1000t-d屠宰场废水处理工艺设计

1、10000 t/d 屠宰废水处理工艺设计屠宰废水处理工艺设计 学 校： 昆明理工大学 学 院： 环境科学与工程学院 专 业： 环境工程 学生姓名： 张婧瑶 学 号： 200910801445 指导教师： 刘树根 日 期： 2013 年 3 月2013 年 6 月 The design of 10000 t / d slaughter wastewater treatment process School: Kunming University of Science and Technology Academy: Environmental Science and Engineering Ins

2、titute Specialty: Environmental Engineering Candidate: Jingyao Zhang Stu. No: 200910801445 Supervisor: Shugen Liu Date: Marh, 2013-June, 2013 10000 t/d 屠宰废水处理工艺设计屠宰废水处理工艺设计 摘要：摘要：本次设计任务为 10000 t/d 屠宰废水处理工艺设计。鉴于屠宰废水水量较大， 皮毛、油脂等杂质多，CODCr、BOD5、氨氮较高等特点，经过多种方案比选，最终 确定以 ABR+CASS 组合工艺为主体的设计方案。废水经格栅、隔油沉淀池预处

3、理 后进入 ABR 反应器，部分污染物得到去除；之后在 CASS 反应池中微生物作用下发 生硝化、反硝化反应，达到生物脱氮除磷的效果，废水中的 CODCr、BOD5、氨氮、 SS 等污染物负荷大幅度降低；经后续消毒处理后，最终出水达到污水综合排放标 准 （GB8978-1996）一级标准。 关键词：关键词：屠宰废水 10000 t/d ABR CASS Abstract The design proposal is the wastewater treatment process design for the design flow of 10000t/d of a slaughterhous

4、e wastewater treatment plant . Because of the design of the large amount of water slaughterhouse wastewater, containing fur, oil and other impurities, CODCr, BOD5, ammonia and other indicators higher characteristic, through multi-program comparison, the final feasible and excellent to ABR+CASS combi

5、nation process as the main design. Waste water through the grill, from the grease sedimentation tank to the ABR reactor, organic matter under anaerobic microorganisms are anaerobic decomposition, some pollutants have got removed.Under the action of microorganisms nitrification, nitrification, denitr

6、ification and phosphorus removal completed, wastewater CODCr, BOD5, ammonia, SS and other pollution load greatly reduced in the CASS reaction cell, making the final effluent disinfection treatment follow-up to achieve Integrated Wastewater Discharge Standard (GB8978-1996) a standard. Key words: Slau

7、gherhouse wastewater 10000t/d ABR CASS 目目 录录 前前 言言.1 第第 1 章章 绪绪 论论.2 1.1 屠宰废水的水量水质情况.2 1.2 屠宰废水处理概况.2 第第 2 章章 10000 T/D 屠宰废水处理方案的确定屠宰废水处理方案的确定.4 2.1 工程概况.4 2.2 确定废水处理方案.4 2.2.1 处理方案的设计原则 .4 2.2.2 屠宰废水的常规处理技术.4 2.2.3 厌氧工艺选择 .5 2.2.4 好氧工艺的选择 .8 2.2.5 ABR+CASS 工艺.10 2.3 屠宰废水处理工艺设计.11 2.3.1 设计依据及标准 .11

8、2.3.2 设计原则.11 2.3.3 屠宰废水处理工艺流程.12 2.4.4 工艺原理及流程说明 .13 第第 3 章章 主要构筑物及建筑物设计主要构筑物及建筑物设计.14 设计流量 .14 进水管道设计计算 .14 格栅设计 .15 3.3.1 设计参数.15 3.3.2 设计计算 .16 3.4 泵房设计.20 3.4.1 水泵设计.22 3.4.2 吸压水管路实际水头损失的计算.23 3 选泵.24 3.5 集水池 .25 集水池形式.25 3 集水池容积计算 .25 3.6 平流沉淀隔油池.25 3.7 ABR 反应器的设计计算.28 反应器体积计算 .29 3.反应器高度.30 3

9、.7.3 配水系统设计 .31 3.7.4 气体收集装置 .31 反应器各隔室落差设计 .31 反应器有效容积核算 .31 水封高度.32 排泥设备.32 排泥量计算：.32 3.8 CASS 反应池的设计计算.33 3.9 紫外线消毒工艺计算.46 3.9.1 设计参数.47 3.9.2 设计计算.48 3.10 污泥处理系统计算.49 3.10.1 污泥浓缩池 .50 3.10.2 设计参数 .51 3.10.3 浓缩池设计计算 .52 污泥输送管道.54 3.11 污泥脱水机房.54 进入真空转鼓过滤机污泥量 .55 机械选型.56 第第 4 章章 污水厂平面和高程布置污水厂平面和高程布

10、置 .58 平面布置原则 .58 平面布置特点.58 构筑物布置原则 .58 厂区道路布置.59 厂区绿化要求.59 电气自控设计.59 污水处理厂的高程布置.60 4.3.1 高程计算的基本原则 .60 4.3.2 高程布置时的注意事项.61 4.3.3 污水高程计算 .61 4.3.4 污泥高程计算 .63 第第 5 章章 附属建筑设计附属建筑设计 .65 5.1 生产管理用房.65 5.2 行政办公用房.65 5.3 化验室.65 5.4 仓库.65 5.5 绿化用地.66 5.6 传达室.66 5.7 其他.66 第第 6 章章 构筑物一览表构筑物一览表 .67 主要构筑物一览表 .6

11、7 附属构筑物一览表 .67 第第 7 章章 工程概算及效益分析工程概算及效益分析.68 7.1 计算依据.68 污水厂项目总投资 .68 7.2.1 第一部分费用 .68 7.2.2 第二部分费用 .68 7.2.3 第三部分费用 .68 污水厂处理成本估算.70 第第 8 章章 结论与体会结论与体会 .72 参考文献：参考文献： .74 前前 言言 随着我国经济快速发展，人民生活水平得到不断的提高和改善，人们对肉类的 消费促进了养殖业、肉类屠宰加工业的大规模发展，屠宰业所产生的废水成为我国 重要的工业污染源。屠宰业生产耗水量较大，排放的废水是主要的含脂类废水之一， 有机物污染物浓度高、杂质

12、多，含有大量的血污、脂类，悬浮物（油块、毛发、肉 屑、食料、粪便等） ，废水呈褐红色，具有较强的腥臭味。由于屠宰废水有机悬浮物 含量高，易腐败，排入水体会消耗水中的溶解氧，容易污染环境，引起生态系统破 坏。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。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）

13、中的畜类一级标准后排放。 本次毕业设计采用 ABR+CASS 组合工艺，此工艺运行管理方便、处理效果较 为稳定、基建投资和运行费用较低。通过设计能够熟悉并掌握相关工艺的理论知识 与具体运用，污水处理厂的设计原理、方法和步骤，污水厂设计的基本流程及各构 筑物的设计方法。 第第 1 章章 绪绪 论论 1.1 屠宰废水的水量水质情况屠宰废水的水量水质情况 屠宰行业一直是用水量和排水量较大的部门之一，据不完全统计，我国屠宰及 肉类加工企业每天排放废水量约 700 万吨左右。各屠宰场受不同因素的影响，其废 水排放量存在较大差异。废水的产生量与加工对象、数量、生产工艺、生产管理水 平等直接相关，也与生产季

14、节（淡、旺季）及每天的不同时段等因素有着明显的关 系2。典型的生猪屠宰每头产生的废水量约为 0.30.7 吨，牛屠宰每头产生的废水量 约为 1.01.5 吨。 屠宰废水的成分较为复杂，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，有机物浓度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。屠宰废水水质具有以下特点：(1) CODCr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 mg/L；(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

15、杂质3。 1.2 屠宰废水处理屠宰废水处理概况概况 在预处理方面，主要通过设置格栅和隔油池来去除屠宰废水中含有的血污、油 脂、碎肉、畜毛、未消化的食物及粪便。废水生化处理方面，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。我国现阶段典型的处理工艺流程如下图所 示。 图图 1-1 屠

16、宰肉类加工废水常规处理工艺流程图屠宰肉类加工废水常规处理工艺流程图 第第 2 章章 10000 t/d 屠宰废水处理方案的确定屠宰废水处理方案的确定 2.1 工程概况工程概况 设计的屠宰废水流量为 10000 t/d，要求废水经处理后，排放标准按照国标污 水综合排放标准 （GB8978-1996）一级标准执行。进出水指标如下： 表表 2-1 屠宰废水进屠宰废水进/出水水质指标出水水质指标 2.2 确定废水处理方案确定废水处理方案 2.2.1 处理方案的设计原则处理方案的设计原则 1)工艺合理，运行稳定，处理效率高； 2)管理操作简便，维护费用低； 3)寿命长，方便检修； 4)能耗、运行费用低，

17、节省成本和场地。 2.2.2 屠宰废水的常规处理技术屠宰废水的常规处理技术 2.2.2.1 化学法化学法 用于处理屠宰废水的化学法主要有水解、混凝沉淀等，此法通常作为废水的预 处理，有时也用于废水的最终处理。 （1）碱性水解和酶水解）碱性水解和酶水解：该法使用碱性物质或酶水解以减少废水中的脂肪颗粒， 常作为屠宰废水的预处理技术。通常采用石灰、NaOH、胰脂肪酶、细菌酶等，其中 石灰法经济实用，但同时会产生大量废渣；用 NaOH 进行预处理时，控制质量浓度 在 150300 mg/L 范围内，可使平均脂肪颗粒降至处理前的 737%。用胰脂肪酶进行 指 标CODCrBOD5SSpHTNNH3-N油

18、脂 进水 （mg/L） 1500800900(6-9)180150110 出水 （mg/L） 1002070(6-9)1520 预处理效果最佳，可使脂肪颗粒粒径最大降到处理前的 603%。用细菌酶处理，细 菌酶的使用量较多时才能达到明显的水解效果。但用碱性水解处理屠宰废水会导致 pH 值出现波动，难以控制，使后续生物氧化法工艺难以正常运行。 （2）混凝处理）混凝处理：常用的混凝剂有铝盐、铁盐等，其中采用聚合硫酸铁混凝处理 屠宰废水效果较好。为减少铝盐的使用量，也可用聚合氯化铝(PAC)和聚乙烯铵混合 作为混凝剂。混凝法处理废水处理成本低，低温下具有较好的处理效果。此法多用 于处理浓度较低的废水

19、，或作为高浓度废水预处理，以降低后续的生物处理负荷4。 2.2.2.2 生物法生物法： 分为好氧生物处理及厌氧生物处理。好氧生物处理主要去处对象为废水中溶解 的、胶体状态的有机污染物，其作用原理主要是通过微生物的代谢作用予以转化和 稳定，达到无害化。厌氧生物处理是创造厌氧微生物所需要的营养条件和环境条件， 利用厌氧微生物来分解废水中的有机物并产生甲烷和二氧化碳等末端产物。 （1）活性污泥法）活性污泥法：利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，以分解去除污 水中的有机污染物。其优点是曝气池内微生物、各环境要素分布均匀，传质效率高 且投资省；但排泥量较大，污泥龄较短，不能满足高效硝化的需求，因此不

20、能实现 高效脱氮，且可能引起污泥膨胀等问题。 （2）生物膜法）生物膜法：生物膜是由高度密集的好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生 动物以及藻类等组成的生态系统，是利用附着生长于某些固体物表面的微生物（即 生物膜）进行有机污水处理的方法。与活性污泥技术相比，生物膜法的主要优点有： 较长的污泥龄，适于世代周期较长的硝化菌的生长；溶解氧在生物膜上呈梯度分布， 为不同微生物生态结构和代谢提供了条件；污水处理效率高、占地面积相对较小、 抗冲击性强。但生物填料易发生堵塞、氧接触效率低。 2.2.3 厌氧工艺选择厌氧工艺选择 厌氧生物处理法主要用于处理高浓度有机废水，利用厌氧微生物的代谢过程， 在无需氧气的情

21、况下把有机物转化为水和 CH4等无机物和少量的细胞物质，是一种 低成本的、可回收能源物质的处理技术。与好氧法相比，厌氧法在获得同样高的 BOD 去除率条件下具有成本低，产生的淤泥少、稳定、易脱水，占地面积小，操作 方便，等优点。但常用的 UASB、AF、ASBR 等高效厌氧反应器受废水中悬浮固体 及其油脂、脂肪浓度的影响较大。如果废水中含有的氨氮浓度较高，或者厌氧分解 有机物过程产生的氨氮较高时，厌氧处理出水通常难以达到既定的排放标准。因此， 厌氧处理一般需与好氧处理单元有机结合5。 高效厌氧反应器通过强化传质和提高污泥浓度的高效厌氧反应器可在短时间内 得到良好的去除效果，与传统厌氧消化池相比

22、其优势体现在负荷能力高、水力停留 时间短、占地小等方面。国内外应用于屠宰废水的主要工艺有6：上流式厌氧污泥 床(UASB)、厌氧滤池（AF） 、厌氧折流反应器（ABR，Anaerobic baffled Reacter） 、 厌氧流化床（AFB） 、厌氧固定膜反应器（AFFR） 、内循环反应器（IC）等。几种典 型厌氧反应器情况对比见表 2-2。 表表 2-2 几种典型厌氧反应器的特性比较几种典型厌氧反应器的特性比较 反应器名称特 点不 足 厌氧滤器厌氧滤器 基于生物固定化原理，负荷比厌氧法高 23 倍 易堵塞，需要大量填料， 成本高 厌氧流化床厌氧流化床 惰性填料表面附着微生物来保持污泥，

23、在水流和气流作用下，微粒状填料流态 化，加速混合和传质，克服 AF 易堵塞 的缺点 难以保证稳定的流态化， 需要单独的预酸化器和大 量回流水来保证较高的上 升流速，能耗大，成本高 UASB 污泥颗粒化保证了高浓度的污泥，有机 负荷高，水力停留时间短，无填料和污 泥回流，无需搅拌装置，成本低 反应器内存在短流现象， 初次启动时间长，三相分 离器复杂 ABR 多次折流，水利条件好；构造设计简单， 不需特殊的气固液三相分离器；能在高 负荷下有效地截留生物固体和进水中的 SS；启动容易，能在不同条件和隔室中 形成性能不同的颗粒污泥 对于高浓度有机废水，第 一格负荷过高，容易酸化 ABR 反应器内设置若

24、干竖向导流板，将反应器分隔成串联的几个反应室，每个 反应室都可视作一个相对独立的上流式污泥床系统，废水进入反应器后沿导流板上 下折流前进，依次通过每个反应室的污泥床，废水中的有机基质通过与微生物充分 的接触而得以去除。借助于废水流动和所产 CH4的上升作用，反应室中的污泥上下 运动，但是由于导流板的阻挡和污泥自身的沉降性能，污泥在水平方向的流速极其 缓慢，从而大量的厌氧污泥被截留在反应室中。 图图 2-1 各种构造的各种构造的 ABR 反应器反应器 ABR 反应器（图 2-1）运用挡板构造在反应器内形成多个独立的反应器，实现 了分相多阶段缺氧，其流态以推流为主，对冲击负荷及进水中的有毒物质具有

25、很好 的缓冲适应能力，还具有不短流，不堵塞，无需搅拌和易启动的特点。ABR 反应器 在结构上可看作是多个 UASB 的简单串联，但水流形态不同于 UASB 的完全混合式 反应器，因上下折流板的阻挡和分隔作用使水流在不同隔室中呈完全混合态但整个 反应在水平方向则为推流态。这种流态保证了反应器的容积利用率，提高了处理效 果，促进了运行的稳定性，且所需的反应器容积较单个完全混合式的反应器容积低。 UASB 反应器与 ABR 反应器的比较见图 2-3。ABR 反应器因具有结构简单、污泥截 留能力强、稳定性高、对高浓度有机废水，特别是对有毒、难降解废水处理中有特 殊的作用而引起了人们的广泛关注。 表表

26、2-3 UASB 反应器与反应器与 ABR 反应器的比较反应器的比较 UASB7ABR 水利条件完全混合式流态 完全混合与推流相结合的复 合型流态 生物固体截留能力 进水悬浮物含量有限制 （40005000mg/L） ，浓度过 高会影响处理工艺，负荷高 低会引起污泥流失或泥床堵 塞，使其不能正常运行 污泥与废水间混合接触良好， 有利于污泥絮凝体的形成和 生长，不易发生堵塞，折流 板的设置为污泥的陈江和截 留创造了良好条件 颗粒污泥形成及微生物种群 分布 二者污泥颗粒的形成过程及条件是相似的，污泥颗粒的形成 对于 UASB 工艺是关键，而对于 ABR 来说，不形成污泥颗 粒也能获得良好的处理效果

27、，且由于 ABR 反应器水利条件 较 UASB 优越，只要条件合适，污泥颗粒的形成和生长是 十分快速的，且不同隔室内的微生物种群分布状况良好 处理及运行效果随负荷变化而变化 具有较高的抗冲击负荷能力 8，具有良好的出理想和稳 定的运行效果 屠宰废水中的有机物主要为蛋白质和脂肪，属大分子长链有机物，通常难以被 好氧菌直接利用，在其生物降解过程中，一般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后才能被好氧菌利用。另外，高浓度有机废水直接采用好氧 工艺去除全部的有机物时，因曝气而导致电耗成本较高。因此，屠宰废水的生物处 理工艺中，先有厌氧反应池对废水进行前期处理，再采用好氧单元进行后期生

28、化处 理，以增强生化处理效果，节省废水处理成本。屠宰废水中同时含有大量 SS 和油脂， 进入厌氧系统前进行预处理，否则会降低厌氧反应速度和甲烷产量，甚至引起设备 堵塞、污泥上浮等不良后果。鉴于屠宰废水自身的不同特征以及 ABR 反应器的优点， 本设计采用 ABR 反应器作为屠宰废水的厌氧处理单元。 2.2.4 好氧工艺的选择好氧工艺的选择 屠宰废水的好氧生物处理工艺包括活性污泥法和接触氧化法两大类。活性污泥 法是一种传统的污水处理方法，但接触氧化工艺具体设计参数尚不完善。二者在工 艺上的最大差别是微生物所处的状态不同，前者是悬浮态而后者是固定态。后者曝 气池内需要安装填料作为生物的载体，投资较

29、高。 目前，屠宰废水好氧生物处理所用的工艺多为传统活性污泥法、氧化沟法、 SBR 工艺等。传统活性污泥法又称普通活性污泥法或推流式活性污泥法，系统由曝 气池、二沉池和污泥回流管线及设备三部分组成。其主要优点有：a.处理效果好： BOD5去除率可达 9095%；b.对废水的处理程度比较灵活，可根据要求进行调节。 活性污泥法存在的主要问题有：a.为避免池首端形成厌氧状态，不宜采用过高的有 机负荷，因而池容较大，占地面积较大；b.在池末端可能出现供氧速率高于需氧速 率的现象，会浪费动力费用；c.对冲击负荷的适应性较弱。 氧化沟法是传统活性污泥法污水处理技术的改良，外形呈封闭环状沟，其特点 是混合液在

30、沟内不中断地循环流动，形成厌氧、缺氧和好氧段，且将传统的鼓风曝 气改为表面机械曝气。氧化沟法除具有一般活性污泥法的优点外，还具有许多独特 的特性：a.流程简化，一般不需设初沉池。氧化沟水力停留时间和污泥龄较长，有 机物去除较为彻底，剩余污泥高度稳定，污泥一般不需厌氧消化。b氧化沟具有推 流特性，因此沿池长方向具有溶解氧梯度，分别形成好氧、缺氧和厌氧区。通过合 理设计和控制可使 N 和 P 得到较好地去除。c.具有净化程度高、耐冲击、运行稳定 可靠、操作简单、运行管理方便、维修简单、投资少、能耗低等特点。主要缺点是 占地面积相对较大。 SBR 工艺是序列间歇式活性污泥法（Sequencing B

31、atch Reactor Activated Sludge Process）的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术。其主要 特征体现在运行上的有序和间歇操作。SBR 技术的核心是 SBR 反应池，该池集均化、 初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。适应当前好氧生化处理工 艺的发展趋势，简易、高效、低耗，广泛地应用于屠宰废水的处理中。该技术主要 优点有：a.运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高， 出水水质好；b.耐冲击负荷，池内滞留的处理水对污水有稀释、缓冲作用，能有效 抵抗水量和有机污物的冲击；c.工艺流程简单、造价低，无二沉池和污泥回流设

32、备， 比普通活性污泥法可节省基建投资 30%，运行费用 1020%；d.不易发生污泥膨胀， 具有较强的脱氮除磷能力；剩余污泥性质稳定，便于浓缩和脱水。该技术存在的缺 点如下：a.自动化控制以设备、仪表要求较高；b.由于不设初沉池，易产生浮渣。 CASS（Cyclic Activated Sludge System）系统是连续进水周期循环曝气的活性污 泥(无污泥回流）系统（图 2-2） ，是在 SBR 基础上发展起来的，是将 SBR 系统的反 应池沿长度方向分为两部分，前部为生物选择区也称预反应区，后部为主反应区。 在预反应区内，微生物能通过酶的快速转移机理迅速吸附污水中大部分可溶性有机 物，经

33、历一个高负荷的基质快速积累过程，这对进水水质、水量、pH 和有毒有害物 质起到较好的缓冲作用，同时对丝状菌的生长起到抑制作用，可有效防止污泥膨胀； 随后在主反应区经历一个较低负荷的基质降解过程。CASS 工艺运行过程包括充水- 曝气、沉淀、滗水、闲置四个阶段组成，废水以推流方式运行。CASS 工艺集反应、 沉淀、排水、功能于一体，污染物的降解在时间上是一个推流过程，而微生物则处 于好氧、缺氧、厌氧周期性变化之中，从而达到对污染物去除作用，同时还具有较 好的脱氮、除磷功能。CASS 工艺优点如下：a.工艺流程简单，占地面积小，投资较 低；b.生化反应推动大，沉淀效果好；c.运行灵活，抗冲击能力强

34、；d.不易发生污泥 膨胀，剩余污泥量小且性质稳定。 图图 2-2 CASS 反应池基本示意图反应池基本示意图 屠宰场排放废水存在水量变化大，难以满足连续流曝气池对水流稳定性的要求； 易发生污泥膨胀；剩余污泥量大、处置费用高；难以满足脱氮要求的问题。因此使 用普通活性污泥法处理屠宰废水效果难以达至既定的处理要求。本次设计中，待处 理的屠宰废水流量较大，为 10000 t/d，综合考虑到处理效果、运行方式、设备、占 地面积、投资成本等因素，设计时采用 CASS 工艺作为好氧阶段的生化处理单元。 2.2.5 ABR+CASS 工艺工艺 本次设计中，厌氧段选择使用 ABR 反应器，利用 ABR 反应器

35、推流与完全混合 流相结合复合型流态的良好水利条件，在厌氧条件下将大分子有机物厌氧分解为小 分子物质并放出生物能沼气，使得屠宰废水中部分 COD、BOD、氨氮、悬浮物等有 效去除一部分，为后续好氧处理减轻一定的负荷。好氧段采用 CASS 工艺，经充水- 曝气、沉淀、滗水、闲置四个阶段完成反硝化、硝化等反应，使小分子有机物在有 氧条件下得到有效分解10。 2.3 屠宰废水处理工艺设计屠宰废水处理工艺设计 2.3.1 设计依据及标准设计依据及标准 中华人民共和国环境保护法 （1989 年 12 月） ； 中华人民共和国水污染防治法 （1996 年 5 月修正） ； 建设项目环境保护管理条例 （199

36、8 年 11 月 29 日） ； 污水综合排放标准 （GB8978-1996） ； 室外排水设计规范 （GB500142006） ； 肉类加工工业污染物排放标准 （GB13457-92） ； 污水综合排放标准 （GB89781996） ； 屠宰与肉类加工废水治理工程技术规范 （HJ 2004-2010） ； 地表水环境质量标准 （GH2B11999） ； 建筑制图标准 （GB/T501042001） ； 结构制图标准 （GB/T501052001） ； 给水排水制图标准 （GB/T501072001） 2.3.2 设计原则设计原则 1.一般工程设计应遵循以下原则： （1）遵循国家有关环境保护法

37、律、法规，遵守污染物排放的国家标准和地方标准； 在实施重点污染物排放总量控制的区域内，须符合重点污染物排放总量控制要求。 （2）选用的技术要先进、适用。在设计中要尽量采用先进的、成熟的、适用的技术， 要符合我国国情，同时要积极吸收和引进国外先进技术和经验。采用新技术要经过 试验，而且要有正式的技术鉴定。 （3）废水处理设计应当在工业建设项目中采用能耗物耗小、污染物产生量少的清洁 生产工艺。实现工业污染物的源头消减与控制。根据实际废水的组成，坚持综合利 用，清污分流，合理确定设计规模。 （4）经济合理原则。在我国资源和财力条件下，使项目建设达到项目投资的目标， 取得投资省、工期短、技术经济指标最

38、佳的效果。 （5）选用质量可靠、维修简便、能耗低的机电设备、专用设备和药剂，尽可能降低 系统的运行费用。 （6）废水处理要做到卫生安全，有效控制二次污染。 2.基本原则： 1) 严格执行国家和地方环保、卫生和安全等法规，经处理后主要水质指标符合 国家有关标准； 2) 采用的水处理工艺既要体现技术先进、经济合理，又要成熟、安全可靠，并 具有操作简单、运行管理方便等特点； 3) 处理单元相对紧凑、占地尽可能少，在确保运行稳定、出水水质达标的前提 下，尽量降低工程造价及运行成本。 2.3.3 屠宰废水处理工艺流程屠宰废水处理工艺流程 本次设计采用 ABR+CASS 工艺流程处理屠宰废水。废水先经格栅

39、去除猪毛、 内脏漂浮物等杂质，以防止管道和泵堵塞；再流入平流沉淀池，除去浮油和部分悬 浮物后进入调节池调节水量、均化水质；然后由提升泵提升流入 ABR 池，在此通过 厌氧微生物的产甲烷作用，将大部分有机物转化为可回收利用的生物能沼气，从 而去除大部分有机物；ABR 池出水进入 CASS 池，通过好氧微生物的生化代谢作用 以及 CASS 池独特的结构和间歇运行方式，完成反硝化、硝化以及 BOD 的生化降 解，有效去除氨氮以及剩余有机物；出水经消毒池消毒后排放。沉淀池和生化池的 剩余污泥经干化床自然干化后用作肥料或者外运后进行填埋处置。 本设计选用的以 ABR 及 CASS 为主体的工艺流程如图

40、2-3： A B R 池 平 流 沉 淀 隔 油 池 消 毒 池 C A S S 池 调 节 池 格 栅 达标排放 污泥浓缩池 屠宰废水 外运 图图 2-3 ABR+CASS 工艺流程图工艺流程图 2.4.4 工艺原理及流程说明工艺原理及流程说明 1)格栅：由于屠宰废水含有大量的毛发和碎肉等物质，为避免后续构筑物、管 道、水泵等堵塞，设置格栅以去除各种杂质和较大的悬浮物，减轻后续操作单元负 荷。 2)平流沉淀隔油池：经格栅后的废水油脂及有机悬浮物含量仍较高，采用隔油 沉淀去除油脂以及大颗粒悬浮有机污染物。 3)调节池：调节水位水量，为后续处理构筑物均匀配水，起缓冲作用。 4)ABR 反应器：屠

41、宰废水经过 ABR 反应器的不同隔室，利用良好水利条件与 有机物进行充分、持久接触，进行厌氧反应。在厌氧微生物生物作用下污水中复杂 大分子有机物先被厌氧菌胞外酶分解成可溶性小分子有机物，如粪便中的纤维素、 淀粉等碳水化合物分解成糖类；脂肪、蛋白质等水解成氨基酸；溶解性有机物由兼 性和专性厌氧菌转化成有机酸、醇、二氧化碳和各种低级有机酸及氢等，同时产生 沼气。 5)CASS 反应池：厌氧/缺氧/好氧过程交替运行，具有一定脱氮除磷效果，废 水以推流方式运行，各反应区则以完全混合的形式运行以实现同步硝化一反硝化和 生物脱氮除磷，有机物在好氧微生物作用下有效分解，进一步降低废水污染物浓度。 6)紫外消

42、毒池：利用紫外线作用于微生物的 DNA，破坏 DNA 结构，使之失去 繁殖和自我复制的功能从而达到杀菌消毒的目的，安全可靠，不会产生消毒副产物。 7)污泥浓缩池：用于降低污泥含水率、减少污泥体积。 第第 3 章章 主要构筑物及建筑物设计主要构筑物及建筑物设计 设计流量为 10000 m3/d，总变化系数： 0.11 2.7 z K Q 式中：Kz 总变化系数 Q 平均日平均时污水流量（L/s） ，处理量为 10000 m3/d 时： 0.11 2.7 1.60 10000 1000 () 86400 z K 设计最大处理量为： 333 10000 1.6016000/666.7/0.185/

43、max Qmdmhms 取进水管的流速为 v=1.0 m3/s，则进水管的截面积为： max 2 0.185 0.185 1.0 Q Sm v 进水管管径： 44 0.185 0.49 3.14 s dm 由于城市污水流量的变化，所以设计进水管道为 500 mm。 管道流速校核： max 22 0.185 0.943/ / 43.14 0.5 / 4 Q vm s d 1格栅按栅条间净间距分：粗格栅（保护型格栅） ，栅距大于 40 mm；中格栅： 栅距 1525 mm；细格栅：栅距 410 mm11。 格栅常规设置方法：a.一粗一中或一中一细二道格栅； b.一粗一中一细，三道格栅。 2清渣方式

44、： a 人工清渣：适合于小型污水处理厂，栅渣量小于或等于 0.2 m3/d 时采用，格栅 安装角度以 3045 度为宜； b 机械清渣：适合于栅渣量大于 0.2 m3/d 时采用，有固定式清渣机、活动式清 渣机（适合于格栅的宽度大时使用）回转耙式清渣机。格栅安装角度 6070 度； 3栅渣量：栅渣量以每单位水量产渣量计。 一般情况下，分粗细两道格栅，粗格栅的作用是拦截较大的悬浮物或漂浮物， 以便保护水泵；细格栅的作用是拦截粗格栅未截留的悬浮物或漂浮物。被截留的物 质称为栅渣。栅渣的含水率约为 7080%，容重约为 750 kg/m3。 本设计采用一中一细两道格栅，设计参数整理如表 3-1： 3

45、.3.1 设计参数设计参数 表表 3-1 格栅设计取值依据格栅设计取值依据 重要参数的取值依据取 值 安装倾角一般取 6070=60 栅条间距宽：粗：40mm 中：1525mm 细：410mmb=20mm 格栅受污染物阻塞时水头增大的倍数一般采用 3k=3 h2 栅渣量(m3/103m3 3.3.2 设计计算设计计算 (1) 格栅设计12简图如下。 图图 3-1 格栅结构示意图格栅结构示意图 第一道格栅（中格栅） 1栅条的间隙数 max sinQ n bhv 式中： Qmax最大设计流量，Qmax = 0.185 m3/s 格栅倾角，取 60 b栅条间隙，m，取 b0.020 mm n栅条间隙

46、数，个 h栅前水深，m，取 h0.4m 取 36 个 0.185sin60 35.9 0.020 0.4 0.6 n 校核过栅流速： max sin0.185 sin60 0.598/ 0.020 0.4 36 Q vm s bhn 2栅槽宽度 设栅条宽度： =20=0.02 =Smmm b 则栅槽宽度： =1=0.0236-1 +0 02 36=142 B S nbnm（）. 3进水渠道渐宽部分的长度 进水渠宽，其渐宽部分开角度 a1=20 max 1 0.185 =0.77 0.4 0.6 Q B hv 1 1 1 1.420.77 =0.89m 2tan2tan20 BB L 4栅槽与出

47、水渠道连接处的渐窄部分长度 = 2 1 2 L L 0.89 0.45 2 m 5过栅水头损失 10 hkh 2 0 sin 2g h 式中： h1过栅水头损失，m h0计算水头损失，m g重力加速度，9.81m/s2 k系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增大的倍数，一般 k=3 阻力系数，与栅条断面形状有关，当为迎水面为半圆 4/3 b S 形断面时， 4/3 2 1 sin 2g S hk b 4/3 2 0.020.6 1.833sin60 0.0202 9.81 =0.087m 6栅后槽总高度 设栅前渠道超高 h2=0.3m 12 =0.4+0.087+0.3=0.787Hhhhm 式中

48、：H栅后槽总高度，m h栅前水深，m 7栅前渠道深： 12=0.4+0.3=0.7 Hhh 8栅槽总长度 1 12 0.5 1.0 tan H LLL 0.7 0.89+0.45+0.5+1.0+ tan60 =3.24m 9每日栅渣量 W 计算 在格栅间隙 20mm 的情况下，设栅渣量为每 1000m3污水产 3栅渣。 max1 86400 = 1000 z QW W K 0.185 0.07 86400 = 1.60 1000 3 =0.69930.7/md ，所以宜采用机械清渣。 33 =0.7/0.2/Wmdmd 第二道格栅： 1栅条的间隙数，同上，个36n 2栅槽宽度 设栅条宽度：=

49、10=0.01 , =16=0.016Smmm bmmm 则栅槽宽度： =1=0.0236-1 +0 016 36=1.276 B S nbnm（）. 3进水渠道渐宽部分的长度 进水渠宽，其渐宽部分开角度 a1=20 max 1 0.185 =0.77 0.4 0.6 Q B hv = 1 1 1 2tan BB L 1.2760.77 2tan20 =0.6950.70mm 4栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 = 2 1 2 L L 0.70 0.35 2 m 5过栅水头损失 10 hkh 2 0 sin 2g h 式中过栅水头损失，m 1 h 计算水头损失，m 0 h 重力加速度，9.8

50、1m/s2g 系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增大的倍数，一般k=3k 阻力系数，与栅条断面形状有关，当为迎水面为半圆形断 4/3 b S 面时， 4/3 2 1 sin 2g S hk b 4/3 2 0.020.6 1.833sin60 0.0162 9.81 =0.117m 6栅后槽总高度 设栅前渠道超高 2=0.3 hm 12 =0.4+0.117+0.3=0.817Hhhhm 式中：H栅后槽总高度，m h栅前水深，m 7栅前渠道深 12=0.4+0.3=0.7 Hhh 8栅槽总长度 1 12 0.5 1.0 tan H LLL 0.7 0.70+0.35+0.5+1.0+ tan60

51、 =2.95m 9每日栅渣量 W 计算： 在格栅间隙 16mm 的情况下，设栅渣量为每 1000m3污水产 3 栅渣。 max1 86400 = 1000 z QW W K 0.185 0.10 86400 = 1.60 1000 3 =0.9991.0/md ，所以宜采用机械清渣。 33 =1.0/0.2/Wmdmd 格栅选择回转式格栅除污机两台。其技术参数见下表： 表表3-3 GSLY-300 回转格栅除污机技术参数回转格栅除污机技术参数 型号 电机功率 kw 设备宽度 mm 设备总宽度 mm 耙齿节距 mm 沟深 mm 安装 角度 GSLY-300 30088010015356075 3

52、.4 泵房设计泵房设计 污水泵房用于提升污水厂的污水，以保证污水能在后续处理构筑物内畅通的流 动，它有机器间、集水池、格栅、辅助间等组成，机器间内设置水泵机组和有关附 属设备，格栅和吸水管安装在集水池内，集水池还可以在一定程度上调节采水的不 均匀性，以便水泵连续均匀工作，格栅作用是阻拦水中粗大的固体杂质，以防止杂 物阻塞和损坏水泵，辅助间一般包括贮藏室、修理间、休息室等。 污水泵站的特点：连续进水，水量较小，但变化幅度大；水中污杂物含量多， 对周围环境的污染影响大。所以污水泵站应该使用适合污水的水泵和清污量大的格 栅除污机，集水池要有足够的调蓄容积，水泵的运行时间长，应考虑备用泵；泵站 的设计

53、应尽量减少对环境的污染，站内要提供较好的管理、检修条件。 （1）泵房形式选择条件 1由于污水泵站一般为常年运转，大型泵站多为连续开泵，小型本站除连续开 泵运转外，亦有定期开泵间断性运转，故选用自灌式泵房较方便。只有在特殊条件 下才选用非自灌式泵房。 2流量小于 2m3/s 时，常选用下圆上方形泵房，其设计和施工都有一定经验， 故被广泛选用。 3大流量的永久性污水泵站，选用矩形（或组合型）泵房，由于工艺布置合理， 管理方便。 4分建与合建式泵房的选用，一般自灌启动时应采用合建式泵房；非自灌启动 或因地形地物受到一定限制时，可采用分建式泵房。 5日污水量在 500 m3以下时，如某些仓库、铁路车站

54、、或人数不多的单位、 宿舍，选用较简便的小泵站。 （2）泵房布置原则 1) 泵房内力求美观，管线简捷。 2) 吸水管尽量不拐弯，以减少水头损失。 3) 泵房内扬水管架高，以便管理与维修。 4) 管线进出泵房设置导管，导管内设短管，以利于维修。 5) 扬水管室内设在冰冻线以上，出泵房下降到冰冻线以下，且应考虑保暖。 6) 考虑工作人员管理方便，泵房内应设值班室，配电室。 7) 值班室，配电室在楼上，以改善工作人员的工作环境。 8) 泵房内还应设置起吊设备。 9) 主要机组的布置和通道宽度，应满足机电设备安装、运行和操作的要求。 （3）集水池设计 全日制运行的污水泵房，集水池容积是根据工作水泵机组

55、停车时启动备用机组 所需的时间来计算的，也就是由水泵开停次数决定。当为人工管理时，每小时水泵 开停次数不宜多于 3 次，当为自动控制是又电机性能决定。 小型污水泵房由于夜间流量小，通常在夜间停运，此种情况下集水池容积必须 能偶容纳夜间流量。 集水池的容积在满足安装格栅、吸水管的要求、保证水泵工作是的水利条件及 能够及时将流入的污水抽走的前提下，应尽量减小些，以降低造价，减轻污染物的 沉积腐化。 集水池一般设有污泥斗，池底做成不小于 0.01 的斜坡，坡向泥斗。平台上应有 供吊泥用的梁钩、滑车。 集水池与机器间合建时应做成封闭式，池内设通气管，通向池外，并将管口做 成弯头或加罩，高出室外地面至少

56、 0.5m，以防雨水或杂物入内。有条件是可在通气 管上加生物填料的防臭措施13。 3.4.1 水泵设计水泵设计 本设计采用干式矩形半地下式合建式泵房，它具有布置紧凑、占地少、结构较 省的特点。集水池和机器间由隔水墙分开，只有吸水管和叶轮浸没在水中，机器间 经常保持干燥，以利于对泵房的检修和保养，也可避免对轴承、管件、仪表的腐蚀。 （1）流量的确定： 333 10000 1.6016000/666.7/0.185/ max Qmdmhms 本设计拟定选用 3 台泵（2 用 1 备） ，则每台泵的设计流量为： 3 = /2=0.185/2=0.0926/s=92.6 /Q QmL s （2）扬程的

57、估算 集水池最低工作水位与所需提升最高水位之间的高差： 01 =-( +/ - -)=45-(35+0.5 0.75-0.087-2)=11.71h hhDh D h Hm 其中： H集水池有效水深，m，取 H=2m； h0出水管提升后的水面高程，m，取 h0=45m； h1进水管管底高程，m，取 h1=35m； D进水管管径 mm，由设计任务书 D=500mm； h/D进水管充满度，由设计任务书 h/D=0.75； h经过粗格栅的水头损失，m，取 h=0.087。 由于资料有限，出水管的水头损失只能估算，设总出水管管中心埋深 3 米，局 部损失为沿线损失的 30%，则泵房外管线水头损失为 0

58、.56m。泵房内的管线水头损 失假设为 1.5 米，考虑自由水头为 1 米，则水头总扬程： HZ=1.5+0.56+11.71+1=14.71m。 3.4.2 吸压水管路实际水头损失的计算吸压水管路实际水头损失的计算 设计依据： 1) 2.0m/s，安装要求有向水泵不断向上的坡度； 2) 2.5m/s； 3) 吸压水管实际水头损失不大于 2.5m/s。 （1）由 3，吸水管选用 DN=350mm 的铸铁管，压水管为 DN=300mm 的铸铁管： 22 44 0.0926 =0.963 / 3.14 0.35 Q vm s D 吸 22 44 0.0926 =1.311 / 3.14 0.30

59、Q vm s D 压 水泵进出口直径分别为 300mm，250mm： 22 44 0.0926 =1.311 / 3.14 0.30 Q vm s D 吸水口 22 44 0.0926 =1.887 / 3.14 0.25 Q vm s D 压水口 （2）吸水管路损失 吸水管上有： 一个喇叭口 Dg=1.5350=525mm ，1 =0.1； Dg350 的 90 弯头一个，2 =0.6； Dg350 的闸阀一个，3 =0.07； Dg350300 的偏心渐缩管一个，4 =0.19； 吸水喇叭口流速： 1 2 4 0.0926 =0.428/ 3.14 0.525 vm s 222 2 0.1

60、 0.4280.600.070.190.9630.19 1.311 =0.058 22 9.81 i v hm g 局部 设吸水管管长 3m，则 5.11 =3=0.015m 1000 hi l 沿程 吸水管总损失： 1 0.0580.0150.073hm （3）压水管路损失 压水管上有： Dg300250 的渐缩管一个，1=0.25； Dg300 的截止阀一个，2 =3.0； Dg300 的闸阀一个，3 =0.07； Dg300 的 90 弯头两个，4 =0.59； 压水喇叭口流速： = h局部 g vi 2 2 22 0.25 1.8870.253.00.070.59 21.311 =0.