屠宰厂废水处理站工艺初步设计

屠宰厂废水处理站工艺初步设计1设计任务本设计为某屠宰场废水处理工艺的初步设计，其处理水量Q=2500m3/d。出水满足《肉类加工工业水污染物排放标准》的一级处理标准。具体进出水水质如表1所示。表1屠宰废水进出水水质表主要污染物名称CODCrBOD5SSNH3-N油大肠杆菌pH进水浓度(mg/l)2000800600501501076-8出水浓度(mg/l)≤80≤25≤60≤15≤1550006.0-8.5根据表1-1，可以计算出各项污染物的去除效率，结果如下：（1）CODCr去除率=（2000-80)／2000×100%=96%（2）BOD5去除率=（800-25)／800×100%=96.875%（3）SS去除率=（600-60)／600×100%=90%（4）NH3-N去除率=（50-15）／50×100%=70%（5）动植物油去除率=（150-15）／150×100%=90%在选择流程时，至少要保证所选的流程有如上的处理效果，才能达到本次设计的基本要求。2污水处理方案的确定2.1设计思路根据屠宰废水的特点及处理的难点，设计思路大体如下：（1）一级处理：排放的废水先后流经粗细两道格栅，主要去除较大悬浮物和漂浮物，防止污水提升泵等机械设备堵塞。然后流入隔油沉淀池，废水中含有泥沙等，这些可通过自然沉淀去除，沉淀的泥沙定期用污泥泵打入污泥浓缩罐。油脂则漂浮在水面，可以人工捞出回收处理。由于其废水水质水量波动较大，以确保后续处理效果和运行稳定性，在处理工艺流程中设置调节池，以均化水质水量。保证系统平稳运行。还可以通过调节池均化其本身的酸、碱度，以使废水的pH值满足后续处理工艺的要求。废水中含有的血污、油脂、油块等，通过混凝气浮得到有效的去除。（2）二级处理：对于屠宰废水中难降解、浓度较高的CODCr、BOD5，预处理过程中不能完全去除，故二级处理采用生化处理，本设计采用水解酸化-好氧生物处理技术。水解酸化池主要目的将大分子有机物分解成小分子有机物，以便在好氧过程中进一步得到去除。（3）三级处理：好氧处理后的出水，溢流到沉淀池中，沉淀后上清水进入消毒池，沉淀池中的污泥定期用泥浆泵打入污泥浓缩罐中。2.2方案确定2.2.1废水处理流程通过比较研究，本方案采用水解酸化——生物接触氧化为主体的生化工艺，辅以隔油沉淀池、调节池，气浮池，消毒池相结合的思路，工艺流程图如下所示：图1工艺流程示意图3污水处理系统的设计计算3.1格栅的设计3.1.1格柵的作用格栅是污水处理的第一道工序，它的作用主要是拦截可能堵塞水泵机组和阀们的污水中较大的悬浮物、漂染物、纤维物质和固体颗粒物质，从而保证后续处理构筑物的处理能正常运行。在本流程中，采用一粗一细两道格栅来确保处理效果。3.1.2粗格柵的设计计算3.1.2.1设计计算（1）计算最大流量QmaxQ=2500m3/d=0.029m3/sKz=11.07.2Q=11.0297.2=1.86Qmax=Q×Kz=60602486.12500＝0.054m3/s式中：Qmax——最大设计流量，m3/s设计中取污水过栅流速v=0.8m/s根据最优水力断面公式Qmax=hvB1=vBB211mvQB42.06.0054.022max1则栅前水深m21.021Bh（2）栅条间隙数n97.721.06.005.060sin054.0bvhsinnmaxoQ取n=8个式中：——格栅倾斜角，本次设计取60度；b——格栅净间距，m，本次设计取50mm；h——栅前水深，m；v——过栅流速，m/s;Qmax——最大设计流量，m3/s。（3）栅槽宽度BmbnnsB47.0805.0)18(01.0)1(式中：s——栅条宽度，m，设计采用圆钢为栅条，s=0.01m；n——栅条间隙数，个；b——格栅净间距，m；B——格栅槽宽度，m（4）格栅水头损失设栅条断面为锐边矩形,β=2.42=（bs）4/3=2.42×(05.001.0)4/3=0.28h0=(v2sin)/2g=0.28×0.6×0.6×sin60/2×9.8=0.0045mh2=kh0=3×0.0045=0.0135m式中：h0——计算水头损失，m；h2——格栅的水头损失，m；——格栅倾斜角；v——污水流经格栅的速度，一般取0.6-1.0m/s，本次设计取0.6m/s；g——重力加速度，取9.8m/s2；k——系数，一般取k=3；——阻力系数。（5）栅后槽总高HmhhhH52.00135.03.021.021式中：h——栅前水深，m；1h——格栅前渠道超高，一般取0.3m；h2——格栅的水头损失，m。（6）进水渠道渐宽部分的长度l1m069.020tan242.0-47.0tan211oBBl式中：B——栅槽总宽度，m；1B——栅前槽宽，m；1——渐宽部分展开角度，一般取1=20°；l1——进水渠道渐宽部分的长度m；（7）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度l2mll035.0212（8）格栅总长度为Lm90.160tan3.060tan21.015.0035.0069.0tantan15.0121oohhllL式中：——格栅倾斜角；l1——进水渠道渐宽部分的长度，m；l2——栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度，m；L——格栅总长度，m；h——栅前水深，m；1h——格栅前渠道超高，一般取0.3m。（9）每日栅渣量dmdmKwQWz/2.0/025.0100086.101.0054.086400100086400331max式中：1W——栅渣量，133/10m污水，一般取值为0.1-0.01zk——污水流量总变化系数。由于栅渣量小于0.2m3/d，故采用人工清渣。格栅的设计参数及简图如图1-1所示。图2格栅设计计算示意图3.1.3细格栅的设计计算3.1.3.1设计计算（1）最大流量QmaxQmax=Q×Kz=60602486.12500＝0.054m3/s（2）栅条间隙数n85.3921.06.001.060sin054.0bvhsinnmaxoQ取n=40个式中：——格栅倾斜角；b——格栅净间距，m，本次取10mm；h——栅前水深，m；v——过栅流速，一般取0.6-1.0m/s，本次设计取0.6m/sQmax——最大设计流量，m3/s（3）栅槽宽度BmbnnsB79.04001.0)140(01.0)1(式中：s——栅条宽度，m；n——栅条间隙数，个；b——格栅净间距，m；B——格栅槽宽度，m三个格栅，二用一备（4）格栅水头损失设栅条断面为锐边矩形,β=2.42=β（s/b）4/3=2.42×(0.01/0.01)4/3=2.42h0=(v2sin)/2g=2.42×0.6×0.6×sin60/2×9.8=0.038mh2=kh0=3×0.038=0.115m式中:h0——计算水头损失，m；h2——格栅的水头损失，m；v——污水流经格栅的速度，0.6-1.0m/s，本次设计取0.6m/s；g——重力加速度，取9.8m/s2；k——系数，一般取k=3；——阻力系数。（5）栅后槽总高HmhhhH625.03.0115.021.021式中：h——栅前水深，m；1h——格栅前渠道超高，一般取0.3m；h2——格栅的水头损失，m。（6）进水渠道渐宽部分的长度l1mBBl80.020tan221.079.0tan2111o式中：B——栅槽总宽度，m；1B——栅前槽宽，m；1——渐宽部分展开角度，一般取1=20°；l1——进水渠道渐宽部分的长度，m。（7）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度l2mll40.0212式中：l1——进水渠道渐宽部分的长度，m；l2——栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度，m。（8）格栅总长度为LmHllL99.260tan51.00.15.040.080.0tan15.0121o式中：1H——格栅前槽高，m，mhhH51,03.021.011；——格栅倾斜角；l1——进水渠道渐宽部分的长度，m；l2——栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度，m；L——格栅总长度，m。（9）每日栅渣量dmdmKwQWz/2.0/025.0100086.101.0054.086400100086400331max式中：1W——栅渣量，133/10m污水，一般取值为0.1-0.01zk——污水流量总变化系数。由于栅渣量大于0.2m3/d，故采用机械清渣。3.2调节池的设计3.2.1调节池的作用调节池的作用是控制污水水量，水质的波动，为后续处理提供最佳运行条件。水量及水质的调节可以提高废水的可处理性，减少在生化处理过程中可能产生的冲击负荷，对微生物有毒的物质可以得到稀释，短期排出的高温废水还可以得到降温处理。又由于自身的相互作用，pH值可以得到稳定，减少由于pH值调节所需的酸碱量。3.2.2调节池的设计计算调节池有效容积选用矩形平面对角线出水调节池（1）有效容积V34174242500mQTV式中：T——停留时间，h。经验值4-12小时，本次取4小时。（2）调节池尺寸由于场地限制，其有效水深h2取3m，调节池的面积：221393417mhVF式中：h2——有效水深，m。池宽取10m，则池长为14m。保护高h1取0.4m，则池总高H为3.4m。调节池尺寸为14m×10m×3.4m。3.3隔油池的设计3.3.1隔油池的作用屠宰废水中含有大量油类物质，设置隔油池，可以通过油与水的比重差异，分离去除污水中的可浮油和部分悬浮颗粒。本设计采用平流式隔油池。3.2.2设计参数设计流量Q=2500m3/d3.2.3设计计算（1）隔油池有效容积V333.2082242500mQtV式中：Q——废水设计流量，m3/h；t——废水在隔油池内的停留时间，h,一般采用1.5h-2.0h，本次设计取2.0h。（2）隔油池的过水断面面积Ac2460602426.3100025006.3mvQAc式中：Ac——过水断面积，m2；V——废水在隔油池内的水平流速，一般取2～5mm/s，本次设计取2mm/s。（3）隔油池表面积A2up8.963604.02.10434.136mVQA式中：——表示隔油池面积修正系数，无量纲；upV——油滴的上浮速度，cm/s，一般为0.04cm/s;Q——设计废水量，m3/h。（5）隔油池的宽度计算mnbB842式中：b——隔油池每个格间的宽度，m，单格宽也有要求，一般如果有刮泥机，和刮泥机宽度匹配，没有的话取整数，2,2.5,3,4m等，本次设计取4m；n——隔油池间隔数，按规定隔油池格间数不得小于2，本次设计取n=2.（6）隔油池的长度L计算12.1m88.96BAL（7）隔油池建筑高度H的计算H=h+h1=1+0.5=1.5m式中：H——隔油池建筑高度，m;h——隔油池工作水深，m；经验值不超过2m，取1m。h1——池水面以上的池壁高度，m,一般不小于0.4m，取0.5m。（8）除油除渣设备内设一台刮泥机。上撇浮油、下刮沉泥，刮泥机往复运行，往复频率根据现场调整。浮油撇入浮油池内，污泥由潜污泵送至污泥浓缩池中。3.4气浮池的设计3.4.1设计说明气浮池的功能是提供一定的容积和池表面积，使微气泡与水中悬浮颗粒充分混合、接触、粘附、并使带气颗粒与水分离。同时减轻后续处理构筑物的压力。该气浮池采用平流式气浮池。3.4.2设计参数取反应时间10min；试验条件下的释气量c，取30L/m3。3.4.3设计计算（1）气浮所需的空气量Qg的计算Qg=QR'c=2500/24×15%×30×1.2=562.5L/h式中：Qg——气浮所需的空气量，L/h；Q——气浮池设计水量，m3/h；R'——试验条件下的回流比，%，一般为5%-25%，本次设计取1