【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 天然好氧生物 處 理法是利用天然的水體和土壤中的微生物 來(lái)凈 化 廢水 的方法， 亦稱 自然生物 處 理法，主要有水體 凈 化和土壤 凈 化 兩 種。前者主要有氧化塘（好氧塘、兼性塘、 厭 氧塘）和 屠宰 塘等；后者主要有土地 處 理（慢速 滲濾 、快速法 濾 、地面漫流）和人 工濕 地等。自然生物 處 理 法不僅 基建 費(fèi) 用低， 動(dòng) 力消耗少， 該法對(duì)難 生化降解的有機(jī)物、氮磷等 營(yíng)養(yǎng) 物和 細(xì) 菌的去除率也高于常 規(guī) 的二 級(jí)處 理，部分可 達(dá) 到三 級(jí)處 理的效果。此外，在一定 條 件下， 該 法配合廢水灌溉可 實(shí)現(xiàn) 污 水 資 源 化利用。 該 法的缺 點(diǎn) 主 要是占地面 積 大和 處 理效果易受季 節(jié) 影 響 等。但如果 屠宰場(chǎng)規(guī) 模小且附近有污棄的溝 塘和 灘 涂可供利用 時(shí) ， 應(yīng)盡 量 選擇該 方法以 節(jié)約 投 資 和 處 理 費(fèi) 用。人工好氧生物 處 理是采取人工 強(qiáng) 化供氧以提高好氧微生物活力的 廢水處 理方法。 該 方法主要有活性污泥法、生物 濾 池、生 物轉(zhuǎn)盤 、生物接觸氧化法、序批式活性污泥法（ SBR）、厭 氧 /好氧（ A/O）及氧化 溝法 等。就 處 理效果 來(lái)講 ，活性污泥法要好于接觸氧化法和生物轉(zhuǎn)盤的處理效果， 雖然 生物 濾 池的 處 理效果也很好，但易于出 現(xiàn)濾 池堵 塞現(xiàn) 象。氧化 溝 、 SBR 和 A/O 工藝 均 屬于 改 進(jìn) 的活性污泥法。氧化 溝 出水水 質(zhì) 好、 產(chǎn) 生泥量少，也可 對(duì) 廢水 進(jìn) 行 脫 氮 處 理，但其 處 理的 BOD 負(fù) 荷小、占地面 積 大、 運(yùn) 行 費(fèi) 用高。 SBR法自 動(dòng) 化控制程度高，能 夠?qū)?廢水 進(jìn) 行深度 處 理。 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 6 第二 部分 處理方案設(shè)計(jì) 原始資料 工程概況 某肉食品加工企業(yè)擬在河南省新鄉(xiāng)市建設(shè)一條肉雞生產(chǎn)線，占地 150 畝，新建廠房、辦公用房等基礎(chǔ)設(shè)施 萬(wàn)平方米，形成年屠宰加工 3000 萬(wàn)只肉雞的加工能力。廢水主要來(lái)自浸燙、噴淋、沖洗、剖腹、內(nèi)臟加工等工序，主要有大燙池廢水、倒臟潑水、雞卷廢水等，含有大量的血污、油脂、毛、內(nèi) 臟廢物，未消化的食物及糞便等污染物。這些廢水具有濃度變化大，有機(jī)物含量高的特點(diǎn)，直接排放進(jìn)入水體將造成水環(huán)境嚴(yán)重污染，按照國(guó)家建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境管理相關(guān)規(guī)定和要求，該項(xiàng)目需配套建設(shè)污水處理工程。 設(shè)計(jì)資料 根據(jù)廠方提供資料進(jìn)入廢水處理站的廢水量為 1000m d/3 ，廢水水質(zhì)如下： 序號(hào) 污染物 濃度 序號(hào) 污染物 濃度 1 色度 100 5 SS 800 mg/l 2 PH 68 6 NNH?3 120 mg/l 3 crCOD 2020mg/l 7 動(dòng)植物油 200 mg/l 4 BOD5 1200 mg/l 8 大腸桿菌 ＞ 210 l/33個(gè) 根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門的要求，該工程處排廢水應(yīng)滿足《禽類加工工業(yè)水污染排放標(biāo)準(zhǔn)》，其相關(guān)水質(zhì)指標(biāo)如下表所示。 序號(hào) 污染物 濃度 序號(hào) 污染物 濃度 1 色度 40 5 SS 60 mg/l 2 PH 69 6 NNH?3 15 mg/l 3 crCOD 70mg/l 7 動(dòng)植物油 15mg/l 4 BOD5 25mg/l 8 大腸桿菌 5000 個(gè) /l 氣象資料 年平均氣溫： 25 攝氏度 夏季主導(dǎo)風(fēng) 。東南風(fēng)，風(fēng)速最高達(dá) 56 級(jí)。 歷年平均降水量為 歷年平均相對(duì)濕度為 81% 設(shè)計(jì)規(guī)范 《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》 《給水排水制圖設(shè)計(jì)規(guī)范》 《 總圖制圖標(biāo)準(zhǔn)》 《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》 《污水泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》 《工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計(jì)規(guī)范》 《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》 8.《給水排水工程快速設(shè)計(jì)手冊(cè)》 9.《給水排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)圖集》 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 7 10. 《禽類加工工業(yè)水污染排放標(biāo)準(zhǔn)》 11.《肉類加工工業(yè)水污染排放標(biāo)準(zhǔn)》 12.《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》 《建筑結(jié)構(gòu)荷栽規(guī)范》 《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 《低壓配 電裝置及線路設(shè)計(jì)規(guī)范》 16有關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范及設(shè)計(jì)手冊(cè) 17現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)的有關(guān)資料 設(shè)計(jì)原則 水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 認(rèn)真貫徹國(guó)家關(guān)于環(huán)境保護(hù)工作的方針和政策，使設(shè)計(jì)符合國(guó)家的有關(guān)法規(guī)、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)。 綜合考慮廢水水質(zhì)、水量的特征，選用的工藝流程技術(shù)先進(jìn)、穩(wěn)妥可靠、經(jīng)濟(jì)合理、運(yùn)轉(zhuǎn)靈活、安全適用。 污水處理系統(tǒng)平面布置力求緊湊，減少占地和投資。 妥善處置污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的污泥和其它柵渣、沉淀物，避免造成二次污染。 污水處理過(guò)程中的自動(dòng)控制，力求管理方便、安全可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用。 高程布置上應(yīng)盡量 采用立體布局，充分利用地下空間。平面布置上要緊湊，以節(jié)省用地 。 嚴(yán)格按照廠方界定條件進(jìn)行設(shè)計(jì)，適應(yīng)項(xiàng)目實(shí)際情況要求。 污泥處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥經(jīng)濃縮后運(yùn)輸至垃圾填埋場(chǎng)處理。 工藝設(shè)計(jì)盡量減少系統(tǒng)污泥產(chǎn)生。 處理方案設(shè)計(jì) 方案的提出與選擇 此工程廢水具有濃度變化大，有機(jī)物含量高，偏酸性、總懸浮固體含量高等特點(diǎn)。所以選擇生物處理工藝時(shí)要能滿足 crCOD ， BOD5的去除率，并且工程處理規(guī)模相對(duì)較小，所以應(yīng)選擇簡(jiǎn)單，使用，易操作，高效的處 理工藝。一般優(yōu)先采用好氧生物處理工藝。 本設(shè)計(jì)就 A/O 法處理工藝和 SBR 工藝進(jìn)行比較選擇 A/O 法處理工藝雖然 流程簡(jiǎn)單，勿需外加碳源與后曝氣池，以原污水為碳源，建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用較低； 但是存在以下問(wèn)題： （ 1） 由于沒(méi)有獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng)，從而不能培養(yǎng)出具有獨(dú)特功能的污泥，難降解物質(zhì)的降解率較低； （ 2） 若要提高脫氮效率，必須加大內(nèi)循環(huán)比，因而加大運(yùn)行費(fèi)用。從外，內(nèi)循環(huán)液來(lái)自曝氣池，含有一定的 DO，使 A段難以保持理想的缺氧狀態(tài)，影響反硝化效果，脫氮率很難達(dá)到 90％ 相比之下 SBR 法 沉淀性能好 ， 有機(jī)物去除效率高 ，能 提高難降解廢水的處理效率 ，可以除磷脫氮，不需要新增反應(yīng)器 。能滿足處理要求。 通過(guò)查閱資料及參考類似工程實(shí)例，結(jié)合本設(shè)計(jì)具體情況最終選用 SBR 法作為本設(shè)計(jì)的好氧處理方法。 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 8 SBR 工藝的過(guò)程是按時(shí)序來(lái)運(yùn)行的，一個(gè)操作過(guò)程分五個(gè)階段：進(jìn)水、曝氣、沉淀、潷水、閑置。由于 SBR 在運(yùn)行過(guò)程中，各階段的運(yùn)行時(shí)間、反應(yīng)器內(nèi)混合液體積的變化以及運(yùn)行狀態(tài)都可以根據(jù)具體污水的性質(zhì)、出水水質(zhì)、出水質(zhì)量與運(yùn)行功能要求等靈活變化。對(duì)于 SBR 反應(yīng)器來(lái)說(shuō)，只是時(shí)序控制，無(wú)空間控制障礙，所以可以靈活控制。 它具有以下特點(diǎn)： （ 1） 工 藝簡(jiǎn)單，占地面積小、設(shè)備少、節(jié)省投資。由于只有一個(gè)反應(yīng)器，不需二沉池、回流污泥及其設(shè)備，一般情況不設(shè)調(diào)節(jié)池。 (2)理想的推流過(guò)程使生化反應(yīng)推力大、處理效率高。 (3)運(yùn)行方式靈活，由于反應(yīng)在同一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行，可以從時(shí)間上安排曝氣、缺氧和厭氧等不同狀態(tài)下工作，實(shí)現(xiàn)除磷脫氮的目的。 (4)污泥活性高，沉降性能好。 (5)耐沖擊負(fù)荷，處理能力強(qiáng)。 主要處理構(gòu)筑物的選型 格柵 防止內(nèi)臟雜物等大顆粒雜質(zhì)進(jìn)入后續(xù)設(shè)施設(shè)置選用一道細(xì)格柵， 沉淀池 為了對(duì)污水中的以無(wú)機(jī)物為主的比重大的固 體懸浮物進(jìn)行沉淀分離設(shè)置初沉池，因?yàn)樗枯^小，而幅流式沉淀池施工工復(fù)雜，附屬設(shè)備比較多，則選用平流式沉淀池。 隔油池 為了分離廢水中的浮油及泥沙設(shè)置設(shè)置平流式隔油池一座。 SBR 反應(yīng)池 生物處理單元， 去除對(duì)象是污水中溶解的和膠體狀態(tài)的有機(jī)污染物，通過(guò)微生物的代謝作用予以轉(zhuǎn)化和穩(wěn)定，達(dá)到無(wú)害化 。除去 COD， BOD 的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 接觸消毒池 防止禽類污水含有的大腸桿菌，病毒擴(kuò)散到水體，設(shè)置接觸消毒池一座。 處理流程圖 處理流程簡(jiǎn)介 此屠宰廢水經(jīng)格柵去除較大懸浮物后，進(jìn)入到集水井，又經(jīng)提升泵進(jìn)入隔油池進(jìn)行沉淀除油，接著進(jìn)入到沉淀池除去以無(wú)機(jī)物為主的比重大的固體懸浮物，又進(jìn)入水解酸化池降解、打斷長(zhǎng)鏈的大分子，提高廢水的生化指標(biāo)。又進(jìn)入 SBR 反應(yīng)池進(jìn)行有氧曝氣以去除高濃度有機(jī)物，并降低 COD， BOD 至達(dá)標(biāo)。從 SBR 池出來(lái)的污水進(jìn)入到接觸消毒池，將水中的大腸桿菌等處理至排放標(biāo)準(zhǔn)，最后達(dá)標(biāo)排放至水體。 從隔油池，沉淀池， SBR 池收集的污泥經(jīng)污泥泵排入到集泥池混合，又經(jīng)污泥泵輸送到污泥濃縮池，經(jīng)細(xì)化濃縮后，輸送至脫水間，經(jīng)脫水后 的污泥外運(yùn)作肥田用。 進(jìn)水 格柵 沉淀池 水解酸化池 SBR 池 水解酸化池 集水井 集泥池 污泥濃縮池 脫水間 泥餅外運(yùn) 隔油池 出水 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 9 第三部分 設(shè)計(jì)計(jì)算 第一章 格柵 設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)及參數(shù) 原始資了顯示，處理規(guī)模 1000m3/d， 考慮到屠宰場(chǎng)廢水變化不大，則取 1000 dm/3為設(shè)計(jì)流量。 則設(shè)計(jì)流量 maxQ =1000 dm/3 用 maxQ 可以進(jìn)行構(gòu)筑物等的計(jì)算。 格柵設(shè)計(jì)參數(shù)及其規(guī)定如下： （ 1）水泵前格柵柵條間隙，應(yīng)根據(jù)水泵要求確定。 （ 2）污水處理系統(tǒng)前格柵柵 條間隙，應(yīng)符合： ①人工清除 25～ 40mm； ②機(jī)械清除 16～ 25mm； ③最大間隙 40mm。 污水處理廠亦可設(shè)計(jì)置粗細(xì)兩道格柵，粗格柵柵條間隙 50～ 150mm。 （ 3）如水泵前格柵間隙不大于 25mm,污水處理系統(tǒng)前可不再設(shè)置格柵。 （ 4）柵渣量與地區(qū)的特點(diǎn)、格柵的間隙大小、污水流量以及下水道系統(tǒng)的類型等因素有關(guān)。在無(wú)當(dāng)?shù)剡\(yùn)行資料時(shí)，可采用： ①格柵間隙 16～ 25mm， ～ (柵渣 /污水 )； ②格柵間隙 30～ 50mm， ～ (柵渣 /污水 )。 格柵的含水 率一般為 80%，容重約為 960kg/m3。 （ 5）在大型污水處理廠或泵站前的大型格柵（每日柵渣量大于 ），一般應(yīng)采用機(jī)械清渣。 （ 6）機(jī)械格柵不宜小于 2臺(tái)，如為一臺(tái)時(shí) ，應(yīng)設(shè)人工清除格柵備用。 （ 7）過(guò)柵流速一般采用 ～ 。俄羅斯規(guī)范為 ～ ，日本指南為，美國(guó)手冊(cè)為 ～ ，法國(guó)手冊(cè)為 ～ 。 （ 8）格柵前渠道內(nèi)水流速度一般采用 ～ 。 （ 9）格柵傾角一般采用 450～ 750。日本指南為人工清除 450～ 600，機(jī)械清除為 700左右；美國(guó)手冊(cè)為人工清除 300～ 450，機(jī)械清除 400～ 900；國(guó)內(nèi)一般采用 600～ 700。 （ 10）通過(guò)格柵水頭損失一般采用 ～ 。 （ 11）格柵間必須設(shè)置工作臺(tái)，臺(tái)面應(yīng)高出柵前最高設(shè)計(jì)水位 。工作臺(tái)上應(yīng)有安全和沖洗設(shè)施。 （ 12）格柵間工作臺(tái)兩側(cè)過(guò)道寬度不應(yīng)小于 。工作臺(tái)正面過(guò)道寬度：①人工清除不應(yīng)小于 ；②機(jī)械清除不應(yīng)小于 。 （ 13）機(jī)械格柵的動(dòng)力裝置一般宜設(shè)在室內(nèi)，或者采取其他保護(hù)設(shè)備的措施。 （ 14）設(shè)置格柵裝置的構(gòu)筑物，必須考慮設(shè)有良好的通風(fēng)設(shè)施。 （ 15）格柵間內(nèi)應(yīng)安設(shè)吊運(yùn)設(shè)備，以進(jìn)行格柵及其他設(shè)備的檢修和柵渣的日常清除。 格柵形狀分為銳邊矩形、圓形、帶半圓的矩形、兩頭半圓的矩形和正方形。 格柵的清理可采用手工清理和機(jī)械清理，當(dāng)采用手工清理時(shí)，格柵的篩除面 積應(yīng)有較大安全系數(shù)避免操作過(guò)于頻繁，特別是柵條間距小于 20mm 時(shí)。當(dāng)采用機(jī)械清理時(shí)，清除設(shè)備的設(shè)計(jì)應(yīng)以清理的污物的重量為依據(jù)，必須足以收納至少 24 小時(shí)的柵渣。目前，城鎮(zhèn)污水處理廠多采用機(jī)械清理格柵。 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 10 本設(shè)計(jì)中選用中格柵，長(zhǎng)形格柵，機(jī)械清渣。 設(shè)計(jì)參數(shù) maxQ =1000m3/d=柵前流速 v=，過(guò)柵流速 v=柵條寬度 s=，格柵間隙 e=20mm 柵前部分長(zhǎng)度 ，格柵傾角α =60176。 單位柵渣量ω = /103m3污水 設(shè)計(jì)計(jì)算 柵條寬度： bhvQn ?sinmax? B=s（ n1） +bn, 式中： B柵槽寬度（ m） S柵條寬度（ m）一般柵條寬度為 — ，取 ； b柵條凈間隙， e=1040mm,取 e=10mm Qmax最大設(shè)計(jì)流量， Qmax=1000m3 /d ? 格柵傾角，度。取 ? =600 h柵前水深， m。設(shè)柵前水深 h= v過(guò)柵流速， m/s。最大設(shè)計(jì)流量時(shí)為 v=。取 v=。 ?sin 經(jīng)驗(yàn)系數(shù) bhvn ?sinQ max? = 60s in0 1 0 ????n 取 n=6 B=s（ n1） +bn= ? (61)+ ? 6= 過(guò)柵的水頭損失 ?? sin2 201 gvkkhh ?? 其中 ε =β（ s/b） 4/3 h0計(jì)算 水頭損失 k系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加倍數(shù)，取 k=3 β 阻力系數(shù)，與柵條斷面