某屠宰場污水處理方案設計一、項目背景與水質特征該屠宰場位于長江中游平原，日均屠宰生豬1200頭、牛80頭、羊300只，年運行330d，污水總量1100m3/d。水質三年實測均值：COD4200mg/L、BOD?2100mg/L、SS2600mg/L、NH?-N180mg/L、TN240mg/L、TP35mg/L、動植物油420mg/L、Cl?800mg/L、SO?2?260mg/L、色度800倍、糞大腸菌群1.2×10?MPN/100mL、蛔蟲卵12個/L。水質波動系數1.8，高峰時段COD可達6800mg/L。污水溫度18–32℃，pH6.5–7.5，含3%–5%的血水、油脂、胃內容物及碎肉。場地東西向120m、南北向80m，周邊200m有村落，無納污管網，出水需執(zhí)行《肉類加工工業(yè)水污染物排放標準》(GB13457-92)一級，同時滿足地方DB32/939-2020表2特別排放限值：COD≤50mg/L、BOD?≤15mg/L、SS≤30mg/L、NH?-N≤5(8)mg/L、TN≤15mg/L、TP≤0.5mg/L、動植物油≤10mg/L、色度≤30倍、糞大腸菌群≤1000MPN/100mL。二、設計原則與目標1.分質分流：血液水、燙池水、沖洗水、生活污水分開收集；血液水單獨氣浮濃縮，燙池水預降溫。2.資源優(yōu)先：回收油脂外售生物柴油企業(yè)，蛋白渣做有機肥原料，沼氣年發(fā)電量≥30萬kWh。3.耐沖擊：設計峰值系數1.5，COD容積負荷取8kg/(m3·d)，NH?-N容積負荷≤0.6kg/(m3·d)。4.低耗運行：噸水電耗≤1.8kWh，噸水藥耗≤0.35元，人工定員3人。5.近零排放：出水60%回用于車輛沖洗、綠化、待宰圈地面沖洗，濃水蒸發(fā)結晶制肥，全廠無外排風險。三、水量平衡與單元規(guī)?？傔M水量1100m3/d，其中：血液水80m3/d、燙池水120m3/d、屠宰沖洗水750m3/d、生活污水80m3/d、初期雨水70m3/d。設計規(guī)模按1300m3/d計算，Kz=1.18，小時峰值65m3/h。四、工藝路線“格柵+旋轉濾鼓+隔油沉砂+調節(jié)+氣浮+水解酸化+AO-MBR+臭氧催化氧化+生物活性炭濾池+紫外/次氯酸鈉協同消毒+清水池+回用/排放”。污泥路線：“儲泥+機械濃縮+厭氧消化+板框深度脫水+低溫干化至40%含水率+有機肥原料”。臭氣路線：“加蓋收集+生物濾池+等離子光催化+15m排氣筒”。五、單元設計計算1.粗格柵井地下鋼砼，1座，尺寸4.0m×0.8m×3.5m，柵隙10mm，安裝角度75°，人工清渣，配套1臺螺旋壓榨機0.75kW。2.旋轉濾鼓直徑1200mm，篩縫1mm，轉速8r/min，配反沖洗泵Q=15m3/h、H=25m、N=2.2kW，SS去除率≥35%。3.隔油沉砂池平流式，2格，單格10m×3m×2.5m，水力停留1.5h，水平流速5mm/s，設鏈板式刮油機0.55kW，浮油經集油管排至油脂回收池，池底砂斗45°，氣提排砂。4.調節(jié)池地下式，1座，24m×12m×4.5m，有效水深4.0m，HRT=8.4h，設2臺潛水攪拌機3kW，池內布設降溫盤管，夏季將45℃燙池水降至≤35℃。5.溶氣氣?。―AF）回流比30%，溶氣罐壓力0.45MPa，設鏈板式刮渣機，表面負荷6m3/(m2·h)，單座?6m，2座并聯，投加PAC30mg/L、PAM1mg/L，油脂去除率≥90%，COD去除率≥35%。6.水解酸化池升流式，12m×8m×5.5m，HRT=4h，脈沖布水器2套，脈沖周期6min，池頂設彈性填料1200m3，填料層高度3.5m，DO≤0.3mg/L，COD去除率20%，B/C由0.35提至0.48。7.AO-MBR系統(tǒng)A段：4格，單格6m×6m×5.5m，HRT=3.2h，MLSS6g/L，內回流200%，攪拌機4×1.5kW。O段：8格，單格6m×6m×5.5m，HRT=6.4h，MLSS8g/L，微孔曝氣器1600套，氣水比18:1，DO2–4mg/L。MBR膜池：2格，單格8m×3m×3.5m，內置PVDF中空纖維膜0.1μm，膜面積4800m2，通量15L/(m2·h)，抽吸泵2用1備，Q=30m3/h、H=12m、N=3kW，反洗泵2臺，Q=100m3/h、H=15m、N=7.5kW，在線次氯酸鈉清洗，跨膜壓差≤25kPa。污泥齡25d，內回流400%，外回流100%，TN去除率≥85%，COD去除率≥95%，MBR出水SS≤5mg/L。8.臭氧催化氧化塔式，?2.2m×8m，2座，有效容積60m3，HRT=1.1h，臭氧投加量80mg/L，催化劑為負載Mn-Ce的γ-Al?O?，粒徑3–5mm，比表面積280m2/g，COD去除率40%，色度去除率70%。臭氧發(fā)生器1套，產量4kg/h，功率36kW，采用液氧源，尾氣經加熱分解器250℃后排放。9.生物活性炭濾池（BAC）鋼筋混凝土，2格，單格6m×4m×4m，炭層高度2.5m，空床濾速4m/h，活性炭為8×30目椰殼炭，碘值1000mg/g，裝填量60t，反沖洗周期72h，氣水聯合反沖，COD去除率25%，臭氧分解副產物去除率90%。10.紫外/次氯酸鈉協同消毒渠道式，紫外劑量30mJ/cm2，模塊4組320W，壽命12000h；次氯酸鈉投加3mg/L，接觸時間30min，設50m3折流消毒池，糞大腸菌群滅活率≥5log。11.清水池與回用泵房清水池200m3，分2格，設變頻恒壓供水裝置1套，Q=40m3/h、H=35m、N=5.5kW，回用管網采用UPVC管，埋深0.8m。12.污泥處理儲泥池30m3，設攪拌機1.1kW；帶式濃縮機1臺，帶寬1m，處理量30m3/h，出泥含水率92%；厭氧消化罐?8m×15m，有效容積600m3，中溫35℃，HRT=20d，產氣率0.8m3/kgVSS，設沼氣儲柜200m3，雙膜式；消化后污泥經板框機500m2，進泥含水92%，投加石灰10%、PAM4‰，壓榨壓力1.2MPa，出泥含水40%，日產量2.1t；低溫帶式干化機1套，蒸發(fā)能力0.6tH?O/h，熱源85℃熱水，最終污泥含水25%，熱值2800kcal/kg，送有機肥廠。13.臭氣治理收集風量12000m3/h，加蓋采用1.5mmFRP弧形蓋板，密封負壓-5Pa；生物濾池面積120m2，填料為樹皮+火山巖，空床停留25s，去除率≥90%；等離子光催化一體化設備1套，功率15kW，最終排氣筒?0.8m，高度15m，廠界臭氣濃度≤10（無量綱）。六、主要設備清單旋轉濾鼓1套、DAF系統(tǒng)2套、潛水攪拌機6臺、微孔曝氣器1600套、MBR膜組件80支、臭氧發(fā)生器1套、紫外模塊4組、板框壓濾機1套、低溫干化機1套、沼氣發(fā)電機組50kW1套、生物濾池1座、在線儀表（COD、NH?-N、TN、TP、pH、SS、流量、臭氧濃度、沼氣成分）共12套。七、自動化控制采用西門子S7-1500PLC，WinCC上位機，設本地觸摸屏10寸3套，遠程4G模塊1套，接入企業(yè)私有云?？刂撇呗裕?.DAF根據進水SS自動調節(jié)加藥泵頻率，PID閉環(huán)；2.MBR跨膜壓差>20kPa自動反洗，每天3次；3.臭氧發(fā)生器根據COD在線儀4–20mA信號自動調節(jié)功率；4.消毒池余氯0.3–0.5mg/L，閉環(huán)控制次氯酸鈉計量泵；5.沼氣柜高位報警自動啟動發(fā)電機，低位自動停機；6.風機房噪聲>75dB時自動切換低噪聲備用風機。八、土建與結構所有水池采用C30抗?jié)B鋼砼，抗?jié)B等級P8，抗凍F50，池壁外側刷1.5mm聚氨酯防腐，內側3mm環(huán)氧玻璃鋼。底板設300mm厚C15墊層，伸縮縫采用橡膠止水帶。MBR設備間為輕鋼結構，層高6m，設5t電動葫蘆。臭氧發(fā)生器間設強制排風12次/h，泄爆口面積1m2。九、電氣與節(jié)能總裝機容量185kW，常用功率128kW，年耗電93萬kWh。設160kVA箱變1座，高壓側10kV，低壓側380V。鼓風機、循環(huán)泵采用變頻，年節(jié)電18%；沼氣發(fā)電年供電30萬kWh，可抵消32%用電量；MBR產水泵采用永磁同步電機，效率92%；臭氧發(fā)生器采用IGBT逆變電源，比工頻節(jié)電15%。十、運行成本分析1.電費：93萬kWh×0.65元/kWh=60.45萬元；沼氣發(fā)電收益30萬kWh×0.65=19.5萬元；凈電費40.95萬元。2.藥劑：PAC年耗14t×2200元/t=3.08萬元；PAM年耗0.48t×25000元/t=1.2萬元；次氯酸鈉1.2t×1200元/t=0.14萬元；膜清洗檸檬酸0.6t×6500元/t=0.39萬元；合計4.81萬元。3.人工：3人×7萬元/年=21萬元。4.膜更換：PVDF膜壽命5年，一次更換費用48萬元，年均9.6萬元。5.設備維修：按固定資產2%計，年6.2萬元。6.污泥處置：干化后污泥2.1t/d×330d×120元/t=8.32萬元。年運行總成本90.88萬元，噸水成本2.27元。油脂回收年收入18t×4800元/t=8.64萬元；有機肥原料收入693t×80元/t=5.54萬元；政府回用獎勵0.5元/m3×24萬m3=12萬元；合計收益26.18萬元。凈運行成本64.7萬元，噸水凈成本1.62元。十一、調試與啟動1.水解酸化池接種城市污水廠厭氧污泥60t，投加葡萄糖200kg/d，逐步提升負荷，第10d進屠宰廢水50%，第20d滿負荷。2.AO-MBR接種硝化污泥80t，控制pH7.2–7.5，投加NaHCO?補充堿度，DO3mg/L，第15dNH?-N去除率>90%。3.臭氧催化氧化初始階段進水COD150mg/L，逐步降低至100mg/L，催化劑活化24h后達標。4.生物濾池掛膜采用屠宰廢水稀釋液，噴淋7d，第10d臭氣濃度降至20以下。十二、運行管理要點1.每日檢測進水油脂，>800mg/L時加大DAF加藥；2.MBR膜每月一次維護性清洗，每半年一次恢復性清洗；3.臭氧催化劑每2年補充10%；4.BAC炭層每年補充5%，每3年全部更換；5.冬季水溫<15℃時，啟動蒸汽換熱器，維持MBR水溫≥20℃；6.沼氣系統(tǒng)H?S控制在50ppm以下，定期投加三氯化鐵20kg/月；7.板框機每次卸泥后高壓水清洗濾布，防止油脂堵塞；8.建立“一池一檔”臺賬，記錄pH、DO、污泥濃度、膜通量、加藥量、電耗。十三、應急預案1.進水COD>6000mg/L時，自動切換至應急儲存池500m3，限流50%；2.MBR膜破損在線濁度>5NTU時，關閉產水泵，切換至備用支路；3.臭氧發(fā)生器故障，自動投加次氯酸鈉8mg/L，確保消毒達標；4.沼氣柜超壓4kPa時，自動點火炬燃燒；5.全廠停電，UPS供儀表2h，應急發(fā)電機50kW自動啟動，保障MBR曝氣及臭氧尾氣分解。十四、監(jiān)測計劃在線儀表與縣級平臺聯網，每2h上傳一次；企業(yè)自建化驗室，配備快速消解儀、紫外分光光度計、生物顯微鏡，每天自