永年屠宰项目废水方案.docx

1、永年屠宰项目废水方案屠宰项目废水处理工程技术方案 二一六年三月1 工程概况1.1 项目概况该企业以肉类加工为主，是一家集生猪饲养、生猪屠宰加工、低温冷藏、熟食加工为一体的肉食品加工企业。生产废水主要来源于屠宰前冲洗活性牲畜产生的废水、屠宰过程中产生的冲淋废水、热烫废水以及清洗废水；炼油加工废水；肉制品加工车间排出的原料肉解冻水、杀菌水、车间、设备冲洗水、消毒水。屠宰废水不加处理直接排放将造成环境水体缺氧，使水生生物窒息死亡，给环境带来巨大的危害。受企业的委托，我公司本着技术先进、工艺合理、经济实用、运行可靠等原则，在经过充分的现场调查，并参照多年相关废水处理经验的基础上，编制了本技术方案。1.

2、2 污染源调查与分析废水产生有明显的不连续性，每个季节以及每天的不同时段都不相同，节假日产生量较大，废水中含有大量的血污、猪毛、骨屑、肉屑、内脏、肠容物以及粪便等污染物，固体悬浮物含量较高，有机物浓度高，油脂含量大，废水呈红褐色并有腥臭味，属于较典型的有机污水 ，可生化性好。2 设计依据原则及范围2.1 设计依据（1）城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918-2002（2）室外排水设计规范 GBJ14-87（3）建筑结构设计统一标准 GB50068-2001（4）混凝土结构设计规范 GB50010-2002（5）建筑地基基础设计规范 GB50007-2002（6）低压配电设计规范 GB50

3、054-95（7）工业金属管道设计规范 GB/T50316-2000（8）建设项目环境保护设计规定（9）环境工程手册（水污染防治卷）(10) 肉类加工工业水污染物排放标准 GB13457-922.2 设计原则（1）认真贯彻国家有关环境保护的各项方针政策，严格执行国家及地方环境保护标准和规定；（2）根据企业所排放废水的水质特点、排放标准等要求，采用成熟可靠的工艺技术、设备，力求最大程度地发挥工程效益；（3）采用高效节能、简便易行的废水综合治理措施，改善企业及周边环境，达到环境的协调统一；（4）全面系统地解决企业废水处理问题，在确保出水质量的前提下尽量降低能耗，节省投资；（5）结合各方面的要求，因

4、地制宜，合理布局，在满足工艺流程的条件下，力求布置紧凑合理，联系方便，与厂区环境协调统一；（6）认真考虑运行成本的问题，尽量选用能耗较低的设备，降低运行费用，减少处理成本；（7）尽量满足机械化、自动化程度高的要求，减少工人劳动强度。2.3 设计范围根据该企业的实际情况，确定本废水处理工程的设计范围及内容包括：（1）废水处理厂总平面布置及规划；（2）各处理单元废水处理工艺流程的选择、确定，工艺参数、设备选型；（3）各处理单元废水处理土建设施、设备、管道安装设计及统计；（4）各处理单元配套、相关公用设施设计。3 设计任务及要求3.1 设计规模根据建设方提供的资料，本废水处理厂设计处理规模为300m

5、3/d，计12.5m3/h，本次按13m3/h设计。设计进水水质如表3-1所示。3.2 设计原水标准根据公司提供的有关废水水质资料和要求，设计原水水质如表3-1所示。表3-1 设计原水水质水质指标CODCr（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）NH3-N（mg/L）动植物油（mg/L）大肠杆菌（个/L）pH企业排水水质6000300040001506001106693.3 设计出水标准根据环境影响评价的要求，处理出水达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）表1中的一级A标准，如表3-2所示。表3-2 设计出水水质水质指标CODCr（mg/L）BOD5（mg/L）S

6、S（mg/L）NH3-N（mg/L）动植物油（mg/L）大肠杆菌（个/L）pH设计出水标准501010511000694 处理工艺选择与确定4.1 工艺选择外排废水主要为肉类加工工艺废水，污染物浓度较高。废水属于高浓度有机废水，废水中主要污染物属天然物质，可生化性好，适宜采用生化法进行处理。对于此类废水的处理常采用的方法有好氧法、厌氧法、厌氧好氧法等。采用好氧生化法虽能使废水达标排放，但由于本项目废水COD浓度较高，处理单元负荷较大，因此工程投资较大、占地面积大、动力消耗也较大，比较不经济。只有当原水COD在2000mg/L以下时，采用单纯好氧的去除工艺去除效果及经济投资较为合理。采用厌氧法处

7、理具有负荷高，COD去除率高，投资少，动力消耗小，且能回收清洁能源沼气，目前应用较多，但单独使用厌氧工艺很难使废水做到达标排放。因此，出现了目前比较成熟和流行的“厌氧好氧”联合生化工艺，即：高浓度有机废水首先通过厌氧生化工艺去除废水中的大部分有机物，然后再经过好氧生化工艺对废水中剩余的有机物进行进一步净化。“厌氧好氧”的组合工艺，克服了单独采用好氧法和厌氧法在技术上的不足，可取得较好的处理效果，出水水质稳定，而工程投资、运行费用均较前两种方法低。但是，国内部分技术单位并未真正掌握整体工艺的技术内涵，从已实施工程看，普遍存在着一些缺陷和不足，具体表现在：整体工艺只是厌氧、好氧单元的简单组合，由于

8、厌氧出水水质条件发生变化和二者之间微生物菌群的生化特性差异，厌、好氧之间的控制衔接仍存在一些技术难题致使好氧处理运行效果不佳，净化的水质往往不能满足排放要求。并且许多设计单位将厌氧设计成水解酸化，实际上水解酸化适合处理COD3000mg/l的有机废水或对B/C比值较低的废水进行熟化，不适合对高浓有机废水直接处理。高效厌氧反应器的规范化设计、工程放大问题未能很好解决；缺乏切实可行的生物菌种筛选及反应器运行控制技术，致使反应器达不到预期效果；重设计，轻运行导致运行控制经验少，过度理论化，实际效果差。厌氧反应器具有生物持有量大、负荷高、运行效果好等优点，特别是通过有效控制，反应器污泥床实现颗粒化后，

9、将会发挥更高的效能，比较适合高浓废水的处理。我公司在厌氧、好氧处理单元的设计和运行控制、厌氧反应器接种污泥的筛选、厌氧反应器的快速启动、厌氧污泥颗粒化和厌氧、好氧间的衔接等方面取得多项科研成果。特别是在厌氧反应器设计方面，我公司研究开发的反应器整体结构具有良好的水力学特性；三相分离器气、固、液分离效果好；新型配水系统有效地解决了反应器布水不均及堵塞问题，大大改善了反应器的性能。同时，通过对淀粉加工行业的污水处理工艺进行类比调查，可以发现目前的处理技术几乎大同小异，主体都是“厌氧好氧”工艺。在本技术方案中，产生的污泥经板框压滤机处理后外运填埋或堆肥处置。4.1.1 厌氧工艺的选择与确定厌氧法处理

10、的原理是利用厌氧菌群将废水中大部分有机物转化为沼气（CH4和CO2）。厌氧反应器是厌氧处理工艺中的关键设备，目前有IC反应器、EGSB、UASB厌氧反应器。IC反应器内循环中泥水混合液的上升易产生堵塞现象，使内循环瘫痪，处理效果变差；发酵细菌水解过程相当缓慢，IC反应器较短的水力停留时间势必影响不溶性有机物的去除效果；目前缺乏在IC反应器水力条件下培养活性和沉降性能良好的颗粒污泥的关键技术。UASB厌氧反应器具有生物持有量大、负荷高、停留时间短、运行效果好等优点，特别是通过有效控制，反应器污泥床实现颗粒化后，将会发挥更高的效能。因而UASB反应器具有很高的有机负荷（CODCr=15kg/(m3

11、d），近 10年来得到了最广泛的应用，目前约占全世界正在运行的厌氧反应器中总数的67%。此外，膨胀颗粒污泥床反应器（EGSB）是国际上九十年代新开发成功的高效厌氧反应器，被认为是现有厌氧反应器的替代反应器。遗憾的是，我国至今尚无具有自主知识产权的EGSB反应器。这里重点将UASB和EGSB两种反应器进行比较：上流式厌氧污泥床反应器（UASB）具有结构简单、厌氧消化效率高的特点，被广泛地应用于多种工业有机废水的处理中。UASB采用了滞留型厌氧生物处理技术，在底部有污泥床，依据进水与污泥的高效接触从而提供高的去除率，依靠顶部的三相分离器进行气、液、固三相的分离，能使污泥维持在污泥床内而很少流失。因

12、而生物污泥停留时间长，处理效率高，适合于处理较易生化降解、COD和SS浓度均较高的废水。常温条件下，对于较易生物降解的有机废水，容积负荷（CODCr）可达48kg/(m3d)，在中温发酵条件下，一般可达10kg/(m3d)。废水在反应器内的水力停留时间较短，所需池容容积大大缩小，并且设备简单，运行方便，造价相对较低，而且不存在堵塞问题。厌氧膨胀颗粒床反应器（EGSB）是在UASB反应器的基础上开发的第三代高效厌氧反应器。与UASB反应器的结构相似，所不同的是在EGSB反应器中采用相当高的上流速度，因此，在EGSB反应器中颗粒污泥处于完全或部分“膨胀化”的状态，即污泥床的体积由于颗粒之间的平均距

13、离的增加而扩大。为了提高上升速度，EGSB反应器采用较大的高度与直径比和很大的回流比。在高速上升速度和产气的搅拌作用下，废水与颗粒污泥间的接触更充分，因此可允许废水在反应器中有很短的水力停留时间，从而EGSB可以高速地处理浓度较低的有机废水。EGSB是在UASB反应器的基础上发展起来的，因此它们之间具有许多相似点。例如它们都要在反应器内产生沉淀性能和机械性能良好的颗粒污泥；都需要装配高效的三相分离器来提高出水水质等。它们之间也有许多不同点。在UASB反应器中，污泥床是静态的，反应区集中在反应器底部0.40.6 m的高度。而在EGSB反应器中，虽然处理效率较高，负荷能力强，溶解性有机物可以被高效

14、去除，但由于水力流速很大，停留时间短，难溶解性有机物、胶体有机物、SS的去除率都不高，与UASB反应器相比，EGSB反应器对废水SS含量要求严格，适用于SS含量较少和浓度相对较低的有机废水，而且其投资相对较大。表4-1 UASB与EGSB工艺优缺点比选表工艺UASBEGSB优点1、 生物持有量大、污染负荷高、处理效果好；2、 对高浓度有机废水有很好的处理效果；3、 对SS的要求较低；4、 适用范围广；5、 投资费用低；6、 易于管理，运行效果好。1、 污染负荷能力强，可高效去除有机物；2、 占地面积小。缺点1、 占地面积较EGSB大。1、 构筑物高度较高，技术性要求高；2、 对SS的要求较高；

15、3、 投资费用高；4、 目前国内技术仍不成熟，成功案例较少。综上所述，本工艺从技术的成熟性、适用性、造价、管理、处理效果等各方面综合考虑，并结合类似工程资料，本工程推荐UASB作为厌氧工艺。我公司对于采用UASB反应器处理食品高浓度有机废水拥有较成熟、先进的技术。在厌氧、好氧处理单元的设计和运行控制、厌氧反应器接种污泥的筛选、厌氧反应器的快速启动、厌氧污泥颗粒化和厌氧、好氧间的衔接等方面取得多项科研成果。特别是在厌氧反应器设计方面，我公司研究开发的反应器整体结构具有良好的水力学特性；三相分离器气、固、液分离效果好；配水系统有效地解决了反应器布水不均及堵塞问题，大大改善了反应器的性能。4.1.2

16、 好氧工艺的选择与确定厌氧出水进入好氧处理单元进行处理。在好氧处理中，目前成熟的工艺有：氧化沟、AB法、CASS、生物接触氧化法法四种废水处理工艺。以下对该四种工艺进行对比选择，最终确定出最适合本工程的生化处理工艺。（1）氧化沟法氧化沟为连续环形曝气池，主要用于去除污水中的有机物及进行硝化反应，现已发展形成各种不同的新型氧化沟，包括奥贝尔型、卡鲁塞尔型、二沟或三沟交替工作型，一体氧化沟等。奥贝尔氧化沟即为新型氧化沟中主要的一种，该工艺在节约能耗、减少占地、抗冲击负荷和高效脱氮等方面显示出优越的性能，正日益引起人们的重视并逐步得到广泛应用。奥贝尔氧化沟缺点如下：污泥浓度（MLSS）较高，运行中一

17、般在46g/L，回流污泥必须有较高的含固率。因此对沉淀池和排泥设备有严格的要求，实际运转不灵活。此外，国内缺乏低温条件下的运行经验。（2）AB法AB法工艺是吸附生物降解工艺（Adsorption Biodegradition）的简称。是在传统两段活性污泥法和高负荷活性污泥法的基础上开发的一种新工艺，属超高负荷活性污泥法，在技术上有所突破。AB法于80年代初应用于工程实践。陆续兴建和投产的AB法新厂已有很多。典型AB法由A段的吸附、沉淀与B段的曝气、沉淀组成，两段串联运行，A段充分利用泥龄短，适应能力强的细菌在兼性环境中对有机物以絮凝吸附为主的高效去除特性，在低供氧和高负荷的条件下达到理想的去除

18、率。B段主要利用原生动物的好氧条件下对污水进行低负荷的精加工，从而提高和保证最终的出水水质。AB段虽然串联运行，但其中的污泥是自成系统的，即两段有其各自的沉淀池及污泥回流系统，保持两段有其各自的不同的微生物群落。A段的微生物群落以细菌占优势，并处于对数生长期，泥龄短增值快；B段的微生物以原生动物占优势，也有少量菌胶团，泥龄较长，增值较慢。AB法的两种污泥均具有较好的沉降性能。综上所述，AB法的主要优点在于：AB法具有很高的有机物去除率，对于一般的城市污水，BOD5去除率可达95%，COD去除率90%左右，而且出水水质稳定。A段细菌具有很高的繁殖和变异能力，对进水的有机物冲击，PH值冲击，有毒物

19、质冲击具有极大的缓冲能力，为B段微生物提供了良好的环境条件，有利于提高出水水质，并使出水水质稳定。A段在短时间内通过絮凝、吸附、沉淀等物理-生物化学反应可去除污水中50%以上的BOD5，能量消耗减少，减轻了B段的有机负荷，缩短了污水的总停留时间，节省了总的曝气池体积。A段可在兼性条件下运行，有利于提高原污水的可生化性，从而使AB法具有降解难降解物质的能力，因而处理效率高。B段产泥量低，泥龄长，有利于硝化菌的生长，也可为反硝化创造很好的条件。AB法脱氮除磷效果好，A段脱氮效率与SS去除率成正比，同时除磷效率可达20-50%，B段供氧充分，微生物进一步吸收污水中的磷，所以磷的总去除率可达70%。A

20、B法的缺点在于A段污泥负荷高，污泥产量多，增加了污泥系统的造价，此外AB两段污泥回流系统隔离，增加了一整套污泥回流系统，给污泥处置和出路增加了难度。（3）CASS法CASS（Cyslic Activated Sludge System）工艺是SBR的一种改进型，是循环活性污泥技术（CAST）的一种形式。该工艺是在SBR工艺和氧化沟技术的基础上开发出来的。整个系统以推流方式运行，而各反应区则以完全混合的方式运行以实现同步碳化、硝化-反硝化功能。CASS池分预反应区和主反应区。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，经历一个高负荷的基质快速积累的过程，这对进水水

21、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工艺集曝气、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法与其它活性污泥处理技术比较有以下优点：CASS系统以一组反应池取代了传统方法及其它变型方法中的调节池、曝气池及二次沉淀池，整体结构紧凑简单，无需复杂的管线传输，系统操作简单且更具有灵活性。CASS池具有调节池作用，可最大限度地承受高峰流量、高峰BOD浓度及有毒

22、化学物质对系统的冲击。在废水处理厂建成初期，流量通常较设计值低，CASS系统可以调节液位计的设定值以便使用反应池部分容积，避免了不必要的电耗。其它生物处理方法则无这样的功能。CASS反应池固液分离时池水接近完全静止状态，不会发生短流现象，同时，在沉淀阶段整个CASS反应池容积都用于固液分离，较小的活性污泥颗粒都可得到有效的固液分离，因此，CASS出水质量高于其它生物处理方法。易产生污泥膨胀的丝状细菌在CASS反应池中因反应条件不断循环变化而得到有效抑制。在通常条件下，CASS法可以不用加化学药剂且能达到硝化、反硝化及除磷的效果。CASS法的主要缺点是：反应池的进水、曝气、排水、排泥变化频繁，且

23、必须按时操作，要求设备仪表可靠性高。目前，由于该工艺的高效和经济性，应用势头迅猛，受到环保部门的广泛关注和一致好评。经过模拟试验研究，已成功应用于生活污水、食品废水、制药废水的治理，并取得了较好的处理效果。（4）生物接触氧化池生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺，其特点是在池内设置填料，池底曝气对污水进行充氧，并使池体内污水处于流动状态，以保证污水与污水中的填料充分接触，避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷由浸没在污水中的填料和人工曝气系统构成的生物处理工艺。在有氧的条件下，污水与填料表面的生物膜反复接触，使污水获得净化。该法中微生物所需氧由鼓风曝气供给，

24、主要由曝气鼓风机和专用曝气器组成,生物膜生长至一定厚度后，填料壁的微生物会因缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落，并促进新生物膜的生长，此时，脱落的生物膜将随出水流出池外。生物接触氧化法具有以下特点：1、由于填料比表面积大，池内充氧条件良好，池内单位容积的生物固体量较高，因此，生物接触氧化池具有较高的容积负荷；2、由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流完全混合，故对水质水量的骤变有较强的适应能力；3、剩余污泥量少，不存在污泥膨胀问题，运行管理简便。通过以上分析，并鉴于本工程的实际情况和生物接触氧化池工艺所具有的优点，确定采用生物接触氧化池工艺进行废水生化处理。在

25、生化处理后端设置过滤及消毒措施，保障出水水质标准。4.2 污水处理工艺流程 4.3 工艺流程说明废水首先经过机械格栅，粗格栅设在进水口处，以去除废水中较大漂浮物和废水中的碎毛发和部分悬浮物，格栅出水进入平流隔油沉淀池，一方面可以除掉漂浮的油脂、油块，另一方面又可以使大部分不溶于水、密度大于水的杂质沉淀下来。沉淀池出水自流进入曝气调节池内，调节水量，通过曝气充分混合均匀水质，同时进行预曝气。废水随后进入气浮池内，通过投加适当的药剂混凝和加压溶气气浮，使水中的分散油、溶解油及其他部分杂质、SS 得到很好的去除。气浮池出水进入UASB 厌氧池进行生化处理，通过微生物作用将复杂的有机大分子物质降解为简

26、单的有机物。废水经UASB 后自流进入接触氧化池，有效去除COD 和NH3-N，二沉池出水进入过滤消毒池，出水即可达标排放。隔油沉淀池、气浮池、UASB 厌氧池、接触氧化池剩余污泥进入储泥池浓缩后，在污泥脱水车间用浓缩脱水一体机进行压滤脱水，干污泥定期外运处置，储泥池上清液和压滤液回流到厂区污水系统进行再处理。（1）格栅安放在废水处理工艺的前端，用以去除水中较大的悬浮物、漂浮物，减轻后续处理单元的负荷，保证后续处理工艺的正常运行。（2）隔油沉淀池因本工程废水中含动物油、SS 质量浓度分别高达600、4 000 mg/L，很难利用生物的方法直接去除，经过隔油沉淀池的初步分离作用，能去除大量颗粒油

27、，同时去除部分悬浮物。（3）调节池初沉调节池内调节水质、均和水量、沉淀大颗粒悬浮物，使其满足后续工序处理要求。在调节池内鼓风曝气，充分预曝气并搅拌混合废水，补充废水中的溶解氧，防止产生臭气，具有很好的预处理作用。（4）气浮机对于粒径小于60 m 的油粒及细小的悬浮固体，很难在隔油池中上浮出来或下沉到水底，设计采用高效气浮装置，集凝聚、气浮、撇渣、沉淀、刮泥为一体，气浮机采用钢制一体化设备，油渣进入污泥浓缩池，清液进入后续中间水池内。（5）换热器废水经泵提升，进入换热器调节温度，使温度控制为351，然后进入UASB反应器。（6）UASB反应器UASB反应器作为废水处理的单元，下部设有的布水系统，

28、布水均匀、不堵塞，废水以一定的流速向上流动，在其过程中，废水中的污染物质与其中的厌氧菌充分接触，厌氧微生物在厌氧的条件下将废水中的有机污染物分解，并产生沼气，废水得到净化。上部安装三相分离器，水、污泥和沼气分离效果好，可有效的防止污泥流失，从而保证厌氧反应器中具有较大的污泥存有量；在反应器中可培养、驯化出大量的高活性厌氧颗粒污泥，实现厌氧反应器的稳定、高效运行，并能实现高活性厌氧颗粒污泥的工业化生产，生成的沼气经收集处理后综合利用。（7）厌氧沉淀池废水经过UASB反应器进入厌氧沉淀池，在重力沉降的作用下，将UASB反应器的出水进行固液分离，上清液自流入缺氧池，进行后续深度处理，沉降下来的颗粒污

29、泥排入污泥浓缩池。（8）生物接触氧化池生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺，其特点是在池内设置填料，池底曝气对污水进行充氧，并使池体内污水处于流动状态，以保证污水与污水中的填料充分接触，避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷。由浸没在污水中的填料和人工曝气系统构成的生物处理工艺。在有氧的条件下，污水与填料表面的生物膜反复接触，使污水获得净化。该法中微生物所需氧由鼓风曝气供给，主要由曝气鼓风机和专用曝气器组成,生物膜生长至一定厚度后，填料壁的微生物会因缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落，并促进新生物膜的生长，此时，脱落的生物膜

30、将随出水流出池外，在二沉池内沉淀为污泥。（9）过滤消毒池二沉池出水进入过滤消毒池内，废水通过过滤填料的物理过滤净化废水中的剩余悬浮物，同时加入消毒剂去除废水中的大肠杆菌。（10）污泥浓缩池废水处理产生的污泥经压滤机处理后外运填埋或堆肥处置。4.4 工艺流程设计参数（1）格栅井格栅井 1座结构形式 砼结构有效容积 2m3机械格栅 1台性能参数 B=500mm，b=1mm，N=0.55kW（2）隔油沉淀池隔油沉淀池 1座结构形式 砼结构HRT（h） 3h有效容积 40m31#排泥泵 2台，1用1备性能参数 Q=10m3/h，H=10m，N=0.75kW（3）调节池调节池 1座结构形式 砼结构HRT

31、（h） 12h有效容积 150m31#提升泵 2台，1用1备型号 Q=12m3/h，H=15m，N=1.1kW流量计 1套性能参数 020m3/h液位控制 1套预曝气装置 1套规格 50，ABS（4）气浮机气浮机 1座结构形式 钢结构规格 GXQF-15，N=4kW（5）中间水池中间水池 1座结构形式 砼结构HRT（h） 2h有效容积 30m32#提升泵 2台，1用1备型号 Q=15m3/h，H=40m，N=4kW流量计 1套性能参数 020m3/h液位控制 2套（6）换热器换热器 1台换热面积 20m2三相分离阀 1套（7）UASB反应器UASB基础 1座结构形式 砼结构直径 6mUASB反应器 1套HRT 24h有效容积 300m3罐体 1项布水系统 1项收水系统 1项集气系统 1项检查系统 1项三相分离器