50m3/d动物无害化处理污水处理项目

 项目概述

1.1工程简介

工程名称： 50m³/d动物无害化处理污水处理项目

工程地点：辽宁省阜新市彰武县

主要技术经济指标

为保护水环境，响应国家环保政策，业主拟建废水处理设施一套，对动物无害化处理后冷凝废水进行有效处理。污水处理系统需达到运行维护简单，出水效果稳定要求，废水经处理后达到《农田灌溉水质标准》（GB5084-2021）

中的相关标准后，出水达标排放进行农田灌溉。

受业主委托，我公司对该废水处理系统进行设计，本着对业主负责的态度，我公司根据同类废水治理经验和环境管理规范的要求，考察选择技术先进、运行稳定、投资合理的污水深度处理技术，在查阅大量文献资料，专业技术人员的认真分析后形成了本设计方案。

第二章 设计依据、原则及范围

2.1 设计依据

(1)  建设单位提供的污水水质、水量等基础资料

(2) 《室外排水设计规范》(GB 50014—2006)

(3) 《给水排水工程结构设计规范》（GB50069-2002）  

(4) 《给水排水构筑物工程施工及验收规范》（GB50141—2008）

(5) 《城市区域环境噪声标准》（GB3096—93）

(6) 《给排水工程概预算与经济评价手册》

(7) 《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2012）

(8) 《工业企业设计卫生标准》（GBZ1-2010）

(9) 《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）

(10)《水处理设备技术条件》(JBT2932-1999)

(11) 《污水综合排放标准》（GB8978-1996）

(12) 《肉类加工工业水污染物排放标准》（GB13457-1992）

2.2 设计原则

2.2.1 设计思路

在该污水处理系统的设计中，本着技术先进适用、工艺措施针对性强、系统可靠稳定、运行易开易停，一次性投资与日常运行费用综合最省、最大限度的减少场地占用面积及最大限度的使用原有的处理设施的原则；通过对目前国内外同类污水处理技术的综合分析，特别是相同工程的实际经验，本项目拟采用“初沉+调节+混凝沉淀+水解酸化池+接触氧化”的主体工艺进行污水处理。在实际的每一阶段，均进行了充分的多方案比较，得出最优化的工艺。

2.2.2 设计原则

[1] 在设计过程中本着先进、合理、实用、可靠、经济的原则进行设计，采用先进、实用、成熟、可靠的处理工艺，满足水质波动较大、水量不稳的进水要求，确保污水处理达标排放。

[2] 采用合理工艺，合理布置，在提高系统总体效率的基础上恰到好处的对污水处理工艺进行优化设计；尽量降低工程造价，在保证系统安全、经济、稳定运行的前提下，以最小的投资达到良好的处理效果。

[3] 采用运行费用较为合理的处理工艺，提高污水的处理效果的同时，减少设备投资费用。降低运行费用和降低投资费用，给业主带来最优的经济效益。

[4] 采用先进可靠的技术设备及自动控制系统，在污水处理过程中充分实现自动化优化控制、减少管理维修工作量的主要设施与设备平面及高程的针对性工程设计，操作管理方便可靠。

[5] 设计中尽量采用低噪节能的动力设备，并采取减震，降噪等措施，以防止噪声污染。

[6] 污水处理工程整体环境与周围环境相协调；在工程占地面积小的情况下，采用合理的布局，对处理工艺进行优化设计。

2.3 设计范围

本方案设计范围为污水处理工程的全部处理工艺设计，包括设备选型、安装工程等直接工程和本工程的设计、调试、培训等间接工程；但不包括处理工程土建施工以及外部供电、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、交通运输和供配电、供热、采暖等辅助工程。

第三章 设计水质水量

3.1 设计处理规模

根据企业提供数据，本次设计流量定为Q=50m³/d=2.08m³/h

3.2 设计进水水质、出水水质

高温湿化法处理病死动物是采用程序温控蒸煮技术，将动物尸体整体或破碎成块后放入高压蒸煮罐中，在160℃、5~10个大气压条件下蒸煮3~4h，然后进行固液分离和油水分离等工序。固体部分通过粉碎、烘干成肉骨粉；液体部分通过油脂提取、污水处理净化后达标排放。

通过企业提供水样分析，该废水处理的技术难点体现在4个方面：（1）污染物负荷超高。（2）油脂含量过高，蒸煮压榨水高达50%左右。（3）色度指标过高。（4）黏度大，由于压榨水中主要为组织液和细胞内容物，富含透明质酸，黏度非常大。

在病死动物高温高压无害化处理中，污染负荷主要来自于高温蒸煮水和蒸煮压榨水，以上两类废水是典型的高油脂废水。由于油脂是抑制微生物生长代谢的重要因素之一，直接采用生化处理方式是不可行的，而废水中油脂一旦被脱除，废水的可生化性得到提高，可完全采用生化处理方式进行处理。

原水水质：根据企业提供水样，拟设定污水处理站的进水各项指标如下：

表1  进水水质表

出水水质执行《农田灌溉水质标准》（GB5084-2021）表1中旱地作物标准，具体如下：

表2  出水水质表

注：以上数据需经业主与有关部门认可后，方可用于最终设计。

第四章 工艺选择及说明

4.1 工艺选择

4.1.1工艺确定原则

本项目工艺的选择宗旨是：借鉴我公司已完成同类污水处理项目的经验，以及对其它相关同类行业污水处理工艺的考察、总结；结合现有污水处理工艺最新进展，采用投资省，占地少，有利于长期运行管理的工艺。即：

1、工艺先进成熟，运行可靠，出水稳定达标。

2、操作简单，运行稳定，便于维修管理。

3、在保证处理效果的前提下，尽量降低建设投资。

4、力求减少能耗和材料消耗，并降低运行费用。

5、力求处理站设施布局合理，整齐美观，体现绿色环保设施特点。

6、占地面积尽量减少。

4.1.2工艺流程选择

1.设计思路分析

1）预处理对悬浮物及大颗粒物质的去除是至关重要的；

2）原水水质B/C＞0.3比值较低，废水具有可生化性；

3）采用生化为主、物化为辅的组合处理工艺，去除废水中的污染物，使出水指标达到排放标准。

2.工艺分析

1）预处理工艺

格栅设置：废水处理前端设置格栅可以将废水中的大颗粒悬浮物进一步截留，避免影响后续处理工艺的效果。

沉淀池的作用是从废水中分离密度较大的无机颗粒。一般设在污水处理厂前端，保护水泵和管道免受磨损。

调节池：废水处理系统之前设调节池，用于进行水量的调节和水质的均合，以保证后续废水处理工艺的正常进行。调节池可设置曝气系统使废水更好的进行均质、均量且避免夏季由于水温较高发生水质腐臭现象。

2、混凝沉淀反应：生产废水的悬浮物及色度较高，含有大量的油脂和有机物杂质，由于密度比水大，可以采用物化絮凝沉淀。

2）好氧工艺

后续处理工艺选用好氧工艺，好氧生物处理系统是一种去除污水中有机物的经济而行之有效的方法，主要分为活性污泥法及生物膜法。

几种好氧生化系统比较见表1。

从上表可以看出，接触氧化法具有较明显的优点。因此，本工程选用接触氧化法作为生物好氧系统处理单元。

接触氧化法作用原理为：附着在填料上的好氧微生物，在溶解氧充足的条件下，吸附、分解、吸收污水中的有机污染物。老化的生物膜在水力冲击的作用下脱落并随水流出。选用适当的生化填料可使丝状菌在填料之间形成立体结构，大大增加了微生物与污水的接触面积，并且丝状菌对多数有机物具有较强的分解能力，从而提高了生化处理效率。接触氧化池均匀曝气，生物膜直接受到气流、水流的双重扰动，加速了生物膜的脱落与更新，使其保持较高的活性，而且能够克服堵塞现象。

接触氧化法主要具有以下特点：

①容积负荷高，处理时间短，节约占地面积。

②生物活性高。接触氧化池中，曝气装置设在填料下，不仅供氧充分，而且对生物膜起到了搅动作用，加速了生物膜的更新，提高了生物膜的活性。另外，曝气会形成水的紊流，使附着在填料上的生物膜可以连续、均匀地与水接触，避免了接触不均匀的缺陷。由于空气搅动，池内污水在填料间流动，增强了传质效果，提高了微生物代谢速度。

③微生物浓度高。一般活性污泥法的污泥浓度为2～3g/L，微生物在池中处于悬浮状态；接触氧化池中绝大多数微生物附着在填料上，单位体积内水中和填料上的微生物浓度可达到10～20g/L，由于微生物浓度高，利于提高容积负荷。

④污泥产量低，所需回流的污泥量低。与活性污泥法相比，接触氧化法的容积负荷高，但污泥产量不仅不高，反而有所降低。国内外的研究实验都证明，接触氧化法的污泥产量远低于活性污泥法。一般认为，污泥产量低是由于接触氧化池内溶解氧浓度高，微生物的内源呼吸进行的较充分，合成物质被进一步氧化；接触氧化池内的微生物食物链比较完全和稳定；生物膜中的厌氧层将部分生物膜分解，转化成甲烷和有机酸。这些都是减少污泥量的因素。接触氧化法由于微生物附着在填料上，生物膜的脱落和增长可以自动保持平衡，所以不需要污泥回流，给管理带来方便。

⑤出水水质好而稳定。在进水短期内突然变化时，出水水质受到的影响很小。在毒物和PH的冲击下，生物膜受影响小，而且恢复快。

⑥动力消耗低。除污水中含有大量活性物质以外，采用接触氧化法处理污水，一般能节省动力30%。这主要是由于在接触氧化池中有填料存在，起到切割气泡，增加紊动作用，增大了氧的传递系数，省去污泥回流，也使电耗下降。

⑦挂膜方便，可以间歇运行。接触氧化法处理生活污水时，一般不需要接入菌种，连续运转十几天就可挂膜。挂膜时宜接入菌种，运行数天后也可挂膜。

⑧不存在污泥膨胀问题。在活性污泥法中容易产生膨胀的菌种，如丝状菌，在接触氧化法中不仅不产生膨胀，而且能充分发挥其分解、氧化能力高的优点。接触氧化池内填料固定在水中，附着在填料上的丝状菌有较强的分解有机物的能力，具有立体结构，但沉降性能差，在接触氧化池中易随出水流出，因此不易产生污泥膨胀问题。

本着投资少、效益高，优先采用适合我国国情的最佳使用技术的原则，根据本项目污水产生量少，为减少土建施工费用，本项目拟采用“初沉+调节+混凝沉淀+水解酸化+接触氧化”的主体工艺进行污水处理，项目总体工艺流程如下：

图1 工艺流程图

工艺说明：

排放的废水进入调节池进行水量的均化调节，调节池废水进入混凝沉淀池，使水中的细小悬浮物聚集到一起，沉淀去除。

通过投加PAC、PAM来破坏胶体的细微悬浮颗粒在水中形成的稳定体系，使其聚集成有明显沉淀性能的絮凝体，然后形成沉渣加以去除，出水进入水解酸化池，污水在其内进行水解酸化，将难生物降解的大分子有机物分解为易于生物降解的小分子有机物，从而将废水中的有害物质转化为无害物质。

出水进入好氧池，在曝气状态下中大量繁殖的活性污泥中微生物以及硝化菌群、磷细菌，降解或吸附水中含碳、氨氮、磷有机污染物质，降低污染物指标。

好氧池出水流入沉淀池进行泥水分离，将污泥沉降下来，上清液经石英砂过滤和活性炭吸附后实现达标排放。

4.1.3各主要处理单元处理效果：

表1各处理单元效果预测表