄清区流出。反应器的特点是可以处理高负荷污水。近年来，这种反应器成为研究处理屠宰废水的主要方向，与传统的厌氧反应工艺作对比，升流式厌氧污泥床反应器的最大优点是抗负荷能力高，水力停留时间短、占地面积小。图2.1UASB反应器示意图2.3.2AO工艺AO工艺流程如图2.2所示。反硝化反应在缺氧池发生，由原污水中的碳源和回流液中的硝酸盐一起完成反硝化脱氮。优点是流程简单，脱氮效率良好，一般在70%左右，但是也存在一定的缺陷，当处理效果不好时，可能会在二沉池中发生反硝化反应，致使污泥上浮，出水水质较差。处理屠宰废水时，一般使用组合工艺，如AO+好氧接触法工艺等。图2.2AO工艺流程图2.3.3序批式活性污泥法（SBR）序批式活性污泥法，简称SBR法，如图2.3所示，五道工序均在序批式反应器中完成，采用的是间歇曝气的方法。通过对时间的把控和调节，使得SBR工艺具有脱氮除磷的功能。随着科技的进步和社会的发展，自动控制系统也逐渐完善和发展，将其应用于SBR工艺中，操作简单，管理方便，使得此工艺对于屠宰废水处理的应用越来越广泛，但在现实使用过程中，虽然有机物去除率较高，但是N、P去除效果不好，为了实现达标排放，一般与其他工艺组合使用，其中常见的有水解酸化+SBR工艺、UASB+SBR工艺等。图2.3SBR工艺流程循环活性污泥工艺，简称CASS，是SBR工艺的一种变形，独特之处是在反应器前进行改进，增加生物选择器，使部分剩余污泥回流到这里，达到连续进水的目的，并且剩余污泥性质稳定。在一定条件下，生物选择区可释放磷，兼性区还可以进一步释磷，发生反硝化反应。2.3.4生物接触氧化工艺生物接触氧化工艺是一种好氧生物膜法工艺，基本原理是将填料放在池中，将其浸没在污水里，利用生物膜中的微生物需要营养物质进行生长繁殖这一现象，使其将污水中的有机物分解、氧化。当微生物处于衰亡期时，生物膜脱落，随出水的流动到二沉池，污水由此变得相对洁净，可以循环使用。如图2.4所示，空气通过池底布气装置，自下而上进入，向微生物提供氧气，供其生长呼吸需要。生物接触氧化法处理屠宰废水时，虽然氨氮去除效果较好，但是滤床易堵塞且需要定时更换，运行费用相对较高，仍有提升空间。图2.4接触氧化池构造示意图2.3.5Bardenpho工艺Bardenpho工艺，如图2.5所示，设立两个缺氧段，两个好氧段。“Bardenpho工艺可同步脱氮除磷，相关研究表明，Bardenpho工艺在处理养猪废水和垃圾渗滤液的过程中取得了良好的脱氮除磷效果。REF_Ref9234\r\h[1]”但是本工艺流程较为复杂，构筑物多，占地大，投资和运行成本较高。图2.5Bardenpho工艺流程图2.3.6A2/O工艺A2/O工艺也称AAO工艺，如图2.6所示，“A2/O工艺在一个处理系统中同时具有厌氧区、缺氧区和好氧区，能够同时进行脱氮、除磷和有机物的降解。该工艺的优点是流程简洁，并且污泥沉降性能好，这是由于污泥在厌氧、缺氧、好氧环境中交替运行，丝状菌不能大量生长繁殖REF_Ref9361\r\h[2]”。在碳源充足设计得当的条件下，总氮去除率大于百分之五十。A2/O工艺的优点就是工艺简单，总的水力停留时间较小，污泥中含磷浓度高（一般为2.5%以上）具有很高的肥效。图2.6A2/O生物脱氮除磷工艺流程经比较分析，对于屠宰废水的处理，要考虑多方面的因素，如国家、地方废水排放标准，处理后废水水质是否可回用，新的污染物排放标准对于处理出水中TN、TP等指标的排放限值等，经过这几个方面思虑，需要选择一种脱氮除磷效果较好的的处理工艺。屠宰废水中的BOD5,COD值较高，且废水中的BOD5/COD>0.5,可生化性能较好，使用生物处理效果较好。UASB工艺有机负荷高、水力停留时间短，可有效处理屠宰废水这类高浓度的有机污水。而A2/O工艺本就可以同时脱氮除磷，由于工艺流程简洁，多年来被广泛应用于处理氮磷浓度较高的污水，且工艺技术成熟，运行成本较低，与UASB工艺组合处理规模不大的屠宰场废水，花费较小且可满足排放要求，所以本设计选用气浮+UASB+A2/O组合工艺进行处理屠宰废水。2.4工艺流程2.4.1工艺流程图图2.6工艺流程图2.4.2流程说明屠宰废水首先经过中细两道格栅，拦截猪的内脏、肉皮等杂物，并且拦截猪毛等细小物质，以免堵塞后续处理工艺。然后进入隔油沉淀池，初步去除部分漂浮的油脂，还可去除粪便、未消化的饲料以及清洗场地的泥沙等。然后进入气浮池，去除大部分油脂和悬浮物，为UASB和A2/O处理减轻负荷。之后废水流经调节池，调节池用于调节屠宰场不同时间排放不均匀的水质和水量。之后进入升流式厌氧污泥床（UASB），UASB工艺作用一是去除一些易生物降解的有机物，降低有机负荷，作用二是将大分子有机物降