课程设计(论文)-某禽类屠宰场废水加工工艺设计.docx

南京工程学院

课程设计说明书

题 目： 某禽类屠宰加工企业
废水处理工艺设计

院 系： 环境工程学院

专 业： 环境工程

班 级: 环境142

姓 名： 李凯

学 号： 216140222

指导老师： 刘廷凤 曹莹
21

目 录

第1章 屠宰废水的现状、处理方法与工艺选择 3
1.1 引 言 3
1.2 屠宰废水的处理方法 3
l.2.1 好氧生物处理 3
1.2.2 厌氧生物处理 4
第2章 设计任务书、设计原则、工艺流程的确定 6
2.1 设计任务书 6
2.2 设计原则、范围与依据 6
2.2.1 设计原则 6
2.2.2 设计范围 6
2.2.3 设计依据 6
2.3 方案确定 7
2.3.1 设计水质水量 7
2.3.2 废水处理方案的确定 7
第3章 主要构筑物的设计计算 9
3.1 格栅设计计算 9
3.1.1 设计说明 9
3.1.2 设计参数的选取 9
3.1.3 格栅的间隙数n 9
3.1.4 格栅宽度B 10
3.1.5 栅前渐宽部分长度L1 10
31.6 栅后渐窄短长度L2 10
3.1.7 通过格栅水头损失h1 10
3.1.8 栅后总高度H 11
3.1.9 栅槽总长度L 11
3.1.10 每日清渣量W 12
3.2 隔油沉砂池 12
3.2.1长度L 12
3.2.2水流断面积A 12
3.2.3池总宽度b 13
3.2.4 贮砂斗所需容积 V 13
3.2.5 贮砂斗各部分尺寸计算 13
3.2.6 贮砂斗的高度h3 13
3.2.7 池总高度H 14
3.3气浮池 14
3.3.1设计说明： 14
3.3.2设计参数： 14
3.3.3设计计算 15
3.4 水解酸化池 16
3.5 SBR反应器 17
3.5.1设计参数 17
3.5.2 反应池运行周期各工序计算 18
3.5.3 反应器容积计算 18
3.5.4 需氧量计算 19
3.5.5 曝气设备附加装置 20
3.6 消毒池 20
参考文献 21
心得总结 21

第1章 屠宰废水的现状、处理方法与工艺选择

1.1 引 言

屠宰业是我国出口创汇和保障供给的支柱产业之一，屠宰废水来自牧畜、禽类、鱼类宰杀加工，是我国最大的有机污染源之一。据调查，屠宰废水的排放量约占全国工业废水排放量的6％，其污染还有不断加剧的趋势。屠宰废水呈红褐色，有腥味，含有大量血污、皮毛、碎骨肉、油脂和内脏杂物。COD、BOD、氨氮、SS等指标均较高，如COD达到600mg/L～6000mg/L、BOD为5300mg/L～2500mg/L、SS为400mg/L～2700mg/L,可生化性优良，无毒性。屠宰废水受其生产过程的影响明显，其水质水量波动范围较大。我国很多屠宰厂尚没设置废水处理装置或对排放的废水进行综合利用，因而污染物质尤其是高浓度的有机物给水环境造成了极大的污染，屠宰废水的污染已不容忽视[1]。

1.2 屠宰废水的处理方法

l.2.1 好氧生物处理
活性污泥法是当前污水处理领域应用最广泛的技术之一。普通活性污泥法处理屠宰废水很难达到处理要求，普遍存在以下困难：屠宰场的水量变化大，难以满足连续流曝气池对水流稳定性的要求；易发生污泥膨胀；剩余污泥量大、处置费用高；难以满足脱氮要求。针对普通活性污泥法存在的问题，一些新的处理工艺开发并成功应用于屠宰废水的处理。
1.2.1.1序批式活性污泥系统(SBR)
SBR(Sequencing Batch Reactor)工艺适应当前好氧生化处理工艺的发展趋势，简易、高效、低耗，广泛地应用于屠宰废水的处理中。其主要优点有:
(1) 流程简单，无二沉池和污泥回流设备；
(2) 比普通活性污泥法可节省基建投资30％、运行费用10～20％；
(3) 不易发生污泥膨胀，具有较强的脱氮除磷能力；剩余污泥性质稳定，便于浓缩和脱水；
(4) 耐冲击负荷能力强。
SBR间歇运行的特点很适合处理流量变化大的屠宰场废水，已在很多国家广泛应用于小型污水领域。此工艺处理屠宰废水COD，BOD 的去除率分别达到80％，90％以上，氨氮去除率达80％，90％ 。J．Keller 等人在研究SBR处理屠宰废水脱氮的过程中发现，通过控制溶解氧浓度可使约50％的氮通过同步硝化反硝化去除，而控制这种脱氮过程对减少处理费用，提高出水水质有重要意义。CASS工艺是SBR的改进工艺，它在反应器前部增加了一个生物选择器，实现了连续进水，剩余污泥性质稳定，泥量只有传统活性污泥法的60％左右[2]。
1.2.1.2 AB法
AB法是生物吸附活性污泥法的简称,A段污泥负荷可高达2～6kgBOD/(kgMLSS·d)，对废水主要起生物吸附作用：而B段负荷较低，不大于0.3kgBOD/(kgMLSS·d)，主要起生物氧化作用。AB法特别适用于屠宰废水悬浮有机物浓度高、水质水量变化大的特点，一般不设初沉池，对BOD、COD、SS、P和NH3-N的去处率一般高于常规活性污泥法，且可节省基建投资约20％，节省能耗15％左右[3] 。
1.2.1.3 氧化沟
氧化沟对水质、水温、水量的变动有较强的适应性，污泥龄长，可以产生硝化反硝化反应，有脱氮功能。污泥产率低且稳定，勿需消化。表1-1 给出了国外采用氧化沟工艺处理屠宰废水的参数与除污染效果。

表1-1 氧化沟工艺处理屠宰废水的参数与效果
运行参数
项目
进水(mg/l)
出水(mg/l)
去除率(%)
HRT/d
3.6
COD
2040
260
87.3
容积负荷/[kgBOD5/(m3.d)]
0.4
BOD5
1400
70
94.8
温度/℃
17
TSS
724
142
80.4
MLSS/(mg/l)
1425
VSS
636
42
93.4
DO/(mg/l)
0.8
NH3-N
21
18.3
1.1
SVL/(ml/g)
382
油脂
420
21
93.9

1.2.1.4 水解酸化一好氧生物处理
针对屠宰废水高分子有机物浓度高的特点，研究者在好氧生物处理前加入酸化处理，开发出酸化一好氧生物处理工艺，酸化过程中动物性复杂大分子有机物降解成小分子溶解性有机物，为后续反应提供优质的底物，提高了好氧处理效果及整个系统的抗冲击能力和稳定性；同时类似于消化池的固体降解过程实现了污水酸化和污泥消化的集中处理，污泥产量低。
1.2.2 厌氧生物处理
一般地，厌氧生物处理CODcr 浓度大于1800mg/L的中高浓度工业废水具有优势，可以回收生物能，低能耗，容积负荷率高，对环境的要求低，剩余污泥稳定，产量仅为好氧系统的1/10—1/6；投资费用低、管理简易，有广阔的应用潜力。
（1） 普通厌氧消化池
普通厌氧消化池处理屠宰废水在美国和澳大利亚得到广泛应用。厌氧消化池处理屠宰废水的成本低，操作和维护简便，有机物去除率高，但反应速率慢，水力停留时间长，占地面积大，对温度要求高，低于21℃效率将会大大下降，大型厌氧消化系统一旦由于低温而瘫痪就很难恢复 ，因而此工艺不适合用于土地紧张或常年温度偏低的地方。
（2） 厌氧序批式活性污泥系统(ASBR)
ASBR较其他厌氧处理工艺具有不需要脱气和回流设备，有机物和SS去除率高的优势，因而被誉为屠宰废水处理中很有发展前途的工艺。消化产生的生物气可用于系统搅拌，或作为能源直接利用。D．I．Masse 研究表明ASBR处理屠宰废水的适宜条件是：间歇搅拌，温度25℃—35℃，反应时间24h，污泥负荷0.2kg/(kgMLSS·d)—0.5kg/(kgMLSS·d)，在此条件下COD和SS的去除率分别达到98％和91％。
（3） 高效厌氧反应器
近年来用高效厌氧生物反应器处理屠宰废水成为热点。通过强化传质和提高污泥浓度高效厌氧反应器可在短时间内得到良好的去除效果，较传统厌氧消化池其最大的优势是负荷能力高、水力停留时间短、占地小。国内外应用于屠宰废水的工艺主要有：上流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧滤池(AF)、厌氧流化床(AFB)、厌氧折流床反应器(ABR)、厌氧固定膜反应器(AFFR)、内循环反应器(IC)等。
UASB反应器结构紧凑、简单、负荷能力高，因而广受青睐。Ayoob Torkian实验表明UASB处理屠宰废水13kgCOD/m3·d—30kgCOD/m3·d负荷下，COD去除率为75%—90％。然而UASB也存在一些问题，如污泥易流失，颗粒污泥难于形成，系统难于启动等。针对这些问题，研究人员不断采用新的方案改进UASB的性能。I．Ruiz和Rafael aod．等人分别将UASB与AF串联使用处理屠宰废水，使反应器同时具有UASB和AF的特点。利用AF保持生物量和耐冲击负荷的优点，减轻了对UASB三相分离器的性能要求，提高了系统抗负荷冲击的能力。随着系统附着生物量0.5gVSS/L增至5gVSS/L，COD 的去除率也升至90.2%—93.4％。Claudia E．T．Caixeta使用一种新型高效三相分离器也达到了提高UASB耐负荷冲击能力和处理效果的目的。AF处理屠宰废水的稳定性好，在有机负荷20kgCOD/m3·d—25kgCOD/m3·d时，CODcr去除率可达80%—90%，但是AF极易堵塞，必须定时冲洗。R．del Pozo利用AFFR处理屠宰废水，对间歇运行的适应性优于UASB。IC反应器也是近二十年来发展起来的高效厌氧反应器，邓良伟采用IC工艺处理屠宰废水总磷的去除率可达53.8％[4]。
目前，国内对上述工艺的研究也比较深入，而水解酸化—SBR法在屠宰废水中的应用是很成熟的，优势很明显，实践证明，在保证处理效果的同时，总投资、占地面积和能耗比传统活性污泥工艺降低。
第2章 设计任务书、设计原则、工艺流程的确定

2.1 设计任务书
某禽类屠宰加工企业废水情况如下：
废水流量：1200
废水水质：COD=2500 mg/L SS=1500mg/L
BOD=1500 mg/L 动植物油：900mg/L
废水要求：达《肉类加工工业水污染物排放标准》一级标准

2.2 设计原则、范围与依据

2.2.1 设计原则
(1) 根据屠宰废水的特点，选择成熟的工艺路线，既要做到技术可靠确保处理后出水达标排放，出水稳定，还要设备简单、操作方便、易于维护检修，日常运行维护费用低。
(2) 在保证处理效果前提下，充分考虑城市寸土寸金的现实，尽量减少占地面积，降低基建投资。平面布置和工程设计时，布局力求合理、通畅、美观，合乎工程建设标准。
(3) 具有一定的自动控制水平，在确定自控程度时兼顾经济合理性。
(4) 整个处理系统建设时施工方便，工期短，运行时能耗低。
2.2.2 设计范围
根据对屠宰废水特点的分析和处理出水水质要求进行初步设计，经论证选择技术上可行、经济上合理的处理方案，然后确定具体的、符合实际的工艺流程。对所选流程中的主要构筑物进行工艺计算，主要设备进行选型。根据任务书要求，进行合理的平面布置。确定自动控制及监测方案，进行初步的技术经济分析，包括工程投资和人员编制、成本分析等，附必要的图纸。
2.2.3 设计依据
1.《肉类加工业污染物排放标准》(GB13457－92)中的一级标准，废水处理后要求达到：CODCr≤70 mg/L, BOD5≤60 mg/L,SS≤25mg/L，植物油≤15mg/L，大肠杆菌≤5000个/L[5]。
2.3 方案确定

2.3.1 设计水质水量
根据所给资料该厂处理工程设计最大水量为1200m3/d，处理水质执行《肉类加工业污染物排放标准》(GB13457－1992)
表2-1 进水水质及排放标准
水质指标
COD（㎎∕L）
BOD（㎎∕L）
SS（㎎∕L）
大肠菌群数 个/L
进水水质
2500
1800
1500
-
出水水质
≤70
≤60
≤25
≤5000

2.3.2 废水处理方案的确定
屠宰废水中的BOD，COD值较高，非常有利于进行生物处理。且生物理较之物化处理，化学处理工艺成熟，处理效率高。同时，运行费用、水处理成本低。
经过对各种工艺的比较，本设计选用SBR反应器，因为该工艺技术成熟，处理效率高，占地省，投资省，运行灵活，污泥的性能良好，出水水质可达标。更重要是SBR法有除氮的功能，完全可以满足氮的去除。
水解酸化—SBR工艺处理屠宰废水，具有工艺简单、处理流程短、操作方便、投资省和运行费用低等优点，适合于小型肉类加工厂屠宰废水处理。本工艺对废水的水量及有机负荷的冲击有较好的缓冲能力，按设计的处理程序运行，无污泥膨胀现象发生，系统工作稳定可靠。
因此，本设计处理方案采用水解酸化—SBR（厌氧—好氧相结合）工艺，既满足出水要求，又尽可能的节约了投资，节省了运行费用。
2.3.3 工艺流程的确定
主工艺为水解酸化—SBR工艺，格栅处理后的废水中动植物油和有机悬浮物含量还较高，采用隔油沉砂池能很好地去除废水中的动植物油和初步去除污水中大颗粒悬浮有机污染物。在实际运行过程中，废水中含有大量浮渣，该单元发挥重要作用，去除大部分浮渣，浮渣经过排渣管排到污泥干化池干化，沉淀物依靠重力排至污泥浓缩池。
SBR反应池主要用于降解有机物，是整个处理工艺的核心，通过调整运行方式，可以降解部分难降解有机物，是处理屠宰肉类加工废水常用工艺，SBR法在一个反应池内完成进水、生物降解、硝化与反硝化脱氮、重力沉淀分离(二次沉淀)等过程。其基本工序分五步完成，即进水、反应、沉淀、排水和闲置5个工序。每个池子设置曝气系统、排水系统和剩余污泥排出系统。按工程实际设计2座SBR反应池交替运行，每座反应池的运行周期为12h，其中进水期为1h，边进水边曝气，使污泥再生恢复其活性；反应期为4～7h(包括进水期)；停止曝气进入厌氧状态0.5 h；厌氧状态结束后微曝0.5h；静止沉淀期2.0h；排水期1.5h，闲置期0.5h。根据水质情况反应时间可灵活调整，减少曝气时间，降低运行成本。曝气系统采用罗茨鼓风机，多余的污泥通过剩余污泥排放系统从池子中排出至污泥浓缩池[3]。
消毒池采用HClO消毒剂，HClO消毒剂具有强氧化性、脱色作用、除臭作用和光谱杀菌消毒效果，对有机污染物有一定的氧化作用。使用HCLO，发生器制作HCLO，投加量2mg/L～3 mg/L。
SBR和沉砂池污泥定期排到污泥浓缩池，浓缩池内设污泥提升泵，根据污泥浓缩池污泥浓缩程度，将污泥提升至污泥干化池。沉砂池浮渣和污泥浓缩池污泥排至污泥干化池，在设计中，污泥干化池靠近隔油沉砂池，保证隔油沉砂池浮渣重力排入污泥干化池，污泥干化池渗出液排入至调节池。
具体工艺流程图见图2-1

图2-1某禽类屠宰加工企业废水处理工艺流程图
流程说明：
屠宰废水首先经过格栅，由于水中含有大量的猪毛，内脏碎块等大块杂物，如不及时清除会造成后续单元的堵塞和淤积。废水经过格栅，进入调节池，调节池起到调节水质的作用，在通过污水提升泵到隔油沉砂池，主要去除废水中的油和沙粒，之后进入水解酸化池，.利用水解和产酸菌的反应，将难降解有机物如血红素分解成小分子可降解物质，进一步提高可生化性，从而降低了后续好氧单元的土建造价和能耗。水解酸化池出水将进入主体设备SBR反应池，进水、反应、沉淀、排水依次在同一池里进行，在好氧的环境里污水得到极大处理，废水再到消毒池，投加消毒剂，约停留30min，就可以排放。
第3章 主要构筑物的设计计算

3.1 格栅设计计算

3.1.1 设计说明
格栅是一种简单的过滤设备，由一组或多组平行的金属条制成的框架，斜置于废水流经的渠道中。格栅设于污水处理厂所有处理构筑物之前，或设在泵站前，用于截留废水中粗大的悬浮物和漂浮物，防止其后处理构筑物的管道阀门或水泵堵塞。按栅条间隙，可分为粗格栅（50-100mm）、中格栅（10-40mm）、细格栅（3-10mm）三种，按清渣方式可分为人工清渣格栅和机械清渣格栅两种。
3.1.2 设计参数的选取
过栅流速一般采用0.6-1.0m/s；
格栅倾角一般采用45°-75°；
通过格栅的水头损失一般采用0.08-0.15m；
栅前渠道内水流速度一般为0.4-0.9m/s；
格栅间必须设置工作台，台面应高出栅前最高设计水位0.5m，工作台上应有安全和商品冲洗设施[5]；
工作台两侧过道宽不小于0.7m，工作台正面过道宽度，人工清渣不小于1.2m，机械清渣不小于1.5m。
3.1.3 格栅的间隙数n

已知，最大设计流量Qmax=1200m3/d=1200/(6×3600)m3/s=0.056m3/s，假设格栅倾角α=60°，栅条间隙b=0.01m，栅前水深h=0.4m，过栅流速v=0.4m/s，代入公式得
n===20
式中，n—栅条间隙数，个；
Qmax—最大设计流量，m3/s；
α—格栅倾角，度；
b—栅条间隙，m；
h—栅前水深，m；
v—过栅流速，m/s。

3.1.4 格栅宽度B
已知，栅条间隙数n=20个，栅条间隙b=0.01m，假设栅条宽度S=0.01m，代入公式得
B=S(n-1)+bn=
式中，B—格栅宽度，m；
S—栅条宽度，m；
n—栅条间隙数，个；
b—栅条间隙，m。
3.1.5 栅前渐宽部分长度L1
已知，格栅宽度B=0.39，假设进水渠道宽B1=0.2m，进水渠展开角度α1=20°，代入公式得
L1=m
式中，L1—进水渠渐宽部分长度，m；
B—格栅宽度，m；
B1—进水渠道宽，m；
α1—进水渠展开角度，度。
3.1.6 栅后渐窄短长度L2
已知，栅前渐宽段长度L1=0.26m，代入公式得
m
式中，L2—栅后渐窄段长度，m；
L1—栅前渐宽段长度，m。
3.1.7 通过格栅水头损失h1
已知，过栅速度v=0.8m/s，重力加速度g=9.84m2/s，格栅倾角α=60o，栅条间隙b=0.01m，栅条宽度S=0.01m，假设格栅断面背水面部分为半圆矩形β=1.67，代入公式得
=m
m

式中，h1—通过格栅的水头损失，m；
k—系数，一般取3；
h0—计算得出的水头损失；
ε—阻力系数，其值与栅条断面形状有关；
v—过栅流速，m/s；
g—重力加速度，m2/s；
α—格栅倾角，度；
β—系数，其值与栅条断面形状有关；
S—栅条宽度，m；
b—栅条间隙，m。
3.1.8 栅后总高度H
已知，水头损失h1=0.081m，假设，栅前渠道超高h2=0.3m，栅槽中水深h=0.4m，代入公式得
H=h1+h2+h=0.081+0.3+0.4=0.781m
式中，H—栅后槽总高度，m；
h1—水头损失，m；
h2—栅前渠道超高，m；
h—栅槽中水深，m。
3.1.9 栅槽总长度L
已知，栅前渐宽段长度L1=0.33，栅后渐窄段长度L2=0.17m，栅前水深H1=0.7m，进水渠展开角度α1=20o，代入公式得 m
式中，L—栅槽总长度，m；
L1—栅前渐宽段长度，m；
L2—栅后渐窄段长度，m；
H1—栅后渐窄段长度，m；
α1—进水渠展开角度，度。

3.1.10 每日清渣量W
已知，最大设计流量Qmax=0.056m3/s，格栅间隙n=20个，所以取栅渣量标准W1=0.07m3栅渣/103m3污水，假设屠宰污水量变化系数k2=1.69，代入公式得
=0.20
且α=60°，所以宜采用机械清渣。
式中，W—每日清渣量，m3/d；
Qmax—最大设计流量，m3/s；
W1—栅渣量标准，m3栅渣/103m3污水；
当格栅间隙为16-25时， W1=0.05-0.10；
当格栅间隙为30-50时， W1=0.01-0.03；
k2—生活污水流量变化系数。

3.2 隔油沉砂池
设计参数的选取
（1） 污水在池内的最大流速为0.3m/s，最小流速0.15m/s。
（2） 污水在池内的最大流速为0.3m/s，最小流速0.15m/s。
（3） 最大停留时间不小于30s，一般采用30~60s。
（4） 有效水深应该不大于1.2m，一般采用0.25~1.0m，每格宽度不宜小于0.6m。
（5） 进水头部应采取消能和整流措施。
（6） 池底坡度一般为0.01~0.02，当设置除砂设备时，应该根据设备要求考虑池底形状。

3.2.1长度L
L=vt=0.3×60=18m
式中, v—最大设计流量时的速度m/s ;
t─最大设计流量时的停留时间s。

3.2.2水流断面积A
L=vt=0.3×60=18m
式中, v—最大设计流量时的速度m/s ;
t─最大设计流量时的停留时间s。

式中, Q─ 最大设计流量;

3.2.3池总宽度b
b=Ah2=0.1m
式中, h2—设计有效水深0.4m;

3.2.4 贮砂斗所需容积 V
设清除沉沙的时间间隔T=1.5d

式中, X—污水的沉砂量，一般采用;
T—排砂时间的间隔d;
K—肉类污水流量总变化系数。
3.2.5 贮砂斗各部分尺寸计算
设贮砂斗底宽a1=0.02m，斗壁与水平面的倾角为60o，斗高=0.05m,则贮砂斗的上口宽a2
m
h
08
.
0
02
.
0
60
tan
05
.
0
2
a
60
tan
2
a2
0
1
0
3
=
+
´
=
+
¢
=

贮砂斗的容积V1：

式中, — 贮砂斗高度，m;

3.2.6 贮砂斗的高度h3
设采用重力排砂，池底坡度i=6%，坡向砂斗，则

3.2.7 池总高度H
采用超高h1=0.3m，设采用机械刮泥.
H=h1+h2+h3=0.3+0.4+0.185=0.885m
式中，h1—超高，m;
h3—贮砂斗高度，m;

3.3气浮池
3.3.1设计说明：
气浮法也称浮选法，其原理是设法使水中产生大量的微气泡，以形成水、气、及被去除物质的三相混合体，在界面张力、气泡上升浮力和静水压力差等多种力的共同作用下，促进微细气泡粘附在被去除的微小油滴上后，因粘合体密度小于水而上浮到水面，从而使水中油粒被分离去除气浮法通常作为对含油污水隔油后的补充处理。即为生化处理之前的预处理，经过气浮处理，可将含油量降到30mg/L以下，再经过生化处理，出水含量可达到10mg/L。
设计选用目前最常用的平流式气浮池，废水从池下部进入气浮接触区，保证气泡与废水有一定的接触时间，废水经隔板进入气浮分离区进行分离后，从池底集水管排出。浮在表面的浮油用刮油设备刮入集油槽后排出。其优点是池深浅、造价低、构造简单、管理方便。

3.3.2设计参数：
加压水泵
加压水泵作用是提供一定压力的水量，本设计中采用离心泵。
容器气浮
加压溶气气浮工艺由空气饱和设备、空气释放设备和气浮池等组成。其基本工艺流程有全溶气流程、部分溶气流程和回流加压溶气流程三种。本设计选用回流加压溶气流程。
加压溶气气浮的主要设备：
溶气释放器
本设计选用TS-Ⅳ型溶气释放器
溶气水支管接口直径25mm
0.3MPa下的流量为2.52m3/h
作用直径为60cm
压力溶气罐
本设计选用TR-7型压力溶气罐
罐直径700mm
适用流量43-58 m3/h
使用压力0.2-0.5MPa
进水管管径125mm
出水管管径150mm
罐总高（包括支脚）3180mm
气浮池
本设计选用平流式气浮池
进入气浮池接触室流速0.1m/s以下
接触室水流上升速度10-20mm/s
接触室停留时间小于60s
气浮分离室水流向下流速1.5-3.0mm/s
分离室表面负荷率5.4-10.8m3/(m2·h)
有效水深2.0-2.5m
水流停留时间10-20min
单格宽度小于10m，长度小于15m
阶梯环填料，填料层高度1-1.5m，这时罐直径一般根据过水截面负荷率100-200 m3/(m2·h)选取，罐高为2.5-3.0m
刮渣机
本设计排渣设备选用桥式刮渣机
选用型号TQ-3
气浮池净宽3-4m
轨道中心距3.23-4.23m
电机功率0.75kW
驱动减速机型号 SJWD减速器附带电机
3.3.3设计计算
（1）气浮所需空气量
Qg=QR'αcψ=120024×10%×40×1.2=240m3h
Q – 为气浮池设计水量，m3/h
Rˊ- 试验条件下的回流比，%
αc –试验条件下的释气量，m3L
ψ – 水温校正系数，取1.1-1.3（主要考虑水的粘滞度影响，试验时水温与冬季水温相差大者取高值）
（2）加压容器水量
Qp=Qg736ηpKT=240736×90%×2.43×10-2×0.3=49.7m3h
Qg - 气浮所需空气量，m3h
P – 选定的溶气压力，MPa
KT – 溶解度系数，根据水温查表
η – 溶气效率，对装阶梯环填料的溶气罐可查表得
接触室的表面积
Ac=Q+Qpvc=50+49.720×103×3600=1.38m2
设接触室的宽度b=0.4m
则接触式的长度a=Acb=1.20.4=3.45m
Vc – 接触室中水流上升流速,m/h
接触室的容积一般应按停留时间大于60s进行复核，接触室的平面尺寸如长宽比等数据的确定，应考虑施工的方便和释放器的布置等因素。
分离室的表面积
As=Q+Qpvs=50+49.72×10-3×3600=13.8m
分离室长度Ls=13.83=4.6m
Vs – 分离室中向下平均水流速度，m/h
对矩形池子分离室的长宽比一般取（1-2）：1
气浮池的净容积
池有效水深H=Vs×t=2×10-3×20×60=2.4m
V=Ac+AsH=1.38+13.8×2.4=36.43m3
校验tc=Hcvc＝2.4-0.40.02=100s＞60s
同时以池内停留时间t进行校核，t的取值范围10-20min
H – 为有效水深，m
溶气罐直径
Dd=4×QpπI=4×49.7×243.14×2500=0.77m≈0.8m
I – 过流密度，m3/(m2·d)，一般对空罐选用1800-2000 m3/(m2·d)，对填料罐选用2500-5000 m3/(m2·d)。
溶气罐高度
根据直径Dd查表可得高度为3180mm
3.4 水解酸化池

3.4.1水解酸化池的容积计算公式：
V=
公式中，V为反应器容积，Q为废水流量，；HRT为水力停留时间，取8h；K为流量变化系数，1.2-1.5，取1.3.
V= 3
520
24
8
1200
3
.
1
m
=
´
´

3.4.2池体及结构尺寸
⑴水解反应器为矩形反应器尺寸为长15m宽10m高3m，钢筋混凝土结构。
⑵水解反应器内废水的表观上升流速在0.5-2.0
⑶水解反应器的有效水深为5m。
⑷设置两个反应器
3.4.3反应器的系统设计
⑴布水系统设计
①水解池采用多点布水系统，一个进水点服务的面积为1
②布水系统采用一管多孔式布水
③布水系统进水点距反应器池底宜保持200mm。枝状布水时支管出水口向下距池底约200mm，位于所服务面积的中心；出水管孔最小孔径不宜﹤15mm，一般在15-25mm之间；出水孔处需设45导流板使出水散布池底，出水孔正对池底。
⑵水解池底部设计
水解池底部设计按多槽形式设计，有利于布水均匀与客服死区。
⑶出水收集系统设计
①反应器出水堰应在汇水槽上加设三角堰；堰上水头大于25mm，水位于三角堰齿1/2处。
②出水收集应设在水解池反应器顶部，尽可能均匀地收集处理过的废水。
③采用矩形反应器时出水采用几组平行出水堰的多槽出水方式。
④出水堰口负荷宜在1.5-2.0L/(S)
⑷排泥系统设计
①采用重力排泥方式。

3.5 SBR反应器

3.5.1设计参数

1.参数拟定:BOD污泥负荷=0.4，反应池数N=2，反应池水深H=5m，排水比=，活性污泥界面以上最小水深ε=0.5m，水温=20℃

3.5.2 反应池运行周期各工序计算
(1) 曝气时间

(2) 沉淀时间
初期沉降度：

沉降时间为：

(3) 排水时间
排出时间1h左右与沉淀时间合计2h
(4) 一个周期所需时间
h
所以周期次数n为，n以1计，则每个周期为24小时。

3.5.3 反应器容积计算
⑴反应池容量：
m
Q
N
n
V
3
1200
1200
2
1
2
m
=
´
´
=
·
·
=

⑵进水变动的讨论：
根据进水时间为24h一个周期和进水流量模式，一个周期的最大进水量变化比r=1.5
超过一周期污水进水量△Q与V的对比

如期反应池尚未接纳容量，考虑流量之变动，各反应池的修正容量为
(
)
(
)
m3
1500
25
.
0
1
1200
1
=
+
´
=
+
=
V
Q
V
V
△
‘

反应池水深5米，则必要的水面积为
1500÷5=300m³

3.5.4 需氧量计算
① 需氧量
需氧量。需氧量以1kgBOD需要1kg计：
d
o
O
D
2
3
kg
1200
1
1000
1200
10
·
=
´
´
´
=
-

每池每周所需氧量：(
)
周期
/
kg
600
2
1
1200
2
'
O
D
O
=
´
=

但是以曝气时间20h计，每小时所需的氧量为600
'
'
=
D
O
÷20=30kg/h

②曝气装置
(1)
水下机械曝气，混合液水温20℃，混合液DO为1.5，池水深5m.

根据需氧量，污水温度以及大气压力进行换算，供养能力为：
(
)
(
)
(
)
C
C
C
Q
R

P
T
T
A
S
SW
D
20
20
0
4
.
44
760
760
5
.
1
98
.
10
95
.
0
83
.
0
024
.
1
98
.
10
30
760
024
.
1
1
2
=
´
-
´
´
´
´
=
·
-
·
·
=
-
-
b
a
kgO2/h
一个反应池设两台曝气装置，每台供氧量为：
O
R
Q
2
0
r
kg
2
.
22
2
4
.
44
2
=
=
=
/
3.5.5 曝气设备附加装置
反冲洗装置
在曝气生物运行过程中，随着运行的进行，滤料上生长的微生物膜渐渐增厚，这有利于去除率的提高；而在增厚到一定程度时，微生物的活性降低，并开始有一定程度的脱落。同时会出现氧的传递速率减少、传质速度减慢、随着滤料空隙度的减少，水头损失增加。此时应停止运行并进行反冲洗。
反冲洗是恢复曝气生物滤池功能的关键步骤，其基本要求是在较短的反冲洗时间内，使滤料得到适度的清洗，恢复滤料上的微生物膜的活性，并将滤料截留的悬浮物和老化的微生物膜冲洗出去。

3.6 消毒池

由于生物处理之后带有部分的细菌，故设一个消毒池进行灭菌，采用HCLO 消毒剂，HCLO 消毒剂具有强氧化性、脱色作用、除臭作用和光谱杀菌消毒效果，对有机污染物有一定的氧化作用。使用HCLO发生器制作HCLO，，投加量2～3 mg／L。初步采用发生器的型号为：HBR-01 功率：1.7KW。
消毒池的尺寸为10m×10m×5m 水力停留时间为30min。

参考文献

[1] 彭党聪.水污染控制工程实践教程.北京:化学工业出版社,2004:56—59.
[2] 杨岳平,徐新华.废水处理工程及实例分析.北京:化学工业出版社,2003:200—203.
[3] 赵丽珍,缪应祺.SBR技术的研究及进展.江苏理工大学学报,2001:58—61.
[4] 陈家庆.环保设备原理与设计.北京:中国石化出版社,2005:201—203.
[5] 娄金生.水污染治理新工艺与设计.北京:海洋出版社,1991:43—47.
[6] 韩相奎,崔玉波，张文华.用SBR法处理屠宰废水.中国给水排水,2001:56—57.
[7] 何强,龙腾锐.屠宰废水处理技术评价.重庆环境科学,1995:41—44.
[8] 孙英.SBR法在屠宰废水处理中的应用实例.辽宁城乡环境科技,2002:31—32.
[9] 胡风平,刘建斌.水解酸化-生物接触氧化气浮工艺肉类加工废水.给水排水,2001:54—55.
[10] 刘绍根,黄现怀.UASB-SBR工艺处理屠宰废水.安徽建筑工业学院学报(自然报),2001:54—57.

心得总结
通过这次对屠宰企业的课程设计，我既体会了设计一个污水处理设计的流程，有了一定的设计经验和体会，但另一方面，又感觉自己设计的图纸还是有许多不足的地方，虽然不是很好，但我还是比较满意的。这次设计培养了我精益求精的精神，为我以后的工作和进步奠定了坚实的基础。