【文章內容簡介】 為一般工業(yè)用水及景觀用水，屬《地表水環(huán)境質量標準》 GB38382020 中的 IV 類水體。 三 、設計目的 ① 溫習和鞏固所學知識、原理； ② 掌握一般水處理構筑物的設計計算的方法和步驟。 四 、設計要求 ① 獨立思考，獨立完成； ② 完成主要處理構筑物的設計布置； 5 ③ 工藝選擇、設備 選型、技術參數(shù)、性能、詳細說明； ④ 提交的成品：設計說明書、工藝流程圖、高程圖、廠區(qū)平面布置圖。 五 、 設計內容 根據(jù)設計資料和設計要求，確定工藝流程，進行構筑物工藝計算，在此基礎上進行平面及高程布置。具體內容如下： 工藝流程的選擇 ① 論述現(xiàn)有有機廢水處理的流程及各處理單元的功能及相互作用關系 ； ② 根據(jù)設計資料，確定合理的設計工藝流程 ； ③ 計算和確定各處理單元的設計效率 ； 構筑物工藝設計計算 1) 確定主要構筑物的形式、工藝尺寸； 2) 主要配套設備能力計算及選型； 水力計算 平面及高程布置 1) 論述平面布置原則，在此基礎上，依據(jù)廠區(qū)氣象、工程地質、構筑物形式及相互連接等確定本設計的平面布置。 2) 論述高程布置原則，在此基礎上確定本設計的高程布置。 3) 平面布置和高程布置應在充分考慮工藝布置要求與工廠實際用地可用面積之間的關系，宜盡可能地緊湊，以節(jié)約用地。 六、設計成果 1) 計算說明書； 2) 處理廠平面布置圖； 3) 主要處理單元工藝圖。 6 設計任務及依據(jù) 設計任務 本設計方案的編制范圍是某屠宰廠廢水 處理工藝，處理能力為 1500 dm3 ,內容包括處理工藝的確定、各構筑物的設計計算、設備選型、平面布置、高程計算、經(jīng)濟技術分析。完成 繪制處理工藝流程組圖、各構筑物設計計算圖、處理工藝組合平面布置及高程布置圖。 設計依據(jù) ⑴ 《中華人民共和國環(huán)境保護法》和《水污染防治法》 ⑵ 《污水綜合排放標準 GB8978－ 1996》 ⑶ 《肉類加工工業(yè)水污染物排放標準》（ GB134571992） ⑷ 《給水排水工程結構設計規(guī)范》（ GBJ6984） ⑸ 《畢業(yè)設計任務書》 ⑹ 《畢業(yè)設計大綱》 設計要求 ⑴ 必須確保污水廠處理后達到排放要求 ； ⑵ 污水處理廠采用的各項設計參數(shù)必須可靠。在設計中一定要遵守現(xiàn)行的設計規(guī)范 ，保證必要的 安全系數(shù)。對新工藝、新技術、新結構的采用積極慎重的態(tài) 度； ⑶ 污水處理廠設計必須符合 經(jīng)濟的要求 ； ⑷ 污水廠設計應當力求技術合理。在經(jīng)濟合理的原則下，必須根據(jù)需要，盡可能采用先進的工藝、機械和自控技術，但要確保安全可靠 ； ⑸ 污水廠設計必須考慮安全運行的條件； ⑹ 污水廠的設計在經(jīng)濟條件允許情況下，場內布局、構（建）筑物外觀、環(huán) 境及衛(wèi)生等可以適當注意美觀和綠化 設計原則 在確保污水處理效果同時，還應合理安排水資源的綜合利用，節(jié)約用地，節(jié)約勞動力。同時應當合理設計、合理布局，作到技術可行、運行可靠、經(jīng)濟合理。 第三 章 水質 特性及水量 7 懸浮物 動植物油 氨氮 生化需氧量 化學需氧量 大腸菌群數(shù)(BOD 5 ) (COD Cr ) (個/ L)懸浮物 級別標 準 值濃 度 與 總 量加 工 類 別肉制品加 工 排放濃度mg /L 60 100 350 25 50 300 80 120 500 15 20 60 15 20 排放總量 kg /t( 原料）一 二 三級 級 級一 二 三級 級 級一 二 三級 級 級一 二 三級 級 級一 二 三級 級 級一 二 三級 級 級 2 .9 0. 09 0 .1 2 0. 35 0 .0 9 0 .1 2 5000 10000 廢水來源 及危害 廢水特征 宰豬經(jīng)過放血、開膛分解、內臟清洗等工藝，屠宰過程中排放的廢水含有大量的血污、油脂、毛。內臟雜物、未消化的食物及糞便等污染物，并帶有令人不適的血紅色及血腥味，而且還含有大腸菌。糞便鏈球菌等危害人體健康的致病菌 。這些廢水具有濃度變化大，有機物含量高等特點，直接排入環(huán)境將嚴重污染水體。 廢水來源于屠宰車間，主要包括（ 1）屠宰前沖洗牲畜的廢水；（ 2）燙毛、清洗胴體廢水；（ 3）清洗內臟廢水；（ 4）沖洗車間地面、器具廢水；（ 5）沖洗圈欄廢水。屠宰過程排放的廢水中血污染最為嚴重，通常放出的血均回收利用，既減少處理負荷又增加收入。屠宰過程中排放的廢水含有大量的血污、油脂、毛。內臟雜物、未消化的食物及糞便等污染物，并帶有令人不適的血紅色及血腥味，而且還含有大腸菌。糞便鏈球菌等危害人體健康的致病菌。這些廢水具有濃度變化大，有機物 含量高等特點，直接排入環(huán)境將嚴重污染水體。 廢物組成 屠宰廢水中還含有大量的沖洗水和其它廢水。水中所含物質以可沉淀物居多，如豬尿糞、泥砂等。 污水組成如下表： 表 屠宰廢水組成 污染物類別 污染物種類 處理簡述 氣相 固相 液相 臭氣 、 沼氣、二氧化碳等 肉渣、內臟、糞便等畜毛等難降解物 ，砂粒 可降解有機物 ，氮、磷等，油 脂 ，其它 懸浮物 水封、從下水道排放，水管排空 分離，厭氧分解，格柵分離 ，沉淀 生化分解，細菌利用 ，重力分離（隔油），過濾、吸附 水質、水量 屠宰過程中廢水往往集中在短時間內排放，水量波動較大 。廢水水量 1500 m3/d ，廢水進、出水質及排放標準如表 ，處理后出水水質要求達到國家《肉類加工工業(yè)水污染物排放標準》（ GB134571992）一級標準。 表 肉類加工工業(yè)水污染物排放標準 （ GB134571992） 8 表 設計進、出水水質及排放標 準 項 目 CODcr （ mg/L） BOD（ mg/L） SS （ 含 豬 毛 ） （ mg/L） 動植物油 （ mg/L） PH 進水水質 出水水質 2020 ≤ 80 1010 ≤ 25 350 ≤ 60 110 ≤ 15 ～ 第四章 屠宰廢水處理工藝流程 工藝比較分析及方案確定 ⑴ 化學法 常用于處理屠宰廢水的化學法主要有水解、混凝沉淀等，此法一般作為廢水的預處理，也可作為廢水的最終處理。 ① 堿性水解和酶水解 該法使用堿性物質或酶水解以減少廢水中的脂肪顆粒，常作為屠宰廢水的預處理。通常采用石灰、 NaOH、 脂肪酶、細菌酶等，其中石灰經(jīng)濟實用但是會產(chǎn)生大量的廢渣；用 NaOH 進行預處理時，控制 NaOH 的質量濃度在 150～300mg／ L 范圍內，可使平均脂肪顆粒降到處理前脂肪顆粒 (Din)的 73％ 177。7 ％ ；用胰脂肪酶進行預處理效果最佳，胰脂肪酶 PL250 可使脂肪顆粒粒徑最大降到處理前廢水中脂肪顆粒的 60％ 177。3 ％ ，而且胰脂肪酶更適用于水解牛剛 S 肪；用細菌酶處理，細菌酶的使用量較多時才能達到明顯的水解效果。但是用堿性水解處理屠宰廢水會導致廢水的 pH 值出現(xiàn)波動，難以控制，使后續(xù)生物氧化法等工藝不易正常運行。 9 ② 混凝處理 常用的混凝劑有鋁鹽、鐵鹽等，其中聚合硫酸鐵混凝處理屠宰廢水效果較好，為減少鋁鹽的使用量，也可用聚合氯化鋁 (PAC)和聚乙烯銨混合作為混凝劑。在聚合硫酸鐵的合成中，加入任意比例的鋁鹽和一定比例的硅酸鹽 ，以及少量的聚丙烯酰胺生成一種新混凝劑 CPFACS．此復合無機高分子混凝劑具有較寬的 pH 值和溫度適用范圍，用它作為混凝劑處理屠宰廢水， CODcr， 和色度去除串分別可達75％ 和 95％以上，一次混凝處理即可達到或接近廢水綜合排放標準。 單純的混凝處理存在一個明顯的問題就是屠宰工序中產(chǎn)生的血水難以除去，并且同時產(chǎn)生大量的污泥和廢渣。所以如果在使用混凝劑處理前先對屠宰廢水進行適當變性處理，再采用硫酸亞鐵和氧化鈣復合混凝劑處理，出水 CODcr，的質量濃度可以降到 ，有較好的處理效果 ,且此法簡便、 高效，有較好的環(huán)境效益，但是該法處理的廢水限于 CODcr，的質量濃度小于 1000mg/L的廢水。 混凝法處理廢水處理成本低，低溫下具有較好的處理效果，此法多用于處理濃度較低的廢水 ,或作為高濃度廢水預處理，以降低后續(xù)的生物處理的負荷。 ⑵ 生物法 據(jù)屠宰廢水水質特點知其具有較好的可生化性，且在有機物含量、有機元素種類和 pH 值等方面都較適合于采用生物法進行處理。因此目前在屠宰廢水處理技術的選擇上．生物法是經(jīng)濟有效的處理方法。 ① 好氧生 物處理法 傳統(tǒng)的活性污泥法 CODcr 去除率一般為 80%左右， BOD5為 90％ ，處理后的廢水一般難以達到廢水綜合排放標準，而采用序批間歇活性污泥法(簡稱 SBR 法 )可大大突破這一界限。 SBR 法用于宰雞廠廢水處理， CODcr 去除率可達到 95%以上。屠宰廠的廢水經(jīng)預沉池、厭氧、 SBR 反應等工藝處理后，出水水質可優(yōu)于 （ GB89781996)一級排放標準。 在 SBR法的基礎進行改造后出現(xiàn)了二段 SBR法，其特點是系統(tǒng)設兩段 SBR 池串聯(lián)，分別培養(yǎng)出適宜于不同有機物的專性菌，從而使不同種類的有機物在不同的生化條件下都得到 充分降解。該法對水質水量的變化適應能力強，運行靈活，抗沖擊能力強，出水的水質穩(wěn)定，易實現(xiàn)自動化控制。 ② 生物膜法 序批式生物膜法具有良好的反硝化脫氮功能，水力條件好，抗沖擊負荷強，生物濃度高，可適合世代時間較長的消化菌生長。在相同運行條件下，生物膜系統(tǒng)處理效果優(yōu)于活性污泥系統(tǒng)，其 CODcr， BOD5 和油脂去除率分別可達97%， 99%和 82％ ，出水水質可達廢水綜合排放二級標準。達到相同的污染物去除率時，生物膜系統(tǒng)的運行管理更方便，且克服了活性污泥系統(tǒng)存在的一些問題， 例如，該方法不會存在污泥流失問題，不需要設置攪拌裝置即可達到脫氮效果，且不存在污泥上浮現(xiàn)象。但序批式生物膜法對油脂、 SS、色度的去除有限，故要設除油脂池和濾柱。 10 ③ 厭氧生物處理 與好氧法相比，厭氧法在獲得同樣高的 BOD5 去除率 條件下具有成本低，產(chǎn)生的淤泥少、穩(wěn)定、易脫水，占地面積小，操作方便，且產(chǎn)生的甲烷可作為燃料再利用的優(yōu)點。但常用的 UASB， AF， ASBR 等高效厭氧反應器受廢水中懸浮固體及其油脂、脂肪濃度的影響較大。如果廢水中含有的氨氮濃度較高，或者厭氧分解有 機物過程產(chǎn)生的氨氮較多，使得水質達不到排放標準，就必須采用如下敘述的組合工藝。 為了既獲得更好的處理效果，又可以降低處理成本，屠宰廢水的處理往往采用多種方法相結合的工藝。下面敘述幾種典型的組合工藝。 ① 加壓生物接觸氧化一混凝沉淀組合工藝，該工藝適合處理中濃度的屠宰廢水，試驗結果表明，生物反應器壓力平均為 300kPa，進水 P(CODcr)約為 1100 ～1700mg/L ， P(BOD5) 約為 600 ～ 900mg/L ， BOD 容積負荷 ( 以 BOD5 計 ) 平均7． 6kg/(m3． d)。 出水先經(jīng)過加壓生物接觸氧化處理 后，提高廢水中的溶解氧和有機物的降解速率，再經(jīng)混凝沉淀后可達到現(xiàn)有企業(yè)的二級排放標準。該工藝處理中濃度廢水效率較高，但處理成本高，難于維護與管理。 (UASB)法和溶解空氣浮選一升流式厭氧污泥床(DAF—UASB)法是在單個 UASB 法上的改進工藝，適合處理含高濃度懸浮固體、脂肪顆粒和油脂的屠宰廢水。二段高速上流式厭氧污泥床 (UASB)法的第一階段為使用絮凝劑淤泥的 UASB 反應器，可以去除脂肪顆粒、油脂等不溶解的 CODcr，第二階段為使用粒狀淤泥的 UASB反應器，去除溶解性的 COD此法 CODcr去除率可達 90%以上。 b. 水解酸化一生物吸附再生一接觸氧化工藝，該工藝特別適合于處理高濃度、水質水量變化較大的廢水。在進水 COD 為 1500～ 4000mg/L 的條件下， COD 去除率可達 95％ 以上，該法采用 AB 兩段組合工藝， A 段負荷高．污泥絮體具有較強的吸附能力和良好的沉降性能．抗沖擊負荷能力很強，對有毒物質的影響具有很大的緩沖作用．但是污泥量較高，需采取相應的污泥處理措施． B 段二沉池出水中的少量難沉降的脫落生物膜通過氣浮處理進一步去除，以提高出水水質。