养殖场、屠宰场污水处理设备

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 1.1.1屠宰废水量

屠宰废水量可根据如下公式进行计算：
Q=q*s
式中：Q每日产生的屠宰废水量，m³/d;
q 单位屠宰动物废水产生量，m³/头或m³/百只；
S 每日屠宰动物总数量，头/d或百只/d.

表1 单位屠宰动物废水产生量（畜类） 单位：m3／头
屠宰动物类型	牛	猪	羊
屠宰单位动物废水产生量	1.0~1.5	0.5~0.7	0.2~0.5
表2 单位屠宰动物废水产生量（禽类） 单位：m3／100只
屠宰动物类型	鸡	鸭	鹅
屠宰单位动物废水产生量	1.0~1.5	2.0~3.0	2.0~3.0

根据技术规范中Q=q*s
                =1/100/1000*30000
                =300
最终确定污水处理量为：300m³/d
原水水量：设计处理污水量为300m³/D。
废水的性质：悬浮物，有机污染物，污染物质还包括氨氮、总磷等。

1.2项目概述

承包范围：水处理站设备制造、安装、调试等所有内容，从设备进水口至设备出水口。水处理站主要工艺：屠宰废水+细格栅+一体化气浮机+厌氧池+缺氧池+好氧池+二沉池+出水
    验收标准：《GB/T 31962-2015 污水排入城镇下水道水质标准》

1.3设计原则

（1）技术先进性原则。
所使用的工艺和技术应在未来二十年内不会被淘汰，避免重复改造。因此在选择中水处理工艺上应首先考虑设备和技术的先进性。
（2）安全性原则
处理出水水质不能存在任何问题，如果出现水质超标，其影响面很大，是关系到大量人群身体健康的安全性问题。因此，本工程推荐使用的处理技术和处理系统具有高品质的出水和安全保障措施。
（3）低运行成本原则
处理成本应作为技术方案选择的重要原则之一。
（4）少占地原则
污水处理技术的选用还应考虑占地面积小，运行效率高的设备和技术。

1.4工程范围

水处理站界区为从水进入水处理站管网开始，到水处理站最终构筑物出水口结束。本方案设计范围包括本工程的全部工艺设计，主要有工艺设计、设备选型、安装等直接工程和本工程的设计、调试、培训等间接工程，但不包括处理工程外部供电、引水、排水和绿化、道路等辅助工程，也暂不考虑污水处理站的通讯

第一章  方案设计依据

2.1设计依据

（1）《中华人民共和国环境保护法》，1989年12月26日；
（2）《中华人民共和国环境影响评价法》，2003年9月1日；
（3）《中华人民共和国环境噪声污染防治法》，1997年3月1日；
（4）《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》，2005年4月1日修订；
（5）《中华人民共和国水污染防治法》，2008年2月28日修订；
（6）《建设项目环境保护管理条例》，1998年11月29日；
（7）《中华人民共和国清洁生产促进法》，2003年1月1日；
（8）《中华人民共和国循环经济促进法》，2008年8月29日；
（9）中华人民共和国环境保护部（2009）第5号令《建设项目环境影响评价文件分级审批规定》，2009年1月16日；

2.2、方案设计时执行下列有关规范：
（1）建设单位（业主）提供的有关设计基础资料；
（2）《污水综合排放标准》【GB18918-2002】
（3）室外排放设计规范（GBJ14－87）；
（4）环境噪声标准（GB5096－93）；
（5）低压配电设计规范GB50054-95；
（6）给水排水工程和污水处理工程建设有关技术规范；
（7）水处理设备制造技术条件 (JB2932-99)；
（8）中华人民共和国环境保护法；
（9）国务院关于环境保护若干问题的决定(国发(1996)31号文)；
（10）地面水环境质量标准(GB3838-88)；
（11）混凝土质量控制标准 (GB50164-92)；
（12）钢筋焊接接头试验方法 (JGJ\T27-2001\J140-2001)；
（13）砼结构工程施工质量验收规范 (GB50204-2002)；
（14）建筑地面工程施工质量验收规范 (GB50209-2002)；
（15）给水排水工程构筑物结构设计规范 (GB50069-2002)；
（16）给水排水构筑物施工及验收规范 (GBJ141-90)；
（17）给水排水管道工程施工及验收规范 (GB50268-97)；
（18）建筑电气安装工程施工质量验收规范 (GB50303-2002)；
（19）建筑工程施工施工现场供用电安全规范 (GB50194-93)；
（20）建筑地基基础设计规范 (GB5007-2002)；
（21）建筑结构荷载设计规范 (GB5009-2001)；
（22）砼结构设计规范 (GB50010-2002)；
（23）云南省地方标准《农村生活污水处理设施水污染物排放标准》（DB53/T 953-2019）
（24）《城镇污水处理厂主要水污染物排放限值》DB5301/T43-2020
（25）《屠宰与肉类加工废水治理工程技术规范（HJ 2004-2010）》
 

2.2设计使用年限

本工程的设计使用年限为：20年
 

第二章  设计水量及排放标准

3.1 进水水量

设计水量：根据提供数据，现在排放废水量300m³/D左右,工作时间每天24小时。

3.2 进水水质

因本项目为新建工程，无相关排水实测水质指标。根据中科院所提供的类似项目的排水水质参数，具体如下： 单位mg/L

表3 屠宰废水水质设计取值 单位：mg／L（pH值除外）
污染物指标	CODcr	BOD5	SS	氨氮	动植物油	pH
废水浓度范围	1500~2 000	750~1000	750~1000	50~150	50~200	6.5~7.5
表4 肉类加工废水水质设计取值 单位： mg／L（pH值除外）
污染物指标	CODcr	BOD5	SS	氨氮	动植物油	pH
废水浓度范围	800~2000	500~1000	500~1000	25~70	30~100	6.5~7.5

 

3.3出水标准

项目区的污水经过处理后，用于项目区的绿化用水和青饲料种植的肥料使用，《GB/T 31962-2015 污水排入城镇下水道水质标准》的要求，

	单位	最高允许浓度
项目名称
1	pH值	mg/L	6.0～9.0
2	悬浮物	mg/L	150(400)
3	生化需氧量（BOD5）	mg/L	100(300)
4	化学需氧量（CODcr）	mg/L	150(500)
5	溶解性固体	mg/L	2000
6	氨氮	mg/L	25.0(45.0)

3.4总体要求

3.4.1 一般规定

1. 屠宰与肉类加工废水治理工程的建设应符合当地有关规划，合理确定近期与远期、处理与利用的关系。
2. 屠宰与肉类加工行业应积极采用节能减排及清洁生产技术。不断改进生产工艺，降低污染物产生量和排放量，防止环境污染。
3 出水直接向周边水域排放时，应按国家和地方有关规定设置规范化排污口。排放水质应满足国家、行业、地方有关排放标准规定及项目环境影响评价审批文件有关要求。
4 .应根据屠宰场和肉类加工厂的类型、建设规模、当地自然地理环境条件、排水去向及排放标准等因素确定废水处理工艺路线及处理目标，力求经济合理、技术先进可靠、运行稳定。
5.主要废水处理设施应按不少于两格或两组并联设计，主要设备应考虑备用。
6. 废水处理构筑物应设检修排空设施，排空废水应经处理达标后外排。
7. 屠宰与肉类加工废水处理工艺应包含消毒及除臭单元。
8. 建议有条件的地方可进行屠宰与肉类加工废水深度处理，实现废水资源化利用。
9.废水处理厂（站）应按照《污染源自动监控管理办法》和地方环保部门有关规定安装废水在线监测设备。

第四章    工艺选择

4.1工艺选择原则

• 严格执行国家环境保护有关法律法规，严格执行国家有关设计规范，按规定标准排放标准,使处理污水出水达标排放标准，即使处理后的污水各项指标达到或优于排放标准。
• 结合污水处理站实际情况，采用先进、经济、合理、成熟、可靠的处理工艺。
• 为考虑经济效益和投资成本、水质稳定的情况下，我公司在工艺设计与设备选型上，充分考虑了设备在生产运行过程中具有较大的灵活性和调节余地，能适应水质、水量的变化，确保出水水质稳定，达标排放。
• 在平面布局上也力求紧凑、简洁、功能齐全；工艺流程合理通畅，尽可能缩短建、构筑物间距，节省占地，并保证绿化面积，适当留有扩建余地；
• 工艺运行过程中，便于操作管理及维修，节能、动力消耗和运行费用低，我公司采用自动控制系统，可实现无人值守，液位自动调节，可根据污水进水量的大小进行调节设备，实现间断运行设备，降低运行成本，提高经济效益，设备不会出现水大处理不了、水小处理不饱和的空置和浪费。
• 在确定污水处理工艺流程时，应在遵守设计原则的基础上，按照设计要求，综合考虑各方面的影响因素进行确定。本方案在确定工艺流程时主要考虑了以下因素：
• 污水处理站污水来源及水质对工艺流程的影响；
• 污水处理站出水水质对工艺流程的影响；
• 拟建污水处理站的场地情况（位置及周边环境、来水方向及埋深等）； 
• 各单元工艺之间的联系和协同作用；
• 各处理单元工艺形式对处理效果的影响；
• 设备选型和管道布置形式对运行维护的影响；
• 运行管理的方便性；
• 所选择的工艺技术必须是最成熟的，最符合当地实际情况水和生产特征的；
• 所选择的工艺流程必须是最简单的，管理和运行最容易实现的；
• 所选择的工艺设备必须是最经济适用的，也是最容易维护和更换的。

4.2 工艺流程图

根据本项目污水的水质特点及我公司在类似污水处理工程中的实践经验，保证出水达到处理要求，确定工艺为：屠宰废水+细格栅+中间水池+一体化气浮机+厌氧池+缺氧池+好氧池+二沉池+出水。

序号	处理单元		要作用及去除污染污种类
	主要污染物		CODcr mg/L	BOD5mg/L	NH4-N
					mg/L
1	格栅		去除颗粒直径大于3mm的悬浮物，去除率≥90%
2	收集池+气浮	进水	5000	1500	1390
		去除率	40%	20%	10%
		出水	3000	1200	1251
3	厌氧发酵	进水	3000	1200	1251
		去除率	70%	70%	40%
		出水	900	360	750.6
4	A20工艺	进水	900	360	750.6
		去除率	85%	85%	80%
		出水	240	180	32
6	总去除率		98.65%	98.65%	98.80%
8	设计水质		230	200	40

                                                        各工艺段去除率比较

4.3 各工艺段介绍

1）格栅
污水处理工艺中的格栅有好多种类，主要有粗格栅和细格栅之分，粗格栅主要用于去除水中漂浮物，细格栅主要去除水中一些细小的颗粒及悬浮物。
格栅的主要作用就是去除可沉物和漂浮物，减轻后续处理设施的负荷。
本方案采用的是细格栅，格栅井设置为地下式钢筋混凝土池，格栅采用手动格栅。

2）厌氧池
污水经格栅处理后进入调节池池进行水量、水质的调节均化，保证后续生化处理系统水量、水质的均衡、稳定，并设置回流系统，用于搅拌，以防止污水中悬浮颗粒沉淀而发臭，又对污水中有机物起到一定的降解功效，提高整个系统的抗冲击性能和处理效果。
设计特点：设计有效停留时间8-16小时。沉淀池设计为专门定制玻璃钢调节池。池内设置液位控制器控制水泵的运行。潜污泵设置一台，液位控制，水泵采用无堵塞撕裂杂物泵。

3）生化处理系统
生化处理系统采用了集约化设计，最大限度发挥了生化系统的作用；同时，结合AO、MBR膜生物反应器处理系统的优缺点，对关键部位进行改进，使设备在功能功能最大化的基础上，最大限度节约了耗材，降低了能耗，作为环保设备的生产厂家，一体化设备得到了全国各地客户的认可，成为污水处理行业的知名品牌。
 A池设置目的：
将污水进一步混合，充分利用池内细菌载体，靠兼氧微生物将进一步污水中难溶解有机物转化为可溶解性有机物，将大分子有机物水解成小分子有机物，提高污水生化性能，以利于后道生物拉触氧化处理池进一步氧化分解，同时通过O级池回流的硝炭氮在硝化菌的作用下，可进行部分硝化和反硝化，去除氨氮。该池设计为钢制结构的箱体，集成到生化处理系统内。设计有效停留时间大于4小时，内置高效生物立体组合填料，又具有水解酸化功能，同时可调节成为生物氧化池，以增加生化停留时间，提高处理效率。
 O池设置目的：
该池为本污水处理的核心部分，分二段，前一段在较高的有机负荷下，通过附着于填料上的大量不同种属的微生物群落共同参与下的生化降解和吸附作用，去除污水中的各种有机物质，使污水中的有机物含量大幅度降低。后段在有机负荷较低的情况下，通过硝化菌的作用，在氧量充足的条件下降解污水中的氨氮，同时也使污水中的COD值降低到更低的水平，使污水得以净化。该池设计为钢制结构的箱体，集成到生化处理系统内。设置停留时间为8小时以上。该池由池体、填料、布水装置和充氧曝气系统等部分组成。以生物膜法为主，兼有活性污泥法的特点。
沉淀池设计目的：
本方案拟采用目双级沉淀技术。采用膜技术对生活污水进行综合处理，保证污水达标排放。
与许多传统的废水生化处理工艺相比，有以下主要优点：
1、出水水质优质稳定
2、剩余污泥产量少
3、占地面积小，不受设置场合限制
4、可去除氨氮及难降解有机物
5、操作管理方便，易于实现自动化

5）一体化气浮系统
 
气浮作为一种高效、快速的固液分离技术，始于选矿。它是利用高度分散的微气泡作为载体粘附废水中的悬浮物，使其密度小于水而上浮到水面以实现同液分离过程。它可用于水中固体与固体、固体与液体、液体与液体乃至溶质中离子的分离[1]。一般来说，气浮法处理工艺要满足以下基本条件[2]：(1) 必须向水中提供足够量的细微气泡；(2) 必须使废水中的污染物质能形成悬浮状态；(3) 必须使气泡与悬浮的物质产生黏附作用。有了上述这三个基本条件，才能完成气浮处理过程，达到污染物质从水中去除的目的。
在污水、废水处理工程中，气浮法已经广泛用于以下几个方面：
(1)石油、化工及机械制造业中的含油废水的油水分离；
(2)废水中有用物质的回收，如造纸废水中的纸浆纤维及填料的回收；
(3)含悬浮固体相对密度接近于1的工业废水的预处理；
(4)取代二沉池进行泥水分离，特别适用于活性污泥絮体不易沉淀或易于产生膨胀的情况；
(5)剩余污泥的浓缩。



经预处理后的污水流入有涡凹曝气机的小型充气段，污水在上升的过程中通过充气段与曝气机产生的微气泡充分混合，曝气机将水面上的空气通过抽风管道转移到水下。曝气机的工作原理是利用空气输送管道底部散气叶轮的高速转动在水中形成一个真空区，液面上的空气通过曝气机输入水中，填补真空，微气泡随之产生并螺旋型地升到水面，空气中的氧气也随之溶入水中。
由于气水混合物和液体之间密度的不平衡，产生了一个垂直向上的浮力，将SS带到水面。上浮过程中，微气泡会附着到SS上，到达水面后SS便依靠这些气泡支撑和维持在水面。刮泥机沿着整个液面运行，并将SS从气浮槽的进口端推到出口端的污泥排放管道中。污泥排放管道里有水平的螺旋推进器，将所收集的污泥送入集泥池中。净化后的污水流入溢流槽再自流至生化处理部分。
开放的回流管道从曝气段沿着气浮槽的底部伸展。产生微气泡的同时，涡凹曝气机会在有回流管的池底形成一个负压区，这种负压作用会使废水从池底回流至曝气区，然后又返回气浮段。这个过程确保了40%左右的污水回流及没有进水的情况下气浮段仍可进行工作。

6）污水处理工艺
为最大限度发挥了生化系统的作用；同时，结合AO、MBR膜生物反应器处理系统的优缺点，对关键部位进行改进，使设备在功能功能最大化的基础上，最大限度节约了耗材，降低了能耗，作为环保设备的生产厂家，一体化设备得到了全国各地客户的认可，成为污水处理行业的知名品牌。
 高效缺氧池设置目的：
将污水进一步混合，充分利用池内细菌载体，靠兼氧微生物将进一步污水中难溶解有机物转化为可溶解性有机物，将大分子有机物水解成小分子有机物，提高污水生化性能，以利于后道生物拉触氧化处理池进一步氧化分解，同时通过O级池回流的硝炭氮在硝化菌的作用下，可进行部分硝化和反硝化，去除氨氮。该池设计为钢制结构的箱体，集成到生化处理系统内。设计有效停留时间大于4小时，内置高效生物立体组合填料，又具有水解酸化功能，同时可调节成为生物氧化池，以增加生化停留时间，提高处理效率。
 高效好氧池设置目的：
该池为本污水处理的核心部分，分二段，前一段在较高的有机负荷下，通过附着于填料上的大量不同种属的微生物群落共同参与下的生化降解和吸附作用，去除污水中的各种有机物质，使污水中的有机物含量大幅度降低。后段在有机负荷较低的情况下，通过硝化菌的作用，在氧量充足的条件下降解污水中的氨氮，同时也使污水中的COD值降低到更低的水平，使污水得以净化。该池设计为钢制结构的箱体，集成到生化处理系统内。设置停留时间为8小时以上。该池由池体、填料、布水装置和充氧曝气系统等部分组成。以生物膜法为主，兼有活性污泥法的特点。

第五章  生化处理系统工艺单元设计

5.1格栅

主要作用：拦截较大的飘、悬浮物，保护水泵及其它主体设备。保证后续设备的稳定运行。
设计说明：考虑到污水会有部分手术残留物和其它杂质混入排入调节池，并且经常会有塑料薄膜等难降解或者未降解的杂物随污水流入污水处理系统,导致水泵堵塞等事故发生，同时考虑到去除部分COD等以降低系统负荷，确保系统达标运行，故在污水进入调节池之前设立格栅井进行拦截。同时因为化粪池出水带有难闻的气味，格栅井采用地埋式结构。

5.2 调节池

主要作用：调节水量，均化水质，保证后续处理的稳定运行并有一定的水解作用， 能去除部分污染物。
设计说明：因为污水的水质水量日变化较大，当这个变化大于生物处理部分的微生物所能承受的其生存环境变化的极限时,能导致微生物大量死亡甚至生物处理系统的崩溃。因此将水质水量均化后稳定在一定的数值内，保持微生物生存环境的稳定，才能确保生物处理系统的稳定运行。同时在调节池中添加部分厌氧生物，进行水解酸化, 可以提高污水的可生化性。因调节池在水解酸化作用下会有部分难闻气体散发，因此采用地埋式结合排气管结构。池底装有搅拌器定时启动对污水进行搅拌，避免污泥沉淀。

5.3 生化处理部分

生化处理采用AOA耦合生物填料工艺。
A级耦合生物填料池：
在A级耦合生物填料池里面同时存在缺氧和厌氧的环境，能有效的对水中有机物进行水解酸化，去除部分有机物。
O级耦合生物填料池：
在O级耦合生物填料池里面同时存在好养和缺氧的环境，能有效的对水中有机物进行去除分解。
A级耦合生物填料池：
在A级耦合生物填料池里面同时存在缺氧和厌氧的环境，能有效的对水中有机物进一步进行氧化分解，并去除水中的氨氮等污染因子。
 
（1）、该系统的脱氮原理：
污水中的氨氮（HN₃—N）95%以上是以NH4+形色存在，经鼓风曝气，首先有亚硝酸菌将氨氮转化为亚硝酸盐：
                                                （亚硝酸菌）
NH⁴⁺＋1.5O₂     ————>  NO^2－＋2H^＋＋H2O
然后再由硝酸菌将亚硝酸盐转化为硝酸盐：
                                                    硝酸菌
NO₂＋0.5O₂   ————>  NO^3－
总的反应为：
NH^4－＋2O₂  ————> NO₃＋2H^＋＋H₂O
以上反应在好氧段内进行，在水解酸化段，硝酸盐和亚硝酸盐通过兼氧微生物或厌氧微生物（如产碱杆菌、假单胞菌、无色杆菌等）进行反硝化脱氮，反消化菌利用NO₃中的氧（又称为化合态氧或硝态氧），继续分解代谢有机污染物，去除BOD₅，同时将NO₃中的氮转化为氮气N₂ ，这个过程可用下式表示：
                                                  反消化菌
NO^3－＋有机物  ————> N₂   ＋N₂O＋OH

（2）、该系统的除磷原理：
厌氧段、水解酸化段占优势的非丝状储磷菌把储存的聚磷酸盐进行分解，并提供能量，大量吸附水中的BOD₅，并释放出正磷酸盐，使厌氧段的BOD₅下降，含磷量上升。污水进入好氧段后，好氧微生物利用氧化分解获得的能动量，大量吸收状况释放的正磷和原水中的磷，完成磷的过渡积累，从而达到去除BOD₅和除磷的目的。 

5.4 污泥处置

污泥主要分为：
①、格栅渣和浮渣，通过粗细格栅从污水中截留下来的固形物称作格栅渣，其含水率较低，数量不大。悬浮在沉淀池或腐化池水面上的悬浮物质称为浮渣。
②、生物处理污泥，主要有剩余活性污泥、生物处理时脱落下来的生物膜和细菌群块等厌氧消化过程产生的污泥。上清液返回调节池再处理。
剩余污泥通过吸污车定期排放外运。

5.5 设备间

  设备间内设置有，风机，电控，消毒设备。

第六章  方案优点

6.1方案优点

• 此方案选择生化处理系统
• 专利技术，采用固体微生物，优选菌种，结合耦合生物填料，运行稳定，操作方便。
• 占地面积小，设备全部集成化。
• 总投资量小。
• 抗冲击负荷的能力强。
• 具有脱氮除成本低，设备使用寿命长。
• 节能型设备耗电磷能力，并可以通过调节设备的构造，达到处理工业废水，生活污水，城市污水的能力。
• 氧化池内的填料为公司专利的耦合填料，区别于耦合生物填料，具有物理化学性质稳定，比表面积大，生物膜附着能力强，污水与生物膜的接触效率高，能在同一个池子形成好氧、缺氧、厌氧环境，有利于脱氮除磷。
• 氧化池内采用曝气器进行鼓风曝气，使纤维束不断漂动，曝气均匀，微生物生长成熟。 
• 出水水质稳定，污泥产量少并易于处理，基本无污泥产生；
• 潜水泵中可设于设备之中，减少工程投资。
• 设备可设于地面上，也可埋于地下。埋于地下时，上部覆上可用于绿化，厂区占地面积少，地面构筑物少。
• 易于完成自动控制，管理操作简单。
• 设备出水水质好，运行稳定，使用年限长。
• 对周围环境无影响；
• 全自动控制，不需专职人员管理；
• 操作简单、维修方便，处理工艺新、处理效果好；