某禽类加工厂生产废水处理工程设计投标书.doc

江苏科技大学苏州理工学院 环保设备投标书题 目：某禽类加工厂生产废水处理投标书 学 院： 环境工程 专业班级： 12457922 指导教师： 陈晨 学生姓名： 王龙飞 学 号： 1245792223 摘 要本投标书为禽类加工厂生产废水处理投标书。禽类加工废水水质的主要特点是含有大量的有机物，属高浓度有机废水，故其生化需氧量也较大。该禽类加工废水处理厂的处理水量为800m3/d，考虑远期发展。原污水中各项指标为BOD浓度为1610mg/L，COD浓度为3250mg/L，SS浓度为1278mg/L。因该废水COD值较大，不经处理会对环境造成巨大污染，故要求处理后出水达肉类加工工业水污染物排放标准一级排放标准即：BOD25mg/L,COD80mg/L,SS70mg/L。经分析知该处理水属易生物降解又无明显毒性的废水，可采用两级生物处理以使出水达标。一级处理主要采用物理法，用来去除水中的悬浮物质和无机物。二级处理主要采用生物法，包括厌氧生物处理法中的UASB法和好氧生物处理法中的SBR法，可有效去除水中的BOD、COD。整个工艺具有投资少，处理效果好，工艺简单，占地面积省，运行稳定，能耗少的优点。关键词 ：禽类加工废水处理，高浓度有机废水，格栅，气浮池，UABA 法，SBR法 目 录摘 要2前 言5第1章 概论11.1设计任务及依据11.1.1设计任务11.1.2设计依据11.2设计要求21.3设计原则2第2章 水质特性及水量32.1废水危害及来源32.1.1 废水的危害32.1.2废水的来源32.2废物组成3第3章 禽类加工废水处理工艺流程53.1工艺比较分析及方案确定53.2处理工艺流程103.3工艺设计说明11参考文献12前 言禽类加工业是我国出口创汇和保障供给的支柱产业，禽类加工废水来自畜牧、禽类、鱼类宰杀加工，是我国最大的有机污染源之一。我国大部分城市已基本上实现了禽畜的顶点集中禽类加工，据调查，禽类加工废水的排放量约占全国工业废水排放量的6%，随着经济的发展和人民生活水平的提高，肉类食品加工工业将会有更大的发展，禽类加工废水的污染还有不断加剧的趋势，而环保部门要求具有一定规模的禽类加工场都必须建立专门的废水处理站。禽类加工废水主要来自猪禽类禽类加工和加工环节，水量大、颜色深、有机物浓度高。废水中含有大量血液、油脂、碎肉、粪便和毛发，并带有难闻的臭味，含有高浓度的有机质而不易降解，处理难度大，环境污染严重。一般禽类加工废水的水质具有如下特点：禽类加工废水一般呈红褐色，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。禽类加工废水有机含量高，可生化性好，其中高浓度有机质不易降解，处理难度较大，禽类加工废水中的营养物主要是氮、磷，其中氮主要以有机物或铵盐形式存在，而磷主要以磷酸盐的形式存在。从国内外禽类加工类废水的处理工艺及各自的优缺点入手，针对禽类加工废水含油量高、高碳磷比和高碳氮比等特点，可以知道，禽类加工废水最经济有效的处理方法应以生物法处理为主，辅助以必要的物理、化学等预处理方法，这样不仅达到预期处理效果和预防水体富营养化，而且还能产生清洁能源沼气，节约能源。所以厌氧法好氧处理高浓度有机废水是将来研究的重要方向。第1章 概论1.1设计任务及依据1.1.1设计任务本设计方案的编制范围是某禽类加工场废水处理工艺，处理能力为禽类加工量3200头/日，废水量定额按0.350.25m3/头计，内容包括处理工艺的确定、各构筑物的设计计算、设备选型、平面布置、高程计算、经济技术分析。完成绘制处理工艺流程图、各构筑物设计计算图、处理工艺组合平面布置及高程布置图。设计进出水水质如表1.1项目COD(mg/L)BOD(mg/L)ss(mg/L)动植物(mg/L)总氮PH进水水质32501610127858 118 出水水质（）120602002015 6.0-9.01.1.2设计依据（1）中华人民共和国环境保护法和水污染防治法（2）污水综合排放标准GB89791996（3）肉类加工工业水污染排放标准（GB134571992）（4）给排水工程结构设计规范（GBJ6984）（5）毕业设计任务书1.2设计要求（1）必须确保污水厂处理后达到排放标准；（2）污水处理厂采用的各项设计参数必须可靠。在设计中一定要遵守现行的设计规范，保证必要的安全系数。对新工艺、新技术、新结构的采用积极慎重的态度；（3）污水处理厂设计必须符合经济的要求；（4）污水厂设计应当力求技术合理。在经济合理的原则下，必须根据需要，尽可能采用先进的工艺、机械和自控技术，但要确保安全可靠；（5）污水厂设计必须考虑安全运行条件；（6）污水厂的设计条件在经济条件允许的情况下，场内布局、构筑物外观、环境及卫生等可以适当注意美观和绿化。1.3设计原则 在确保污水处理效果的同时，还要合理安排水资源的综合利用，节约用地，节约劳动力。同时应当合理设计、合理布局，做到技术可行、运行可靠、经济合理。第2章 水质特性及水量2.1废水危害及来源2.1.1 废水的危害 禽类加工经过开膛分解、内脏清洗等工艺，禽类加工工程中排放的废水含有大量的血污、油脂、毛、内脏杂物、未消化的食物及粪便等污物，并带有令人不适的血红色及血腥味，而且还含有大肠菌、粪便链球菌等危害人体健康的致病菌。这些废水具有浓度变化大、有机物含量高等特点，直接排入环境将严重污染水体。2.1.2废水的来源废水来源于禽类加工车间，主要包括： .禽类加工前冲洗牲畜的废水； .烫毛、清洗胴体废水； .清洗内脏废水； .冲洗车间地面、器具废水；.冲洗圈栏废水，禽类加工过程排放的废水中血污染最为严重，通常放出的血均回收利用，既减少处理负荷又增加收入。2.2废物组成禽类加工废水中还含有大量的冲洗水和其它废水。水中所含物质以可沉淀物居多，如猪尿粪、泥砂等。污水组成如下表： 表2.1禽类加工废水组成污染物类别污染物种类处理简述气相臭气、沼气、CO2等水封、从下水道排放，水管排空液相肉渣、内脏、粪便、畜毛等难降解物，砂粒分离，厌氧分解，格栅分离，沉淀固相可降解有机物，氮、磷等，油脂其它悬浮物生化分解，细菌利用，重力分离（隔油），过滤吸附水质、水量 禽类加工过程中废水往往集中在短时间内排放，水量波动较大。废水水量1800m3/d，废水进、出水质及排放标准如表3.2和3.3，处理后出水水质要求达到国家肉类加工工业水污染物排放标准（GB13457-1992）一级标准。Qmax=3200头0.35m3/（d头）=1120m3/d=46.67m3/h=0.013m3/s表2.2 肉类加工工业水污染排放一级标准（GB13457-1992）生化需氧量（B0D5）化学需氧量（COD）悬浮物动植物油氨氮大肠菌群数（个/L）肉制品加工排放浓度mg/L2580702001201810排放总量kg/t（原料）0.150.350.450.090.09第3章 禽类加工废水处理工艺流程3.1工艺比较分析及方案确定（1） 化学法常用于处理禽类加工废水的化学法主要有水解、混凝沉淀等，此法一般作为废水的预处理，也可作为废水的最终处理。.碱性水解和酶水解该法使用碱性物质或酶水解以减少废水中的脂肪颗粒，常作为禽类加工废水的预处理。通常采用石灰、NaOH、脂脂肪酶、细菌酶等，其中石灰经济实用但是会产生大量的废渣；用NaOH进行预处理时，控制NaOH的质量浓度在150-300mgL范围内，可使平均脂肪颗粒降到处理前脂肪颗粒(Din)的737；用胰脂肪酶进行预处理效果最佳，胰脂肪酶PL-250可使脂肪颗粒粒径最大降到处理前废水中脂肪颗粒的603，而且胰脂肪酶更适用于水解牛刚S肪；用细菌酶处理，细菌酶的使用量较多时才能达到明显的水解效果。但是用碱性水解处理禽类加工废水会导致废水的pH值出现波动，难以控制，使后续生物氧化法等工艺不易正常运行。.混凝处理常用的混凝剂有铝盐、铁盐等，其中聚合硫酸铁混凝处理禽类加工废水效果较好，为减少铝盐的使用量，也可用聚合氯化铝(PAC)和聚乙烯铵混合作为混凝剂。在聚合硫酸铁的合成中，加入任意比例的铝盐和一定比例的硅酸盐，以及少量的聚丙烯酰胺生成一种新混凝剂CPFA-CS此复合无机高分子混凝剂具有较宽的pH值和温度适用范围，用它作为混凝剂处理禽类加工废水，CODcr，和色度去除率分别可达75和95以上，一次混凝处理即可达到或接近废水综合排放标准。单纯的混凝处理存在一个明显的问题就是禽类加工工序中产生的血水难以除去，并且同时产生大量的污泥和废渣。所以如果在使用混凝剂处理前先对禽类加工废水进行适当变性处理，再采用硫酸亚铁和氧化钙复合混凝剂处理，出水CODcr，的质量浓度可以降到197.4mg/L，有较好的处理效果,且此法简便、高效，有较好的环境效益，但是该法处理的废水限于CODcr，的质量浓度小于1000mgL的废水。混凝法处理废水处理成本低，低温下具有较好的处理效果，此法多用于处理浓度较低的废水,或作为高浓度废水预处理，以降低后续的生物处理的负荷。（2） 生物法据禽类加工废水水质特点知其具有较好的可生化性，且在有机物含量、有机元素种类和pH值等方面都较适合于采用生物法进行处理。因此目前在禽类加工废水处理技术的选择上生物法是经济有效的处理方法。.好氧生物处理法传统的活性污泥法CODcr去除率一般为80%左右，BOD5为907，处理后的废水一般难以达到废水综合排放标准，而采用序批间歇活性污泥法(简称SBR法)可大大突破这一界限。SBR法用于宰鸡厂废水处理，CODcr去除率可达到95%以上。禽类加工厂的废水经预沉池、厌氧、SBR反应等工艺处理后，出水水质可优于（GB8978-1996)一级排放标准。在SBR法的基础进行改造后出现了二段SBR法，其特点是系统设两段SBR池串联，分别培养出适宜于不同有机物的专性菌，从而使不同种类的有机物在不同的生化条件下都得到充分降解。该法对水质水量的变化适应能力强，运行灵活，抗冲击能力强，出水的水质稳定，易实现自动化控制。SBR法处理禽类加工废水是一种较为经济有效的方法，但由于禽类加工废水含有大量的油脂、血水，碳氮比和碳磷比大，氮、磷相对不足，此时易产生油性泡沫而使污泥松散和指数增高，易出现高粘性膨胀而导致污泥流失问题；为获得较高的脱氮效果，SBR工艺必须设有搅拌装置，且不可避免存在污泥上浮现象；另外该方法对油、SS、色度的去除效果并不理想，必须辅以一定的前、后处理工序，因此气浮除油脂成为SBR法处理禽类加工废水时所必须的处理单元；废水经过SBR法处理后，其中氨氮含量仍然很高，必要时可在该工序后辅以化学方法除去。.生物膜法序批式生物膜法具有良好的反硝化脱氮功能，水力条件好，抗冲击负荷强，生物浓度高，可适合世代时间较长的消化菌生长。在相同运行条件下，生物膜系统处理效果优于活性污泥系统，其CODcr，BOD5和油脂去除率分别可达97%，99%和82，出水水质可达废水综合排放二级标准。达到相同的污染物去除率时，生物膜系统的运行管理更方便，且克服了活性污泥系统存在的一些问题，例如，该方法不会存在污泥流失问题，不需要设置搅拌装置即可达到脱氮效果，且不存在污泥上浮现象。但序批式生物膜法对油脂、SS、色度的去除有限，故要设除油脂池和滤柱。.其它好氧处理法 采用好氧生物处理有机废水，需要足够的供氧量，但是传统的供氧方式难以满足较高浓度的有机废水对氧的需求。20世纪80年代国外学者在总结深井曝气和生物接触氧化法各自的忧缺点的基础上，开发了压力生物接触氧化法。此法通过提高反应器(压力生物器，配有空压机等压力装置)内的压力，加快了氧的转移速率，适合处理中浓度有机废水。此法具有反应速度快，占地面积小，基建费用低，运行管理方便及出水水质稳定等优点。 采用规模为25L的深井曝气设备对禽类加工废水进行处理，结果表明在最佳操作条件下曝气8h，CODcr,BOD5,悬浮物，动植物油平均去除率分别可达82-83，81.09，85.2，94.54。处理费用估算仅0.15元m3，能耗较普通活性污泥法节约4050，占地节省50，处理费用节省50以上，是一种高效低能耗处理禽类加工废水的较佳方法。在废水水温较高，气候温和的环境下，采用喜温好氧处理禽类加工废水效果较好运行温度维持在52时，CODcr去除率达93以上。.厌氧生物处理厌氧生物处理法主要用于处理高浓度有机废水在禽类加工废水的处理中使用很多种改进了的厌氧法，针对禽类加工废水的各种处理工艺的特点、处理对象特点，各种厌氧法的处理效果和优缺点如下表3.1：表3.1 各种厌氧生物处理的比较 工艺名称有机负荷/（kgCODcrm-3d-1）COD去除率/%优缺点厌氧固定膜反应器885-95间歇操作简单，但当有机负荷率过大时，去除效果不很理想厌氧序批式反应器（ASBR)340水力停留时间对系统性能影响较大膨胀颗粒污泥床（EGSB)反应器1567污泥中不会发生脂肪堆积的现象升流式厌氧污泥床(UASB)反应器1-590CODcr去除率高，但单个UASB处理达不到禽类加工废水排放标准厌氧滤池（AF)2-380-85耐冲击负荷，但比USBR处理效果差双UASB回流反应器1.877-82处理效果较好与好氧法相比，厌氧法在获得同样高的BOD5去除宰条件下具有成本低，产生的淤泥少、稳定、易脱水，占地面积小，操作方便，且产生的甲烷可作为燃料再利用的优点。但常用的UASB，AF，ASBR等高效厌氧反应器受废水中悬浮固体及其油脂、脂肪浓度的影响较大。如果废水中含有的氨氮浓度较高，或者厌氧分解有机物过程产生的氨氮较多，使得水质达不到排放标准，就必须采用如下叙述的组合工艺。.组合工艺处理为了既获得更好的处理效果，又可以降低处理成本，禽类加工废水的处理往往采用多种方法相结合的工艺。下面叙述几种典型的组合工艺。加压生物接触氧化混凝沉淀组合工艺，该工艺适合处理中浓度的禽类加工废水，试验结果表明，生物反应器压力平均为300kPa，进水(CODcr)约为11001700mgL，(BOD5)约为600900mgL，BOD5容积负荷(以BOD5计)平均7.6k/g(m3d)，出水先经过加压生物接触氧化处理后，提高废水中的溶解氧和有机物的降解速率，再经混凝沉淀后可达到现有企业的二级排放标准。该工艺处理中浓度废水效率较高，但处理成本高，难于维护与管理。.二段高速上流式厌氧污泥床(UASB)法和溶解空气浮选升流式厌氧污泥床(DAF-UASB)法是在单个UASB法上的改进工艺，适合处理含高浓度悬浮固体、脂肪颗粒和油脂的禽类加工废水。二段高速上流式厌氧污泥床(UASB)法的第一阶段为使用絮凝剂淤泥的UASB(即UASBf)反应器，可以去除脂肪颗粒、油脂等不溶解的CODcr,第二阶段为使用粒状淤泥的UASB(即UASBa)反应器，去除溶解性的CODcr，此法CODcr，去除率可达90以上。.水解酸化生物吸附再生接触氧化工艺，该工艺特别适合于处理高浓度、水质水量变化较大的废水。在进水(CODcr)为15004000mgL的条件下，CODcr去除率可达95以上，该法采用AB两段组合工艺，A段负荷高，污泥絮体具有较强的吸附能力和良好的沉降性能，抗冲击负荷能力很强，对有毒物质的影响具有很大的缓冲作用，但是污泥量较高，需采取相应的污泥处理措施，B段二沉池出水中的少量难沉降的脱落生物膜通过气浮处理进一步去除，以提高出水水质。.CAF涡凹气浮-SBR法采用机械格栅去除了大部分固体污染物，避免了大块固体颗粒影响气浮、曝气工艺，大大降低了后续工艺的处理负荷，然后机械过滤把关，保证了出水稳定达标，再经过气浮池和SBR塔。该工艺综合了CAF和SBR的优点，CAF气浮系统操作弹性大，抗冲击负荷能力强，出水稳定，对于污染物浓度较小的原水，仅采用CAF系统即可满足水质的排放要求，可以在一定时间内运行SBR塔，节省运行维护费用，采用该工艺处理的废水CODcr去除率达80-90。.升流式厌氧污泥床过滤器(UASBAF)序批式活性污泥法(SBR)工艺，该工艺是适用于水质波动较大、蛋白质含量高的废水处理。其中升流式厌氧污泥过滤器是将升流式厌氧污泥床(UASB)和厌氧滤池(AF)组合为一体的反应器，适应于间歇进水的禽类加工废水，容积负荷(以CODcr计)为0.1140346kg(m3d)；而SBR为序批式活性污泥法，在同一池内按进水、反应、沉淀、排水分阶段周期进行，耐水量水质冲击负荷。SBR非常适应于禽类加工废水每天有规律地间歇排放的特点。有机物先经过UASBAF厌氧消化后，分解生成的氨氮经过SBR后去除率达68.6。该工艺具有工艺流程简单、耐冲击负荷、运行管理简便、工程造价省和运行费用低等特点，适合于小型肉类加工厂的禽类加工废水处理工程。考虑禽类加工废水水质特点，对比各种处理方法的优缺点，得出目前禽类加工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，所以对于高浓度禽类加工废水，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。3.2处理工艺流程 禽类加工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，因此可采用上流厌氧污泥反应床法。工艺流程采用预处理-厌氧-好氧生化工艺。禽类加工废水的预处理是整个系统能否有效运行的关键。禽类加工废水中固体悬浮物（SS）800mg/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，另一方面及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。禽类加工废水包括含有大量猪粪、未消化饲料的圈栏冲洗水和一般禽类加工废水两大类预处理段采用人工格栅、机械格栅、气浮除油池的方式，好氧段采用目前国际领先的、适用于禽类加工废水的一种低投资、节能、运转费低、去除率高的UASB反应池和SBR反应池。本设计采用UASB+SBA反应工艺流程，出水水质可达到相关规定的标准。 禽类加工废水处理工艺流程图如下：鼓风机沼气出水消毒SBRUASB气浮池格珊、筛网进水泥饼外运污泥脱水间浓缩池图3.2禽类加工废水处理工艺流程3.3工艺设计说明 废水经粗格栅后去除较大悬浮固体和毛发等杂质后直接进入集水井，然后经细筛网去除较细颗粒物和悬浮物等。高脂油污水进入气浮除油池除去浮于表面或悬浮的油，下层污水流入厌氧水解池(UASB)，在厌氧菌胞外酶的作用下，将大分子有机物水解酸化变成小分子，将大部分不溶性有机物降解为溶解性物质。然后泵入SBR反应池，SBR反应池水位到设定液位后射流曝气，使污水与活性污泥充分混合，保期结束待泥沉下后，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，给系统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，污泥增值和产泥量均较小。特别适用于生化性好且水量不大的废水，从SBR出来的水可达标排放参考文献1张大群主编，污水处理机械设备设计与应用，北京：化学工业出版社、环境工程出版中心，2003.2韩红军，污水处理构筑物设计与计算，哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2002.3杨健、章非娟、余志荣，有机工业废水处理理论与技术，北京：化学工业出版社、环境工程出版中心，2005.4王绍文、罗志腾、钱雷，高浓度有机废水处理技术与工程应用，北京：冶金工业出版社，2003.5丁忠浩，有机废水处理技术及应用，北京：化学工业出版社、环境工程出版中心，2002.6实用环境工程手册.7北京市政设计院编，给水排水设计手册第1册（常用资料），中国建筑工业出版社，1986.8北京市政设计院编，给水排水设计手册第5册（城市排水），中国建筑工业出版社，1986.9北京市政设计院编，给水排水设计手册第6册（工业排水），中国建筑工业出版社，1986.10北京市政设计院编，给水排水设计手册第10册（器材与装备），中国建筑工业出版社，1986.11北京市政设计院编，给水排水设计手册第11册（常用设备），中国建筑工业出版社，1986.12任南琪、马放，污水控制微生物学原理与应用，北京：中国环境科学出版社.13闪红光，环境保护设备选用手册（水处理设备），北京：化工出版社，2002.14刘芳佞、陶涛、曾中年，国内SBR法研究进展及其应用现状（期刊论文）-环境技术，2004.12