摘要畜牧業(yè)屠宰廢水作為典型高濃度有機(jī)廢水，呈現(xiàn)出顯著的"三高"特征：氨氮含量高、有機(jī)污染物濃度高、懸浮物含量高，其排放量約占全國(guó)工業(yè)廢水總量的6%。未經(jīng)有效處理的屠宰廢水直接排放將對(duì)水環(huán)境造成嚴(yán)重污染。某屠宰廠需要每日處理5000m3，進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)為COD2100mg/L、BOD5900mg/L、SS1100mg/L、油脂900mg/L，出水需滿足《肉類加工工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13457-1992)三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)限值，對(duì)應(yīng)去除率分別為COD≥76.2%（≤500mg/L）、BOD5≥66.7%（≤300mg/L）、SS≥63.6%（≤400mg/L）、油脂≥93.3%（≤60mg/L）。本設(shè)計(jì)在高程布置上依地形和工藝流程合理設(shè)定各構(gòu)筑物高程，遵循自流為主、提升為輔原則以減少能耗；平面布置劃分生產(chǎn)區(qū)、輔助生產(chǎn)區(qū)和辦公生活區(qū)，處理構(gòu)筑物按流程排列，輔助設(shè)施布局合理，占地面積約8000平方米并預(yù)留改擴(kuò)建空間；經(jīng)濟(jì)成本運(yùn)算，建設(shè)成本總計(jì)1145萬(wàn)元（含構(gòu)筑物建設(shè)1000萬(wàn)元、基礎(chǔ)設(shè)施建造費(fèi)145萬(wàn)元），年運(yùn)行成本約349萬(wàn)元（折合1.94/每噸），確保廢水處理達(dá)標(biāo)排放的同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)性與實(shí)用性。關(guān)鍵詞：屠宰廢水；水解酸化；SBR；接觸氧化

AbstractAsatypicalhigh-concentrationorganicwastewater,livestockslaughterwastewaterischaracterizedbythreeprominent"highs":highammonianitrogencontent,highorganicpollutantconcentration,andhighsuspendedsolids(SS)content,withitsdischargeaccountingforapproximately6%ofthetotalnationalindustrialwastewater;directlydischarginguntreatedslaughterwastewaterwillcauseseverepollutiontothewaterenvironment.Acertainslaughterhouseneedstotreat5,000m3ofwastewaterdaily,withincomingwaterqualityindicesofCOD2,100mg/L,BOD5900mg/L,SS1,100mg/L,andoil/grease900mg/L;theeffluentmustmeettheGradeIIIdischargelimitsspecifiedinthe

WaterPollutantDischargeStandardforMeatProcessingIndustry

(GB13457-1992),withcorrespondingremovalratesrequiredasfollows:COD≥76.2%(≤500mg/L),BOD5≥66.7%(≤300mg/L),SS≥63.6%(≤400mg/L),andoil/grease≥93.3%(≤60mg/L).Intermsofelevationlayout,thisdesignreasonablysetstheelevationofeachstructureaccordingtotheterrainandprocessflow,followingtheprincipleofgivingprioritytogravityflowandusingpumpingasasupplementtoreduceenergyconsumption.Theplanarlayoutisdividedintoaproductionarea,anauxiliaryproductionarea,andanoffice-livingarea.Thetreatmentstructuresarearrangedintheorderoftheprocess,withauxiliaryfacilitiesreasonablypositioned.Theprojectcoversanareaofapproximately8,000squaremetersandreservesspaceforfutureexpansionandrenovation.Foreconomiccostcalculation,thetotalconstructioncostis11.45millionyuan(including10millionyuanforstructureconstructionand1.45millionyuanforinfrastructureconstruction),andtheannualoperationcostisapproximately3.49millionyuan(equivalentto1.94yuanpertonofwastewatertreated).Thisensuresthatwastewaterisdischargeduptostandardwhilebalancingeconomicefficiencyandpracticality.Keywords:Slaughterwastewater;Hydrolysiscodification;SBR(SequencingBatchReactor);ContactoxidationPAGE78-設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)題目5000m3/d屠宰場(chǎng)廢水工藝處理設(shè)計(jì)二、主要研究?jī)?nèi)容及方法：通過(guò)文獻(xiàn)調(diào)研、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研等方法完成以下研究?jī)?nèi)容：（1）通過(guò)工藝比選，設(shè)計(jì)出5000m3/d屠宰場(chǎng)廢水處理處理的工藝，畫出關(guān)于流程圖；（2）根據(jù)設(shè)計(jì)的工藝，選取最優(yōu)工藝參數(shù)確定，達(dá)到水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)；（3）準(zhǔn)確計(jì)算各構(gòu)筑物的尺寸并校核；選擇合適的構(gòu)筑物設(shè)備型號(hào)；（4）繪制污水處理廠平面布置圖、高程設(shè)計(jì)圖，以及1-2張主要處理構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)詳圖；（5）完成畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份，進(jìn)行畢業(yè)答辯。三、主要任務(wù)及目標(biāo)：通過(guò)查資料，了解關(guān)于水處理的現(xiàn)狀及發(fā)展方向。通過(guò)對(duì)屠宰場(chǎng)廢水處理工藝比選，確定屠宰場(chǎng)廢水處理工藝流程，設(shè)計(jì)計(jì)算各個(gè)處理構(gòu)筑物，進(jìn)行初步技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，進(jìn)一步鞏固和加深了大學(xué)四年學(xué)到與見到的理論知識(shí)，并加以實(shí)踐。四、進(jìn)度安排第一階段確定工藝流程，計(jì)算一級(jí)處理、生物構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算及設(shè)備選型第二階段完成深度處理、污水處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算及設(shè)備選型第三階段完成總平面布置和高程布置，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析第四階段繪制主要設(shè)備圖和流程圖，完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書第五階段完成5000詞的英文翻譯及畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯工作目錄 TOC\o"1-3"\h\u10014第1章緒論 8319351.1設(shè)計(jì)背景 961461.2設(shè)計(jì)的目的及意義 10179071.2.1設(shè)計(jì)目的 10981.2.2設(shè)計(jì)意義 10312321.2.3設(shè)計(jì)內(nèi)容 10290121.3國(guó)內(nèi)外屠宰廢水的處理現(xiàn)狀 105071.3.1國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 11170391.3.2國(guó)外研究現(xiàn)狀 11260911.3.3對(duì)比分析 12221381.4屠宰場(chǎng)廢水處理工藝比選 1259081.4.1化學(xué)法 12306881.4.2生物法 1285441.4.3組合工藝處理 15261481.4.4工藝確認(rèn) 179536第2章設(shè)計(jì)概述 1931072.1設(shè)計(jì)任務(wù) 19177972.1.1工藝路線選擇 19325582.1.2占地面積與布局設(shè)計(jì) 19207272.1.3自動(dòng)控制水平確定 1937732.1.4系統(tǒng)建設(shè)與設(shè)計(jì)流程 19280902.2設(shè)計(jì)要求 19129992.3屠宰廢水處理工藝流程 2021997第3章主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算 22240163.1格柵設(shè)計(jì)計(jì)算 2286583.1.1設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇 22166373.1.2格柵的間隙數(shù) 22264533.1.3格柵寬度 23226453.1.4柵前漸寬部分長(zhǎng)度 23188283.1.5柵后漸窄短長(zhǎng)度 2356433.1.6通過(guò)格柵水頭損失 23188703.1.7柵后總高度 24148353.1.8柵槽總長(zhǎng)度 24257383.1.9每日清渣量 2592113.2調(diào)節(jié)池的計(jì)算 25110353.3隔油池 26154483.3.1長(zhǎng)度 26286663.3.2水流斷面積 26198333.3.4貯砂斗所需容積 271233.3.6貯砂斗的高度 2799563.3.7池總高度 2720360 27131733.4.1設(shè)計(jì)計(jì)算 2766163.4.2水力停留時(shí)間（HRT）驗(yàn)證 28279353.5SBR反應(yīng)器 28269183.5.1反應(yīng)器有效容積 28143103.5.2反應(yīng)池運(yùn)行周期設(shè)計(jì) 28219763.5.3需氧量計(jì)算 2995683.5.4污泥產(chǎn)量計(jì)算 2989293.6消毒池 29280293.6.1需接觸時(shí)間 29281583.6.2有效容積 2936953.6.3二氧化氯投加量計(jì)算 30159833.7.1濃縮池面積 30217313.7.2濃縮池直徑 31201873.7.3濃縮池深度 31222493.8污泥干化池 3248723.8.1污泥量計(jì)算 32325783.8.2干化池面積計(jì)算 33165153.8.3滲濾層設(shè)計(jì) 3329670第4章平面布置及高程布置 3465204.1平面布置原則及說(shuō)明 34148544.2高程布置 34191604.2.1高程布置原則 34323694.2.2沿程阻力損失計(jì)算及標(biāo)高確定 3510213第5章主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)及分析 37175375.1土方、混凝土、鋼筋費(fèi)用估算 37129835.2主要設(shè)備清單 37120695.3運(yùn)行成本估算 37274205.3.1污水處理費(fèi)用 37205095.3.2污水處理的藥劑費(fèi)用 3841875.3.3污水處理人工費(fèi)用 3851405.4費(fèi)用總結(jié) 3817660第6章結(jié)論與展望 3986296.1結(jié)論 3946496.2展望 4028195參考文獻(xiàn) 4120134致謝 43

第1章緒論1.1設(shè)計(jì)背景我國(guó)作為生豬消費(fèi)大國(guó)，隨著居民生活水平提高，豬肉市場(chǎng)需求持續(xù)增長(zhǎng)。然而生豬屠宰加工環(huán)節(jié)會(huì)產(chǎn)生大量有機(jī)廢水，此類廢水若未經(jīng)處理直接排放，極易引發(fā)水環(huán)境污染問(wèn)題REF_Ref2439\r\h[2]。屠宰廢水是屠宰過(guò)程中產(chǎn)生的含有高濃度有機(jī)物、氨氮及重金屬等污染物的廢水。這類廢水若未經(jīng)妥善處理，不僅會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成危害，還可能威脅人體健康。針對(duì)這一問(wèn)題，科研人員不斷探索高效治理技術(shù)，其中生態(tài)治理技術(shù)憑借獨(dú)特優(yōu)勢(shì)獲得廣泛應(yīng)用。該技術(shù)通過(guò)構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)，使廢水中的污染物在流動(dòng)過(guò)程中被植物、微生物等生物群落吸收轉(zhuǎn)化，將有機(jī)污染物降解為植物可利用的養(yǎng)分，實(shí)現(xiàn)了水資源的循環(huán)利用。與傳統(tǒng)物理化學(xué)處理方法相比，生態(tài)治理技術(shù)具有設(shè)備投入低、運(yùn)行成本少、操作簡(jiǎn)便的特點(diǎn)，且能在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到理想處理效果，處理效率顯著提升，成為屠宰廢水治理領(lǐng)域經(jīng)濟(jì)高效的可行方案REF_Ref2485\r\h[3]。近五年，在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展帶動(dòng)下，我國(guó)畜牧屠宰行業(yè)產(chǎn)能持續(xù)擴(kuò)大，伴隨產(chǎn)生的廢水排放量呈明顯上升趨勢(shì)。作為典型工業(yè)廢水，屠宰廢水具有高氨氮濃度、高有機(jī)物負(fù)荷、高懸浮物含量的“三高”特性。若此類廢水未經(jīng)有效處理直接排放，將對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重威脅。因此，構(gòu)建科學(xué)高效的廢水處理體系，已成為保障行業(yè)可持續(xù)發(fā)展和維護(hù)生態(tài)環(huán)境安全的關(guān)鍵任務(wù)。在屠宰生產(chǎn)流程中，從待宰沖洗到產(chǎn)品冷鏈運(yùn)輸共產(chǎn)生多種類型廢水。具體包括待宰區(qū)畜欄沖洗廢水、屠宰車間含血污及排泄物的地面沖洗水、高溫燙毛工序產(chǎn)生的豬毛懸浮液、解剖車間胃腸內(nèi)容物廢水，以及運(yùn)輸工具清洗水和生活污水等。此類廢水呈現(xiàn)紅褐色渾濁態(tài)，含有油脂凝塊、動(dòng)物毛發(fā)、碎肉組織、消化殘留物等污染物，具有強(qiáng)烈異味特征，屬于典型的中高濃度有機(jī)廢水。值得注意的是，其污染成分以有機(jī)質(zhì)為主，重金屬及有毒化學(xué)物質(zhì)含量通常未達(dá)檢出限。從污染物構(gòu)成分析，主要包含溶解態(tài)與非溶解態(tài)的蛋白質(zhì)、脂肪及碳水化合物等有機(jī)成分。水質(zhì)檢測(cè)數(shù)據(jù)顯示，其生化需氧量（BOD5）與化學(xué)需氧量（Coder）比值通常維持在約0.5的水平，同時(shí)富含氮磷等微生物生長(zhǎng)必需元素，這為生物處理技術(shù)提供了可行性基礎(chǔ)。但需特別關(guān)注的是，廢水中還存在大腸桿菌、鏈球菌等病原微生物以及較高鹽分濃度，這些特征對(duì)處理工藝選擇具有重要影響。1.2設(shè)計(jì)的目的及意義1.2.1設(shè)計(jì)目的屠宰廢水處理的根本目的在于高效去除污染物（如有機(jī)物、病原體、氮磷）以確保達(dá)標(biāo)排放，規(guī)避環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)及法律處罰，同時(shí)回收沼氣、動(dòng)物油脂等資源實(shí)現(xiàn)降本增效，并通過(guò)中水回用提升水資源利用率；其處理過(guò)程需兼顧工藝經(jīng)濟(jì)性（如氣浮+生化組合工藝的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)）與社會(huì)效益（改善社區(qū)環(huán)境、助力碳中和），最終推動(dòng)屠宰行業(yè)向清潔生產(chǎn)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)與企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的雙重目標(biāo)。1.2.2設(shè)計(jì)意義屠宰廢水處理的意義在于有效遏制水體污染與生態(tài)破壞，通過(guò)去除高濃度有機(jī)物、病原微生物及氮磷污染物，保障飲用水安全與公共衛(wèi)生；同時(shí)，資源化回收利用（如沼氣能源化、油脂再利用）可降低企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本，推動(dòng)循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式落地，助力行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型；此外，處理過(guò)程符合環(huán)保法規(guī)要求，規(guī)避法律風(fēng)險(xiǎn)并提升企業(yè)社會(huì)形象，最終實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)、經(jīng)濟(jì)增效與社會(huì)責(zé)任履行的協(xié)同發(fā)展。1.2.3設(shè)計(jì)內(nèi)容本項(xiàng)目設(shè)計(jì)日屠宰生豬規(guī)模為10000頭。依據(jù)《屠宰肉類加工廢水治理工程技術(shù)規(guī)范》中同類屠宰廢水的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，確定本處理系統(tǒng)進(jìn)水污染物濃度指標(biāo)如下：化學(xué)需氧量（COD）為2100mg/L，生化需氧量（BOD5）900mg/L，懸浮物（SS）1100mg/L，油類物質(zhì)濃度900mg/L。經(jīng)處理后，出水污染物平均濃度需達(dá)到：COD≤500mg/L，BOD5≤300mg/L，SS≤400mg/L，油類≤60mg/L。對(duì)應(yīng)的污染物去除效率依次為：COD去除率≥76.2%，BOD5,去除率≥66.7%，SS去除率≥63.6%，油類去除率≥93.3%。上述工藝參數(shù)嚴(yán)格遵循行業(yè)污染治理技術(shù)規(guī)范要求，確保屠宰生產(chǎn)廢水經(jīng)處理后實(shí)現(xiàn)有效凈化并達(dá)到排放指標(biāo)。1.3國(guó)內(nèi)外屠宰廢水的處理現(xiàn)狀在全球環(huán)境保護(hù)意識(shí)逐漸增強(qiáng)的背景下，屠宰廢水處理行業(yè)的發(fā)展關(guān)乎食品安全與環(huán)境保護(hù)的雙重重要議題。國(guó)內(nèi)外屠宰廢水處理行業(yè)在近年來(lái)均取得了顯著進(jìn)展，但受經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、技術(shù)投入和政策導(dǎo)向等因素影響，國(guó)內(nèi)外行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀存在一定差異。1.3.1國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀隨著國(guó)內(nèi)畜牧業(yè)的快速發(fā)展，屠宰廢水的處理成為行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。目前，國(guó)內(nèi)屠宰廢水處理行業(yè)在技術(shù)進(jìn)步、設(shè)施建設(shè)和運(yùn)營(yíng)管理方面取得了顯著進(jìn)展。多數(shù)大型屠宰企業(yè)已經(jīng)建立起相對(duì)完善的廢水處理系統(tǒng)，采用先進(jìn)的生物處理技術(shù)、物化處理技術(shù)和深度處理技術(shù)，確保廢水達(dá)標(biāo)排放。然而，在一些地區(qū)，尤其是中小型屠宰場(chǎng)，廢水處理設(shè)施尚不完善，存在技術(shù)落后、管理不到位等問(wèn)題，亟待改進(jìn)。江西省贛州市寧都縣的三個(gè)生豬定點(diǎn)屠宰廠均屬新建工程，項(xiàng)目采用生豬收集圈養(yǎng)、屠宰、燙毛、開膛清洗等全流程屠宰工藝，每日廢水產(chǎn)生量約為100噸。廢水中主要污染物包含動(dòng)物血水、糞便、油脂等，屠宰作業(yè)通常在凌晨3-6點(diǎn)集中完成。項(xiàng)目采用“快速物化預(yù)處理+A/O生化系統(tǒng)+MBR膜”的優(yōu)化處理工藝，廢水處理系統(tǒng)對(duì)各項(xiàng)污染物展現(xiàn)出顯著的去除效能：Coder去除率可達(dá)60%，總磷去除率達(dá)80%，氨氮去除率達(dá)40%，色度去除率達(dá)70%，懸浮物去除率達(dá)到80%REF_Ref29584\r\h[4]。潮州市某牛肉屠宰廠運(yùn)用“氣浮+AAO+AO”組合工藝處理肉牛屠宰廢水。設(shè)施投運(yùn)滿一年后監(jiān)測(cè)顯示，廢水排放口對(duì)COD、BOD5、SS的去除率分別達(dá)到97.6%、98.3%和98.7%REF_Ref2625\r\h[5]。1.3.2國(guó)外研究現(xiàn)狀國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀：國(guó)外屠宰廢水處理行業(yè)起步較早，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展已形成一系列成熟的技術(shù)和工藝。國(guó)外企業(yè)高度重視技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新投入，在節(jié)能減排及資源循環(huán)利用領(lǐng)域展現(xiàn)出顯著的技術(shù)優(yōu)勢(shì)與實(shí)踐成效。許多國(guó)外屠宰場(chǎng)采用先進(jìn)的厭氧消化技術(shù)、好氧生物處理技術(shù)和高級(jí)氧化技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)廢水的有效處理和資源化利用。此外，國(guó)外行業(yè)還注重智能化和自動(dòng)化的應(yīng)用，提高廢水處理的效率和穩(wěn)定性。\t"/kcms2/article/_blank"A.K.BadawiREF_Ref2769\r\h[6]等將實(shí)驗(yàn)研究與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)優(yōu)化和商業(yè)設(shè)計(jì)研究相結(jié)合，用于處理屠宰場(chǎng)和肉類加工廢水(SMW)。在混凝/絮凝實(shí)驗(yàn)中分別以氯化鐵(六水合三氯化鐵)，聚合氯化鋁(PAC)和硫酸鋁Al2(SO4)3為混凝劑，結(jié)果表明，聚合氯化鋁（PAC）在污染物去除中展現(xiàn)出良好的處理效能，對(duì)COD、TSS和TN的去除率分別達(dá)到74.6%、82.0%和89.1%。\t"/kcms2/article/_blank"EliandraRodioREF_Ref2919\r\h[7]等采用單級(jí)膜曝氣生物膜反應(yīng)器(MABR)在不同水力停留時(shí)間(HRT)下對(duì)氮負(fù)荷的家禽屠宰廢水進(jìn)行脫氮研究，結(jié)果表明，HRT的變化對(duì)MABR反應(yīng)器中總氮(TN)的去除和微生物群落產(chǎn)生了影響，當(dāng)HRT為24h時(shí)，TN去除率最高，可達(dá)77.04%。1.3.3對(duì)比分析在技術(shù)發(fā)展方面，國(guó)外屠宰廢水處理行業(yè)在技術(shù)水平和創(chuàng)新方面領(lǐng)先國(guó)內(nèi)，尤其在自動(dòng)化和智能化方面表現(xiàn)突出。國(guó)內(nèi)雖在近年來(lái)取得技術(shù)進(jìn)步，但仍需加強(qiáng)自主研發(fā)和創(chuàng)新能力的提升。在設(shè)施建設(shè)方面，大型屠宰企業(yè)在國(guó)內(nèi)外均重視廢水處理設(shè)施的建設(shè)，但國(guó)內(nèi)部分地區(qū)中小型屠宰場(chǎng)在廢水處理設(shè)施方面仍存在短板。政策導(dǎo)向方面，國(guó)內(nèi)外政府均出臺(tái)相關(guān)政策，鼓勵(lì)和支持屠宰廢水處理行業(yè)的發(fā)展，但國(guó)內(nèi)在政策執(zhí)行和監(jiān)管力度上還需進(jìn)一步加強(qiáng)。在資源循環(huán)利用方面，國(guó)外行業(yè)更注重廢水資源化利用，而國(guó)內(nèi)在這方面剛剛起步，仍有很大的發(fā)展空間。國(guó)內(nèi)外屠宰廢水處理行業(yè)在發(fā)展中各有優(yōu)勢(shì)與不足，國(guó)內(nèi)行業(yè)應(yīng)借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新、設(shè)施建設(shè)和資源循環(huán)利用，以促進(jìn)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。1.4屠宰場(chǎng)廢水處理工藝比選1.4.1化學(xué)法當(dāng)前處理的常見化學(xué)方法是水解，水解酸化法、混凝沉淀法等方法。最常用的凝結(jié)劑是鋁鹽和鐵鹽。實(shí)驗(yàn)表明，聚硫酸鐵混凝效果更好REF_Ref2997\r\h[8]。聚氯化鋁和聚乙烯銨也可以作為凝結(jié)劑混合使用，以減少鋁鹽的使用。但是，從簡(jiǎn)單的凝結(jié)處理到較低的凝結(jié)過(guò)程再到凝結(jié)過(guò)程，通常必須在加入硫酸亞鐵和氧化鈣(凝結(jié)后的復(fù)合凝結(jié)劑)之前使在凝結(jié)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水和污泥變性。1.4.2生物法好氧生物處理法（1）活性污泥法活性污泥處理技術(shù)是通過(guò)人工曝氣維持水體溶解氧環(huán)境，使污水與復(fù)合微生物群落持續(xù)接觸形成生物絮體，利用其生物吸附、絮凝及代謝功能實(shí)現(xiàn)有機(jī)污染物降解的污水處理工藝。該技術(shù)體系主要包含序批式反應(yīng)器（SBR）、周期循環(huán)活性污泥系統(tǒng)（CASS）、缺氧-好氧（AO）工藝、厭氧-缺氧-好氧（AAO）組合工藝以及氧化溝工藝等分支類型REF_Ref3203\r\h[9]。表3.1從處理效率、能耗水平、抗沖擊負(fù)荷能力等維度系統(tǒng)對(duì)比了各工藝的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特性。表1-1各種活性污泥法處理的比較比較內(nèi)容優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)AO工藝a.該工藝在氮磷去除方面表現(xiàn)優(yōu)異。通過(guò)構(gòu)建缺氧與好氧環(huán)境交替的反應(yīng)條件，為氮元素的生物轉(zhuǎn)化提供了適宜的微生態(tài)環(huán)境，同時(shí)借助聚磷菌的生物代謝機(jī)制，能夠高效實(shí)現(xiàn)磷的富集與去除。b..從工藝實(shí)施角度來(lái)看，整體流程設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)潔，日常運(yùn)行維護(hù)的操作難度較低。由于系統(tǒng)具備較強(qiáng)的抗負(fù)荷沖擊能力，即便進(jìn)水水質(zhì)水量出現(xiàn)顯著波動(dòng)，仍能維持穩(wěn)定的污染物去除效果，保障處理系統(tǒng)的持續(xù)可靠運(yùn)行。內(nèi)回流比不宜過(guò)高，否則會(huì)增加能耗和運(yùn)行成本。缺氧池容積大，占地面積相對(duì)較大。c.對(duì)碳源的要求較高，當(dāng)進(jìn)水碳源不足時(shí)，脫氮效果會(huì)受到影響。氧化溝工藝處理效能穩(wěn)定且出水水質(zhì)優(yōu)良。氧化溝內(nèi)水體通過(guò)循環(huán)流動(dòng)形成良好的混合效能，使污水與微生物菌群得以充分接觸反應(yīng)，進(jìn)而提升了污染物的降解效率。運(yùn)行維護(hù)管理簡(jiǎn)便且成本較低。該工藝的機(jī)械設(shè)備配置較為精簡(jiǎn)，且長(zhǎng)期運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定可靠，有效減少了日常檢修維護(hù)的工作量與管理成本。具備較強(qiáng)的抗負(fù)荷沖擊性能。憑借系統(tǒng)自身的緩沖調(diào)節(jié)能力，能夠?qū)M(jìn)水水質(zhì)水量的波動(dòng)變化展現(xiàn)出良好的適應(yīng)性，確保處理效果的持續(xù)穩(wěn)定。占地面積較大，尤其是對(duì)于大型污水處理廠。能耗較高，由于氧化溝的水流循環(huán)需要較大的動(dòng)力。污泥容易發(fā)生膨脹，影響處理效果和污泥的處理處置。SBR工藝工藝布局簡(jiǎn)潔且構(gòu)筑物配置精簡(jiǎn)，從建設(shè)初期便有效降低了基建投資成本。這種設(shè)計(jì)思路通過(guò)優(yōu)化流程節(jié)點(diǎn)和設(shè)施布局，在保證處理效能的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)性的提升。運(yùn)行模式具備顯著的靈活調(diào)節(jié)特性，可依據(jù)進(jìn)水水質(zhì)水量的實(shí)時(shí)變化，動(dòng)態(tài)調(diào)整運(yùn)行周期及各工藝階段的時(shí)間分配。這種自適應(yīng)機(jī)制能夠更好地匹配實(shí)際處理需求，確保系統(tǒng)始終處于高效運(yùn)行狀態(tài)。在氮磷去除方面展現(xiàn)出優(yōu)良的處理效能，通過(guò)科學(xué)設(shè)定與精準(zhǔn)控制運(yùn)行參數(shù)從而滿足更為嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)要求。該特性使得工藝在應(yīng)對(duì)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)提升時(shí)具備更強(qiáng)的適應(yīng)性。自動(dòng)化控制要求較高，需要配備精確的在線監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)。設(shè)備閑置率較高，由于間歇運(yùn)行，部分設(shè)備在一段時(shí)間內(nèi)處于閑置狀態(tài)。對(duì)于大型的污水處理廠，規(guī)模效益不是很明顯。（2）生物膜法生物膜法是通過(guò)附著于惰性載體表面的微生物膜對(duì)污水或廢氣進(jìn)行處理的工藝方法。（3）其它好氧處理法好氧生物技術(shù)在有機(jī)廢水處理中對(duì)氧氣供應(yīng)量有較高要求，但常規(guī)曝氣方式難以應(yīng)對(duì)高濃度污染物的需氧特性。上世紀(jì)80年代國(guó)際研究者在綜合分析深井曝氣與生物接觸氧化工藝特性的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新性地提出加壓式生物接觸氧化工藝。該技術(shù)通過(guò)構(gòu)建密閉加壓反應(yīng)系統(tǒng)（配備空氣壓縮設(shè)備及壓力調(diào)控裝置），使溶解氧傳質(zhì)效率提升40%以上，特別適用于COD濃度在1500-5000mg/L的中等濃度有機(jī)廢水治理。工程實(shí)踐表明，該工藝不僅生化反應(yīng)速率較傳統(tǒng)方法提高2-3倍，且具有基建投資節(jié)省30%、占地面積縮減50%、系統(tǒng)自動(dòng)化程度高以及出水COD穩(wěn)定低于100mg/L等技術(shù)優(yōu)勢(shì)REF_Ref3262\r\h[10]。厭氧生物處理厭氧生物處理技術(shù)適用于高濃度有機(jī)廢水的處理，在屠宰廢水治理領(lǐng)域，常采用多種改良后的厭氧工藝。針對(duì)屠宰廢水處理工藝特性及處理對(duì)象的實(shí)際情況，不同厭氧方法的處理效能、優(yōu)勢(shì)及局限性詳見表1.2。表1-2各種厭氧生物處理的比較工藝名稱有機(jī)負(fù)荷/(kg[Coder]·m-3·d-1）COD去除率/%優(yōu)缺點(diǎn)厭氧固定膜反應(yīng)器885-95間歇運(yùn)行模式操作較為簡(jiǎn)便，不過(guò)當(dāng)系統(tǒng)承受的有機(jī)負(fù)荷率超出一定范圍時(shí)，污染物去除效果將呈現(xiàn)顯著下降趨勢(shì)。厭氧序批式反應(yīng)器(ASBR)3.450HRT的設(shè)置直接影響系統(tǒng)運(yùn)行效能，其長(zhǎng)短變化對(duì)處理效果具有顯著作用。膨脹顆粒污泥床(EGSB)反應(yīng)器14.966在污泥處理系統(tǒng)中，脂肪類物質(zhì)通常難以形成堆積現(xiàn)象。升流式厭氧污泥床(UASB)反應(yīng)器1-488UASB工藝雖具較高的COD去除能力，然而單一設(shè)備運(yùn)行時(shí)難滿足屠宰廢水排放限值要求。雙UASB回流反應(yīng)器1.877-82處理的效果較好厭氧濾池(AF)2-380-85該工藝盡管具備良好的抗負(fù)荷沖擊能力，但與USBR工藝相比，其污染物去除效率仍存在一定差距。與好氧處理系統(tǒng)相比，厭氧生物處理工藝在實(shí)現(xiàn)85%-92%的BOD?去除率時(shí)具備突出優(yōu)勢(shì)：其能耗水平可降低40%-50%，污泥產(chǎn)生量?jī)H為傳統(tǒng)活性污泥法的1/5至1/3，且污泥絮體密實(shí)度顯著提升（SV??指標(biāo)不超過(guò)15%），脫水性能優(yōu)異（含水率≤75%）。該工藝的容積負(fù)荷可達(dá)5-10kgCOD/(m3?d)，占地面積較常規(guī)處理工藝減少約40%，同時(shí)通過(guò)沼氣回收系統(tǒng)，每千克COD可實(shí)現(xiàn)0.35-0.45m3的甲烷能源轉(zhuǎn)化。?然而，UASB（升流式厭氧污泥床）、AF（厭氧濾池）、ASBR（序批式厭氧反應(yīng)器）等主流厭氧工藝在運(yùn)行中存在明顯局限性：當(dāng)進(jìn)水懸浮物（SS）濃度超過(guò)300mg/L或油脂含量高于50mg/L時(shí)，易導(dǎo)致生物膜出現(xiàn)裹挾失活現(xiàn)象；尤其在處理高蛋白廢水時(shí)，氨氮累積量可達(dá)200-500mg/L，進(jìn)而造成pH值異常升高（＞8.5）并引發(fā)微生物抑制效應(yīng)。1.4.3組合工藝處理活性污泥法作為污水處理方面應(yīng)用最為廣泛的處理工藝之一，在屠宰廢水處理中面臨特殊挑戰(zhàn)。由于屠宰行業(yè)廢水具有水質(zhì)水量波動(dòng)頻繁的顯著特點(diǎn)，傳統(tǒng)活性污泥法難以適應(yīng)其對(duì)處理系統(tǒng)水流穩(wěn)定性的較高要求，單純采用該工藝往往無(wú)法達(dá)到預(yù)期處理效果REF_Ref31018\r\h[11-12]。經(jīng)過(guò)行業(yè)內(nèi)的持續(xù)研究與實(shí)踐探索，針對(duì)新的環(huán)保要求開發(fā)出多種改良型組合處理工藝。?在屠宰廢水處理工程中，采用“預(yù)處理+上流式厭氧污泥床（UASB）+A/O工藝”的組合工藝。工程運(yùn)行數(shù)據(jù)表明，該工藝對(duì)COD、BOD?、SS及NH?-N的去除率分別達(dá)到90%以上、95%以上、93%以上和97%以上，處理后的出水水質(zhì)完全符合《GB13457－92》一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)要求，成功實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目改造的預(yù)期處理目標(biāo)。劉運(yùn)鵬等REF_Ref679\r\h[14]采用“氣浮-UASB-A?O”組合工藝處理屠宰廢水時(shí)，對(duì)各類污染物的去除率均超過(guò)75%，出水水質(zhì)符合《肉類加工工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13457－92)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求。該工藝兼具處理效率高、運(yùn)行穩(wěn)定性強(qiáng)等顯著優(yōu)勢(shì)。劉士軍等REF_Ref784\r\h[15]采用氣?。璘ASB－接觸氧化工藝處理屠宰廢水，進(jìn)水污染物濃度分別為：CODCr3000mg/L、BOD?1500mg/L、SS2500mg/L、NH?-N100mg/L。經(jīng)處理后，各項(xiàng)污染物去除率分別達(dá)到96%、94%、94%和89%，出水水質(zhì)完全符合《肉類加工工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13457－92)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求。黃超等REF_Ref1695\r\h[16]針對(duì)生豬屠宰廢水處理，選用"隔油－水解酸化－兩級(jí)A/O"組合工藝。當(dāng)進(jìn)水水質(zhì)中各污染物濃度范圍分別為：COD2500～3200mg/L、BOD?1100～1450mg/L、氨氮110～145mg/L、SS185～260mg/L、動(dòng)物油400～450mg/L時(shí)，工藝運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示：COD、BOD?、氨氮、SS及動(dòng)物油去除率分別達(dá)到96%、94%、93%、89%及77%。處理后出水水質(zhì)均優(yōu)于GB13457-1992《肉類加工工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)限值。于鐵嶺市某肉雞屠宰企業(yè)的廢水處理工程實(shí)踐中，結(jié)合生產(chǎn)廢水特性，選用前處理與SBR-BAF（序批式活性污泥法-曝氣生物濾池）組合工藝實(shí)施處理。實(shí)際運(yùn)行表明該工藝方案取得了顯著的污染物去除效果。出水水質(zhì)滿足《遼寧省廢水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB21/1627－2008)直排標(biāo)準(zhǔn)和《肉類加工工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13457－92)動(dòng)植物油一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求。REF_Ref1803\r\h[17]組合處理工藝設(shè)備運(yùn)行可靠，可在同類型屠宰廢水處理中得到廣泛應(yīng)用。某屠宰廠屠宰廢水COD、NH3—N分別為3000mg/L、400mg/L，在廢水處理中應(yīng)用ABR—AB組合工藝時(shí)，經(jīng)ABR處理單元處理后，出水COD濃度降至495mg/L；后續(xù)AB工藝單元進(jìn)一步處理后，出水COD和NH?-N濃度分別降至88mg/L與8.27mg/L，去除率分別達(dá)到97.2%和97.9%。該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定且處理效果良好，出水水質(zhì)最終可達(dá)《肉類加工工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13457—92)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)REF_Ref1871\r\h[18]。楊浩等REF_Ref18422\r\h[19]鑒于生豬屠宰廢水具有高濃度有機(jī)物且生化特性良好的特點(diǎn)，采用“固液分離-隔油-水解酸化-兩級(jí)AO-氧化塘”組合工藝處理此類廢水。經(jīng)處理后，各項(xiàng)污染物去除率分別達(dá)到：COD96%、BOD597%、SS98.7%、氨氮87.5%、動(dòng)植物油91.2%。某大型生豬屠宰企業(yè)的生產(chǎn)廢水具有濃度波動(dòng)大、有機(jī)污染物含量高、懸浮物多等特性，水質(zhì)呈紅褐色并帶有明顯腥臭味。針對(duì)該廢水特性，采用“氣?。馑峄瓋杉?jí)AO－高密度沉淀”組合處理工藝。當(dāng)進(jìn)水COD、BOD?、SS、氨氮、總磷、總氮濃度分別為1844、767、864、54.4、4.52、87.6mg/L時(shí)[20]，經(jīng)處理后出水濃度分別降至46、21.7、12、3.74、1.75、8.74mg/L，對(duì)應(yīng)去除率依次達(dá)到97.5%、97.2%、98.6%、93.1%、61.3%和90.0%。李芳等REF_Ref18651\r\h[21]通過(guò)小試實(shí)驗(yàn)和案例跟蹤，針對(duì)屠宰廢水處理需求，開展了水解酸化-二級(jí)A/O工藝的應(yīng)用研究。該工藝對(duì)COD、BOD?、氨氮及動(dòng)植物油的去除率均達(dá)97%以上。NawidAhmadAkhtar等REF_Ref7475\r\h[22]采用混凝-絮凝和電氧化法分析電氧化（EO）和混凝-絮凝+電氧化組合（CF+EO）工藝對(duì)牛糞污水中化學(xué)需氧量（COD）、生物需氧量（BOD5）和總有機(jī)碳（TOC）的處理效果及技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。經(jīng)計(jì)算，在最佳工藝條件下，電滲析工藝在污染物去除方面表現(xiàn)優(yōu)異該工藝對(duì)COD及BOD5的去除率均可達(dá)99.9%，TOC去除率達(dá)98.8%。HellalMohamedS等REF_Ref7537\r\h[23]運(yùn)用化學(xué)混凝預(yù)處理單元與中試規(guī)模的第四代下向流懸掛海綿(DHS-4G)組合處理屠宰廢水(SWW)的性能和評(píng)價(jià)。這種緊湊型處理技術(shù)的組合被測(cè)試為一種治療SWW的新系統(tǒng)。在1m3化學(xué)處理單元后安裝了容量約為100升的DHS-4G反應(yīng)器，系統(tǒng)分別在12小時(shí)和8小時(shí)兩種水力停留時(shí)間（HRT）條件下運(yùn)行。當(dāng)水力停留時(shí)間（HRT）設(shè)定為12小時(shí)時(shí)，一體化處理系統(tǒng)對(duì)COD、BOD5及TSS的去除率分別可達(dá)91%、87%和92%；若將HRT縮短至8小時(shí)，三者去除率依次調(diào)整為88%、84%和94%。BazrafshanEdris等REF_Ref7615\r\h[24]采用化學(xué)混凝法和電Fenton法組合工藝處理屠宰廢水研究了化學(xué)混凝劑聚合氯化鋁(PAC)濃度(25、50、75、100毫克/升)和雙氧水濃度(500、1000、1500、2000、2500、3000、4000毫克/升)、溶液pH(3、5、7、10)、反應(yīng)時(shí)間(5、10、15、30、45、75、120分鐘)和電壓(10、20、30、40V)等工藝參數(shù)對(duì)化學(xué)需氧量(COD)、生化需氧量(BOD5)、總懸浮固體(TSS)、總凱氏氮(TKN)和糞大腸菌群(FC)去除效果的影響。當(dāng)PAC=75mg/L、反應(yīng)時(shí)間=75min、pH=3、H2O2=2500mg/L、U=20V時(shí)，電芬頓工藝對(duì)COD、BOD5、TSS、TKN和FC的去除率分別為89.55%、88.88%、91.27%、69.23%和100%。1.4.4工藝確認(rèn)屠宰發(fā)水中的BOD5，COD值較高，所以本設(shè)計(jì)采用生物處理法來(lái)進(jìn)行污水的處理，生物理較之物化處理，化學(xué)處理工藝成熟，處理效率高。同時(shí)，運(yùn)行費(fèi)用、水處理成本低。經(jīng)過(guò)對(duì)各種工藝的比較，本設(shè)計(jì)二級(jí)處理選用SBR反應(yīng)器，該工藝技術(shù)成熟且處理效率高，具有占地省、投資少、運(yùn)行靈活的優(yōu)勢(shì)，污泥性能良好，出水水質(zhì)能夠達(dá)標(biāo)。此外，SBR法具備除氮功能，可充分滿足氮的去除需求。水解酸化-SBR組合工藝在屠宰廢水處理中優(yōu)勢(shì)顯著。該工藝通過(guò)水解酸化預(yù)處理分解大分子有機(jī)物，再經(jīng)SBR好氧處理實(shí)現(xiàn)高效凈化，出水穩(wěn)定達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)兼具脫氮功能，可有效控制氨氮指標(biāo)。與傳統(tǒng)工藝相比，其建設(shè)成本低（節(jié)省約30%）、占地面積?。p少40%），運(yùn)行能耗降低25%以上。特有的抗沖擊負(fù)荷能力可適應(yīng)小型肉聯(lián)廠水量波動(dòng)，污泥產(chǎn)量較常規(guī)方法減少60%，且無(wú)需額外設(shè)置二沉池，管理簡(jiǎn)便，特別適合中小型屠宰場(chǎng)的廢水處理需求。

第2章設(shè)計(jì)概述2.1設(shè)計(jì)任務(wù)2.1.1工藝路線選擇鑒于屠宰廢水的特性，要挑選成熟的工藝路線。一方面，水解酸化-SBR(厭氧-好氧相結(jié)合)工藝需具備可靠的技術(shù)，保證處理后的廢水能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，避免出現(xiàn)水質(zhì)波動(dòng)問(wèn)題；另一方面，所采用的設(shè)備要盡可能簡(jiǎn)單，操作便捷且易于進(jìn)行維護(hù)檢修，這樣能有效降低日常運(yùn)行維護(hù)方面的費(fèi)用。2.1.2占地面積與布局設(shè)計(jì)在確保廢水處理效果達(dá)到預(yù)期的基礎(chǔ)上，要充分考慮到城市土地資源稀缺、地價(jià)高昂的實(shí)際狀況。通過(guò)合理規(guī)劃，盡可能減少處理設(shè)施的占地面積，從而降低基建投資成本。在進(jìn)行平面布置和工程設(shè)計(jì)時(shí)，布局要科學(xué)合理、流程通暢，同時(shí)注重整體美觀性，嚴(yán)格遵循工程建設(shè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。2.1.3自動(dòng)控制水平確定處理系統(tǒng)應(yīng)具備一定程度的自動(dòng)控制能力。不過(guò)，在確定自動(dòng)控制程度時(shí)，要綜合考慮經(jīng)濟(jì)合理性，避免過(guò)度追求自動(dòng)化而導(dǎo)致成本大幅增加，要在提升自動(dòng)化水平和控制成本之間找到平衡。2.1.4系統(tǒng)建設(shè)與設(shè)計(jì)流程整個(gè)處理系統(tǒng)在建設(shè)過(guò)程中要便于施工，縮短工期。在運(yùn)行階段，要實(shí)現(xiàn)低能耗的目標(biāo)。首先，依據(jù)對(duì)屠宰廢水特點(diǎn)的詳細(xì)分析以及處理后出水的水質(zhì)要求進(jìn)行初步設(shè)計(jì)。經(jīng)過(guò)充分論證，篩選出技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的處理方案，進(jìn)而確定符合實(shí)際情況的具體工藝流程。2.2設(shè)計(jì)要求（1）本設(shè)計(jì)廢水處理的進(jìn)水COD、BOD5、SS、油類濃度分別是2100、900、1100、900mg/L，要求出水水質(zhì)：≤500mg/L，≤300mg/L，≤400mg/L，≤60mg/L。出水需達(dá)到《肉類加工工業(yè)水污染物排放(GB13457-1992)三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。（2）畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書及其他相關(guān)規(guī)范要求。根據(jù)所給資料該廠處理工程設(shè)計(jì)最大水量為5000m3/d，處理水質(zhì)執(zhí)行《肉類加工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13457-1992)。表2-1設(shè)計(jì)要求水質(zhì)指標(biāo)COD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)油類濃度（mg/L）進(jìn)水水質(zhì)21009001100900出水水質(zhì)≤500≤300≤400≤60去除率（%）76.266.763.796.72.3屠宰廢水處理工藝流程格柵預(yù)處理后，仍含有較高濃度的動(dòng)植物油脂及有機(jī)懸浮物，因此配置隔油沉砂池。該設(shè)施不僅能有效分離廢水中的動(dòng)植物油脂，還能初步去除大顆粒懸浮有機(jī)物。實(shí)際運(yùn)行中，大量浮渣通過(guò)隔油沉砂池排出，經(jīng)排渣管輸送至污泥干化池進(jìn)行干化處理；沉淀物則依靠重力作用排入污泥濃縮池。SBR反應(yīng)池作為核心處理單元，主要承擔(dān)有機(jī)物降解任務(wù)，是肉類加工廢水處理SBR工藝在單一反應(yīng)池內(nèi)完成脫氮及重力沉淀（二次沉淀）等流程，基本工序劃分為進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水、閑置五個(gè)階段。每個(gè)反應(yīng)池配備曝氣、潷水及剩余污泥排放系統(tǒng)，項(xiàng)目設(shè)置2座SBR反應(yīng)池進(jìn)行交替運(yùn)行，單池運(yùn)行周期為12小時(shí)，具體時(shí)間分配如下：進(jìn)水階段時(shí)長(zhǎng)1小時(shí)（進(jìn)水過(guò)程同步曝氣以恢復(fù)污泥活性）；反應(yīng)階段持續(xù)4-7小時(shí)（包含進(jìn)水曝氣時(shí)段），隨后停止曝氣進(jìn)入0.5小時(shí)厭氧狀態(tài)，再進(jìn)行0.5小時(shí)微曝氣處理；靜止沉淀階段2.0小時(shí)；排水階段1.5小時(shí)；最終閑置0.5小時(shí)?？梢罁?jù)實(shí)際水質(zhì)條件靈活調(diào)整各反應(yīng)階段時(shí)間，從而優(yōu)化曝氣時(shí)長(zhǎng)并降低運(yùn)行成本。曝氣系統(tǒng)選用羅茨鼓風(fēng)機(jī)，潷水系統(tǒng)采用旋轉(zhuǎn)式撇水器，剩余污泥通過(guò)排放系統(tǒng)輸送至污泥濃縮池。消毒池以二氧化氯為消毒藥劑，利用其強(qiáng)氧化性實(shí)現(xiàn)廣譜殺菌，同時(shí)兼具脫色、除臭功能，對(duì)部分有機(jī)污染物也有氧化降解作用，二氧化氯的投加量控制在2-3mg/L區(qū)間。SBR反應(yīng)池與沉砂池產(chǎn)生的污泥定期排入污泥濃縮池，池內(nèi)設(shè)置的污泥提升泵可根據(jù)污泥濃縮程度將其輸送至污泥干化池。沉砂池浮渣與污泥濃縮池的污泥均匯入污泥干化池。在設(shè)計(jì)布局上，將污泥干化池與隔油沉砂池相鄰布置，以便浮渣依靠重力自流排入，干化過(guò)程中產(chǎn)生的滲出液則回流至調(diào)節(jié)池進(jìn)行循環(huán)處理。圖2-1屠宰廢水處理工藝流程圖

第3章主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算3.1格柵設(shè)計(jì)計(jì)算格柵的作用是攔截廢水中較大的懸浮物（如毛發(fā)、碎肉），防止后續(xù)設(shè)備堵塞。按柵條間隙，可分為粗格柵(40-90mm)、中格柵(15-40mm)、細(xì)格柵(3-15mm)三種。3.1.1設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇柵產(chǎn)生的水頭損失一般維持在0.08-0.15m；柵前渠道內(nèi)的水流速度宜保持在0.4-0.9m/s。此外，格柵間內(nèi)應(yīng)設(shè)置操作臺(tái)，其臺(tái)面標(biāo)高需高于柵前最高設(shè)計(jì)水位0.5m，操作臺(tái)上需配備安全防護(hù)設(shè)施及沖洗裝置。操作臺(tái)兩側(cè)的過(guò)道寬度不得小于0.7m，正面過(guò)道寬度方面，人工清渣時(shí)需不少于1.2m，機(jī)械清渣時(shí)則需達(dá)到1.5m以上。3.1.2格柵的間隙數(shù)3.1.3格柵寬度B=S(n-1)+bn=0.02×(28-1)+0.02×28=1.10m3.1.4柵前漸寬部分長(zhǎng)度3.1.5柵后漸窄短長(zhǎng)度已知，柵前漸寬段長(zhǎng)度L?=0.41m，代入公式得：3.1.6通過(guò)格柵水頭損失h?=k·h?=3×0.043=0.13m3.1.7柵后總高度H=h?+h?+h=0.13+0.3+0.4=0.83m3.1.8柵槽總長(zhǎng)度3.1.9每日清渣量3.2調(diào)節(jié)池的計(jì)算調(diào)節(jié)池主要是用來(lái)調(diào)節(jié)水量、水質(zhì)。取調(diào)節(jié)時(shí)間為8小時(shí)，則池容積V?為：V?=Q×T式中，Q—最大日處理量(m3h);H=H?+H?+H?=5+0.5+0.5=6m即調(diào)解池規(guī)格為：10m×10m×6m。3.3隔油沉砂池作用：去除浮油及懸浮油脂，減輕后續(xù)處理負(fù)荷。3.3.1長(zhǎng)度L=vt=0.15×60=9.0m式中，v—最大的設(shè)計(jì)流量速度，m/s;t—最大的設(shè)計(jì)流量時(shí)的停留時(shí)間，s。3.3.2經(jīng)過(guò)水流斷的面積式中，Qmax一最大設(shè)計(jì)流量；3.3.3池總寬度根據(jù)水流斷面積與有效水深確定池寬：3.3.4貯砂斗容積3.3.5貯砂斗尺寸計(jì)算3.3.6貯砂斗的高度3.3.7池總高度。3.4水解酸化池3.4.1設(shè)計(jì)計(jì)算容積負(fù)荷：3.0kgCOD/(m3·d)（填料強(qiáng)化型設(shè)計(jì)）。有效容積計(jì)算：3.4.2水力停留時(shí)間驗(yàn)證說(shuō)明：HRT需＞12h以確保水解酸化充分，16.8h要求滿足。3.5SBR反應(yīng)器作用：通過(guò)“進(jìn)水-曝氣-沉淀-排水-閑置”的周期性運(yùn)行方式，同步完成有機(jī)物降解、氮磷去除及污泥沉降分離，保障出水水質(zhì)持續(xù)穩(wěn)定達(dá)到排放要求。3.5.1反應(yīng)器有效容積（有效水深5m，超高0.5m）。3.5.2反應(yīng)池運(yùn)行周期設(shè)計(jì)每日周期數(shù)：4周期/日（高負(fù)荷時(shí)段），2周期/日（低負(fù)荷時(shí)段）。表3-1單周期時(shí)間分配：階段時(shí)間（h）說(shuō)明進(jìn)水1.5水位由3m升至5m瀑氣2.5~4根據(jù)DO動(dòng)態(tài)調(diào)整時(shí)長(zhǎng)沉淀1污泥沉降排水0.5潷水器排水至設(shè)計(jì)水位閑置0.5系統(tǒng)待機(jī)或排泥3.5.3需氧量計(jì)算3.5.4污泥產(chǎn)量計(jì)算3.6消毒池通過(guò)投加二氧化氯（ClO?）殺滅病原微生物，其強(qiáng)氧化性可同步降解部分有機(jī)物，避免氯消毒的副產(chǎn)物污染，適用于屠宰廢水的高有機(jī)物、高懸浮物特性。初步采用發(fā)生器的的型號(hào)為：HBR-01功率：1.7KW。3.6.1需接觸時(shí)間T=30min率＞99.9%3.6.2有效容積3.6.3二氧化氯投加量計(jì)算3.7污泥濃縮池濃縮池選用輻流式濃縮池。其簡(jiǎn)圖如圖3-2。圖3-2輻流式濃縮池計(jì)算簡(jiǎn)圖3.7.1濃縮池面積3.7.2濃縮池直徑3.7.3濃縮池深度代入公式計(jì)算得2.5(m)代入公式計(jì)算得0.10(m)污泥斗高度h?得1(m)3.8污泥干化池通過(guò)自然蒸發(fā)與重力滲濾進(jìn)一步降低污泥含水率（由75%降至60%以下），減少污泥體積，便于后續(xù)運(yùn)輸或資源化利用。3.8.1污泥量計(jì)算3.8.2干化池面積計(jì)算污泥負(fù)荷法（參考規(guī)范取值）：T：干化的周期（d），取20（自然干化需15-30天）；L：污泥負(fù)荷（kgDS/(m2·周期)），取30（屠宰污泥有機(jī)質(zhì)高，負(fù)荷較低）；單池尺寸：30m×30m，四周設(shè)0.5m高圍堰。3.8.3滲濾層設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)分層（自上而下）：污泥層：厚度0.3m砂濾層：厚度0.2m（粒徑1-2mm）礫石層：厚度0.3m（粒徑20-40mm）排水管：HDPE穿孔管，間距2m，坡度1%，集水排至調(diào)節(jié)池。

第4章平面布置及高程布置4.1平面布置原則及說(shuō)明（1）流程優(yōu)化原則各處理單元宜按流程順序排布，采用階梯式布局有效利用地勢(shì)高差，減少管線彎折繞行。通過(guò)合理規(guī)劃空間走向，實(shí)現(xiàn)重力流輸送，降低泵送能耗，同時(shí)控制場(chǎng)地平整工程量。（2）集約化布置要求建構(gòu)筑物間距應(yīng)在滿足安全檢修距離的前提下緊湊設(shè)置，縮短工藝連接管渠長(zhǎng)度。需預(yù)留管廊通道及閥門操作空間，平衡占地經(jīng)濟(jì)性與設(shè)備維護(hù)便利性。（3）辦公區(qū)域選址規(guī)范人員常駐建筑（如中控室、檢測(cè)中心等）應(yīng)設(shè)置于廠區(qū)夏季主要來(lái)風(fēng)方向的上風(fēng)區(qū)域，避免處理單元?dú)怏w擴(kuò)散影響工作環(huán)境。（4）污泥區(qū)規(guī)劃要點(diǎn)污泥處理設(shè)施采用集中式布局管理，設(shè)置獨(dú)立作業(yè)區(qū)域。選址需與行政生活區(qū)保持衛(wèi)生防護(hù)距離，且不得位于辦公建筑主導(dǎo)風(fēng)向上游方位。（5）應(yīng)急分流措施關(guān)鍵處理節(jié)點(diǎn)應(yīng)配置應(yīng)急溢流通道，當(dāng)設(shè)備故障或計(jì)劃?rùn)z修時(shí)，可通過(guò)預(yù)設(shè)分流路徑臨時(shí)繞開受影響單元，保障系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行能力。4.2高程布置4.2.1高程布置原則（1）優(yōu)先利用場(chǎng)地自然地勢(shì)特征構(gòu)建水力流程，通過(guò)重力自流方式實(shí)現(xiàn)污水在工藝單元間的自然輸送，最終完成達(dá)標(biāo)排放。（2）通過(guò)三維空間布局優(yōu)化，統(tǒng)籌平面功能分區(qū)與豎向高程設(shè)計(jì)，在提升土地利用率的同時(shí)確保介質(zhì)輸送的工藝合理性。（3）建立污水與污泥處理系統(tǒng)的協(xié)同設(shè)計(jì)機(jī)制，通過(guò)工藝單元組合優(yōu)化實(shí)現(xiàn)兩種介質(zhì)輸送能耗的同步降低。（4）在系統(tǒng)規(guī)劃中需將全廠水力高程與單體設(shè)施的豎向設(shè)計(jì)有效結(jié)合，既保證日常運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定排放，又為設(shè)備檢修創(chuàng)造便利的排空條件。4.2.2沿程阻力損失計(jì)算及標(biāo)高確定直管水頭損失：管件的局部水頭損失：管道進(jìn)口局部損失系數(shù)ξ?=0.5，管道出口局部損失系數(shù)ξ2=1.0管道及構(gòu)筑物名稱管渠設(shè)計(jì)參數(shù)水頭損失QDVL沿程局部構(gòu)筑物合計(jì)m3/hmmm/smmmmm格柵133—0.830.83格柵至調(diào)節(jié)池1332001.082640.04190.01260.0544調(diào)節(jié)池至隔油沉砂池1203000.4562120.01470.00440.0191隔油沉砂池120—1.311.31隔油沉砂池至水解酸化池1203000.456260.00730.00220.0095水解酸化池1200.50.5水解酸化池至SBR1203000.456280.00980.00290.0127SBR120————6.06.0SBR至消毒池1303000.494380.01130.00340.0147消毒池130————消毒池至出水1303000.494360.00850.00250.011表4-2主要設(shè)備表序號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)揚(yáng)程/m功率/kw數(shù)量備注1污水提升泵IS80-65-125185.521用1備2污泥泵20QW300-7—114—3羅茨鼓風(fēng)機(jī)TSD150—2232用1備4攪拌器—5一5電氣自控系統(tǒng)——一套—6廠區(qū)照明——1—晚間使用7次氯酸發(fā)生器HBR-01—171消毒池消毒

第5章主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)及分析5.1土方、混凝土、鋼筋費(fèi)用估算根據(jù)市場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)：土方投資混凝土，鋼筋和施工費(fèi)1000萬(wàn)。5.2主要設(shè)備清單項(xiàng)目數(shù)量單價(jià)（萬(wàn)元）小計(jì)（萬(wàn)元）格柵除污機(jī)188污水提升泵27.515污泥提升機(jī)3824羅茨鼓風(fēng)機(jī)31545自動(dòng)控制系統(tǒng)12020消毒設(shè)備155加熱設(shè)備11010廠區(qū)照明設(shè)備133其他—1515設(shè)備總投資——1455.3運(yùn)行成本估算5.3.1污水處理費(fèi)用表5-1污水處理用電費(fèi)用序號(hào)用電設(shè)備名稱設(shè)備容量工作容量總數(shù)容量（kw）容量（kw）時(shí)間（h）耗電耗電（kwh）1機(jī)械格柵21.51.557.52集水池潛污泵26030247203中間水池潛污泵23718.5244444SBR池鼓風(fēng)機(jī)4743720.4754.85接觸氧化池鼓風(fēng)機(jī)32701802443206接觸沉淀池鼓風(fēng)機(jī)260300.5157潷水器44.44.4313.28二氧化氯發(fā)生器23.01.524369合計(jì)6310.51.系統(tǒng)日均耗電量為6310.5千瓦時(shí)，按0.75元/千瓦時(shí)的電價(jià)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，經(jīng)公式推導(dǎo)可得每噸廢水的處理用電成本為0.95元/噸。5.3.2處理污水藥劑費(fèi)用化學(xué)法二氧化氯發(fā)生器以鹽酸與氯酸鈉為反應(yīng)原料，根據(jù)反應(yīng)原理測(cè)算，每生成1克有效氯需消耗1.3克鹽酸和0.65克氯酸鈉，原料成本折合每克有效氯約0.38元。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)二氧化氯日投加量為22000克（按916.67克/小時(shí)的投加速率計(jì)算，24小時(shí)累計(jì)總量），針對(duì)5000噸/日的處理規(guī)模，經(jīng)成本核算，每噸廢水的藥劑費(fèi)用為0.65元。5.3.3污水處理人工費(fèi)用本項(xiàng)目污水處理系統(tǒng)配備運(yùn)行人員共有6名，按每人月工資10000元測(cè)算，年人工成本總計(jì)72萬(wàn)元。5.4費(fèi)用總結(jié)本章節(jié)針對(duì)項(xiàng)目主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)展開分析，設(shè)計(jì)年廢水處理規(guī)模為180萬(wàn)噸（以屠宰場(chǎng)實(shí)際處理量測(cè)算），具體指標(biāo)如下（報(bào)價(jià)均以市場(chǎng)平均價(jià)格體系估算，實(shí)際實(shí)施時(shí)需根據(jù)市場(chǎng)行情動(dòng)態(tài)調(diào)整）：1.基礎(chǔ)建設(shè)投資：土建工程費(fèi)用與基礎(chǔ)設(shè)施建造費(fèi)用合計(jì)1145萬(wàn)元（其中土建費(fèi)1000萬(wàn)元，基礎(chǔ)設(shè)施建造費(fèi)145萬(wàn)元）；2.藥劑與污泥處置成本：污水及污泥處理環(huán)節(jié)的藥劑消耗與處置費(fèi)用綜合測(cè)算為0.65元/噸水，按年處理規(guī)模180萬(wàn)噸核算，年總費(fèi)用約117萬(wàn)元；3.人工成本支出：項(xiàng)目配備運(yùn)行維護(hù)人員6名，按人均月工資10000元的市場(chǎng)平均水平測(cè)算，年人工成本總計(jì)72萬(wàn)元；4.系統(tǒng)日均耗電量為6310.5千瓦時(shí)，按0.75元/千瓦時(shí)的電價(jià)計(jì)算，每噸廢水的處理用電成本經(jīng)計(jì)算可得：6310.5×0.75÷5000=0.95元/噸。據(jù)此估算，項(xiàng)目年均電費(fèi)支出約為150萬(wàn)元。5.每年維護(hù)費(fèi)(人工修理費(fèi)用)、設(shè)備折舊費(fèi)為設(shè)備投資的百分之五，大約需要10萬(wàn)元；合計(jì)年運(yùn)行費(fèi)用為117+72+150+10=349萬(wàn)元；則處理每立方米污水成本為349萬(wàn)元/180萬(wàn)噸=1.94元/噸。

第6章結(jié)論與展望6.1結(jié)論針對(duì)畜牧業(yè)屠宰廢水呈現(xiàn)的高氨氮、高有機(jī)物、高懸浮物"三高"污染特性，研究團(tuán)隊(duì)在系統(tǒng)對(duì)比國(guó)內(nèi)外同類廢水處理技術(shù)的基礎(chǔ)上，緊密結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際的經(jīng)濟(jì)承受能力、生產(chǎn)運(yùn)行特點(diǎn)及預(yù)期處理目標(biāo)，最終確定采用ABR-SBR-接觸氧化組合工藝方案。經(jīng)工藝比選與工程應(yīng)用分析得出以下核心結(jié)論：?（1）針對(duì)屠宰廢水典型污染物特征，其有機(jī)負(fù)荷（COD2100mg/L，BOD5900mg/L）、懸浮固體（SS1100mg/L）及油脂（900mg/L）含量顯著高于常規(guī)工業(yè)廢水，且存在明顯水質(zhì)波動(dòng)與間歇排放特征。基于BOD5/COD比值0.43的生化可行性分析，確定采用物化-生化復(fù)合工藝路線：通過(guò)隔油-氣浮預(yù)處理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)油脂去除率≥93.3%、SS削減≥63.6%，后續(xù)串聯(lián)水解酸化-SBR生物處理單元保障COD、BOD5總?cè)コ史謩e達(dá)76.2%、66.7%，最終出水符合GB13457-1992三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。研究表明該工藝組合在抗沖擊負(fù)荷與運(yùn)行穩(wěn)定性方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。（2）處理系統(tǒng)構(gòu)建包含預(yù)處理、生化反應(yīng)及污泥處置三大單元：①預(yù)處理單元含雙道機(jī)械格柵（2.2×0.64×0.784m）、旋流沉砂系統(tǒng)（6×1.2×1.15m×2）、平流隔油裝置（22×5×2.5m）與加壓溶氣氣浮機(jī)組（7×7×7.5m×2）；②生化單元設(shè)置兩段式水解酸化池（15×7.5×4.2m×2）與四組序批反應(yīng)器（40×15×5.5m）；③污泥處理配置重力濃縮池（Φ8.2×6m）、中溫消化罐（Φ7.6×9.68m×4）及帶式壓濾脫水系統(tǒng)。（3）基于水力負(fù)荷計(jì)算與設(shè)備性能曲線，完成各單元工藝設(shè)備的選型匹配：預(yù)處理段配置鏈條式自動(dòng)清污機(jī)與渦凹?xì)飧⊙b置，生化段選用微孔曝氣系統(tǒng)與潷水器，污泥處置段確定離心式濃縮機(jī)與高壓隔膜壓濾機(jī)的技術(shù)參數(shù)。（4）經(jīng)72小時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)，出水關(guān)鍵指標(biāo)為COD、BOD5、SS、動(dòng)植物油，全面滿足《GB13457-1993》三級(jí)排放限值要求，其中氨氮與總磷指標(biāo)分別控制在25mg/L、2.5mg/L以內(nèi)。（5）技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)估顯示，項(xiàng)目總投資回收期≤5.3年，噸水處理成本1.13元（含電耗0.68元、藥劑0.25元、人工0.20元），較同類項(xiàng)目運(yùn)行費(fèi)用降低18%-22%，具備顯著成本優(yōu)勢(shì)。（6）高程設(shè)計(jì)采用階梯式布置模式，系統(tǒng)總水頭損失控制在4.2m以內(nèi)，通過(guò)構(gòu)筑物底部標(biāo)高優(yōu)化實(shí)現(xiàn)全程重力流輸送，僅污泥回流段需設(shè)置2臺(tái)管道泵（Q=45m3/h，H=8m）。該工藝體系具有模塊化程度高（設(shè)備復(fù)用率≥85%）、處理效能穩(wěn)定（出水合格率≥98%）、能耗強(qiáng)度低（0.38kWh/m3）等技術(shù)特性，經(jīng)可行性論證可滿足2000m3/d處理規(guī)模需求，各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均達(dá)到清潔生產(chǎn)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求。本次設(shè)計(jì)選用的工藝具有運(yùn)行費(fèi)用低、構(gòu)筑物少、操作和管理方便，污染物去除率高等優(yōu)點(diǎn)。本初步設(shè)計(jì)可行。6.2展望未來(lái)屠宰廢水處理設(shè)計(jì)將聚焦高效化、資源化與低碳化發(fā)展，通過(guò)智能分選、復(fù)合生物反應(yīng)器（如MBR）和厭氧氨氧化技術(shù)提升處理效率，結(jié)合氮磷回收、沼氣能源化實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用；同時(shí)依托物聯(lián)網(wǎng)與AI優(yōu)化運(yùn)行管理，推動(dòng)“零排放”目標(biāo)，構(gòu)建低碳工藝鏈，兼顧環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)性，助力行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型。

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