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1、忠縣威旺集團屠宰場廢水整改處理工程設計方案二0一0年五月一、項目概況本工程為忠縣威旺集團屠宰場廢水處理整改工程。設計范圍為在原有廢水處理工程的基礎上，充分利用原有設施及設備加以改進廢水進口至排放口間的工藝，包括增添廢水收集系統、格柵井、廢水池蓋加固處理、廢水處理構筑物改造、出水口至市政管網口段的整改等；原有廢水處理設備、配套設備以及連接管道、控制系統等進行充分利用。浮油、脫水污泥等外運工作由建設單位負責處理。二、工程設計情況概況2.1設計指導思想2.1.1嚴格執行環境保護的各項規定，確保經處理后污水的排放水質達到國家及當地有關排放標準；2.1.2本著技術先進，運行可靠，操作管理簡單的原則選擇污2、水處理工藝，使靈活性、先進性和可靠性有機地結合起來；2.1.3 用成熟的先進技術工藝，同時充分考慮污水的沖擊負荷對系統的影響，使處理系統的穩定性較好；2.1.4 強化除臭措施，避免二次污染;2.1.5平面布置和工程設計時，布局力求緊湊、簡潔，工藝流程合理通暢，盡可能縮短建、構筑物間的管路距離；2.2廢水污染源強分析屠宰場廢水主要來自屠宰車間、分割肉加工車間、廠區生活污水等，廢水中主要含有血液、油脂、碎肉、蓄毛和糞便等，屬于高濃度有機廢水。一般肉加工廢水呈紅褐色、具有較強的腥臭味，含有較多的病源微生物。廢水水量一般在一天內變化幅度較大，發生量平均為2050t/d，廢水主要特征污染物含量見下表： 3、廢水特征污染物含量項目水量CODBOD5氨氮油脂SSpH備注單位m3/dmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/L企業廢水3050800120030080015321502503008005.87.9三、工藝設計3.1 設計進出水水質因業主未能提供詳細的水質資料，進水參考重慶市同等規模工程廢水水質。由于忠縣州屏污水處理廠已建成投入使用，本工程污水經處理達到污水綜合排放標準（GB 8978-1996）的級排放標準后，排入污水管網集中到州屏污水處理廠進行處理。設計進水水質及排放標準如下表： 表2.1-1 設計進出水水質項目水量CODBOD5油脂SSpH備注單位m3/dmg/Lmg/Lmg/Lmg/L4、設計進水3085012006508501502504008005.87.9設計出水30400200502506.57.5排放標準/5003001004006.08.53.2 工藝選擇3.2.1 屠宰廢水的特點 屠宰廢水一般具有以下特點： 1、屠宰廢水一般呈紅褐色，有難聞的腥臭味，其中含有大量的血污、油脂類、毛、肉屑、內臟雜物、未消化的食物、糞便等污染物，固體懸浮物含量高。 2、屠宰廢水有機物含量高，可生化性好，但其中高濃度有機質不易降解，處理難度較大。屠宰廢水中的營養物質主要是氮、磷，其中但主要以有機物或銨鹽形式存在，而磷主要以磷酸鹽的形式存在。3.2.2 屠宰廢水常見處理辦法 1、化學法 常5、用于處理屠宰廢水的化學法主要有水解、混凝沉淀等，此法一般作為廢水的預處理，也可作為廢水的最終處理。 1）堿性水解和酶水解 該法使用堿性物質或酶水解以減少廢水中的脂肪顆粒，常作為屠宰廢水的預處理。通常采用石灰、氫氧化鈉、胰脂肪酶、細菌酶等，其中石灰經濟實用但是會產生大量的廢渣；用氫氧化鈉進行預處理時，控制氫氧化鈉的質量濃度在150300mg/L范圍內，可使平均脂肪顆粒降到處理前脂肪顆粒的73%7%；用胰脂肪酶進行預處理效果最佳，可使脂肪顆粒粒徑最大降到處理前廢水脂肪顆粒的60%3%，而且胰脂肪酶更適用于水解牛肉脂肪；用細菌酶處理，細菌酶的使用量較多時才能達到明顯的水解效果。但使用堿性水解處理屠宰6、廢水會導致廢水的pH值出現波動，難以控制，使后續生物氧化法等工藝不易正常運行。 2）混凝處理 常用的混凝劑有鋁鹽、鐵鹽等，其中聚合硫酸鐵混凝處理屠宰廢水效果較好，為減少鋁鹽的使用量，也可用聚合氯化鋁（PAC）和聚乙烯銨混合作為混凝劑。在聚合硫酸鐵的合成中，加入任意比例的鋁鹽和一定比例的硅酸鹽，以及少量的聚丙烯酰胺聲稱一種新混凝劑CPFA-CS，此復合無機高分子混凝劑具有較寬的pH值和溫度適用范圍，用它作為混凝劑處理屠宰廢水，COD和色度去除率分別可達75%和95%以上，一次混凝處理即可達到或接近廢水綜合排放標準。 單純的混凝處理存在一個明顯的問題就是屠宰工序中產生的血水難以除去，并且同時產生大7、量的污泥和廢渣。所以如果在使用混凝劑處理前先對屠宰廢水進行適當變性處理，在采用硫酸亞鐵和氧化鈣復合混凝劑處理，出水COD的質量濃度可以降到很低，有較好的處理效果，且此法簡便、高效，有較好的環境效益，但是該法處理的廢水限于COD濃度小于1000mg/L。 混凝法處理廢水處理成本低，低溫下具有較好的處理效果，多用于處理濃度較低的廢水，或作為高濃度廢水預處理，以降低后續的生物處理的負荷。 2、生物法 跟據屠宰廢水的水質特點可以看出其具有較好的可生化性，且有機物含量、有機元素種類和pH值等方面都較適合于采用生物法進行處理，因此目前在屠宰廢水處理技術的選擇上，生物法是經濟有效的處理方法。 1）好氧生物處8、理法 傳統的活性污泥法COD去除率一般在80%左右，BOD為90%，處理后的廢水一般難以達到廢水綜合排放標準，而采用序批式間歇活性污泥法（簡稱SBR法）可大大突破這一界限。SBR法用于屠宰廠廢水處理，COD去除率可達95%以上。在SBR法的基礎上進行改進后出現了二段SBR法，其特點是系統設兩段SBR池串聯，分別培養出適宜于不同的生化條件下的微生物，使得污染物在兩段SBR池中都得到充分降解。該法對水質水量的變化適應能力強，運行靈活，抗沖擊能力強，出水的水質穩定，以實現自動化控制。 SBR法處理屠宰廢水是一種較為經濟有效的方法，但由于屠宰廢水含有大量的油脂、血水，碳氮比和碳磷比大，氮、磷相對不足，9、此時易產生油性泡沫而使污泥松散和指數增高，易出現高粘性膨脹而導致污泥流失問題；為獲得較高的脫氮效果，SBR工藝必須設有攪拌裝置，且不可避免的存在污泥上浮現象；另外該方法對油、SS、色度的去除效果并不理想，必須輔以一定的前、后處理工序，因此氣浮除油脂成為SBR法處理屠宰廢水所必須的處理單元；廢水經過SBR法處理后，其中氨氮含量仍然很高，必要時可在該工序后輔以化學方法除去。2） 生物膜法 序批式生物膜法具有良好的反硝化脫氮功能，水力條件好，抗沖擊負荷強，生物濃度高，可適合世代時間較長的硝化菌生長。在相同運行條件下，生物膜系統處理效果優于活性污泥系統，其COD、BOD5和油脂去除率分別可達97%、910、9%和82%，出水水質可達廢水綜合排放二級標準。達到相同的污染物去除率時，生物膜系統的運行管理更方便，且克服了活性污泥系統存在的一些問題，例如，該方法不會存在污泥流失問題，不需要設置攪拌裝置即可達到脫氮效果，且不存在污泥上浮現象。但序批式生物膜法對油脂、SS、色度的去除有限，故要設除油脂池和濾柱。 3）其他好氧處理法 采用好氧生物處理有機廢水，需要足夠的供氧量，但是傳統的供氧方式難以滿足較高濃度的有機廢水對氧的需求。20世紀80年代國外學者在總結深井曝氣和生物接觸氧化法各自的優缺點的基礎上，開發了壓力生物接觸氧化法。此法通過提高反應器（壓力生物接觸氧化器，配有空壓機等壓力裝置）內的壓力，加快了11、氧的轉移速率，適合處理中濃度有機廢水。此法具有反應速度快，占地面積小，基建費用低，運行管理方便及出水水質穩定等優點。 3、厭氧生物處理 厭氧生物處理法主要用于處理高濃度有機廢水，在屠宰廢水的處理中使用很多種改進的厭氧法。與好氧法相比，厭氧法在獲得同樣高的BOD去除率條件下具有成本低，產生的污泥少、穩定、易脫水，占地面積小，操作方便，且產生的甲烷可作為燃料再利用的優點。但常用的UASB，AF，ASBR等高校厭氧反應器受廢水中懸浮固體及其油脂、脂肪濃度的影響較大。如果廢水中含有的氨氮濃度較高，或者厭氧分解有機物過程中產生的氨氮較多，使得水質達不到排放標準，就必須采用組合工藝（如下介紹）。 4、組合12、工藝處理 為了既獲得更好的處理效果，又可以降低處理成本，屠宰廢水的處理往往采用多種方法相結合的工藝。 1）加壓生物接觸氧化-混凝沉淀組合工藝，該工藝適合處理中濃度的屠宰廢水，廢水先經過加壓生物接觸氧化后，提高廢水中的溶解氧和有機物的降解速率，再經混凝沉淀后可達到二級排放標準。該工藝處理中濃度廢水效率較高，但處理成本高，難于維護和管理。 2）二段高速上流式厭氧污泥床（DAF-UASB）法是在單個UASB法上的改進工藝，適合處理含高濃度懸浮固體、脂肪顆粒和油脂的屠宰廢水。二段高速上流式厭氧污泥床（UASB）法的第一階段為使用絮凝狀污泥的UASB反應器，可以去除脂肪顆粒、油脂等不溶解的COD，第二階13、段為使用顆粒污泥的UASB反應器，去除溶解性的COD，此法COD去除率可達90%以上。 3）水解酸化-生物吸附再生-接觸氧化工藝，該工藝適合于處理高濃度、水質水量變化較大的廢水。 一般COD去除率可達95%以上，該法采用AB兩段組合工藝，A段負荷高，污泥絮體具有較強的吸附能力和良好的沉降性能，抗沖擊負荷能力很強，對有毒物質的影響具有很大的緩沖作用，但是污泥量較高，需采取相應的污泥處理措施，B段二沉池出水中的少量難沉降的脫落生物膜通過氣浮處理進一步去除，以提高出水水質。 4）CAF渦凹氣浮-SBR法采用機械格柵去除了大部分固體污染物，避免了大塊固體顆粒影響氣浮、曝氣工藝，大大降低了后續工藝的處理14、負荷，然后機械過濾把關，保證了出水穩定達標，再經過氣浮池和SBR塔。該工藝綜合了CAF和SBR的優點，CAF氣浮系統操作彈性大，抗沖擊負荷能力強，出水穩定，對于污染物濃度較低的原水，僅采用CAF系統即可滿足水質的排放要求，可以在一定時間內運行SBR塔，節省運行維和費用。 5）升流式厭氧污泥床過濾器（UASBAF）-序批式活性污泥法（SBR）工藝，該工藝是適用于水質波動較大、蛋白質含量高的廢水處理。其中升流式厭氧污泥過濾器是將升流式厭氧污泥床（UASB）和厭氧濾池（AF）組合為一體的反應器，適用于間歇進水的屠宰廢水，容積負荷（以COD計）為0.1140.346kg/（m3•d）；而S15、BR為序批式活性污泥法，在同一池內按進水、反應、沉淀、排水分階段周期進行，耐水量水質沖擊負荷。SBR非常適用于屠宰廢水每天有規律地間歇排放的特點。有機物先經過UASBAF厭氧消化后，分解生成的氨氮經過SBR后去除率達68.8%。 該工藝具有工藝流程簡單、耐沖擊負荷、運行管理簡便、工程造價省和運行費用低等特點，適合于小型肉類加工廠的屠宰廢水處理工程。 3.2.3 A/O生化工藝 根據本工程屠宰廢水的特點和實際生產情況，主體工藝采用A/O工藝。 A/O工藝即為兼氧與好氧相結合的處理工藝。設置A段的主要目的是對廢水的兼氧處理，將廢水中少量不可生化有機物降解為可生化有機物，從而提高廢水的可生化性，提高16、處理效果。O段則主要用于COD、BOD的去除。廢水中大部分污染物，通過生化處理后得以去除。 O段的好氧生物處理采用生物接觸氧化法。生物接觸氧化法又稱為淹沒式生物濾池，是一種介于活性污泥法與生物濾池之間的生物膜法工藝。接觸氧化池內設有填料，部分微生物以生物膜的形式固著生長于填料表面，部分則是絮狀懸浮生長于水中，生物膜自長自落。生物接觸氧化裝置的主要優點為：由于填料的比表面積大，池內的充氧條件良好，生物接觸氧化池內單位容積的生物固體量高于活性污泥法曝氣池及生物濾池，因此，生物接觸氧化池具有較高的容積負荷。由于相當一部分微生物固著生長在填料表面，生物接觸氧化池不需要設污泥回流系統，也不存在污泥膨脹問17、題，運行管理方便。 3.3工藝流程 根據屠宰廢水水量、水質及處理要求，本方案采用A/O主體生化工藝，輔以隔油池和曝氣調節池相結合的思路，工藝流程如圖下所示：屠宰廢水 隔 油 池泥渣截留池污 泥生活廢水 調 節 池外 運水解酸化池廢厭氧生物濾池 氣接觸氧化池 接入雨水管高空排放 出水排放 屠宰廢水處理工藝流程圖3.4流程說明3.4.1 格柵井、隔油池 屠宰廢水首先經過格柵井，以去除毛、碎肉及各種大體積污染物等，之后進入隔油池，在隔油池內部分油脂類污染物依靠重力作用實現油水分離，浮油收集處理，清水自流進入曝氣調節池。 調節池 廢水在調節池內均勻水質水量，調節池內設置曝氣裝置，對廢水實現預曝氣，去除18、部分有機污染物，改善廢水生化條件，池內可投加二沉池的回流生化污泥。3.4.3 A/O生化系統經過調節池后的廢水依次通過水解酸化池、接觸氧化池，生化反應徹底去除廢水中有機污染物，接觸氧化池末端設置二沉池，池內泥水混合物進行分離，底部生化污泥回流至前端各生化反應池，剩余污泥排放至污泥濃縮池；上清液水質符合排放標準，經排放口納管排放。 各生化池內設置生物填料，為微生物生長提供棲息、增殖場所，良好的生物膜還具有較強的抵抗沖擊負荷的能力。3.5主要構、建筑物設計尺寸及設備泥渣截留池為地下磚砼結構，調節池、水解酸化池、接觸氧化池、斜沉池合建為組合處理池，組合池為地下式鋼砼結構。各池體尺寸及設計參數、功能配19、置等如下：3.5.1 泥渣截留池功能說明 攔截泥沙、碎肉、蓄毛池體尺寸 4.0 m3.0m2.5m（深），有效水深2.5m有效容積22.5m3水力停留時間2小時配置說明設置格柵井，設置粗細格柵各一道；3.5.2 調節池功能說明 調節水質水量，改善廢水生化條件池體尺寸 6.8 m2.1m3.3m（深），有效水深2.8m有效容積38.8m3水力停留時間24小時設置隔油池；3.5.3 水解酸化池功能說明 利用水解酸化菌、細菌等兼氧微生物對廢水中有機污染物進行降解，提高廢水可生化性能。池體尺寸 6.8 m2.1m3.3m（深），有效水深2.6m有效容積 35.5m3配置說明兼氧生化池內部設置生物填料，20、生物填料33m3，為微生物的生長增殖提供場所；3.5.4 接觸氧化池功能說明 利用好氧微生物對廢水中有機污染物進行徹底降解，確保廢水達標排放。池體尺寸6.8 m2.7m3.3m（深），有效水深2.5m有效容積45.5m3配置說明接觸氧化池內部設置生物填料42m3，為好氧微生物的生長增殖提供場所；3.5.5 斜沉池功能說明 處理出水與生化污泥進行泥水分離池體尺寸 3.08m2.1m3.3m（深）配置說明 沉淀池底部設置泥斗，泥斗角度不低于55；沉淀池上部設置出水堰；沉淀池設置污泥泵，用于物化污泥的輸送，Q=5.0m3/h，H=10.0m，一用一備。3.6主要設備一覽表序號名稱型號規格數 量使用位21、置備注1格柵e=25mm，e=1025mm2臺泥渣截留池2穿孔曝氣管2套好氧池3污泥回流泵Q=5.0m3/h，H=10.0m 2臺斜沉池4生物填料20075m3厭氧池 好氧池5填料支架30厭氧池 好氧池四 工程投資估算本投資估算為新增屠宰廢水處理構筑物、原廢水構筑物的整改設備及廢水處理池的清理等的投資。4.1 設備清單序號名稱數量型號、規格單價（萬元）合計（萬元）1格柵2臺鋼制格柵0.20. 402彈性填料75m3L=2.5m，d=150mm0.032.253穿孔曝氣管2套200mm0.050.104填料支架300.010.305濾板1套0.050.056合計2.704.2 土建匯總清單序號名22、稱型號 規格數量價格（萬元）1廢水處理池清理7.0m9.3m3.3m1座2.5782泥渣截留室4.0m3.0m2.5m1座1.5453處理池蓋鋼筋砼7.0m9.3m0.12m1座0.402合計4.5254.3 工程投資估算序號項目工程報價（萬元）（一）一類費用7.225（1）設備材料2.700（2）土建費用4.525（二）二類費用0.595（3）工程設計費【（一）3%】0.217（4）工程調試費【（一）5%】（5）人員培訓費（6）工程安裝費【（1）10%】0.270（7）設備運輸費【（1）4%】0.108（三）其它1.593（8）稅收【（一）（二）5 %】0.391（四）工程總投資【（一）（二）（三）】8.2114.4 工程總投資威旺集團屠宰廢水處理整改工程污染治理設計方案總投資為8.211萬元。