【導(dǎo)讀】摘要：本次設(shè)計(jì)任務(wù)為10000t/d屠宰廢水處理工藝設(shè)計(jì)。鑒于屠宰廢水水量較大，確定以ABR+CASS組合工藝為主體的設(shè)計(jì)方案。廢水經(jīng)格柵、隔油沉淀池預(yù)處理后

　　

【正文】 占地面積、投資成本等因素，設(shè)計(jì)時(shí)采用 CASS 工藝作為好氧階段的生化處理單元。 ABR+CASS 工藝 本次設(shè)計(jì)中，厭氧段選擇使用 ABR反應(yīng)器，利用 ABR反應(yīng)器推流與完全混合流昆明理工大學(xué) 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 11 相結(jié)合復(fù)合型流態(tài)的良好水利條件，在厭氧條件下將大分子有機(jī)物厭氧分解為小分子物質(zhì)并放出生物能沼氣，使得屠宰廢水中部分 COD、 BOD、氨氮、懸浮物等有效去除一部分，為后續(xù)好氧處理減輕一定的負(fù)荷。好氧段采用 CASS 工藝，經(jīng)充水 曝氣、沉淀、潷水、閑置四個(gè)階段完成反硝化、硝化等反應(yīng)，使小分子有機(jī)物在有氧條件下得到有效分解 [10]。 屠宰廢水處理工藝設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)依據(jù)及標(biāo)準(zhǔn) 《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》（ 1989 年 12 月）； 《中華人民共和國水污染防治法》（ 1996 年 5 月修正）； 《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)管理?xiàng)l例》（ 1998 年 11 月 29 日）； 《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB89781996）； 《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB50014—2020）； 《肉類加工工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB1345792）； 《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB8978－ 1996）； 《屠宰與肉類加工廢水治理工程技術(shù)規(guī)范》（ HJ 20202020）； 《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（ GH2B1－ 1999）； 《建筑制圖標(biāo)準(zhǔn)》（ GB/T50104－ 2020）； 《結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn)》（ GB/T50105－ 2020）； 《給水排水制圖標(biāo)準(zhǔn)》（ GB/T50107－ 2020） 設(shè)計(jì)原則 ： （ 1）遵循國家有關(guān)環(huán)境保護(hù)法律、法規(guī)，遵守污染物排放的國家標(biāo)準(zhǔn)和地方標(biāo)準(zhǔn)；在實(shí)施重點(diǎn)污染物排放總量控制的區(qū)域內(nèi)，須符合重點(diǎn)污染物排放總量控制要求。 （ 2）選用的技術(shù)要先進(jìn)、適用。在設(shè)計(jì)中要盡量采用先進(jìn)的、成熟的、適用的技術(shù)，要符合我國國情，同時(shí)要積極吸收和引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。采用新技術(shù)要經(jīng)過試驗(yàn)，而且要有正式的技術(shù)鑒定。 昆明理工大學(xué) 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 12 （ 3）廢水處理設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)在工業(yè)建設(shè)項(xiàng)目中采用能耗物耗小、污染物產(chǎn)生量少的清潔生產(chǎn)工藝。實(shí)現(xiàn)工業(yè)污染物的源頭消減與控制。根據(jù)實(shí)際廢水的組成，堅(jiān)持綜合利用，清污分流，合理確定設(shè)計(jì)規(guī)模。 （ 4）經(jīng)濟(jì)合理原則。在我國資源和財(cái)力條件下，使項(xiàng)目建設(shè)達(dá)到項(xiàng)目投資的目標(biāo)，取得投資省、工期短、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)最佳的效果。 （ 5）選用質(zhì)量可靠、維修簡(jiǎn)便、能耗 低的機(jī)電設(shè)備、專用設(shè)備和藥劑，盡可能降低系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用。 （ 6）廢水處理要做到衛(wèi)生安全，有效控制二次污染。 ： 1) 嚴(yán)格執(zhí)行國家和地方環(huán)保、衛(wèi)生和安全等法規(guī)，經(jīng)處理后主要水質(zhì)指標(biāo)符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)； 2) 采用的水處理工藝既要體現(xiàn)技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理，又要成熟、安全可靠，并具有操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行管理方便等特點(diǎn)； 3) 處理單元相對(duì)緊湊、占地盡可能少，在確保運(yùn)行穩(wěn)定、出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)的前提下，盡量降低工程造價(jià)及運(yùn)行成本。 屠宰廢水處理工藝流程 本次設(shè)計(jì)采用 ABR+CASS 工藝流程處理屠宰廢水。廢 水先經(jīng)格柵去除豬毛、內(nèi)臟漂浮物等雜質(zhì)，以防止管道和泵堵塞；再流入平流沉淀池，除去浮油和部分懸浮物后進(jìn)入調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)水量、均化水質(zhì)；然后由提升泵提升流入 ABR池，在此通過厭氧微生物的產(chǎn)甲烷作用，將大部分有機(jī)物轉(zhuǎn)化為可回收利用的生物能 —沼氣，從而去除大部分有機(jī)物； ABR池出水進(jìn)入 CASS池，通過好氧微生物的生化代謝作用以及 CASS池獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和間歇運(yùn)行方式，完成反硝化、硝化以及 BOD 的生化降解，有效去除氨氮以及剩余有機(jī)物；出水經(jīng)消毒池消毒后排放。沉淀池和生化池的剩余污泥經(jīng)干化床自然干化后用作肥料或者外運(yùn)后進(jìn)行填埋 處置。 本設(shè)計(jì)選用的以 ABR及 CASS 為主體的工藝流程如圖 23： 昆明理工大學(xué) 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 13 圖 23 ABR+CASS 工藝流程圖 工藝原理及流程說明 1) 格柵：由于屠宰廢水含有大量的毛發(fā)和碎肉等物質(zhì)，為避免后續(xù)構(gòu)筑物、管道、水泵等堵塞，設(shè)置格柵以去除各種雜質(zhì)和較大的懸浮物，減輕后續(xù)操作單元負(fù)荷。 2) 平流沉淀隔油池：經(jīng)格柵后的廢水油脂及有機(jī)懸浮物含量仍較高，采用隔油沉淀去除油脂以及大顆粒懸浮有機(jī)污染物。 3) 調(diào)節(jié)池：調(diào)節(jié)水位水量，為后續(xù)處理構(gòu)筑物均勻配水，起緩沖作用。 4) ABR 反應(yīng)器：屠宰廢水經(jīng)過 ABR 反應(yīng) 器的不同隔室，利用良好水利條件與有機(jī)物進(jìn)行充分、持久接觸，進(jìn)行厭氧反應(yīng)。在厭氧微生物生物作用下污水中復(fù)雜大分子有機(jī)物先被厭氧菌胞外酶分解成可溶性小分子有機(jī)物，如糞便中的纖維素、淀粉等碳水化合物分解成糖類；脂肪、蛋白質(zhì)等水解成氨基酸；溶解性有機(jī)物由兼性和專性厭氧菌轉(zhuǎn)化成有機(jī)酸、醇、二氧化碳和各種低級(jí)有機(jī)酸及氫等，同時(shí)產(chǎn)生沼氣。 5) CASS 反應(yīng)池：厭氧 /缺氧 /好氧過程交替運(yùn)行，具有一定脫氮除磷效果，廢水以推流方式運(yùn)行，各反應(yīng)區(qū)則以完全混合的形式運(yùn)行以實(shí)現(xiàn)同步硝化一 反硝化 和 生物脫氮除磷 ，有機(jī)物在好氧微生物作用下有效分解，進(jìn)一步降低廢水污染物濃度。 6) 紫外消毒池：利用紫外線作用于 微生物 的 DNA，破壞 DNA 結(jié)構(gòu)，使之失去繁殖和自我復(fù)制的功能從而達(dá)到殺菌消毒的目的，安全可靠，不會(huì)產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物。 7) 污泥濃縮池：用于 降低污泥含水率、減少污泥體積。 A B R 池 平流沉淀隔油池 消 毒 池 C A S S 池 調(diào) 節(jié) 池 格 柵 達(dá)標(biāo)排放 污泥濃縮池 屠宰廢水 外運(yùn) 昆明理工大學(xué) 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 14 第 3 章 主要構(gòu)筑物及建筑物設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)流量 設(shè)計(jì)流量為 10000 m3/d，總變化系數(shù)： Q? 式中： Kz —總變化系數(shù) Q —平均日平均時(shí)污水流量 （ L/s），處理量為 10000 m3/d 時(shí)： 0. 11 00 100 0()86400zK ??? 設(shè)計(jì)最大處理量為： 3 3 31 0 0 0 0 1 .6 0 1 6 0 0 0 / 6 6 6 .7 / 0 .1 8 5 /m a xQ m d m h m s? ? ? ? ? 進(jìn)水管道設(shè)計(jì)計(jì)算 取進(jìn)水管的流速為 v= m3/s，則進(jìn)水管的截面積為： m a x ? ? ? 進(jìn)水管管徑： 4 4 0 .1 8 5 0 .4 93 .1 4sdm? ?? ? ? 由于城市污水流量的變化，所以設(shè)計(jì)進(jìn)水管道為 500 mm。 管道流速校核： m a 0. 94 3 // 4 3. 14 0. 5 / 4Qv m sd?? ? ?? 昆明理工大學(xué) 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 15 格柵設(shè)計(jì) 1． 格柵按柵條間凈間距分：粗格柵（保護(hù)型格柵），柵距大于 40 mm；中格柵：柵距 15～ 25 mm；細(xì)格柵：柵距 4～ 10 mm[11]。 格柵常規(guī)設(shè)置方法： ； ，三道格柵。 2． 清渣方式： a 人工清渣：適合于小型污水處理廠，柵渣量小于或等于 m3/d 時(shí)采用，格柵安裝角度以 30~45 度為宜； b 機(jī)械清渣：適合于柵渣量大于 m3/d 時(shí)采用，有固定式清渣機(jī)、活動(dòng)式清渣機(jī)（適合于格柵的寬度大時(shí)使用）回轉(zhuǎn)耙式清渣機(jī)。格柵安裝角度 60~70 度； 3． 柵渣量：柵渣量以每單位水量產(chǎn)渣量計(jì)。 一般情況下，分粗細(xì)兩道格柵，粗格柵的作用是攔截較大的懸浮物或漂浮物，以便保護(hù)水泵；細(xì)格柵的作用是攔截粗格柵未截留的懸浮物或漂浮物。被截留的物質(zhì)稱為柵渣。柵渣的含水 率約為 70~80%，容重約為 750 kg/m3。 本設(shè)計(jì)采用一中一細(xì)兩道格柵，設(shè)計(jì)參數(shù)整理如表 31： 設(shè)計(jì)參數(shù) 表 31 格柵設(shè)計(jì)取值依據(jù) 重要參數(shù)的取值依據(jù) 取 值 安裝傾角一般取 60186。~70186。 α=60186。 柵前水深一般取 ~ h= 柵條間距寬：粗： 40mm中： 15~25mm細(xì)： 4~10mm b=20mm 水流過柵流速一般取 ~格柵受污染物阻塞時(shí)水頭增大的倍數(shù)一般采用 3 k=3 柵前渠道超高一般采用 h2= 柵渣量 (m3/103m3 污水 )取 ~ W= 昆明理工大學(xué) 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 16 設(shè)計(jì)計(jì)算 (1) 格柵設(shè)計(jì) [12]簡(jiǎn)圖如下。 圖 31 格柵結(jié)構(gòu)示意圖 ? 第一道格柵（中格柵） ① 柵條的間隙數(shù) max sinQn bhv ?? 式中： Qmax—最大設(shè)計(jì)流量， Qmax = m3/s α—格柵傾角，取 α＝ 60176。 b—柵條間隙， m，取 b＝ mm n—柵條間隙數(shù)，個(gè) h—柵前水深， m，取 h＝ v—流速， m/s，取 v＝ 0 .1 8 5 sin 6 0 3 5 .90 .0 2 0 0 .4 0 .6n ?????? 取 36 個(gè) 校核過柵流速： m a x si n 85 si n 60 98 / 20 36Qv m sbhn ? ?? ? ??? ② 柵槽寬度 設(shè)柵條寬度： = 20 = =S m m m b 昆明理工大學(xué) 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 17 則柵槽寬度： ? ?= 1 = 0 . 0 2 3 6 1 + 0 0 2 3 6 = 1 4 2 B S n b n m? ? ? ?（ ） .. ③ 進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度 進(jìn)水渠寬 m a x1 0. 18 5= = 0. 770. 4 0. 6QB hv? ?，其漸寬部分開角度 a1=20186。 1111. 42 0. 77= = t a n 2 t a n 20BBL ?? ?? ④ 柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度 212 LL ? = 2 m? ⑤ 過柵水頭損失 10h kh? 20 sin2gh ???? 式中： h1—過柵水頭損失， m h0—計(jì)算水頭損失， m g—重力加速度， k—系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增大的倍數(shù)，一般 k=3 ?—阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)， 4/3bS????? ????，當(dāng)為迎水面為半圓形斷面時(shí)， ? ＝ 4 / 3 21 s in2gShkb ?????? ???? 4 / 3 0. 61. 83 3 si n 60 2 ??? ? ? ??? ??? = 昆明理工大學(xué) 設(shè)計(jì)（論文）專用紙 18 ⑥ 柵后槽總高度 設(shè)柵前渠道超高 h2= 12 = 0 .4+ 0 .0 8 7 + 0 .3 = 0 .7 8 7H h h h m? ? ? 式中： H—柵后槽總高度， m h—柵前水深， m ⑦ 柵前渠道深： 12= 0 .4 + 0 .3 = 0 .7H h h?? ⑧ 柵槽總長(zhǎng)度 112 0. 5 1. 0 ta nHL L L ?? ? ? ? ? .89+ + + + t a n 60? = ⑨ 每日柵渣量 W 計(jì)算 在格柵間隙 20mm的情況下，設(shè)柵渣量為每 1000m3 污水產(chǎn) 柵渣。 m a x 186400= 1000zQWW K ?? 85 7 86 40