某屠宰場廢水處理方案的確定分析案例目錄TOC\o"1-3"\h\u23364某屠宰場廢水處理方案的確定分析案例 1195611設(shè)計水質(zhì)水量 170032廢水處理方案的確定 12143工藝流程的確定 5279384工藝流程的去除率 61設(shè)計水質(zhì)水量本設(shè)計中屠宰廠屠宰廢水需要處理的規(guī)模共為5000m3/d。屠宰廢水的流量日變化通常比較小，則將本設(shè)計中屠宰廢水的日變化系數(shù)取1，而時變化系數(shù)參考《屠宰與肉類加工廢水治理工程技術(shù)規(guī)范》：由于屠宰廠生產(chǎn)通常不是連續(xù)性的，每日只有一批或者兩批生產(chǎn)，并且集中在某一個時間段，所以屠宰廢水量在一天內(nèi)變化量較大，最大時屠宰廢水流量與最小時流量之比甚至會超過3:1，考慮到以上情況，所以本設(shè)計中取屠宰廢水的時變化系數(shù)為1.8較符合實際，則設(shè)計中總變化系數(shù)為1.8。在本設(shè)計中選取了調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)待處理屠宰廢水的水質(zhì)水量，根據(jù)調(diào)節(jié)池的性質(zhì)，調(diào)節(jié)池前采用設(shè)計最大水量Qmax為5000×1.8=9000m3/d=1800m3/h=0.5m3/s。在調(diào)節(jié)池之后的待處理廢水流量為5000m3/d=208.33m3/h=0.06m3/s。屠宰廠廢水處理站進水的水質(zhì)如表格1-1所示，經(jīng)過污水處理站凈化后，最終水質(zhì)需要滿足《肉類加工工業(yè)水污染物排放標準》（GB13457—1992）的一級排放標準，為便于比較，出水水質(zhì)要求亦列于表1-1中。表1-1項目進出水水質(zhì)要求項目CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)動植物油(mg/L)NH3-N(mg/L)進水水質(zhì)11007507005560出水水質(zhì)≤80≤30≤60≤15≤152廢水處理方案的確定2.1預處理畜類屠宰廢水工藝設(shè)計的預處理工藝主要有中細格柵、平流沉砂池、斜板隔油池、調(diào)節(jié)池和輻流式初沉池等。格柵主要用于截留屠宰廢水中存在的漂浮物和一些小顆粒，如毛發(fā)、內(nèi)臟碎渣等；平流沉砂池作為較常用的沉砂池類型，對屠宰廢水中無機物顆粒的去除效果較好、排砂簡單方便、不容易堵塞、技術(shù)成熟等優(yōu)點；斜板隔油池可以去除屠宰加工廢水中80%以上的動植物油，相對其他隔油池有更好的油水分離效率；同時因為屠宰廢水的日變化系數(shù)較大，從穩(wěn)定角度出發(fā)，為了后續(xù)廢水處理持續(xù)運行，將調(diào)節(jié)池環(huán)節(jié)加入主體流程，此項環(huán)節(jié)起到收集屠宰廢水并穩(wěn)定排放至后續(xù)處理工藝進行處理的作用；本設(shè)計處理水量大于3000t/d，則初沉池采用輻流式初沉池保證初沉池的沉淀效果。2.2生化處理屠宰廢水選擇的物理化學處理方法會以屠宰及肉類加工廢水污染的負荷為依據(jù)，根據(jù)負荷的多少選擇相匹配的物理化學處理工藝，有氣浮法處理、混凝沉淀處理等［6-7］。這些物理化學方法對屠宰廢水的處理有著明顯的去除效果，但經(jīng)過這些物理化學處理后的污染物只是被分隔開來，實際上仍然存在，不能直接進行出水排放，所以需要針對物化處理后的屠宰廢水性質(zhì)設(shè)計更有針對性的處理工藝流程以達到出水一級標準。對這些預處理后的屠宰廢水的深度處理宜于采用厭氧和好氧處理相結(jié)合的組合處理工程應(yīng)用，根據(jù)國內(nèi)外屠宰廢水處理實例，本設(shè)計中在預處理后采用的水解酸化+生物接觸氧化的屠宰廢水處理組合工藝，可以滿足國家屠宰廢水出水指標［8］。1、厭氧處理參考國內(nèi)外屠宰與肉類加工廢水的治理案例，屠宰廢水治理通常選用的一些厭氧技術(shù)如下所示［13］。（1）UASB屠宰廢水屬于較高有機負荷的難處理廢水，在經(jīng)過格柵沉砂池對懸浮物濃度的減少，以及通過調(diào)節(jié)池對與水質(zhì)水量的調(diào)節(jié)作用之后，屠宰廢水將特別適用于UASB的處理。在污水流入UASB反應(yīng)器這個環(huán)節(jié)中，反應(yīng)器還可以降解和去除屠宰廢水中的有機物質(zhì)［11］。UASB除了污泥的反應(yīng)部分和氣室之外，還比水解酸化池多了氣液固三相分離器這一個部分，出于提高反應(yīng)器對與污水的沉淀和絮凝能力的考慮，在UASB的底部培養(yǎng)了大量的厭氧污泥，這大大提高了反應(yīng)器在污水處理中的實用性。待處理廢水在流入污泥層時，與厭氧污泥充分的混雜在一起，使微生物分解廢水中有機物質(zhì)的反應(yīng)充分進行，讓這些可生物降解的有機物質(zhì)不斷生成為CH4、CO2等沼氣成分。這些沼氣在污泥層底部形成小氣泡，并不斷碰撞匯聚在一起變成相對大的氣泡逐漸上升，在這個過程中生物氣體帶來的不停攪動，這些氣泡與屠宰廢水一起上升抵達反應(yīng)器中三相分離器的區(qū)域，為了將水氣分開，三相分離器在底部設(shè)置了反射板，可以讓氣泡沿著反射板折散開來，利用這折散的運動從而不斷的穿過水層抵達反應(yīng)器的氣室之中，之后只要用導管將這些沼氣收集起來既可達到分離水氣的效果。在三相分離器中分離出氣泡的屠宰廢水則繼續(xù)流入三相分離器的沉淀區(qū)域，讓廢水中的污水與污泥通過絮凝過程達到分離的效果，讓固體顆粒不斷絮凝增大，并在重力的影響下開始沉淀。在三相分離器的底部則又是厭氧條件下的污泥床區(qū)域，這樣的污泥回流保證了污泥床的厭氧污泥的數(shù)量和質(zhì)量上的穩(wěn)定。而廢水則達到了與污泥分離的效果，可以通過溢流堰排出升流式厭氧污泥床進入下一個處理單元。升流式厭氧污泥床可以適應(yīng)不同含固量的待處理廢水，這貼合了固體雜質(zhì)較多屠宰廢水的處理需求，同時該工藝造價較省，運行管理簡單，技術(shù)成熟，所以UASB工藝在國內(nèi)外屠宰廢水處理應(yīng)用得越來越廣泛。（2）水解酸化技術(shù)對于屠宰廢水這種排放水量的時間波動較大，且體積負荷相對更高的污水處理，同樣可以使用水解酸化技術(shù)來滿足厭氧處理的目的。水解池展現(xiàn)了污水處理中兼氧技術(shù)的一種發(fā)展，水解池內(nèi)在處于缺氧或厭氧條件下，有利于兼性菌對屠宰廢水中的大分子有機物質(zhì)進行水解酸化反應(yīng)，通過水解酸化這個處理流程，降解掉大分子的有機物，水解酸化的過程中也將大分子的難溶性有機物降解為溶解性較好的物質(zhì)，這樣相對于沒有經(jīng)過水解酸化處理的屠宰廢水，在可生化性上有了很大的提高，給后續(xù)工藝中的好氧處理創(chuàng)造了更好的生化條件［9］。水解酸化池中可以分為污泥床區(qū)域和清水層區(qū)域這兩個部分，屠宰廢水流入水解酸化池后會在帶有反射板的布水器和水解酸化池底部的污泥床的作用下，與污泥中的兼性菌花費較少的時間就達到充分混合接觸的效果，為了讓水解酸化池能起到和過濾層類似的效果，池內(nèi)的污泥床的厚度較大，對屠宰廢水中的部分污染物有截留和吸附作用，降低后續(xù)污水處理單元的能耗。水解酸化池與傳統(tǒng)的污水處理工藝相比，具備以下的優(yōu)勢。①造價更低并且便于維護和運行，構(gòu)造簡單，能根據(jù)處理廢水的水質(zhì)水量設(shè)計相適應(yīng)的水解酸化池。②在水解池提高了屠宰廢水中污染物更容易被微生物降解的程度，推動了屠宰廢水處理效率的進程，節(jié)約能耗。③水解酸化池在厭氧發(fā)酵的過程中會產(chǎn)生不良的異味，但該反應(yīng)在第二階段就會被消解凈化，不會對后續(xù)污水處理以及周邊環(huán)境造成氣體上的污染。④水解池的占地面積小，同時前兩個階段的反應(yīng)十分迅速，和初沉池相差無幾，能大量的節(jié)省在基建上的投資;在水解池之中，較厚的污泥床可以截留吸附下固體顆粒和膠體物質(zhì)，減少了反應(yīng)過程中的污泥量，在一定程度上起到了消化池的作用。⑤在水解池中，屠宰廢水和污泥不需要二次處理，并且在水解酸化池內(nèi)產(chǎn)生的剩余活性污泥也極少，降低了污泥處理成本。以下圖片為水解酸化池的在污水處理工藝的基本流程示意圖。圖1.1水解酸化反應(yīng)器污水處理工藝流程示意圖2、好氧處理屠宰廢水好氧處理環(huán)節(jié)中，需要能對屠宰廢水水量水質(zhì)負荷有較強的抗沖擊能力，在參考國內(nèi)外屠宰廢水處理實例以及國內(nèi)相關(guān)的污水處理技術(shù)規(guī)范，污水處理中的SBR法還有生物接觸氧化技術(shù)會是屠宰廢水好氧處理環(huán)節(jié)的一種理想的選擇。（1）SBR工藝SBR工藝在運行管理上十分貼合屠宰廢水的間歇排放、流量波動大的特點。SBR采用時間上分割的原理進行污水的處理，與以往的污水處理單元中使用空間分割的方式不一樣，SBR的處理工藝選擇了使用非穩(wěn)定生化反應(yīng)，即缺氧和好氧過程循環(huán)運行，取代了傳統(tǒng)工藝中固定的好氧厭氧生化反應(yīng)區(qū)域，同時使用靜置理想沉淀，相比于傳統(tǒng)的動態(tài)沉淀，出水效果好。該工藝還可能實現(xiàn)自動化的控制，更適應(yīng)屠宰廢水的間歇排放處理［13］。進水在流經(jīng)SBR工藝處理單元時在一個反應(yīng)器內(nèi)按順序從進水到反應(yīng)器中進行曝氣，再到污泥的沉淀，然后通過潷水還有最后的閑置待機這五個基本工序，為了更好的提高SBR的污水處理的效率，在反應(yīng)器中培養(yǎng)了足夠數(shù)量的活性污泥，同時通過曝氣需要保持的有氧的條件，當屠宰廢水流入該反應(yīng)器時充分有效的與活性污泥進行接觸混合，提高活性污泥中的微生物降解屠宰廢水中的有機大分子物質(zhì)的速率，給微生物提供生長繁殖需要的物質(zhì)，讓微生物在活性污泥中不斷的繁殖。在SBR中污泥易于沉淀，與廢水分離效果好，且不容易發(fā)生污泥膨脹現(xiàn)象就可以對污水進行一定程度上的治理。在反應(yīng)器中這樣的反應(yīng)并不只運行一次就排放到下一個單元，而是不斷的反復運行，從而達到更好的污水處理目的。SBR工藝對比現(xiàn)存的其他好氧生化處理工藝，具有良好的發(fā)展趨勢，同時因為簡單高效，耗能較低，被污水處理行業(yè)廣泛的使用，對于本設(shè)計中的屠宰廢水的處理，SBR池具有以下的優(yōu)勢之處：（1）對比傳統(tǒng)的活性污泥法處理工藝，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積更小，在投資耗費運行成本上也就更節(jié)?。唬?）工藝流程相對其他的工藝更為簡潔，不需要進行污泥的回流，同時污泥量小，不用增設(shè)二沉池等處理設(shè)施，調(diào)節(jié)池的體積較小或者可以不設(shè)計調(diào)節(jié)池；（3）能適用于沖擊負荷高、運行狀態(tài)可以根據(jù)屠宰廢水的水質(zhì)水量靈活控制；（4）處理過程梯度較大，不易產(chǎn)生污泥膨脹，便于后續(xù)污泥處理的成本與能耗。SBR法的運行方式可以通過供氣、攪拌系統(tǒng)和自動控制方式等自動化程度高的設(shè)計來達到間歇進水和間歇排水，這種間歇運行的方式可以很好的適應(yīng)屠宰廢水間歇排放的特點，同時具有均衡水質(zhì)水量的特點，起到了調(diào)節(jié)池的作用，如果處理水量較小或?qū)嶋H情況需要，SBR處理工藝也可以與調(diào)節(jié)池以及水解酸化池進行合建?？梢栽诤艽蟪潭壬瞎?jié)約投資成本和管理運行費用。圖1.2SBR基本運行過程（2）生物接觸氧化工藝該工藝中屠宰廢水直接與生物膜接觸，同時通過曝氣是污水與生物膜攪拌混合，充分進行反應(yīng)，是兼具活性污泥法優(yōu)勢的生物膜法，同時占地面積小，抗有機負荷能力強，適用于各種規(guī)模的屠宰廠廢水處理站的污水生化處理。可以在做到脫氮除磷的效果的同時，降低污泥膨脹現(xiàn)象發(fā)生的可能性［10］。照以往的生物接觸氧化實際處理的經(jīng)驗來看，對于經(jīng)過前處理后的提高了屠宰廢水中的污染物被微生物降解的容易程度，生物接觸氧化池能夠在進行高效凈化的同時制造良好的經(jīng)濟收益。該污水處理工藝同時具有與脫氮除磷效果、污水處理高效、不易發(fā)生污泥膨脹，降低運行管理成本，節(jié)省能耗，能適應(yīng)高沖擊負荷污水的處理。生物接觸氧化曝氣時間長，能讓處理過程中部分污泥自身產(chǎn)生氧化，即污泥在這個過程中發(fā)生隱性的生長，極大的降低了剩余污泥量產(chǎn)生量，從而避免了二次污染，在管理運行也容易操作，因為以上種種優(yōu)點，該工藝被廣泛應(yīng)用到污水處理工藝流程中。圖1.3一級生物接觸氧化池處理流程2.3消毒處理屠宰廢水中含有大腸桿菌和鏈球菌等對人體健康有害的致病細菌，為了保證出水水質(zhì)不對周邊水系造成影響，需要在出水前加入消毒處理這一過程，根據(jù)屠宰廢水治理相關(guān)規(guī)范，本設(shè)計中選用二氧化氯消毒，因為二氧化氯具有廣譜性的消毒效果，對屠宰廢水中的色和臭都具有十分良好的去除效果［8］。2.4污泥處理本設(shè)計中收集污水處理過程中（主要為初沉池和二沉池）產(chǎn)生的污泥后通過壓縮脫水后，制成泥餅外運進行處理。3工藝流程的確定流程如下圖所示：廢水廢水固廢處理格柵固廢處理格柵隔油沉砂池隔油沉砂池調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)池初沉池初沉池 水解酸化池污泥濃縮池 水解酸化池污泥濃縮池 上清液接觸氧化池板框壓濾機接觸氧化池板框壓濾機 濾液二沉池泥餅外運二沉池泥餅外運消毒池廢水處理消毒池污泥處理排水排水圖1.4整體工藝流程圖4工藝流程的去除率各部分的工藝去除率如表1-2所示。表1-2去除率表格構(gòu)筑物名稱COD（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）動植物油（mg/L）NH3-N（mg/L）格柵進水11007507005560去除率/%出水11007507005560隔油沉砂池進水11007507005560去除率/%80-出水11007507001160調(diào)節(jié)池進水11007507001160去除率/%出水11007507001160初沉池進水11007507001160去除率/%2