400m3屠宰废水处理工艺设计毕业设计

I目 录第 1 章 绪论 .11.1 我国屠宰废水处理要求的提出 .11.2 我国屠宰废水的废水水量水质情况 .11.3 我国屠宰废水处理的概况 .11.4 小结 .2第 2 章 屠宰废水处理工艺的设计 .32.1 本方案的技术指标 .32.2 设计依据 .32.3 设计采用的主要规范和标准 .32.4 设计原则 .32.5 设计范围 .32.6 废水的来源及水量 .32.6.1 废水污染源 .32.6.2 废水水量 .32.7 废水主要污染因子 .32.8 处理后排放水质指标 .32.9 废水排放 .32.10 工艺流程设计及介绍 .32.11 工艺流程方案选择及优化分析 .42.12 工艺各单元去除物简述 .4第 3 章 预处理单元设计和计算 .63.1 格栅 .63.1.1 设计流量 .63.1.2 设计流量 .63.1.3 格栅宽度 .63.1.4 进水渠道渐宽部分的长度 .63.1.5 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 .73.1.6 格栅的水头损失 .73.1.7 栅后槽总高度 .73.1.8 栅前渠道深度 .73.1.9 栅槽总长度 .73.1.10 每日栅渣量 .73.2 沉淀隔油池 .73.2.1 沉淀区的表面积 .83.2.2 沉淀区有效水深 .83.2.3 沉淀区有效容积 .83.2.4 沉淀池长度 .83.2.5 沉淀区的总宽度 .83.2.6 贮泥斗的容积 .83.2.7 沉淀隔油池总高 .83.3 调节池 .93.3.1 流入和流出调节池流量 .9II3.3.2 设计容积 .93.3.3 调节池的平面面积 .93.3.4 调节池的总高度 .93.3.5 实际设计尺寸 .93.4 水解酸化池 .93.4.1 进入水解酸化池的流量 .103.4.2 水解酸化池的平面面积 .103.4.3 水解酸化池有效水深 .103.4.4 水解酸化池有效容积 .103.4.5 布水管 .103.4.6 出水堰负荷 .103.4.7 水解酸化池总高 .103.4.8 污泥量 .113.4.9 实际设计尺寸 .11第 4 章 CASS 池设计和计算 .124.1 BOD5去除率 .124.2 BOD5污泥负荷 .124.3 反应池容积 .124.4 池体尺寸设计 .124.5 单个池体各部分体积 .134.6 单个池体反应区长度 .134.7 单个池体平面面积 .134.8 池体各部分最高水位 .134.9 曝气时间 .134.10 沉淀时间 .134.11 运行周期 .144.12 反应池进水系统计算 .144.13 污泥回流量 .144.14 曝气设计需氧量 .144.15 供氧量 .144.16 供气量 .144.17 曝气头数量 .154.18 系统的剩余污泥量 .154.19 每日产泥量 .154.20 滗水器的设计 .154.21 实际设计尺寸 .15第 5 章 污泥处置和消毒工艺的设计和计算 .165.1 污泥浓缩池 .165.1.1 产泥量计算 .165.1.2 容积计算 .165.1.3 工艺构造尺寸 .165.1.4 排水和排泥 .165.1.5 实际设计尺寸 .175.2 消毒池 .17III5.2.1 每天耗药量 .175.2.2 消毒池的体积 .175.2.3 消毒池的平面面积 .175.2.4 实际设计尺寸 .175.3 污泥脱水间 .175.4 综合房 .17第 6 章 高程计算和平面布置 .186.1 高程布置 .186.1.1 高程布置原则 .186.1.2 高程计算 .186.2 平面布置 .186.2.1 平面布置原则 .186.2.2 具体平面布置 .19第 7 章 投资估算与运行管理 .207.1 投资估算 .207.1.1 土建部分 .207.1.2 设备部分 .207.1.3 工程费合计 .207.2 运行管理 .207.2.1 电耗 .217.2.2 人工费 .217.2.3 药剂费 .217.2.4 总运行费用 .21第 8 章 问题与建议 .22致谢 .23参考文献 .24成都大学学士学位设计1第 1 章 绪论1.1 我国屠宰废水处理要求的提出随着我国人均肉食消费水平的不断增长，屠宰业也得到了长足的发展。近年来，屠宰业产生的废水是我国重要的工业污染源。长期以来给我国的生态环境带来了巨大的压力，影响了我国地表水的水质。屠宰业生产耗水量较大，排放的废水具有废水有机物污染物浓度高、杂质多、可生化性好，污染物排放因子主要包括 BOD5、COD Cr、SS、TN、动植物油及色度，此外还包括了恶臭气体如 NH3、H 2S、粪臭素（3-甲基吲哚）等。若不经处理直接排放，极容易会影响地表水的水体质量，增加其有机污染及氨氮负荷，同时其中含有的动物残体等还会滋生大量蚊蝇及细菌病菌，危害生态健康及安全 1。为此，根据国家环境保护部的要求和“十一五”的整体规划，对屠宰行业的废水必须进行严格的处理，处理后出水水质必须达到中华人民共和国标准肉类加工工业水污染物排放标准（GB13457-92）中的畜类一级标准后排放。1.2 我国屠宰废水的废水水量水质情况屠宰行业一直都是用水量和排水量较大的工业部门之一，据不完全统计，国内屠宰及肉类加工企业每天排放废水量约 700 万吨左右。典型的生猪屠宰每头产生的废水量约为 0.3-0.7 吨，牛屠宰每头产生的废水量则为 1.0-1.5 吨。 各屠宰场由于各种因素的原因，其废水排放量存在着较大差异，废水的产生量除了与加工对象、数量、生产工艺、生产管理水平等有关外，还与生产季节（淡、旺季）及每天的不同时段等因素有着明显的关系。由于屠宰业自身的特点，屠宰场的废水排放具有明显的集中排放的特征，一般废水排放主要均集中在凌晨 3：00 至上午 8：00 这一时段内，这导致屠宰场及肉类加工业的废水流量波动都较大 1。 屠宰场废水的成分复杂，含有大量血污、油脂、碎肉、畜毛、未消化的食物及粪便、尿液、消化液等污染物，水中悬浮物浓度高，油脂含量高，水呈红褐色并有明显腥臭味，水质指标超过国家排放标准几十倍甚至上百倍，属于较高浓度的有机废水 2。其废水水质具有以下特点:(1)COD cr浓度高，通常平均浓度都在 1500 mg/L 左右；(2)有机物含量高，动物蛋白质丰富，突出表现为氨氮含量很高；(3)油脂丰富，废水中的动植物油浓度可达数十到数百；(4)废水中的固体杂质较多，废水含有大量的动物残体、毛发等固体杂质 1。1.3 我国屠宰废水处理的概况在预处理方面，屠宰废水中含有大量血污、油脂、碎肉、畜毛、未消化的食物及粪便，必须对此进行除渣隔油处理，现在主要的方法是设计格栅和隔油池。在生化处理方面，在上世纪八十、九十年代由于厌氧技术在该行业的研究应用较少，主要以传统活性污泥法为主，导致能耗及运行成本较高，且容易出现污泥膨胀等故障。经过一段时间的发展，出现了现行的厌氧与好氧工艺相结合的处理工艺,厌氧工艺主要有 UASB 法、水解酸化等，好氧工艺主要有 SBR、MBR、接触氧化法等。后续处理方面，主要是出水消毒和污泥的处理，通常按一般污水处理方式进行。 我国现阶段的主要处理流程如图 1-1。成都大学学士学位设计2图 1-1 现阶段我国屠宰肉和类加工废水常规处理工艺流程图 11.4 小结根据屠宰废水的特点和本具体设计的要求，拟采用水解酸化和CASS相结合的组合工艺。水解酸化是一种厌氧处理工艺，可大幅度地去除废水中的悬浮物和有机物，使后续好氧处理工艺的污泥量，同时具有较好的抗冲击负荷性能和污泥量少等特点，是良好的好氧处理前的预处理 3。CASS 工艺是 SBR 的一种新型变型工艺，综合了 SBR 的综合特点，具有生化反应推动力大、产泥量低沉淀效果好、容积较小、占地省、出水水质好等特点 4。两者相结合对屠宰废水的处理 CODcr、BOD 5去除率分别达 90%以上，可确保 CODcr、BOD 5、NH 3-N等污染物达标排放。成都大学学士学位设计3第 2 章 屠宰废水处理工艺的设计2.1 本方案的技术指标处理规模：400m 3/d；工程总投资：186.77 万元；运转费用：0.77 元/吨污水。2.2 设计依据主要设计依据有：中华人民共和国国家标准肉类加工工业水污染物排放标准（GB13457-92）、中华人民共和国环境保护部屠宰与肉类加工废水治理工程技术规范 (征求意见稿)、屠宰污水水质的相关数据、给排水设计手册、电气设计规程与规范。2.3 设计采用的主要规范和标准本文设计主要用到的标准有：肉类加工工业水污染排放标准（GB13457-92）、通用用电设备配电设计规范(GB50055-93 ) 、给水排水工程构筑物结构设计规范（GB50069-2002）、混凝土结构设计规范(GB50010-2002 )、室外给水设计规范（GB50013-2006）、给水排水工程设计规范（GB50015-2003）、低压配电设计规范(GB50054-1995)。 2.4 设计原则设计原则包括（1）选择的处理工艺、构筑物（建筑物）型式、主要设备、设计标准和数据等，满足使用的需要，以保证废水处理厂功能的实现；（2）设计中应节省工程造价和运行费用最低，取得最大的经济效益和使用效果；（3）对污泥进行浓缩、脱水深度处理，尽量减少二次污染；（4）各构筑物工程根据有效容积及有关荷载的大小，分别采取不同厚度的板式基础；（5）电气设备及所有传动和转动机械设备的布置按国家要求留有足够的安全操作距离及安全防护罩。2.5 设计范围屠宰废水处理工艺的整体设计。2.6 废水的来源及水量2.6.1 废水污染源工程废水主要来自：（1）待宰棚排放的畜粪冲洗水和宰前冲洗污物、粪便水；（2）屠宰工段排放的含血污和畜粪的地面冲洗水；（3）内脏处理工段排放的含肠胃内容物的废水；（4）解体分割及洗净工段排放的含油脂、碎肉的废水；（5）车间生活污水及冷冻机房冷却水。2.6.2 废水水量所产生的废水主要为生产废水及生活污水两部分。生产废水主要为生产过程中产生的各种废水，排放量为 320m3/d，生活废水等其他废水排放量为 60m3/d，合计 380m3/d，设计流量 400m3/d。2.7 废水主要污染因子表 2-1 处理前废水主要污染因子污染因子 CODCr BOD5 SS NH3-N 动植物油 大肠杆菌数污染因子 mg/L 1500 800 800 100 200 30000 个2.8 处理后排放水质指标处理后出水水质执行肉类加工工业水污染物排放标准(GB13457-92)表 3 中畜类一级标准 5。表 2-2 处理后各污染因子污染因子 CODCr BOD5 SS NH3-N 动植物油 大肠杆菌数污染因子 mg/L 80 30 60 15 15 5000 个2.9 废水排放本项目所产生的综合污水，经严格处理达标后，就近排入江河。2.10 工艺流程设计及介绍在分析了原水水质和出水达到的排放标准的基础上决定采用的处理工艺如图 2-1。成都大学学士学位设计4进水 格栅沉淀隔油池调节池水解酸化池CASS 反应池消毒处理出水投氯间污泥回流污泥浓缩池污泥脱水污泥外运图 2-1 屠宰废水污水处理工艺流程图格栅主要是预处理，去除屠宰废水中大量的碎肉、畜毛、未消化的食物等浮渣，保证后续工艺的正常进行。出水中含有的大量油污经沉淀隔油池去除提高 CASS 池的可生化性，废油集中收集处理。流量不均匀的出水进入调节池进行水质和水量的调节，保证后续工序的运行运行。污水进入厌氧水解酸化池，经微生物水解酸化讲水中大量的大分子污染物处理分解成小分子污染物，为 CASS池高效的运行提供保证。污水进入 CASS 池通微生的生物酶吸附污水中大部分可溶性有机物，经历一个高负荷的基质快速积累过程有效的降低 CODcr、BOD 5及 NH3-N 等高浓度污染物的浓度，污水进入消毒池消毒处理后保证水质达到国家要求的出水标准。在整个处理过程中产生的污泥进污泥浓缩和脱水工艺后外运处理。2.11 工艺流程方案选择及优化分析本设计的两个主要处理单元为水解酸化和 CASS（好氧生化处理）。该工艺与其它处理工艺的比较见表 2-3。表 2-3 废水处理工艺性能比较工艺流程项目 推荐工艺 传统“活性污泥法”投资费用 省 基建、设备费约高 2030%占地面积 省 略大达标状况及处理效率 对 CODcr、BOD 5、NH 3-N 去除率可达 90%以上 部分有机物难降解，COD cr、BOD 5及NH3-N 达标困难运行费用 较低 高 20%以上污泥处置 污泥量教小 污泥量大，需单独的污泥稳定及消化 处理设施，处置费高管理及操作 管理简单、隐患少 存在污泥膨胀隐患维修 一般 方便2.12 工艺各单元去除物简述整个工艺过程中的每个构筑物对污染物都有一定的处理作用。现对各单元构筑物处理效果进行分析得到各处理单元对污染物的去除率如表 2-4。废水经各工艺单元处理后达到要求的出水标准。成都大学学士学位设计5表 2-4 各单元去除率表水质特征处理单元CODcrmg/lBOD5mg/lSSmg/lNH3-