屠宰废水毕业设计说明书最终.docx
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屠宰废水毕业设计说明书最终
本科生毕业设计(论文)须知
1、认真学习理解《吉林化工学院毕业设计(论文)基本要求及规范(试行)》。
2、努力学习、勤于实践、勇于创新,保质保量地完成任务书规定的内容。
3、独立完成规定的工作任务,不弄虚作假,不抄袭别人的工作内容。
4、实验时,爱护仪器设备,节约材料,严格遵守操作规程及实验室有关制度。
5、毕业设计(论文)成果、资料应于答辩结束后及时交给教学院收存,学生不得擅自带离学校。
经指导教师推荐可作为论文发表。
6、妥善保存《吉林化工学院毕业设计(论文)任务书》,毕业设计(论文)完成后,将任务书同毕业设计(论文)一同交给指导教师。
题目:
1.5kt/d屠宰废水的处理工艺设计
一、题目来源(教师科研、实际生产、社会经济发展、模拟等):
实际生产
二、设计(论文)主要条件及技术参数:
1、设计依据:
⑴、设计水量
混合废水量Q=1.5kt/d。
⑵、混合废水水质参数:
项目
CODCr
(mg/L)
BOD5
(mg/L)
SS
(mg/L)
动植物油
(mg/L)
NH3-N
(mg/L)
pH
值
1500~3500
1000~2500
300~500
100~150
50~60
6~8
注:
水温为常温。
2、处理后水质要求:
出水执行国家《肉类加工工业水污染物排放标准》(GB13457-92)所规定的一级排放标准,即:
项目
CODCr
(mg/L)
BOD5
(mg/L)
SS
(mg/L)
动植物油
(mg/L)
NH3-N
(mg/L)
pH
值
≤100
≤30
≤70
≤20
≤15
6~9
3、设计资料:
污水干管管底埋深为地面以下7.3米.最大冻土层1.5米。
充满度0.5。
河道的最高洪水水位标高140.00米。
常水位标高为131.00米。
枯水位标高为119.00米。
厂址区域常年主导风向为西南风。
三、个人重点(同一大题目下有个人侧重部分时填写):
独立完成
四、设计(论文)内容及工作量:
1、文献检索(中、外文资料);
2、文献综述,外文翻译(3000汉字);
3、现场调研;
4、开题报告;以自述形式。
5、设计方案及设计计算;
6、撰写设计说明书、设计计算书;
7、工程概算;
8、画图(一张手工图,5张CAD图,图幅均为A1),其中至少包括:
污水处理厂工艺流程图、平面与管道布置图、高程布置图。
具体要求如下:
⑴、选择污水处理厂厂址,确定污水处理厂的工艺流程,画出工艺流程图。
⑵、污水处理厂平面及管线布置图。
内容包括:
标注厂区范围,全部处理构成物及辅助建筑物,包括管线布置。
⑶、选择处理构筑物并通过计算确定其尺寸(附必要的草图)确定各处理构筑物的高程关系,水位高度及污水处理厂排放口的标高。
画出高程布置图。
⑷、主体构筑物结构图。
按施工图画出主体构筑物平面,立面和剖面图。
五、参考资料及参考文献目录:
[1]唐受印,戴友芝.水处理工程师手册[M].北京:
化学工业出版社,2000.
[2]张希衡.废水厌氧生物处理工程[M].北京:
中国环境科学出版社,1996.
[3]张自杰.排水工程(下册)[M].北京:
中国建筑工业出版社,2005.
[4]给排水设计手册.第二版.北京:
中国建筑工业出版社,2004.
[5]郑强,李进.肉类加工废水处理工艺研究[J].节能与环保,2006,10
(306):
42-44.
[6]黄惠芳,覃宏刚.采用厌氧-生物接触氧化工艺处理屠宰废水[J].
广西轻工业,2005,4(89):
15-18.
[7]孟艳艳.屠宰废水的处理工艺及实例[J].污染防治技术.2007,8(20)
:
103-104.
[8]肖丽光,杨海玉.水解酸化+两段SBR工艺处理屠宰废水工程[J].
水处理技术.2007,9(33):
84-86.
(注:
补充英文文献至少3篇,近三年的中文文献至少4篇)
六、实习地点:
吉化污水处理厂
指导教师(签字):
系(中心)主任(签字):
教学院主管院长(签字):
摘要
本次设计主要针对屠宰废水进行工艺设计,屠宰废水来自于圈栏冲洗、淋洗、屠宰及其其他厂房地坪冲洗、烫毛、剖解、副食加工、洗油等,它具有水量大、排水不均匀、浓度高、杂质和悬浮物多、可生化性好等特点。
另外它与其他高浓度有机废水的最大不同在于它的NH3-N浓度较高,因此在工艺设计中应充分考虑NH3-N对废水处理造成的影响.采用UASB与SBR工艺相结合,对格栅、隔油池、调节池等构筑物进行设计计算。
使处理后的污水达到国家《肉类加工工业水污染物排放标准》(GB13457-92)所规定的一级排放标准。
关键词:
屠宰废水UASBSBR一级排放标准
Abstract
Thedesignofthemaindesignforslaughterhousewastewaterprocessdesign,SlaughterWasteWaterfromwashing,rinsing,circlebarslaughterandotherplantfloorwashing,ironing,anatomy,non-staplefoodprocessing,washoil,whichhasalargewater,drainageisnotuniform,highconcentration,impuritiesandsuspendedsolids,andbiochemicalcharacteristic.InadditionitwithotherhighconcentrationorganicwastewaterwiththebiggestdifferenceisthatNH3-Nconcentrationishigher,thereforeintheprocessofdesignshouldbefullyconsideredintheNH3-Nofthewastewatertreatmenteffect.usingUASBtocombinewithSBRtechnology,onthegrill,oilseparationtank,regulatingpondstructuredesign.Treatedwaterreachedthenational"dischargestandardofwaterpollutantsformeat"(GB13457-92)thedischargestandardofclass.
Key:
slaughterhousewastewaterUASBSBRfistdischargestandard
第1章总论
1.1设计任务、设计依据及目的
本次设计主要任务是根据设计任务书规定的屠宰废水水质水量,选择适合的工艺流程,进行工艺设计。
出水执行国家《肉类加工工业水污染物排放标准》(GB13457-92)所规定的一级排放标准,即
表1-1排放标准
污染物
COD
(mg/L)
BOD5
(mg/L)
SS
(mg/L)
NH3-N
(mg/L)
动植物油(mg/L)
pH
排出标准
≤100
≤30
≤70
≤15
≤20
6-9
1.2处理对象、技术指标
(1)设计水量为1.5kt/d
(2)进水指标,见表1-2
表1-2进水指标
项目
水量Q
(kt/d)
COD
(mg/L)
BOD5
(mg/L)
SS
(mg/L)
NH3-N
(mg/L)
动植物油
(mg/L)
pH
值
1.5
1500-3500
1000-2500
300-500
50-60
100-150
6-8
注:
水温为常温。
1.3废水来源
屠宰废水主要来源于屠宰车间排放的含血污和畜粪的地面冲洗水:
烫毛时排放的含大量畜毛的洗毛废水:
剖解车间排放的含有血液、油脂、碎肉、骨渣和肠胃内容物的废水。
废水中含有大量血污、油脂、毛皮、碎肉、骨渣、未消化的食物及粪便等。
还有其它厂房地坪冲洗、烫毛、剖解、副食加工、洗油等。
废水呈褐红色,属中高浓度有机废水,前处理可采用气浮处理以去除其中的油脂、悬浮物等。
1.4废水的特点
(1)水质、水量在一天内的变化比较大。
因为肉联厂屠宰过程集中在夜间至凌晨(3—7点),这一时段为排水高峰期,白天相对较少。
(2)有机污染物含量高,废水主要成分有动物血污、油脂、粪便、内脏残屑和无机盐类等,COD值一般在1500-4000mg,/L,最高时达6000mg/L,其中高浓度处理难度较大,屠宰废水中的营养物主要是氮、磷,其中氮主要以有机物或硝酸盐形式存在,而磷主要以磷酸盐的形式存在。
(3)可生化性较好,BOD5/COD大于O.5。
(4)屠宰废水一般呈红褐色,有难闻的腥臭味,其中含有大量的血污、油脂质、毛、肉屑、骨屑、内脏杂物、未消化的食物、粪便等污物,固体悬浮物含量高。
这类容易降解的有机废水,生物处理工艺是最经济和有效的处理方法之一。
1.5我国屠宰废水的现状与控制
屠宰废水中有机悬浮物含量高,易腐败,排入水体会消耗水中的溶解氧,破坏生态系统,污染环境。
在屠宰和肉类加工的过程中,要耗用大量的水,同时又要排除含有血污、油脂、毛、肉屑、畜禽内脏杂物、未消化的食料和粪便等污染物质的废水,而且此类废水中还含有大量对人类健康有害的微生物。
肉类加工废水如不经处理直接排放,会对水环境造成严重污染,第人畜健康造成危害。
肉类加工废水所含污染物质大多属于易于生物降解的有机物,在它们排入水体后,会迅速地耗掉水中的溶解氧,造成鱼类和水生生物因缺氧而死亡;由于缺氧还会使水体转变为厌氧状态,这样会使水质恶化、产生臭味、影响卫生。
同时,废水中的致病微生物会大量繁殖,危害人民健康。
对屠宰肉类加工废水进行处理,去除其污染对保护生态环境和人类健康是十分必要的。
目前,处理高浓度有机废水,方法很多,八十年代以前生化法处理屠宰废水主要以传统活性污泥法、传统膜法为主。
传统活性污泥法主要包括完全混合曝气法、延时曝气法、渐减曝气法等;传统膜法主要包括生物转盘、生物滤池法等。
它们的主要特点是占地多、投资大、能耗高、处理率低、处理周期长。
八十年代后,随着人民生活水平的不断提高,人们环境意识的逐渐增强,在环境科技发展的带动下,屠宰废水治理技术也取得了较快发展。
在活性污泥曝气方面,又衍生出了射流曝气、深井曝气法,其主要特点为:
占地小,比传统活性污泥法节省50%左右;投资少、处理率高,运行费用低,比传统活性污泥法约节省40~50%;周期短,受环境影响小。
在膜法方面,发展了接触氧化法。
但其缺点为:
处理周期K、处理率低、受环境影响特别大。
此外,还有厌氧、好氧组合工艺。
但其缺点是处理周期太长,一般在18天以上。
还有化学絮凝法,但也有明显缺陷,主要是运行费用高。
我国大部分城市已基本上实现了禽畜的定点集中屠宰,同时随着人们生活水平的不断提高,屠宰场的规模也在不断扩大,屠宰废水的排放量越来越大,而环保部门要求具有一定规模的屠宰场都必须建立专门的废水处理站。
1.6自然条件及厂址选择
1.6.1自然条件
污水干管管底埋深为地面以下7.3米.最大冻土层1.5米。
充满度0.5。
河道的最高洪水水位标高140.00米。
常水位标高为131.00米。
枯水位标高为119.00米。
厂址区域常年主导风向为西南风。
1.6.2厂址选择
污水处理厂位置的选择,应符合城镇总体规划和排水工程总体规划的要求,并应根据下列因素综合确定:
1.屠宰厂选址时,应选择在交通运输方便、货源流向合理、远离居民区、禽养殖场和城区水源的地方,并应符合城镇规划的要求。
2.屠宰使用的水源和电源应符合国家有关标准要求。
3.屠宰厂应避开产生有害气体、烟雾、粉尘等物质的工业企业及其他产生污染源的地区或场所。
4.屠宰厂附近,应有允许经过处理后的污水排放渠道或场所。
1.7设计内容及设计原则
1.7.1设计内容
污水处理厂工艺设计流程设计说明一般包括以下内容:
(1)据城市或企业的总体规划或现状与设计方案选择处理厂厂址;
(2)处理厂工艺流程设计说明;
(3)处理构筑物型式选型说明;
(4)处理构筑物或设施的设计计算;
(5)主要辅助构筑物设计计算;
(6)主要设备设计计算选择;
(7)污水厂总体布置(平面或竖向)及厂区道路、绿化和管线综合布置;
(8)处理构筑物、主要辅助构筑物、非标设备设计图绘制;
(9)编制主要设备材料表。
1.7.2设计原则
1.平面布置原则
污水处理厂的平面布置包括:
处理构筑物、办公、化验及其他辅助构筑物,以及各种管道、道路、绿化等的布置。
可以根据处理厂的规模的大小,采用1:
200~1:
500比例尺的地形图绘制总平面图。
为便于管理和节省用地、避免平面上的分散和凌乱,可以考虑把几个构筑物和建筑物在平面、高程上组合起来,进行组合布置。
道路、围墙及绿化带的布置。
通向一般建(构)筑物应设置人行道,宽度1.5~2.0m;通向仓库、检修间等应设车行道,其道路宽为3~4m,转弯半径为6m,厂区主要车行道宽5~6m,车行道边缘至房屋或构筑物外墙面的最小距离为1.5m。
道路纵坡一般为1%~2%,不大于3%。
处理构筑物是污水厂的主体构筑物,要在做平面布置时根据各构筑物的功能要求和水利要求,结合地形地质条件,确定平面布置位置。
具体原则如下:
(1)处理构筑物的布置应紧凑,节约用地并便于管理。
(2)每一单元过程的最少池数为两座,但在大型污水厂中,由于设备尺寸的限制,往往有多池。
当发生事故,一座池子停止运转时,其余的池子流量和污染负荷增加,必须计算其对出水水质的影响,以确定每一池子的尺寸。
在选择池子的尺寸和数目时,必须考虑污水厂的扩建。
对每一种单元过程的全部处理池,最好采用相同尺寸,且应避免在初期运行时有过大的富余能力。
(3)处理构筑物应尽可能地按流程顺序布置,以避免管线迂回,同时应充分利用地形,以减少土方量。
远景设施的安排应在原始涉及中考虑,处理满足远景处理能力的需要而增加的处理池以外,还应为改进出水水质的设施预留地。
(4)在布置总图时,应考虑安排充分的绿化地带,为污水处理厂的工作人员提供一个优美舒适的环境。
(5)总图布置应考虑远近期结合,有条件时,可按远景规划水量布置,将构筑物分为若干系列,分期建设。
(6)构筑物之间的距离应考虑敷设管渠的位置,运转管理的需要和施工的要求,一般采用5~10m。
(7)污泥处理构筑物应尽可能布置成单独的组合,以保安全,并方便管理。
(8)变电站的位置宜设在耗电量大的构筑物附近,高压线应避免在厂内架空敷设。
(9)污水场内管线种类很多,应考虑综合布置,以免发生矛盾。
污水和污泥管道应尽可能考虑重力自流。
自流管道应绘制纵断面图。
(10)如有条件,污水厂内的压力管线和电缆可合并敷设在一条管廊或管道沟内,以利于维护和检修。
(11)污水厂内应设超越管,以便在发生事故时,使污水能超越一部或全部构筑物,进入下一级构筑物或事故溢流。
(12)污水厂的占地面积,随处理方法和构筑物选型的不同,而有很大的差异。
处理站构筑物的面积应根据计算得,在具体布置时要考虑各组设备之间的有机连接,既要紧凑以便于集中管理,又要保持合理距离,保证配水均匀、运行灵活。
附属建筑的面积可根据表1-1估计。
附属建筑与生产建筑应统一考虑,有条件时可将这些建筑物适当合并,以节约投资,便于使用。
表1-3建筑物面积
建筑物名称
化验室
器皿与药剂贮藏室
办公室
仓库
机修间
建筑物面积(m2)
25~35
10~15
20~40
20~30
20~30
2.高程布置及流程纵断面图
在进行平面布置的同时,必须进行高程布置,以确定各处理构筑物及连接管渠的高程,并绘制处理流程的纵断面图,其比例一般采用:
纵向1:
50~1:
100,横向1:
500~1:
1000或示意图上应注明构筑物和管渠的尺寸、坡度、各节点水面、内底以及原地面和设计地面的高程,高程布置的内容主要包括:
各处理构筑物的标高(例如池顶、池底、水面等);最小埋深或标高;阀门井、检查井井底标高,管道交叉处的管线标高;各种主要设备机组的标高;道路、地坪的标高和构筑物的覆土标高。
在整个污水处理过程中,应尽可能使污水和污泥为重力流,但在多数情况下,往往须抽升。
高程布置的一般原则如下:
(1)为了保证污水在各构筑物之间能顺利自流,必须精确计算各构筑物之间的水头损失,包括沿程损失、局部损失及构筑物本身的水头损失。
此外,还应考虑污水厂扩建时预留的储备水头。
(2)进行水力计算时,应选择距离最长、损失最大的流程,并按最大设计流量计算。
当有二个以上并联运行的构筑物时,应考虑某一构筑物发生故障时,其余构筑物须负担全部流量的情况。
计算时还须考虑管内淤积,阻力增大的可能。
因此,必须留有充分的余地,以防止水头不够而发生涌水现象,影响构筑物的正常运行。
(3)污水厂的出水管渠高程,须不受水体洪水顶托,并能自留进行农田灌溉。
(4)各处理构筑物的水头损失(包括进出水渠的水头损失),可按《给谁排水手册》第五册进行估算。
(5)污水厂的场地竖向布置,应考虑土方平衡,并考虑有利排水。
3.管道布置原则
(1)管道的布置和安装,首先应保证安全,便利生产操作,检修,保证工人安全
(2)管道设计时,应根据总图的要求,全面规划,合理布局
(3)管道应尽量平行成列敷设,走直线,少拐弯
(4)管道应尽量集中敷设,穿过墙壁和楼板的管道内不得有焊接
(5)不锈钢管不得与碳钢制的管架直接接触,以免因因电位差而造成腐朽
(6)输送含有易燃易爆介质的废液管道,不得敷设在生活间,楼梯和走廊等处
(7)输送有毒或有腐蚀性介质的管道,不得在人行道上设置阀门,伸缩器,法兰等
(8)包有保温层的管道应安装在不易被溅湿的地方
(9)不耐高温的管道,应避开有热源设备和管道
(10)路的管底高度、低管架不小于0.3m,中管架不小于2m,高管架不小于3.2m。
上下两层排管的高程差可取1、1.2、1.4m。
当管路通过公路时不小于4.5m,通过铁路时不小于6m。
第2章工艺方法论证
2.1处理方法论证
由于屠宰废水量大且污染性强,所以国内对其治理也给予了广泛的重视,一些先进的处理工艺已在屠宰场得到了应用,并取得了很好的环境效益.以下是国内一些较为成功的处理流程和运行情况。
(1)射流曝气一生物接触氧化工艺
该工艺处理流程为:
废水一格栅一初沉池一射流曝气池~二沉池一滤池一出水。
该流程1988年在四川某肉联厂建成投产,射流曝气池内装有软性填料,实际上是生物接触氧化池。
由于采用射流曝气,池内搅动混台力强,氧利用效率高,加之软性填料比表面大,生物量高,因此曝气池内生化反应速率快,效率高。
二沉池出水经滤池,悬浮物和色度得到了进一步去除。
该流程处理水量2000m
/d,BOD;弄HCOD去除率分别为94.3%和87,2%,88和色度去除率分别达86、4%和83.8%,出水水质达到国家排放标准。
(2)生物塘一化学处理工艺
该工艺处理流程为:
废水一沉淀一喷淋一氧化塘一吸附一混凝一沉淀一过滤一回用。
该流程1987年在内蒙古肉联厂建成投产,处理水量200m
/d,养鱼塘与物化处理相结合,既净化了废水,又充分利用了废水中的有机营养物。
运行结果表明,该工艺能耗低,处理效果好,水质可满足回用要求,具有明且的环境和经济效益,每处理1吨水盈余0.1圆(1988年价)。
(3)兼氧--AB法
该工艺处理流程为:
废水一格栅一初沉池一兼氧调节池一曝气池A一沉淀池B一曝气B一沉淀池B一出水。
该工艺1991年在四川某肉联厂建成投产,兼氧调节池一方面可调节水质水量,另一方面通过兼氧微生物的作用,可降解部分大分子有机物,为后续生物处理创造条件。
流程中每一生物处理阶段都有各自的优势微生物,所以氧化分解有机物的能力强,提高了处理效率。
该工艺处理水量2000m
/d,BOD和coD向去除率分别为94.3%和87.2%,ss和色度的去除率分别为86,4%和83.8%,出水达到国家搀放标准。
(4)厌氧一过滤工艺
该工艺处理流程为:
废水一调节池一厌氧消化罐一沉淀一过滤一出水。
该流程1982年在浙江肉类食品站建成投产,投入运行以来,性能稳定,效果良好。
厌氧消化回收沼气2×101m3/a,年运行费用仅0.05元/m
(1988年价),该流程处理水量60m
/d,COD和Ss去除率分别达91.7%和94.4%,色度和细菌总数去除率分别为78.9%和99.7%。
考虑屠宰废水水质特点,对比各种处理方法的优缺点,得出目前屠宰废水最经济有效的处理技术为:
以生物法为主,辅助必要的物理、化学等方法作预处理。
例如以采用生物处理法为主体的二级SBR法工艺路线处理效果较好。
在北方地区,尤其是经济不发达的北方地区,考虑到气温低,占地要求小,运行费用要求低等因素,深井曝气法为首选方法。
厌氧生物处理成本低,但不能较好地去除氨氮,故对于出水水质要求较高的情况下,通常经过厌氧处理后,还需进行好氧处理或采用化学法去除氨氮才能达到水质排放要求。
好氧法不仅可以获得很高的CODcr去除率,而且还可以去除氮、磷,但成本很高,所以对于高浓度屠宰废水,通常首先经厌氧生物法处理,然后使用好氧法处理,综合使用厌氧和好氧生物法的优点,可以获得高CODcr去除率,同时去除氮、磷,还降低成本。
采用生物法处理屠宰废水可考虑回收利用问题。
活性污泥经过一定处理后,可作为动物饲料用[24],还可回收屠宰废水中的蛋白质和脂肪,产品可用作动物饲料,还可以生产沼气和无害肥。
达到开发能源,变废为宝,又促进农业养殖业发展的目的,是一项具有生态平衡良性循环的可持续发展工程。
屠宰废水的治理经验对于城市和养殖业粪便污染的治理有着较好的参考价值。
2.2废水处理流程
废水经格栅筛网去除较大悬浮固体和毛发等杂质后,直接进入隔油池,除去其中的油脂。
以方便后续的工艺处理。
隔油池的出水进入UASB进行厌氧处理,来减少COD、BOD防止后续好氧处理无法承受来水。
然后进入SBR反应池,SBR反应池水位到设定液位后进行射流曝气,使废水与活性污泥充分混合,曝气结束待泥沉下后,上清液排放,2只SBR反应池,交替运行。
污泥积存到一定水位时,将泥排至污泥池。
SBR生物反应器采用分步控制生化处理过程。
以进气。
曝气反应、沉降、出水和静置等5个阶段为一个运行周期,给系列化处理提供最佳条件。
SBR生化系统具有完全混合特点的推流式反应器,又是一个理想状态的二沉池,此外,SBR系统污泥沉降性能较好,污泥增殖和产泥量均较小。
特别适用于生化性好且水量不大的废水。
处理过程产生的污泥由潜污泵输送到污泥浓缩池,然后自流到脱水机房,由带式压滤机进行脱水处理。
脱出的污泥外运堆埋或焚烧,脱出的污水和处理过程中的上清液和滤出液用泵提升回系统中与含油污水一起进入隔油池处理。
工艺流程图
图2-1工艺流程图
第3章主体设备选择
3.1格栅
3.1.1设计说明
格栅是一组平行的扁钢或圆钢制成的拦截设备。
通常倾斜或垂直,安装在污水管道,泵房集水井的入口处
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