500Td屠宰废水处理工程.docx
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500Td屠宰废水处理工程
500T／d屠宰废水处理工程
设
计
方
案
环保实业有限公司
二零一三年四月二十四日
第一章概述
1.1.项目概述
1.1.1.
建设内容：
新建500m3/d污水治理设施。
1.1.2.项目概况
公司占地面积XXX亩，建成投产后，年屠宰生猪50万头。
生猪在屠宰过程中将产生一定量的废水,废水主要来自生猪屠宰前临时圈养冲洗水、屠宰后清洗、解体冲洗、内脏清洗和地面冲洗以及粪便等废水。
该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,造成水体发黑变臭，影响环境和农业灌溉。
该公司领导对环境污染问题非常重视，在项目建设之初即考虑到公司在生产过程中所产生的废水污染问题，因此，委托我公司制订一套该废水的治理方案。
针对该屠宰场废水性质和排放要求并结合我公司多年来治理国内同类型企业废水的成功经验，从降低废水处理工程造价和运行成本目标出发，采用先进的废水治理技术和设备，本着此原则拟定了该废水治理的方案文件，供企业和有关部门领导审议。
1.1.3.项目范围
主要包括从治理工程的进水口至出水口的工艺、构筑物、设备、电气、仪表等的设计、图纸、工程报价、项目调试等技术文件。
1.2.设计依据
1.2.1.编制依据
公司提供的资料和数据：
《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》（1984年5月）
《中华人民共和国水污染防治实施细则》（1989年7月）
《肉类加工工业水污染物排放标准》（GB13457-1992）
《污水综合排放标准》（GB8978-1996）
《室外排水设计规范》（GBJ14-87（1997版））
《地表水环境质量标准》（GB3838－2002）
《工业企业设计卫生标准》（TJ36-79）
《中华人民共和国清洁生产促进法》
《建设项目环境保护设计规范》国环字第002号文
《国务院关于环境保护若问题的决定》国环发[1996]31号
《工业企业噪声控制设计规范》（GB3095-1996）
其余各专业规范等
同类行业同规模水质资料；
1.2.2.设计规范、标准
（1）J14-87《室外排水设计规范》（修订本）
（2）GB8978-2001《污水综合排放标准》
（3）GB50069-2002《给水排水工程结构设计规范》
（4）GB50010-2002《混凝土结构设计规范》
（5）GB50052-95《工业与民用供配电系统设计规范》
（6）GB50062-92《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》
（7）GB50054-95《低压配电装置及线路设计规范》
1.2.3.设计水量、水质
设计水量：
根据公司提供的数据，每屠宰一头生猪的用水量为0.3-0.4T左右,日屠宰生猪1500头，废水排放量约为450T/d,考虑废水日排放变化系数为1.1,污水处理系统每天24小时运行，故设计废水处理量为21T/h。
进水水质：
由于该公司未提供准确的进水水质污染物数据，参照国内同行业废水的水质特性,确定设计废水水质如下:
表一进水水质
项目
废水水质（mg/L）
CODcr
≤2000
BOD5
≤1000
SS
≤1000
PH
7--8
NH3-N
≤100
动植物油
≤120
表中单位均以mg/L计，PH除外。
1.2.4.污水排放标准
根据业主提供的环评资料及要求，废水经处理达到《XXX城市污水净化中心进水污染物浓度限值》的标准后，再排入下级城市污水净化中心进行深度处理达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级B标准后外排。
表二XXX城市污水净化中心进水浓度限值
项目
废水水质（mg/L）
CODcr
≤320
BOD5
≤160
SS
≤230
PH
6-9
NH3-N
≤28
动植物油
≤30
表中单位均以mg/L计，PH除外。
第二章污水处理设计原则
2.1.污水处理系统设计原则
●认真贯彻国家关于环境保护工作的方针和政策，使设计符合国家的有关法规、规范、标准。
●综合考虑废水水质、水量的特征，选用的工艺流程技术先进、稳妥可靠、经济合理、运转灵活、安全适用。
●污水处理系统平面布置力求紧凑，减少占地和投资。
●妥善处置污水处理过程中产生的污泥和其它栅渣、沉淀物，避免造成二次污染。
●污水处理过程中的自动控制，力求管理方便、安全可靠、经济实用。
●高程布置上应尽量采用立体布局，充分利用地下空间。
平面布置上要紧凑，以节省用地。
●严格按照厂方界定条件进行设计，适应项目实际情况要求。
2.2．污泥处理系统设计原则
●系统产生的污泥经浓缩脱水后运输至垃圾填埋场处理。
●工艺设计尽量减少系统污泥产生。
第三章污水处理系统工艺
3.1.废水属性分析及工艺路线的确定
生猪屠宰废水含有大量的污血、油块和油脂、毛、肉屑、骨屑、内脏杂物、未消化的食物和粪便等污染物，带有令人不适的血红色和使人厌恶的血腥味，是一种高浓度有机污染废水，成分复杂。
屠宰废水具有以下特点：
（1）、具有一定血红色，主要是由血造成；
（2）、具有血腥味，主要是由猪血和蛋白质分解造成；
（3）、含有大量的悬浮物，主要由肉屑、骨屑、内脏杂物、未消化的食物和粪便等形成；
（4）、含有较高的动物油脂；
（5）、含有大量大肠杆菌（因该工程处理后的污水排入双峰县城市污水净化中心进行深度处理后再外排，故本设计不考虑该项污染物的处理）。
根据废水特点及处理出水要求，该废水处理工艺宜采用物化+生化的处理工艺。
废水CODcr与色度较高，废水中油脂浓度超过40mg/L时，油脂粘附于生物膜表面，阻断废水与生物膜的接触，使生化去除效率下降；废水中含有的大量肉屑、骨屑、内脏杂物、未消化的食物和粪便等也不易生化，因此该废水必需采取必要的预处理及物化处理，尽量降低进入生物处理构筑物的悬浮物和油脂含量，再进行生化处理，确保生化处理的正常运行。
综上所述，我公司拟定如下处理工艺：
污水处理工艺流程图：
污水线路
污泥线路
3.2.废水工艺流程简介
屠宰废水中含有大量的血污、毛皮、粪便、未完全消化的饲料、泥沙等杂物，先用机械格栅予以拦截大块的漂浮物，屠宰场因为生产工序的因素，它的排水周期跟其它废水排放周期不同，水量时大时小，因此必须设置一个较大的调节池来调节水质水量以保证整套设施的正常运行，减轻对后续设施带来的冲击负荷；因为屠宰废水中含有大量的血污、油脂等大分子有机物，直接进入好氧将很难降解，为了减轻后续处理设施的负荷，因此需设置一座隔油沉淀池以去除废水中的油脂及固体悬浮物，降低后续处理系统负荷；经过隔油沉淀后的污水还含有一定量的油脂及小颗粒的悬浮物，为减轻后续生化处理系统的负荷，保证生化处理系统的运行，需通过气浮装置来去除废水中的这部分油脂及悬浮物；为保证气浮系统的正常运行，需在气浮系统前面设置一座集水井，通过水泵来调节气浮的处理量。
废水经过前期处理后，水中依然含有大部分的大分子有机污染物，因此需要进一步对其进行生物前期预处理（厌氧水解），降解为小分子物质，为后续好氧生化做准备，且考虑到废水中氨氮和总磷的含量高，因此必须采用缺氧—好氧的工艺，通过硝化—反硝化的交替运行来达到生物脱氮除磷的效果，此处通过设置水解酸化池将后续好氧处理出水的消化液回流至水解酸化池来实现。
废水经过水解酸化池后进入好氧池，好氧工艺采用接触氧化法，该方法是一种好氧生物膜法工艺，微生物以生物膜形式及悬浮态生长于水中，因此它兼具活性污泥及生物滤池二者的特点。
池内设置获得国家专利的JD型生物填料和曝气管路系统，并于曝气管路系统上安装微孔曝气器，该生物填料比表面积大，能附着大量的微生物（生物膜），挂膜快，脱膜容易,运行时丝条对空气泡能起到极好的切割作用，使大气泡切割成小气泡，可增加气液接触面积，促进氧的传递，从而提高处理效果。
微孔曝气器强度高，不易损坏，布气均匀，阻力损失小，抗腐蚀，氧的利用率高达15%以上，与JD型填料配合使用，可达到较大的节能效果。
因为填料的比表面积大，池内氧的利用率高，具有较高的容积负荷，而且耐冲击；生物接触氧化池不存在污泥膨胀问题，运行管理方便；生物接触氧化池内生物固体量多，当有机容积负荷较高时，其F/M可以保持在一定水平上。
在生物接触氧化池中，有机碳水化合物最终被分解成CO2和H2O；经过接触氧化工艺处理后的废水中还含有一定量的脱落生物膜及悬浮状的活性污泥，为保证最终出水SS的达标，故需设置一座沉淀池来进行固液分离。
本方案中主要污染物的去除措施如下：
CODcr、BOD5的去除：
主要通过气浮装置、水解酸化、好氧等工艺达到去除CODcr、BOD5的目的。
SS的去除：
主要通过隔油沉砂池及气浮装置达到去除SS的目的。
NH3-N的去除：
主要通过生化时的消化及反消化作用达到去除NH3-N的目的。
动植物油的去除：
主要通过隔油池和气浮装置达到去除动植物油的目的，并且部分通过厌氧降解的方法去除。
各单元处理效率预测一览表
（单位：
mg/L）
项目
COD
mg/L
去除效率
%
BOD
mg/L
去除效率
%
SS
mg/L
去除效率
%
NH3-Nmg/L
去除效率
%
机械格栅
2000
1000
1000
100
调节池
1900
5
950
5
900
10
隔油沉淀池
1710
10
855
10
810
10
浅层气浮
1197
30
680
20
160
80
兼氧池
957
20
540
20
160
10
26
74
好氧池
290
70
145
73
140
10
26
74
沉淀池
140
10
出水
290
145
130
26
标准
320
160
200
28
第四章污水处理系统构筑物、设备
4.1.格栅
为防止毛皮、碎肉、内脏杂物等大颗粒杂质堵塞后续设备及管道，故设置一道机械格栅，以保证后续设备的正常运行。
栅渣定期清除，作垃圾处理。
设计参数
格栅渠：
L×B×H=2.5m×0.6m×1.5m砼结构
主要设备：
回转式格栅GSHZ-500栅隙3mm
功率0.55KW主体材质：
SUS304
4.2.预曝气调节池
由于排水的周期性与水质的不均匀性，来自各时的水质、水量均不一样，一般高峰流量为平均处理量的2～8倍，因此为保证后续处理设施的正常运行和达到设计的出水水质，同时调节水量和均化水质，所以设置一座调节池。
停留时间：
HRT=8.5h
有效容积V有效=396m3
建设尺寸：
L×B×H=8.0m×5.0m×4.8m有效水深4.5m砼结构
主要设备：
曝气系统一套
4.3.隔油沉淀池
主要功能：
用于去除可以沉淀的固体悬浮物，同时分离污水中的浮油。
尺寸：
L×B×H=7.0m×3.0m×4.4m
沉淀面积：
A=21m2
停留时间：
HRT=3h
表面负荷：
1m3/m2·h（初沉隔油池表面负荷为1～3m3/m2·h）
主要设备：
行车式刮泥刮渣机1台
设备特性：
该机适应于同向流的平流式沉淀池中的污泥及浮渣的去除，刮泥机靠卷扬升降，刮浮渣耙靠电动推杆升降，达到刮泥刮渣目的。
传动部件在水面以上，检修方便，回程收起刮板，不扰动沉淀。
4.4.集水井
为了保证气浮系统的处理效果，必须对气浮系统进行定量进水，故设集水井一座
停留时间：
HRT=4h
有效容积V有效=128m3
建设尺寸：
L×B×H=7.0m×3.0m×4.4m有效水深4.0m砼结构
主要设备：
潜污泵两台（一用一备）
型号65WQ25-15-2.2流量Q=25m3/h扬程H=15m功率N=2.2kW
转子流量计一台型号LZB-65
4.5.气浮系统
气浮系统简介：
（1）用途：
DAF-50型组合气浮装置集凝聚、浮选、撇渣等于一体，是一种高效节能的水质净化设备。
广泛用于工业污水处理系统中，如：
造纸、食品、电镀、制革、针织、印染、毛纺、屠宰、石油、化工等。
（2）工作原理：
利用容器系统向水中溶入大量的空气，形成溶气水，进入待处理水中，减压释放后在水中形成大量的微细气泡，气泡将水中的杂质、油脂相互粘附，形成比重小于水的浮体，从而快速浮出水面，经刮渣装置撇除后，完成固液两相分离，使水质得到净化。
主要有池体、撇渣装置、工作平台装置、布水布气装置、集水装置、集电装置组成。
设备参数
气浮系统型号：
DAF-50处理量21m3/h
主体材质：
普通碳钢防腐加药系统两套
4.6.生化处理部分
生化处理采用水解酸化+生物接触氧化法处理工艺。
由于废水中有机物浓度较高，且含有大量大分子污染物，直接采用好氧处理会使处理效率偏低。
生化处理前段采用厌氧处理工艺，利用厌氧反应可使屠宰废水中大分子难降解有机物转化为水分子易降解的有机物，出水的可生化性能得到改善，这使得好氧处理部分的停留时间小于传统处理工艺。
与此同时，悬浮物被水解为可溶性物质，使污泥得到稳定处理。
考虑到硝化反硝化运行的条件,后续设一个水解酸化池。
气浮出水自流进入水解酸化池内，通过无机氧化物中的氧替代分子氧进行生物氧化作用，进一步将有机物分解，并且后续沉淀的污泥及部分好氧出水通过回流进入前端水解酸化池,近一步通过反硝化作用去除氨氮。
前端水解酸化池出水进入曝气池，通过曝气设备充入空气，空气中的氧溶解入污水使细菌产生好氧代谢反应。
曝气设备不仅传递氧气进入混合液，且使混合液得到足够的搅拌而呈悬浮状态。
这样，污水中的有机物、氧气同微生物能充分接触反应，在微生物的新陈代谢功能的作用下，污水中有机污染物得到去除，污水得到净化。
由于污水的生化性比较好，采用成熟的水解酸化和生物接触氧化组合的生化方法处理较合理。
该工艺具有容积负荷高，耐冲击负荷能力强，不易产生污泥膨胀，运行稳定，操作管理方便，运行费用低等优点。
水中呈溶解态、胶体态的有机成份在此能得到最大程度的降解。
水解酸化+生物接触氧化工艺具有如下特点：
（1）、具有多种净化功能，可有效去除有机污染物。
（2）、对冲击负荷有较强的适应能力，出水水质好且稳定，动力消耗相对较低。
（3）、操作简单、运行方便、易于维护管理。
（4）、污泥产生量少，污泥颗粒大，易于沉淀。
好氧池中采用弹性填料，其比表面积大，水流特性优越，不易堵塞，表面易挂膜，有利于提高生物膜的活性与生物量。
好氧池采用罗茨曝气机，并且在池底安装微孔曝气头，它能够有较高的氧传递效率，曝气均匀，并且使污水在池内不断循环，确保污水与生物膜充分接触。
曝气处理后硝化液回流至前端水解酸化池内进一步脱氮，在缺氧菌的作用下，使污水中的硝酸盐和亚硝酸盐还原成N2和H20，曝气池是一种活性污泥法和生物膜法组合的生物处理装置，通过低噪音的罗茨鼓风机提供氧源，通过放置填料，鼓风曝气，设回流系统，对氨氮、BOD5、磷的去除有显著的效果。
该系统的脱氮原理：
污水中的氨氮（NH3—N）95%以上是以NH4+形色存在，经鼓风曝气，首先由亚硝酸菌将氨氮转化为亚硝酸盐：
（亚硝酸菌）
NH4+＋1.5O2NO2－＋2H＋＋H2O
然后再由硝酸菌将亚硝酸盐转化为硝酸盐：
硝酸菌
NO2＋0.5O2NO3－
总的反应为：
NH4－＋2O2NO3＋2H＋＋H2O
以上反应在好氧段内进行，在水解酸化段，硝酸盐和亚硝酸盐通过兼氧微生物或厌氧微生物（如产碱杆菌、假单胞菌、无色杆菌等）进行反硝化脱氮，反消化菌利用NO3中的氧（又称为化合态氧或硝态氧），继续分解代谢有机污染物，去除BOD5，同时将NO3中的氮转化为氮气N2，这个过程可用下式表示：
反消化菌
NO3－＋有机物N2＋N2O＋OH
该系统的除磷原理：
厌氧段、水解酸化段占优势的非丝状储磷菌把储存的聚磷酸盐进行分解，并提供能量，大量吸附水中的BOD5，并释放出正磷酸盐，使厌氧段的BOD5下降，含磷量上升。
污水进入好氧段后，好氧微生物利用氧化分解获得的能动量，大量吸收状况释放的正磷和原水中的磷，完成磷的过渡积累，从而达到去除BOD5和除磷的目的。
设计参数
停留时间：
HRT=8.5
有效容积：
V有效=180m3
建设尺寸：
L×B×H=8.0m×5.0m×4.8m有效水深4.5m钢砼结构
配套设施：
JD型组合填料Φ150140m3填料支架一套
布水系统一套收水系统一套曝气系统一套
接触氧化池：
停留时间：
HRT=8.5h
有效容积为V有效=180m3
建设尺寸：
L×B×H=8.0m×5.0m×4.8m，有效水深4.5m钢砼结构
配套设施：
JD型组合填料Φ150140m3曝气系统一套布水系统一套收水系统一套填料支架一套
罗茨鼓风机：
3L42WDQ=10.88m3/min压力58.8Kpa
功率=18.5KW两台（一用一备）
4.7.沉淀池
沉淀池采用平流形式，经过好氧处理后的消化液流入沉淀池进行固液分离，主要沉降生化池中脱落的生物膜、活性污泥及部分细小的悬浮物质。
沉淀池的底部设置集泥斗,集泥斗中的活性污泥回流至前端生化系统以维持生化系统的污泥浓度，保证其生化反应能力，在回流活性污泥的同时也将消化液回流至水解酸化池进行反硝化，使氨氮得以去除，经过长期运行多余的污泥排至污泥浓缩池中。
沉淀池：
停留时间：
HRT=3.2
有效容积：
V有效=67m3
建设尺寸L×B×H=5.0m×3.0m×4.8m有效水深:
4.5m配套设备：
消化液回流泵型号ISW50-100IA
流量Q=22.3m3/h扬程H=10m功率N=1.1kW数量两台（一用一备）
斜板15m3材质U-PVC斜板支架一套
4.8.污泥浓缩池
污泥主要分为：
①、格栅渣和浮渣，通过粗细格栅从污水中截留下来的固形物称作格栅渣，其含水率较低，数量不大。
悬浮在隔油池和气浮池水面上的悬浮物质称为浮渣。
②、生物处理污泥，主要有剩余活性污泥、生物处理时脱落下来的生物膜和细菌群块等厌氧消化过程产生的污泥，上清液返回调节池再处理。
剩余污泥通过污泥脱水机进行脱水处理，经过脱水的干污泥外运填埋处理。
设计参数
建设尺寸：
L×B×H=5.0m×4.0m×4.8m砼结构数量：
1座
4.9.标准排放口
（1）功能：
便于监测部门取样监测。
（2）建设尺寸：
L×B×H=3.0m×1.0m×0.8m数量：
1座
（3）主要设备：
标准巴歇尔流量槽
4.10.值班控制室
（1）功能：
控制设备及人员休息
（2）建设尺寸：
L×B×H=4.0m×5.5m×3.3m数量：
一座
（3）主要设备：
设备控制柜
4.11.污泥脱水机房
（1）功能：
污泥脱水
（2）建设尺寸：
L×B×H=8.0m×5m×4m数量：
一座
（3）主要设备：
1、压滤机XMY50—800/U过滤面积50m3
自动液压保压一台
2、螺杆泵GL35-1流量Q=8m3/h扬程H=60m功率N=3.0kW数量两台（一用一备）
4.12.罗茨风机房
（1）功能：
生化系统曝气
（2）建设尺寸：
L×B×H=5.0m×3m×4m数量：
一座
（3）主要设备：
三叶罗茨风机型号3L42WD数量：
两台
轴流式风机（给风机房通风降温）型号T35数量：
两台
4.13.储药房
（1）功能：
储存污水处理药剂
（2）建设尺寸：
L×B×H=2.0m×5m×4m数量：
一座
4.14.组合气浮机房
（1）功能：
放置组合气浮机
（2）建设尺寸：
L×B×H=8.0m×5.0m×4.0m数量：
一座
（3）主要设备：
组合气浮机型号DAF-50数量：
一套
加药系统两套
备注：
该设备房可建于水解酸化池上。
第五章公用工程
5.1.概述
由于处于方案初步设计阶段,本废水处理站建、构筑物初定为理想状态下的空地，如需调整待方案确定后再根据甲方总体规划进行调整。
5.1.1.总平面布置
污水处理站占地面积约600m2，主体构筑物布置在满足生产、卫生、安全的前提下，功能分区明确，布局合理，运输便捷。
5.1.2.竖向布置
处理设施高程设计时污水尽可能减少提升次数,以节省运行费用。
5.2.土建
5.2.1.土地资料
由于甲方未能提供详细的地质资料，初定现场为理想空地,如果需要具体调整,有待施工图设计时全面考虑再做适当调整。
5.2.2.建筑设计
建筑设计在满足工艺生产要求条件下,本着合理、节约的原则，力求使用、美观。
5.2.3.结构设计
5.2.3.1.结构选型
在满足污水处理工艺生产、使用要求的条件下力求做到技术先进、经济合理、安全适用。
针对该工程的具体情况，各种水池采用自防水现浇钢混结构，建筑物采用砖实砌体结构和框架结构。
5.3.电气
5.3.1.设计范围
本工程包括污水处理站内各装置的动力配线、电气控制、室内外照明、接地等。
5.3.2.设计依据
《民用建设电气设计规范》（JGJ/T16-1992）
《低压配电设计规范》（GB50054-95）
5.3.3.供电电源
污水处理站为三级负荷,为交流380/220V低压供电,由甲方负责将低压进线电缆引至污水处理站配电室。
5.3.4.设备选型
设备选型应以先进、可靠、适用为原则，同时也应注意经济上的合理性。
电源控制采用集中控制柜。
5.3.5.电缆线路敷设
电缆比较集中的主干线采用电缆沟敷设或者电缆桥架架空敷设，电缆比较少而又分散的地方采用电缆穿管敷设。
5.4.自动控制
5.4.1.设计范围
根据污水处理站工艺要求，对有关设备及工艺参数进行测量、控制。
5.5.给排水
5.5.1.给水
污水处理站产生给水主要有以下几处：
（1）、化验值班室用水；
（2）、溶药用水；
给水管道由业主单位铺设到位。
5.5.2排水
污水排放口设检查井建成规范化排污口。
污水处理站沿主干道建雨水井以及雨水管，雨水收集后排入厂区雨水排放系统。
第六章工程概算及质量保证
6.1.工期计划
本工程计划总周期为130天，具体安排如下：
（1）施工图设计：
20天
（2）土建：
60天
（3）设备采购、加工：
60天（与土建同时进行）
（4）设备、管道安装：
20天
总建设周期：
100天（日历天）
调试：
30天
6.2.编制依据
6.2.1设备为厂家现价，包括运杂费、备品备件费和专用工器具等；
6.2.2类似工程的概预算及技术经济指标；
6.2.3现行有关其它费用定额、指标及价格。
6.3.建<构>筑物一览表
序号
项目名称
规格（M）
长×宽×高
单位
数量
概算
（万元）
备注
1.
格栅池
3.0×0.6×1.5
m3
4.5
0.30
钢砼结构
2.
预曝气调节池
8.0×5
升级会员 