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【设计方案】10T屠宰废水项目

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1工程概况

屠宰废水的主要来源是宰杀过程中排出的一系列废水,废水的主要特点是:悬浮物浓度大,有机污染物浓度高,在宰杀过程中排出一定量的血、毛、碎骨、粪便、肠及油脂等。这些含量的废水直接外排,影响周围居民的身体健康。

2设计依据、规范、范围及原则

2.1设计依据及规范

(1) 建设单位提供的污水水质、水量和要求等基础资料

(2)《污水综合排放标准》(GB8978-1996)

(3)《低压配电装置及线路设计规范》(GB50054-92)

(4)《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》(GB50062-92)

(5)《室外排水设计规范1997年修订》(GBJ14-1987)

(6)《建筑给水排水设计规范》(GBJ15-1988)

(7)《给水排水工程结构设计规范》(GBJ69-84)

(8)《给水排水设计手册》(1~11册)

(9)《中华人民共和国环境保护法》(1989年12月)

(10)《中华人民共和国水污染防治法》(1984年5月)

(11)《中华人民共和国水污染防治实施细则》(1989年7月)

2.2设计范围

1) 污水处理站的总体设计包括工艺、土建、电气设计,不包括污水处理站外污水收集和输送管道。

2) 污水处理站的设计主要分为污水处理和污泥处理及处置两大部分。

a) 污水处理

调查研究污水的水质水量变化情况,选择技术成熟、经济合理、运行灵活、管理方便、处理效果稳定的方案。

b) 污泥处理与处置

通常小型的污水处理站污泥只作浓缩处理,本工程产生的污泥主要是化学污泥和生物污泥。为防止污水处理过程中产生的污泥对环境造成二次污染,污泥浓缩池的污泥由污泥脱水机处理,处理后的污泥进行外运。

2.3设计原则

1) 本设计方案严格执行国家和地方环境保护的各项规定,污水处理首先必须确保各项出水水质指标均达到国家、地方污水排放标准要求。

2) 针对本工程的具体情况和特点,采用简单、成熟、稳定、实用、经济合理的处理工艺,以达到节省投资和运行管理费用的目的。

3) 处理系统运行有一定的灵活性和调节余地,以适应水质水量的变化。

4) 管理、运行、维修方便,尽量考虑操作自动化,减少操作劳动强度。设备选型采用通用产品,选购的产品在国内应是技术先进、质量保证、性能稳定可靠、工作效率高、管理方便、维修维护工作量少、价格适中及售后服务好的产品。选购产品的企业应通过ISO9002质量体系认证。

5) 在保证处理效率的同时工程设计紧凑合理、节省工程费用,减少占地面积,减少运行费用。

6) 设计美观、布局合理、降低噪声及合理处置固体废弃物,改善污水站及周围环境,避免二次污染。

3设计水量与水质

3.1设计水量

根据建设单位提供的水量报告Qd=200m3,本方案设计流量最终确定为:Qd=200m3,污水处理站24小时运行,小时处理水量确定为:Qh=10m3/h。

3.2设计水质

废水性质为屠宰废水;

设计废水水质(因甲方未提供水质情况,参考同类屠宰厂废水)

设计水质一览表

项目

进水水质一览表

COD5

BODcr

SS

PH

 

4000mg/L

2500mg/L

1582mg/L

192mg/L

6~9

出水水质一览表

COD5

BODcr

SS

PH

≤100mg/L

≤30mg/L

≤70mg/L

≤10mg/L

6~9

设计出水水质采用中华人民共和国《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的一级排放标准要求。

4处理工艺的选择

4.1污水水量与水质情况分析 

由于生产废水来水存在一定的不均匀程度,因此必须考虑设置均质均量的调节池。

4.2污水处理工艺方案选择

4.2.1选择思路

依据上述进出水水量、水质情况,本方案考虑污水处理工艺的选择必须依照如下思路:

(1)店根据本工程污水的水量和水质,总体思路采用较成熟可靠的活性污泥法(生物膜法)加物化法为处理工艺;同时采用格栅拦截、固液分离等辅助处理工艺。

(2) 首先通过均质过程,使废水水质、水量稳定,减轻后续生物处理的冲击负荷。

(3) 经均质混合后的废水通过斜板隔油池,使废水中的油类进行重力自然分离。

(4) 隔油池的出水通过生物处理使废水中的有机物污染物大幅度降解。

(5) 生化处理后的废水采用物化法,通过加药混凝去除生化中未能去除的有机污染物和色度。

(6) 气浮的出水达到厂方回用水要求。

(7) 工艺流程简捷、工程造价低、运行经济、便于管理。

4.2.2推荐方案

1)污水处理工艺流程

本污水处理站主要工艺过程设计如下:该厂生产废水汇总经格栅除渣后进入调节池,经调节池进行水量和水质的调节,废水得到充分混合。调节池的出水自流进入斜板隔油池,油水、污泥经隔油池斜管进行重力分离,轻质浮油迅速上浮,重质污泥迅速沉降,隔油池沉淀污泥经污泥泵提升进入污泥浓缩池,经重力分离的油集油后进储油池,隔油池的出水利用潜污泵提升至酸化池。经酸化反应后使大部分有机污染物降解和去除。提高A级酸化池酸化处理效果,A级酸化池中设置间隙充氧设备,避免污泥沉淀。A级酸化池出水自流进入B级生化池充氧反应。B级生化池出水提升进入气浮池,经加药混凝后进行物化处理,气浮池浮渣自流进入污泥浓缩池。气浮池出水达到排放水标准后进入排水井。污泥浓缩池设置集水管回流至调节池,避免泥水溢出。

污泥浓缩池的污泥经污泥脱水机-板框压滤机脱水后污泥外运。脱水机排出的废水经地沟返回至调节池。

2)污水处理工艺流程图 


4.3污泥处理工艺方案的选择

4.3.1污泥来源

本污水处理过程中产生的污泥主要来源于初沉池、隔油池沉淀、二沉池污泥和气浮净水机浮渣。

4.3.2污泥处理工艺方案的比较

污泥是污水处理过程的产物,是整个污水处理站的重要组成部分,处理目的在于降低污泥含水率,减少污泥体积,达到性质稳定,并为进一步处置创造条件。

污泥处理总体流程选择

污泥处理的一般流程为:浓缩→消化→脱水→干化→处置。

考虑到若采用消化处理,需增加消化池、加热系统、搅拌、沼气处理等一系列构筑物及设备,投资增加,经济效益差。因此本设计不考虑污泥的消化处理。

污泥脱水方式的选择

目前国内污泥脱水装置主要由以下几种形式:

真空过滤

真空过滤脱水机可以连续生产,亦可自动控制,但其附属设备多,过滤滤布需定期反冲清洗,操作工序复杂,滤布亦容易堵塞,脱水后污泥含水率高,一般仅用于消化污泥脱水,故本工程不宜采用。

板框压滤

板框压滤脱水效果好,价格低廉,经脱水后污泥含水率较低,劳动操作强度一般,运行管理及费用适中。在本工艺设计中采用板框压滤。

带式过滤

带式压滤机是目前较为广泛使用的污水脱水设备,滤带可回转,连续运转,污泥处理效果稳定等特点。但离心脱水价格昂贵、电机功率大、运行费用高。仅适用于大型污水处理工程。故本工程不宜采用。

污泥干化池

严格来说污泥干化池应叫作污泥过滤场,因本污水处理站产生的污泥量大,所需污泥干化池面积比较大,脱水效率比较低,污泥清理不方便,污泥含水率较高,留置的污泥未经处理势必对周边环境造成二次污染,在设计中不予采纳。

4.3.3污泥处理与处置方案的确定

综合上述分析,本工程污泥处理采用板框压滤机,经板框压滤机压出的干泥含水率为63%左右,压出的干泥送至由环保部门认可的单位处置或焚烧。

5处理工艺设计

5.1主要工艺构(建)筑物、处理设备

5.1.1格栅

屠宰废水中固体悬浮物和漂浮物含量较高,必须考虑设置格栅拦污设备,本工艺废水处理筛网格栅除污机,单格过栅流量Q=0.0046m3/s,筛网条间隙B=0.4mm,除污机外形尺寸2200×550mm,格栅井尺寸2200×550×1500mm

5.1.2初沉池

由于原水中SS含量较高,本工程中设计采用初沉池对污水中的SS进行初次沉淀,沉淀池采用竖流式,沉淀的污泥全部回流至污泥池作进一步消化减少剩余污泥。出水槽设计成可调液位的齿形集水槽,增加沉淀效果。初沉池的有效尺寸:长×宽×高=4000mm×2000mm×4000mm,表面负荷均为1.25m3/m2·hr,有效面积为9.0m2。

5.1.3调节池

由于污水来水不均匀,水质、水量在一定时间存在差异,因此只有设置足够的调节池才能使进入后续处理工艺的水质、水量稳定。调节池采用斜流式出水,有效尺寸:长×宽×高=7000mm×4000mm×4000mm,有效容积为:80m3,有效水深3.0m,水力停留时间为8.0小时。

5.1.4气浮净水机

1)工艺过程

由于生化池出水中含有较高浓度的有机物和色度,需要在去除部分有机物的同时去除大部分色度。该设备在污水进行气浮处理前先将污水与反应药剂充分混合,发生絮凝作用后,混合液在接触区与溶气释放器产生的微小气泡发生吸附作用,通过气泡的上升及聚合达到相互凝聚的效果,最终实现泥水分离。

整套工艺具有释放气泡微小、固液分离效率高、占地少、出水水质佳、冲击负荷及温度变化的适应能力强、污泥含水率低等特点,被广泛应用于工业污水处理工程。

2)设计参数

气浮池设置1座,平面净尺寸为Φ1.8×3.0m,有效水深2.5m。反应采用旋流反应方式,反应时间10.8min,接触区上升流速4.17mm/s,分离区上升流速0.58mm/s,分离区有效水力停留时间为51.6min,回流比为25~35%,加药量为混凝剂40mg/L,助凝剂10mg/L。气浮池内布置TV-型释放器2只,RGZ-型刮渣机1台,N=0.37KW。

3)加压溶气回流释放系统及加药装置

Z-0.025/6空压机1台,Q=0.025m3/min,H=0.6MPa,N=0.55KW。Φ400溶气罐1只,直径400mm。WDL40-8×5溶气水泵1台,Q=6.3m3/hr,H=40mH2O,N=2.2KW。JY-混凝剂和助凝剂投加系统各1套,含溶液箱2只,拌装装置2套,计量泵投加系统2套,每套功率N=0.59KW。

5.1.5斜板隔油池

由于废水进水中含油量较高,避免这些油的积累直接影响后续生化处理,因此必须设置斜板隔油池。隔油池斜板采用塑料波纹板,斜板倾角为45°,板间距为40mm,可除去的油粒粒径≥60μm,隔油池的有效尺寸:长×宽×高=6000×3000×4000mm,表面负荷均为0.60m3/m2·hr,有效面积为18.0m2。斜板隔油池采用同向流隔油沉淀池,隔油沉淀池具有造价省、耐冲击、施工简易等显著特点。为防止污泥上浮,泥斗采用60°。隔油池中沉淀污泥由污泥泵提升至污泥浓缩池。

5.1.6 A级酸化池

A级生化池主要利用厌氧生物膜的作用,使废水中大部分难降解有机物降解并消化。为提高处理效果,利用A级生化池中的富氧水进行内循环,从而提高厌氧微生物的吸附能力和微生物的附着生长面积。酸化池内设置圆盘式微孔曝气器,数量60只,在酸化池中溶解氧指数DO<0.2mg/l。间隙充气,使污水和回流污水均匀混合,提高厌氧微生物利用率。A级酸化池尺寸为:长×宽×高=5900×4000×4000mm,有效容积为:80m3,水力停留时间为8小时。

5.1.5 B级生化池

B级生化池设计采用生物接触氧化池

1、接触氧化法的特点

有较高的污泥浓度,除了填料表面生长有生物膜外,在填料间隙还有悬浮生长的微生物,污泥浓度一般可达10~20g/l,比活性污泥法(2~3g/l)高许多。

生物膜具有丰富的生物相,膜中的微生物不仅数量多,而且种类也多,除了游离态和菌胶团内的细菌外,还有大量附着于填料表面的丝状菌,它的繁殖不仅不会引起污泥膨胀,相反能改善有机物的去除效果,另外在生物膜上还有多种原生动物和后生动物,形成了稳定的生态系。

生物活性高,由于采用微孔曝气器,气泡直径小且密集空气气泡在填料空隙中起了充分搅拌的作用,加之生物膜后生动物的存在可软化生物膜,从而加速生物膜的脱落更新,使生物膜具有较高的活性。

具有较强的氧利用率,由于生化池内设置弹性立体PP填料,生化池曝气装置采用圆盘式微孔曝气器,气泡在填料中曲折穿过,增加了停留时间,从而提高了氧从气相向液相转移的效率,一般接触氧化池中的氧利用率高达45%。

具有较强的耐受冲击负荷能力,这主要是接触氧化池中污泥浓度高,加上曝气的充分搅动,负荷冲击可得到缓冲而从不致影响工作性能。

生物接触氧化工艺具有较高有机负荷和水力负荷率

2、接触氧化池设计技术参数

通过前二级处理进入氧化池BOD5已控制1096.8mg/l以内,氧化池每日去除有机物BOD5(1096.8-30)×200/1000=213.36kg/d,污泥负荷Ns=0.5kgBOD5/(kgMLVSS.d)混合液污泥浓度MLSS=4g/l,混合液挥发性污泥浓度MLVSS与混合液污泥浓度的比值为0.7则混合液挥发性污泥浓度MLVSS=4×0.7=2.8g/l,容积负荷Nv=0.5×2.8=1.4 kgBOD5/(m3.d),氧化池容积V=213.36/1.4=152.4m3,取氧化池长5.9米,宽4米,深4米,数量:2座,池中布置φ219微孔曝气器120只,水力停留时间5.9×4×4/10=17.5hr(生化池有效水深按3.5米计),接触氧化池为钢砼结构。

5.1-1圆盘式微孔曝气器技术性能一览表

工作条件

清水充氧性能

水深

(m)

气量

(m3/h)

压力损失

(pa)

qe

(kgo2/h)

ε(%)

Ё

(kgo2/kw.h)

6.0

3

2900

0.336

31.54

6.99

4.0

3

3400

0.18

21.70

6.58

注:qe曝气器充氧能力(kg/h)

ε曝气器氧利用率(%)

Ё理论动力效率(kg/kw.h)

5.1.6沉淀池

污水经过接触氧化后,夹带氧化过程中产生的少量的活性污泥及新陈代谢的生物膜,以及不能进行生物降解的少量固形物,进入二沉池进行固液分离。使水得到澄清排出。沉淀池采用竖流式,总停留时间3.0小时,沉淀的污泥全部回流至污泥池作进一步消化减少剩余污泥。出水槽设计成可调液位的齿形集水槽,增加沉淀效果。

停留时间:                  3.0h

有效容积:                  30m3

外形尺寸:                 3000×3000×4000mm

表面负荷:                 1.10m3/m2.h

数    量:                   1座

材    质:                   钢筋混凝土

5.1.8污泥浓缩池

污泥浓缩的主要作用为固液分离。型式采用竖流式沉淀池(污泥按0.5kg干泥去除1kgBOD5计算干污泥重量为300kg/d,折合成含水率98%的污泥300/0.02=5m3/d,污泥浓缩池的表面尺寸长×宽×高=2.8×1.4×4.0m,V=48m3,污泥停留时间t=230hr。污泥浓缩池的污泥有污泥泵提升至污泥脱水机进行脱水处理,为防止污泥上浮泥斗采用600。

5.1.9污泥脱水机

本工艺设计中污水脱水机采用板框压滤机一台,型号为BMJ5/650-U,过滤面积为5m2,投药量为污泥体积的(含水率98%)0.5%。

5.1.10鼓风机

风机安置与设备房内,设备房有效尺寸:长×宽×高=6×3×4.0m,污水处理站充氧设备采用三叶罗茨鼓风机。该风机采用世界先进技术,具有运行安全可靠,维修方便,噪音低,对周围环境影响小的特点,较适合中、小型污水站使用。型号HC-80S,Q=2.59m3/min,0.4kgf/cm2,N=4KW。数量两台,一用一备。

5.1.11主要处理设施效果预测表     (PH值指标未超标,故未列入下表)

处理单元

指  标

CODcr

BOD5

SS

格    栅

进水(mg/L)

1755

746

1582

192

出水(mg/L)

1579.5

671.4

1265.6

192

去除率%

10

10

20

隔油池

进水(mg/L)

1579.5

671.4

1265.6

192

出水(mg/L)

1342.6

604.3

759.4

57.6

去除率%

15

10

40

70

调 节 池

进水(mg/L)

1342.6

604.3

759.4

57.6

出水(mg/L)

1342.6

604.3

683.4

57.6

去除率%

/

/

10

A级酸化池

进水(mg/L)

1530

604.3

683.4

57.6

出水(mg/L)

939.8

453.2

580

759.4

去除率%

30

25

15

B级生化池

进水(mg/L)

939.8

453.2

580

759.4

出水(mg/L)

222.6

44.5

464

57.6

去除率%

76

90

20

气浮净水机

进水(mg/L)

222.6

44.5

464

57.6

出水(mg/L)

≤100

≤20

≤100

≤10

去除率%

60

55

80

85

总去除率%

94.3

97.3

98.5

95.4

5.2主要处理构筑物、设备表

表一主要处理构筑物一览表

编号

项目名称

构筑物尺寸(m)

材  料

数 量

设计参数

1

格 栅 井

2.2×0.55×1.5

混凝土

1

B=500,b=8mm

2

隔 油 池

6×3×4

混凝土

1

表面负荷0.60m3/m2·h

3

调 节 池

8×4×4

混凝土

1

停留时间8.0hr

4

A段酸化池

5×4×4

混凝土

1

停留时间10hr

5

B段生化池

6×4×4

混凝土

1

停留时间12hr

6

污泥浓缩池

4×4×3

混凝土

1

停留时间230hr

7

设 备 房

6×3×4

框架

1


表二设备一览表

编号

设备名称

型    号

数量

备    注

1

格  栅

GF-500

1


2

气浮净水机

QF-10

1

Q=10m3/h

3

提 升 泵

AS1.0-2CB

2

1.0KW,Q=10m3/h,H=15m

4

溶气水泵

WDL40-8×5

1

2.2KW,Q=6.3m3/h,H=30m

5

空 压 机

Z-0.025/6

1

0.55KW,Q=0.025m3/min,H=0.6MPa

6

刮 渣 机

GZJ-

1

0.37KW

7

加药装置

JY-

2

0.59KW

8

溶 气 罐

RQG-400

1


9

鼓 风 机

HC80S

2

4.0KW,Q=2.59m3/min,0.4kgf/cm2

10

微孔曝气器

φ215

68


11

污泥泵

G40-1

1

2.2KW,   Q=5m3/h,  H=60m

12

板框压滤机

BMJ5/650-U

1

0.75KW

13

斜板填料

S=40mm

12m3

PVC波纹板

14

生化填料

TD200

110m3

φ200PP弹性填料

15

管道、阀门

DN25~DN200

1


16

布水系统

RBS-10

3

用于隔油池A/B生化池

17

曝气系统

RBQ-10

2

用A/B生化池

18

电控系统

RDK-10

1

含液位自控及PLC系统

5.3平面布置与高程布置

5.3.1平面布置

充分利用设施和场地,尽量节省占地,降低造价。

与厂区整体绿化结合,和周围环境协调一致、整体美观。

满足规范对各处理建筑物平面布置要求。

系统占地面积约为250m2。

5.3.2高程布置

在满足平面布置前提下,尽量减少埋深,降低造价。

尽量考虑污水重力流,减少泵提升次数,降低运行费用。

5.4配电及装机容量

5.4.1设计原则

为确保安全,本设计中采用三相五线制线路(采用TN-S系统),电源进线接零线N与接地线PE相连。所有污水处理系统的设备金属外壳均与PE线相连。

为使污水处理工程调试后正常工作,确保污水处理效果,本系统的低压供电系统采作双进线,即设置一路备用电源,采用人工切换。

5.4.2控制方式

根据工艺要求,对污水提升等系统中的主要环节可进行集中控制及现场控制,污水池内的水位采用浮球开关传递信号,以达到液位自动控制的目的。

一旦自动控制失灵或变更使用工艺时,本系统可进行手动控制,工作状态以信号灯观察运行正常与否。

为了减少操作的劳动强度,并实现操作自动化、机械化,要求水泵和风机能定时自动切换;当其中之一发生故障时,能进行声光报警,并自动切换另一台工作。当调节池内水位达到最低水位以下时,水泵能自动停止工作;当调节池水位达到最高水位时,进行声光报警,并自动启动备用泵工作。无备用设备的电机能根据确定的工艺时间按时启动和及时关闭,搅拌机、计量泵等设备可根据工作对象的工作情况确定是否工作、何时工作、怎样工作。

5.4.3装置及装机容量

(1)管线:

动力线管采用镀锌管或焊接管。管道连接必须焊跨越,良好接地。所有配出线用VV电缆。信号线用KVV型电缆。

(2)本设计动力装机容量为17.62KW,额定容量为8.8KW

主要设备用电负荷估算表     表5-4-1

项     目

运行数量×功率×利用率=(KW)

提 升 泵

AS1.0-2CB

1×1.0×100%=1.0

溶气水泵

WDL40-8×5

1×2.2×100%=2.2

空 压 机

Z-0.025/6

1×0.55×27%=0.15

刮 渣 机

RGZ-II

1×0.37×5%=0.02

加药装置

RJY-II

2×0.59×40%=0.47

鼓 风 机

HC-80S

1×4×100%=4

板框压滤机

BMJ5/650-U

1×0.75×20%=0.15

污 泥 泵

G40-1

1×2.2×20%=0.44

合    计


10.8

5.5管材及防腐、防渗措施

5.5.1管材

污水管、污泥管、空气管等工艺管道主要采用镀锌钢管或经防腐处理的钢管,使用寿命长,曝气管、气浮池加药管道采用U-PVC orABS管,以便于安装维修和保养。各种管道的管径根据工艺计算而定。

5.5.2防腐措施

小口径管道(管径≤DN150mm)以下均采用U-PVC管或镀锌、焊接、无缝管。

大口径管道(管径>DN150mm)以上采用焊接钢管,并管壁外涂三道、内壁涂两道环氧煤沥青以加强防腐。

所采用的铸铁阀门外涂2道环氧树脂漆以加强防腐。

5.5.3防渗措施

本污水处理站设计的构筑物主要采用钢筋混凝土结构,为避免地下水渗入或污水渗出,构筑物采用抗渗结构,抗渗等级S6,在池体内壁用壁厚20mm厚1:2水泥沙浆粉刷,池外壁涂防水涂料。

5.5.4降噪措施

本污水处理站最主要的噪声来源于鼓风机,为此,我们采用一系列措施降低噪声。首先本污水处理站冲氧设备采用低噪音鼓风机。该风机具有运行安全可靠,维修方便,噪音低,对周围环境影响小等特点,为进一步降低风机产生的噪声,我们在鼓风机基础下设置减振垫,并在鼓风机进风管上安装消声器,在出风管上安装可曲绕橡胶接头,以减少振动产生的噪声,同时需要时可对机房内壁进行防噪处理,空气管道流速采用较低值,使其对周围环境的影响降低至最低程度。

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