肉联厂污水处理及回用方案.docx

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肉联厂污水处理及回用方案

第一章总论

工程名称

肉联厂废水处理工程

设计规模

处理屠宰废水1800m3/d

编制依据

建设单位提供的厂区总平图资料

建设单位提供的废水水质水量参数

建设单位提供的肉联厂生产状况

采用的标准与规范

《室外排水设计规范》（GBJ14-87，97年修订版）

《污水综合排放标准》（GB8978—1996）

《厦门市水污染物排放控制标准》（DB35/322-1999）

《肉类加工工业水污染物排放标准》（GB13457—92）

《建筑给排水设计规范》（GBJ15—88）

《建筑结构荷载规范》（GBJ987）

《混凝土结构设计规范》（GBJ10—89）

《建筑结构统一设计标准》（GBJ68—84）

《工业与民用供配电系统设计规范》（GB50053—92）

《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50062-92）

《带式压滤机污水污泥脱水设计规范》（CECS75-95）

《环境空气质量标准》（GB3095-1996）

《城市区域环境噪声标准》（GB309693）

方案设计范围

设计范围

废水处理工艺、污泥处理工艺以及相关配合专业的方案设计；

方案阶段提供以下图纸

《处理站总平面图》

《工艺流程图》

《主要单体构筑物工艺尺寸简图》

《中水方案图》

《“MP”馈线柜动力单线图》

第二章建设规模及设计进出水水质

2.1企业生产状况

本屠宰加工厂加工能力为400头/h，每日从凌晨1点开始连续屠宰8小时，日宰猪合计3200头，肉块的分割和深加工在白天完成。

2.2水量水质

水量

日处理废水水量1800m3/d

日回用水量400m3/d

废水水质

pH

6～8.5

CODcr

2200mg/l

BOD5

1200mg/l

NH3-N

120mg/l

SS

1000mg/l

动植物油

200mg/L

排放标准

pH

6～8.5

CODCr

≤80mg/L

BOD5

≤20mg/L

NH3-N

≤15mg/L

SS

≤60mg/L

动植物油

≤10mg/L

粪大肠菌群数

≤100个/L

总磷

≤0.5mg/L

回用标准

回用水执行生活杂用水水质标准CJ25.1-89

项　　　目

厕所便器冲洗，城市绿化

洗车，扫除

浊度，度

10

5

悬浮性固体，mg/L

10

5

色度，度

30

30

臭

无不快感觉

无不快感觉

pH值

6.5～9.0

6.5～9.0

BOD5，mg/L

10

10

CODCr，mg/L

50

50

氨氮（以N计），mg/L

20

10

游离余氯，mg/L

管网末端水不小于0.2

总大肠菌群，个/L

3

3

2.3污泥出路

屠宰厂的污泥主要来自处理站前段预处理的格栅、转筛和后段生化处理的剩余污泥。

前段主要是猪毛、肉屑、内脏、血块、油脂等，该类物质由格栅和转筛清捞后与厂区内的其他固体废弃物统一处置；剩余污泥经过脱水处理后可作为加工动物饲料的原料。

2.4集宰间废水

集宰间废水的消毒可在车间的废水排水沟边放置一储存有消毒剂的药桶，采用往废水沟人工投加消毒剂的方式进行消毒，消毒剂可选用漂白粉或次氯酸钠。

第三章处理工艺

3.1屠宰废水水质的分析

屠宰废水来自于圈栏冲洗、淋洗、屠宰及其它厂房地坪冲洗、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（约120mg/l），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。

3.2屠宰废水的预处理

屠宰废水的预处理是整个系统能否有效运行的关键。

屠宰废水中固体悬浮物（SS）高达1000mg/l，该类悬浮物属易腐化的有机物，必须及时拦截，一方面可防止后续管道设备的堵塞，另一方面即时清理可避免悬浮固体有机质腐化溶入废水中而成为溶解性有机质，导致废水CODCr、BOD5浓度提高。

屠宰废水包括含有大量猪粪、未消化饲料的圈栏冲洗水和一般屠宰废水两大类。

圈栏冲洗水经一化粪池预处理后再与一般屠宰废水废水合并后进入废水处理站，化粪池内沉积的猪粪和未消化饲料通过挤压式固液分离机抽提并干燥后（含水率可达70%以下）作为鱼类饲料。

一般屠宰废水预处理的两种主要方法：

气浮和筛滤（过滤孔径1～５mm），其中气浮主要应用于废水量较小的处理站，其缺点主要是设备复杂、不易管理、运行成本高、卫生条件差；筛滤则主要应用于废水量较大的屠宰废水的预处理，管理方便，运行稳定。

另外在筛滤机前需依次设置清捞池、粗格网（50×5mm）、粗格栅（20mm）等保护措施。

3.3酸化水解或厌氧

屠宰废水中的有机物主要为蛋白质和脂肪，该类物质属大分子长链有机物，难以被一般的好氧菌直接利用，在其生物降解过程中，一般先通过酶的作用分解成氨基酸、碳水化合物等小分子有机物后方可被好氧菌直接利用，因此酸化水解工序的设置是非常有必要的。

另外，本废水的浓度较高（CODCr：

2200mg/l），直接用好氧工艺去除全部的有机物将消耗大量的电能，因此用无需消耗电能的酸化水解工艺来去除部分有机物可节省运行成本。

完整厌氧过程分为酸化水解和产甲烷两个阶段，酸化水解工艺只利用厌氧过程中的酸化水解阶段，所以厌氧工艺的去除率高于酸化水解工艺，设计停留时间较长（约12～48小时），其与酸化水解最主要的差别是厌氧除了包含酸化水解阶段外，还包含产气阶段（此阶段同时产生臭气）。

对于屠宰废水来说，产甲烷意味着同时也产生了大量臭气，卫生条件差。

另外，厌氧工艺的条件要求比较严格：

如废水需达到一定温度，必须有有效的三相分离器、调试时间长等。

即使如此，部分单位为了达到不耗电就能去除更多的有机物的目的，仍选择了厌氧工艺作为处理站的主要工艺，因此在已建成的屠宰废水处理站中选用厌氧工艺的较少，成功案例几乎没有。

3.4活性污泥或接触氧化

有机废水要达到一级排放标准，选用好氧生物处理工艺是最常用、最有效、运行成本最低廉的工艺。

好氧生物处理工艺包括活性污泥法和接触氧化法两大类。

其中活性污泥法是一种传统且技术成熟的污水处理方法，其发展已经有100多年的历史；接触氧化是国内部分公司自行开发的工艺，属生物膜法的一种，其具体设计参数尚未完善，在经济发达国家很少使用。

两种方法在工艺上的最大差别是前者的微生物处于悬浮状态，后者的微生物为固定状态。

后者曝气池内需要安装生物填料以作为生物的载体，投资较高，主要应用于小型的废水处理站；前者则被广泛的应用于各类废水处理厂。

在我司应用的一些接触氧化工艺的工程中，发现其主要问题是挂膜比较困难，安装于填料下面的曝气装置维修不易、曝气池面泡沫多、处理效率低（有机负荷低）、二沉池沉淀效果差、投资高等缺点，但由于无需污泥回流，管理方便，所以对于小型的废水处理站应用还是可行的，对于本工程则不太适合。

3.5有机负荷、氨氮、一级排放标准

本工程废水的排放既要满足《肉类加工工业水污染物排放标准》GB13457-92中的一级排放标准，又要满足《厦门市水污染物排放控制标准》DB35/322-1999中的一级排放标准，其中BOD5小于20mg/l，CODCr小于80mg/l，这两个数值决定了在活性污泥工艺的设计中，出水前的最后一级生化工艺必须采用低负荷设计（即有机负荷小于0.15kgBOD/kgMLSS），否则出水的BOD、COD值根本无法达标。

另外，本处理站的出水水质氨氮需小于15mg/l，原水的氨氮为120mg/l，氨氮的在处理系统中除了部分合成生物细胞外（以总氮计，约占剩余污泥的11.4%），大部分需通过硝化菌去除，考虑到废水的总氮大于氨氮，所以剩余污泥11.4%的氨氮量去除率几乎可以忽略不计，故需硝化的氨氮仍以120mg/l计。

参考国内外资料[日高桥俊三《活性污泥生物学》]当BOD负荷需在0.10～0.20kgBOD/kgMLSS范围，通过4～６小时的曝气可完成硝化阶段，但如果将BOD负荷提高，曝气时间再长，硝化阶段也不可能完成。

由此得出如果出水氨氮要达标，则BOD负荷要低。

为满足高标准的排放标准的要求，本设计中，出水前的最后一级活性污泥工艺有机负荷确定为0.10kgBOD/kgMLSS；同时在低负荷活性污泥池前设一段高负荷（0.50kgBOD/kgMLSS）的活性污泥池，以期望能在较短的停留时间内，去除部分有机物，减少低负荷活性污泥池的处理BOD总量，尽可能减少曝气池的总池容。

3.6DAT-IAT

DAT-IAT工艺为本设计选用的废水处理主体工艺，它是活性污泥工艺的一种变形，具体技术说明如下：

DAT-IAT工艺包括连续进水、连续曝气的高负荷（0.50kgBOD/kgMLSS）活性污泥池DemandAerationTank（DAT）池和以连续进水、间歇曝气、接歇排水低负荷（0.10kgBOD/kgMLSS）活性污泥池IntermittentAerationTank（IAT）两部分。

酸化水解池的出水和间歇曝气池尾端的活性污泥同步进入DAT池，并进行连续的高强度曝气，强化了活性污泥的生物吸附作用，“初期降减”功能得到充分的发挥，60%的可溶性有机污染物被去除。

在IAT池中，由于DAT池的调节、均衡作用，进水水质稳定、负荷低，提高了对水质变化的适应性。

由于C/N较低，有利于硝化菌的繁育，能够产生硝化反应。

又由于进行间歇曝气和沉淀，能够形成缺氧-好氧-厌氧-好氧的交替环境，在去除BOD的同时，取得脱氮除磷的效果。

此外由于DAT池的高负荷高强度曝气，强化了生物吸附作用，在微生物的细菌中，贮存了大量的营养物质，在IAT池内可利用这些物质提高内源呼吸的反硝化作用，即所谓的存储性反硝化作用。

本池在沉淀和排水阶段也连续进水，这样能够综合利用进水中的碳源和前述的贮存性反硝化作用，具有很强的除磷脱氮功能。

即使是在IAT池的沉淀阶段和滗水阶段，废水进水也是连续的，所以连续的进水是否会对沉淀和排水造成扰动和影响、来不及处理的废水是否会直接从滗水器出水口排出而影响出水效果也是业主通常担心的问题。

在设计DAT-IAT池时对其几何尺寸、两池隔墙开孔的数量、面积和布置方式均进行了精心设计，当系统停止曝气后整个反应池成为近乎理想的推流式反应器，污水以极小流速运动，推进速度为2m/h。

按沉淀和排水时间2小时计算，总推进距离仅为4m。

在沉淀阶段和滗水阶段进入主反应区的污水先经过反应池底部的污泥层，然后沿池子对角线方向前进，池子长宽比的合理设计可保证在排水结束时未处理的水与滗水器还有一段安全距离。

另外在沉淀过程中，按其表面负荷计算，仅为0.25m3/m2.h，该值远远低于一般的沉淀池（约为0.85m3/m2.h），所以沉淀效果非常好。

DAT-IAT工艺优点还体现在SVI值较低、污泥易沉淀、不易发生污泥膨胀、仅通过时间的控制就可实现自动运行、剩余污泥量低、污泥龄长、无二沉淀池等。

3.7曝气系统

曝气系统为生物好氧提供必须的氧气，是处理站设计的核心之一，许多废水处理站无法正常运行均由该系统的故障造成。

设计的关键是需氧量的计算，许多公司采用经验值计算往往会造成设计容量过大或不足。

活性污泥池的需氧主要由三部分组成：

去除BOD5所消耗的氧（0.5kgO2/kgBOD）、维持曝气池内污泥好氧所需要的氧（0.11kgO2/kg污泥）、氨氮硝化所需要的氧（4.7kgO2/kgNH3-N），其中氨氮硝化所需的氧接近于其他部分所需氧的总和。

许多设计人员在计算需氧量过程中会故意忽略氨氮硝化所需要的氧，以减少曝气量，降低投资和运行成本，增加项目在投标阶段的竞争力，故总是无法达标。

确定需氧量后，选择供氧系统成为关键，目前主要的供氧系统有射流曝气和鼓风曝气两大类。

与鼓风曝气相比，射流曝气的优点是噪音小，安装维护简易；其缺点是能耗大，以目前行业内较