长治市亨日新食品有限公司肉鸡屠宰废水处理设计方案 - secret

目 录

1综述 .......................................................................................................... 1 1.1工程概述 ........................................................................................ 1 1.2设计依据 ........................................................................................ 2 1.3设计原则 ........................................................................................ 2 1.4水量及水质 .................................................................................... 3 2处理工艺的确定 ..................................................................................... 4 2.1废水水质分析 ................................................................................ 4 2.2废水的预处理 ................................................................................ 4 2.3二级处理工艺的选择 .................................................................... 5 2.4氮的去除 ........................................................................................ 9 2.5磷的去除 ...................................................................................... 10 2.6污泥处理 ...................................................................................... 10 2.7消毒工艺的选择 .......................................................................... 12 2.8工艺流程 ...................................................................................... 14 2.9工艺流程说明 .............................................................................. 14 2.10主要构筑物及设备参数 ............................................................ 17 2.11机电设备的控制及系统运行 .................................................... 20 2.12工艺特点 .................................................................................... 21 3项目投资预算 ....................................................................................... 21 3.1土建部分 ...................................................................................... 21 3.2设备部分 ...................................................................................... 22 3.3 工程总投资 ................................................................................. 23 3.4主要经济技术指标 ...................................................................... 23 3.5运行成本分析 .............................................................................. 24 3.6效益分析（每年） ...................................................................... 24 4设计说明 ................................................................................................ 24

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综述

1.1工程概述

随着肉制品需求不断增加，肉类加工工业发展迅猛。

据统计，肉类加工业每年排放废水近20亿m3，占全国废水总排放量的6%左右。鉴于肉类加工业废水排放量较大，其水质又具有一定的特性。

肉类加工废水主要来自：宰前饲养场排放的畜（禽）粪冲洗水；屠宰车间排放的含血污和畜（禽）粪的地面冲洗水；烫毛时排放的含大量畜（禽）毛的高温水；剖解车间排放的含肠胃内容物的废水等。肉类加工废水中主要含有大量的血污﹑毛皮﹑碎肉﹑内脏杂物、畜（禽）毛﹑未消化的食物以及粪便等污染物，悬浮物浓度很高，水呈红褐色并具有明显的腥臭味，是一种典型的有机废水。

随着我国肉类加工工业的不断发展，每年都会产生大量的这种高浓度有机废水，若不经过有效处理直接外排，必然会对当地的地表水体造成污染，不仅影响经济发展，而且还危及生态安全。

生活污水是人们在日常生活中所产生的废水，主要包括厨房洗涤、冲洗厕所、洗衣机排水和淋浴等水。其中含有较多的有机物，如蛋白质、脂肪、淀粉、糖类、纤维素等。污水中还含有多种微生物，新鲜生活污水中，细菌总数在5×105-5×106个/L之间，并含有多种病原体（如病菌和病毒）。该废水如未经处理直接外排，会对周围地表造成一定程度的污染。

长治市亨日新食品有限公司是以肉鸡屠宰加工、鸡肉销售等为一

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体的企业。

为了企业发展的需要，长治市亨日新食品有限公司在凹里村新建一处拟年屠宰4000万只/年,一期工程年屠宰2000万只/年.鸡类屠宰加工厂，根据当地政府相关环境污染治理法规的要求，需配套建设日处理500吨的废水处理站一座，以有效解决生产废水的治理问题。针对以上情况，****环保设备有限公司进行初步方案设计。 1.2设计依据

1.2.1《肉类加工工业水污染物排放标准》（GB13457-92）； 1.2.2

1.2.2《室外给水设计规范》（GB50013-2006）； 1.2.3《给水排水工程设计规范》（GB50015-2003）； 1.2.4《室外排水设计规范》（GB50014-2006）；

1.2.5《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）； 1.2.6《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）；

1.2.7《钢质管道及储罐防腐蚀工程设计规范》（SYJ0004-1999）； 1.2.8《低压配电设计规范》(GB50054-1995)； 1.2.9《建筑电气通用图集》（1992DQ）； 1.2.10用户提供的数据资料。 1.3设计原则

1.3.1严格遵照国家及地区环保部门有关法律、法规和节水的相关政策。

1.3.2采用适宜的处理工艺，实行废水综合处理，改善厂区环境，最

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大程度的发挥本工程的社会效益、经济效益、环境效益。

1.3.3 废水处理工艺力求技术先进可靠、经济合理、高效节能、在确保污水处理效果的前提下，最大限度的减少工程投资和日常运行费用。 1.3.4妥善处理、处置废水处理过程中产生的污泥，避免二次污染。 1.3.5选择国内外先进、可靠、高效、运行管理方便、维护维修简便的水处理专用设备。

1.3.6废水处理工程在整体布局合理与周围环境相协调的前提下，尽量做到结构紧凑、工艺流畅。

1.3.7主体构筑物采用地下钢砼结构，附属建筑物采用地上砖混结构。 1.3.8在厂区的建设范围内，废水处理站总平面布置要符合整个厂区的总体规划，并且要与厂区周围景观环境相协调。

1.3.9精心设计，在处理水质达标的前提下，尽量考虑节省投资、方便管理、减少占地面积等。 1.4水量及水质 1.4.1处理水量

根据用户提供的数据资料，日平均处理量为1400m3/天，其中：屠宰生产污水为1200m3/天、生活污水为200m3/天。考虑到生活污水在总处理水量中所占比例较小，污水中污染物质以屠宰生产污水为主，可将生活污水与屠宰生产废水一起处理，减少污水处理环节，降低投资成本。则小时处理量为58.3 m3/h，考虑到企业的发展和设备的选型，设计处理水量按60m3/h计算。 1.4.2设计水质

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根据屠宰企业一般污水水质和我公司同类污水处理工程的实践经验，出水水质达到《辽宁省污水与废气排放标准》（DB21-60-89）的改扩建二级标准，因此本工程设计水质如下：

项目 PH CODcr BOD5 SS 动植物油 氨氮 色度 进水指标 6-9 2000mg/L 600～700mg/L 600～700mg/L 60-80mg/L 30-80 mg/L 300-250倍 出水指标 6～9 100mg/L 60mg/L 100mg/L 20mg/L 15mg/L 50倍 2处理工艺的确定

2.1废水水质分析

根据我公司同类工程的实践经验，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、皮毛、肉屑、骨屑、内脏杂质、未消化的食物、粪便等污物，导致有机物和固体悬浮物含量较高，且高浓度有机质又不易降解。另外，它与其他高浓度有机废水的最大不同之处在于它的NH3-N浓度较高（约30-80mg/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和其去除。 2.2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600-700mg/L，该类悬浮物属易腐化的有机物，必须在进入处理系统前加以拦截，以防止后续管道、设备的堵塞，延长设备的使用寿命，同时可避免悬浮固体有机质腐化成为溶解性有机

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质，导致废水CODcr、BOD5浓度升高。

常用的预处理方法很多，主要包括：过滤、沉砂、沉淀、混凝沉淀、调节、隔油、气浮等。考虑到本工程的水质特点，预处理工艺采用机械格栅、隔油调节池、气浮池相结合的工艺。

废水首先经过机械格栅进入处理系统，格栅可以去除废水中较大粒径的悬浮物、漂浮物、皮毛、肉屑、骨屑、血污等杂质，出水进入隔油调节池，此池前部为隔油池，去除废水中部分油脂，后部为调节池，对水量及水质进行调节。调节池出水由提升泵提升至气浮池，气浮采用一元化气浮装置，它由池体，溶气罐、空压机及回流水泵组成，由一个电控箱进行控制操作。废水中有大量的细小悬浮物及油脂，通过气浮装置的处理可大大降低上述污染物浓度，在气浮设备工作时加入高分子絮凝剂，废水经加药反应后进入气浮池内，与通过TJ型释放器释放的气泡充分混合接触，使水中的絮凝体粘附在微小气泡上，释放的气泡平均直径Φ30um左右，絮体浮向水面形成浮渣，浮渣聚集到一定厚度后，由刮渣机刮入气浮泥槽道送到污泥浓缩池，气浮池下层的清水一部分经溶气泵抽送供溶气水使用，剩余的清水通过溢流管进入后续处理单元。气浮能够去除80—90%的悬浮物和40—50%的CODcr。同时，由于在气浮池内加入了混凝剂，与废水中的磷酸盐反应，生成更难溶于水的盐类，从而将废水中的磷较好的去除，减少了后续除磷处理单元的负荷。 2.3二级处理工艺的选择 2.3.1厌氧部分工艺的选择

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屠宰废水中的有机物主要为蛋白质和脂肪，难以被一般的好氧菌直接利用，其生物降解过程中一般是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，然后方可被好氧菌直接利用。另外，本废水的污染物浓度较高（CODcr：2000mg/L），直接用好氧工艺去除全部的有机物将消耗大量的电能，势必增加系统的运行费用。为了节省运行成本，选择一种既要处理效果好，又要节省运行成本的工艺是非常重要的。在屠宰废水处理中常用的厌氧方法有完全厌氧和不完全厌氧即水解酸化，水解酸化是完全厌氧的主要阶段。

完整的厌氧过程分为水解、酸化、产乙酸和产甲烷四个阶段。在水解阶段，高分子有机物被细菌胞外酶分解为能够溶解于水并能够透过细胞膜的小分子物质；在酸化阶段，水解后的小分子物质在酸化菌的细胞内转化为更简单的化合物并分泌至细胞外；在产乙酸阶段，水解酸化阶段的产物被产乙酸菌进一步转化为乙酸、氢气、二氧化碳以及新的细胞物质；在甲烷化阶段，产乙酸阶段产生的乙酸、氢气、碳酸以及甲酸、甲醇等被转化为甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。

完全厌氧工艺对高浓度有机废水的处理具有容积负荷高、去除效果明显、抗冲击能力强、产甲烷菌活性强、污泥浓度高的优势。但是完全厌氧工艺的条件要求比较严格，如废水需达到一定温度（中温消化为35—38℃）、反应器内的PH值必须保持在一定的水平、必须具有有效的三项分离器、必须具有颗粒污泥或高浓度厌氧污泥等。同时在完全厌氧反应过程中产生大量的沼气，针对于本项目的废水类型，产生的沼气存在臭味、腐蚀性和易爆炸等问题，若管理、处理不善，

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会危及管理人员及周围居民的安全。

水解酸化工艺在高浓度有机废水的处理中是应用最多的形式，是通过控制水力停留时间及水中溶解氧的浓度，将生物的厌氧过程控制在水解及酸化阶段，不要求进入产乙酸和产甲烷阶段，从而缩短了反应的进程和时间。其主要的优势在于能够去除较多的有机物、降解分子量大和碳链较长的物质、提高进水的可生化性，同时由于其不进入产甲烷阶段，对环境条件的要求较低，能够抵抗一定的水质和水量的冲击负荷，同时水解酸化反应在厌氧和缺氧条件下都能够发生，对反应池的结构形式要求较低。水解酸化是将厌氧过程控制在水解和酸化阶段即可，因此水解酸化反应池的停留时间短，反应池内的优势菌群为水解酸化菌，少数为乙酸菌和产甲烷菌。另外，水解酸化工艺不进入产甲烷阶段，产生的少量气体可直接排入大气中，不会对人体和周围环境产生较大的影响。

因此，从运行稳定、管理方便安全、经济性等角度考虑，水解酸化工艺优于完全厌氧工艺。 2.3.2好氧部分工艺的选择

有机废水处理后达到《辽宁省污水与废气排放标准》(DB21- 60-89)改扩建二级标准，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。对于屠宰和肉类加工废水来讲，国内外运用比较多的好氧生物处理工艺有A2O、SBR、接触氧化等工艺。现将几种方法的优缺点进行比较，确定适合本工程的处理工艺。

A2O工艺即厌氧-缺氧-好氧工艺，该工艺的生物处理构筑物分为

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三部分，即厌氧池、缺氧池和好氧池，在三个池内分别生长着不同的优势菌群，分别去除不同的污染物，去除效率相对较高，同时由于污泥依次经过厌氧、缺氧和好氧的条件，不易发生膨胀。但是A2O工艺需要在好氧池与缺氧池之间以及二沉池与厌氧池设置两套污泥回流系统，以实现废水的脱氮除磷作用，所需的设备较多、维护管理工作量大。同时A2O工艺的污泥有机负荷低、池体容积很大。

SBR工艺是一种间歇式的活性污泥系统，其基本特征是在同一反应池内的不同时段实现不同有机物的去除。单个SBR池运行包括进水、反应、沉淀、出水和闲置5个基本工序，周而复始的循环运行。该工艺不需另设二沉池和污泥回流设备，工艺流程简单、处理效果良好。但是由于SBR反应池水位不恒定，反应池容积利用率较低。当几个SBR反应池并联运行时，每个反应池在不同的时间内分别充当调节池、曝气池、沉淀池，每个反应池内均需设有一套曝气系统、滗水系统等相应设备，而各池是交替运行的，因此设备利用率也较低。另外由于SBR工艺为间歇运行，其控制系统依赖于计算机，对设备仪表和自控系统的可靠性要求较高，有时需使用进口设备，将增加设备的总体造价。

接触氧化法是一种好氧生物膜法工艺，微生物以生物膜形式及悬浮态生长于水中，因此它兼具活性污泥及生物滤池二者的特点。池内设置立体弹性填料和曝气管路系统，并于曝气管路系统上安装微孔曝气器。弹性填料由拉毛的PP材质的丝条和绞绳制成，呈圆形毛刷状，比表面积大，能附着大量的微生物（生物膜）。该填料挂膜快，脱膜

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容易,运行时丝条对空气泡能起到极好的切割作用，使大气泡切割成小气泡，可增加气液接触面积，促进氧的传递，从而提高处理效果。微孔曝气器强度高，不易损坏，布气均匀，阻力损失小，抗腐蚀，氧的利用率高达15%以上，与弹性填料配合使用，可达到较大的节能效果。因为填料的比表面积大，池内氧的利用率高，具有较高的容积负荷，而且耐冲击；生物接触氧化池不需要污泥回流系统，不存在污泥膨胀问题，运行管理方便；生物接触氧化池内生物固体量多，当有机容积负荷较高时，其F/M可以保持在一定水平上。在生物接触氧化池有机碳水化合物最终被分解成CO2和H2O。 2.4氮的去除

中国目前的水体富营养化问题日益突出，而引起富营养化的元素主要为氮、磷等，另外国家及地方制定的各项排水标准中均对氮磷的排放量做了明确的规定，因此在废水处理设计中必须考虑氮磷的去除。

有机工业废水的脱氮处理一般采用生物法脱氮，其原理是在好氧条件下，废水中的有机氮和氨态氮被硝化菌转化为亚硝态氮和硝态氮，之后在无氧条件下，亚硝态氮和硝态氮被反硝化菌转化为氮气，前一阶段称为硝化反应，后一阶段称为反硝化反应。本项目废水处理脱氮的主要途径为在接触氧化池填料生物膜表面的好氧环境发生硝化反应，而在填料生物膜内部则为缺氧环境，发生反硝化反应，从而实现同步硝化反硝化脱氮。

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影响生物脱氮效率的因素主要是温度、溶解氧、pH值以及反硝化碳源；生物脱氮系统中，硝化菌增长速度较缓慢，所以，要有足够的污泥龄，也就是要求系统必须维持在较低的污泥负荷条件下进行，才可达到硝化的目的。反硝化则需在缺氧条件下进行，并且要在有充裕的碳源提供能量的情况下，才可促使反硝化作用顺利进行。

根据以上分析，要求在去除BOD5的同时能实现脱氮的功能，生化处理系统中必须具有缺氧和好氧的单元，只有这两个单元的有机组合才可以达到去除BOD5和N的功能。 2.5磷的去除

废水中磷的去除方法主要为化学法、生物法及两者相结合的方法。化学法的原理是向废水中加入铝盐、铁盐等化学物质，通过化学反应形成磷酸盐沉淀，从而实现除磷。生物法则是活性污泥的聚磷菌在厌氧条件下，将体内积聚的磷排放在水中，之后在好氧条件下，从废水中吸收过量的磷形成含磷污泥，并最终以剩余污泥的形式将磷排出系统，从而实现废水的除磷目的。在本项目中，磷的去除采用化学法与生物法相结合的形式，即：在预处理阶段，由于在气浮池加入一定量的铝盐或铁盐，可以去除进水中大部分的磷，同时在水解酸化阶段原水和污泥中的聚磷菌在厌氧条件下释放磷，在接触氧化池内聚磷菌在好氧条件下又可过量吸收磷，吸收了过量磷的剩余污泥排入浓缩池，之后进行脱水外运，从而实现了生物除磷。 2.6污泥处理

废水生物处理过程中将产生一定量的生物污泥，其含水率高，容

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积大，不便于输送与处置；同时还含有大量有机物，使污泥容易腐化发臭，此外，污泥还含有一些有毒有害物质（如寄生虫卵，病源微生物，重金属离子等），若不妥善处理和处置，将造成二次污染。

污泥处理的要求是采取一定的措施使其稳定化，减少污泥中的有机物含量，使之得到稳定，防止均能达到80%以下。可采用如下两种方案：一 污泥机械浓缩、机械脱水；二 污泥重力浓缩、机械脱水。

方案比较

项 目 主要构建筑物 主要设备 总土建费用 设备费用 投 资 方案一 机械浓缩、机械脱水 污泥池、浓缩、脱水机房、污泥堆棚 污泥浓缩压榨过滤机 加药设备 小 高 稍高 方案二 重力浓缩、机械脱水 污泥池、脱水机房、污泥堆棚 脱水机 加药设备 大 一般 一般 从上表可看出，方案一在总投资和设备费用上高于方案二。针对本工程的基本情况，采用的是生物膜处理工艺，污泥产生量较少，因此，采用一般的重力浓缩、机械脱水对污泥进行处理即可。一般的机械脱水方式包括带式板框压滤机和离心脱水机两种，但是采用带式压滤机耗水量很大，每小时要十几吨水，用来冲洗滤带。而采用离心脱水机具有耗水量小，脱水效果好，运行费用低等优点。因此，针对本工程的基本情况，本方案中采用离心脱水机对污泥进行脱水。

污泥的最终处置，目前我国污水处理后产生的污泥大都未经无害处理而随意堆放或用于农田，国外许多国家对污泥处置采用较多的方法是焚烧、填埋、堆肥和投海等，也有制成复合有机肥料。

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焚烧技术虽然具有处理迅速，减容多（70~90%），无害化程度高，占地面积小等优点，但一次性投资巨大，操作管理复杂，且能耗高，运行费用高，不太适应我国目前的国情。

污泥卫生填埋、终结覆盖，是处理城市污水处理厂脱水污泥较为有效的方法之一，但其渗滤液的COD和BOD值较高，需进行处理，否则会造成二次污染。

污泥与城市生活垃圾混合高温堆肥，污泥熟化程度高，病原体和寄生虫卵去除较彻底，有利于污泥农用，是适合我国国情的污泥处理工艺。

考虑到本工程的实际情况，本废水处理站污泥的最终处置与本厂其他固体废弃物一并处理。 2.7消毒工艺的选择

废水处理后用于绿化等都必须经过严格的消毒手段，以避免水体、绿地滋生各种细菌、大肠杆菌等，因此出水水质必须达到相应的卫生指标，以杀灭水中所含菌类。目前水的消毒方法大至可以分为三类：加氯消毒、紫外线消毒和臭氧消毒。 2.7.1加氯消毒

加氯消毒是比较传统的消毒方式，通过投加次氯酸钠或液氯的方式，达到杀毒灭菌的目的，并可以保持一定的余氯使得消毒过的水在一定时间内仍具有消毒的作用。2.7.2臭氧消毒

臭氧消毒是近些年新兴起来的消毒方式，不少欧美国家采用这种消毒方式。臭氧消毒时间短，效果好，制作过程较简单，只需要用纯

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氧或者空气为气源经过高压放电反应产生臭氧气体。但臭氧发生器设备的制造要求和安全操作要求非常高，因为臭氧可以在低浓度下对人体造成很大伤害，且设备容易老化和漏气。废水处理后的出水中不仅含有很多菌类，还含有一些没处理完全的有机物，这些有机物也有可能消耗部分臭氧，或者完全分解，或者变成中间产物，而有机物被臭氧氧化后的很多中间产物具有很高的毒性，有可能对受纳水体产生副作用，因此不予采用。 2.7.3紫外线消毒

紫外线消毒是一种物理消毒方法，其作用并不是杀死微生物，而是去掉其繁殖能力，对其进行灭活，原理主要是用紫外光摧毁微生物的遗传物质核酸（DNA或RNA），使其不能进行分裂复制。除此之外，紫外线还可引起微生物其它结构的破坏。微生物不能在人体内复制繁殖，就会自然死亡或被免疫系统消灭，从而不会对生物体造成危害。

紫外线消毒技术作为物理消毒方式，运行维护安全、简便、消毒时间短（一般为1～10S），无需接触池，占地小，结构简单，设备安装快，消毒效果不受水体pH和温度影响，但污水经紫外线消毒后没有余氯的产生。

根据对上述各种消毒工艺的分析比较，考虑到本工程中用于中水回用的出水水质对余氯有一定的要求，本工程中消毒工艺最终选择采用投加次氯酸钠的消毒工艺。

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2.8工艺流程

供气加药生产、生活废水 栅格隔油池水调气解泵 节浮酸池池化池外运渣液回流浮渣池加药接触氧化池沉淀池消毒水池达标外排加药泵外运上清液回流污泥浓缩池离心脱水机滤液回流

2.9工艺流程说明

废水进入格栅池，由于生产废水中含有大量的悬浮物及杂物，为防止其对调节池及后续构筑物处理的影响，设有机械格栅去除大块悬浮物。

废水经格栅池后自流进入隔油池，去除废水中部分油脂，后流入调节池，是作为废水水量调节和均质的构筑物。由于生产废水在白天与夜晚排放具有时段不均匀性、时变化系数较大的特点。要使后续处理系统均衡地运行，尽量减少生产废水冲击负荷的影响，以达到理想的处理效果，则需设调节池，对废水水量进行调节并均质，使调节池提升泵始终按平均处理水量向后续处理系统供水。资料统计，调节池有效容积按6-8倍平均小时处理量计算。池末端安装排污泵2台，用于将水提升到气浮池，一用一备。提升泵的运行受液位浮球控制。调

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