屠宰废水处理工艺设计开题报告.doc

理工学院毕业设计开题报告题 目： 某屠宰厂废水处理工艺 学生姓名： 张洵之 学 号： 11L04031215 专 业： 给排水L112班 指导教师： 刘艳芳（讲师） 2015年 3月 20日开题报告填写要求1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于10篇（不包括辞典、手册）；4有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2010年2月26日”或“2010-02-26”。1 结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：屠宰行业每年可产生大约 6107 吨的污水，共带有 3104吨的化学需氧量。屠宰废水是一种典型的有机废水含有高浓度的生化需氧量（BOD）1.512105kg/l，化学需氧量（COD）385kg/l,氮、致病性病毒和细菌,寄生虫卵。这些特点，使屠宰废水具有非常容易造成污染的特性。因此，屠宰废水在其排放到受纳水体前必须经过处理，消除它对环境及人体健康的影响1关于国内外的屠宰场污水处理现状1.1 关于国内的屠宰场污水处理现状 自从上世纪九十年代中期经国务院批准决定对上市的生猪实行“定点屠宰、集中检疫、统一纳税、分散经营”的管理办法实施以来，各地的生猪定点屠宰场（点）设定运行发展速度相当的迅速。然而，对于目前在设定屠宰场（点）的运行过程中，也确实存在很多绝对不容忽视的问题，包括表现最为突出并急需解决的问题就是污水处理设施还很简陋，条件非常差的问题。就目前所掌握并了解的问题是有相当一部分的屠宰场（点）将污水肆意的排往露天，靠蒸发与地下渗透处理等最为简陋的处理方式；还有的直接排入下水道或附近河渠；还有的是集污水于小池，然后运往乡下的田地充当肥料。这些很不规范的处理方式都给环境造成了非常严重污染，亟待需要有一个规范的无害化处理工艺来解决。就目前来说最好的污水处理工艺就是配置现代化的污水处理设施，但是因其投资成本大、造价非常高，除了一些大中型屠宰厂、肉联厂可以采用实施外，一般较为小型的屠宰场，尤其是在乡（镇）建的屠宰场 ，因为这些企业的日屠宰量仅为几头或十几头，最多的也超不过百头，这也就造成了这些企业较难接受的现状。1.2关于国外屠宰场污水处理现状本文就发达国家中的德国的屠宰污水的处理境况进行陈述。在德国屠宰业所产生的污水量很大，污染程度也比较严重。从牲畜运输工具、屠宰场的清洗，到肉类的冲洗、降温和加工处理，还有工作人员的清洁卫生都需要用水。德国目前有大型屠宰企业300多家，每一屠宰企业日宰杀和加工量约20005000个宰杀单位（每个宰杀单位相当于1头猪或1/4头牛）。据德国联邦统计局提供的数据，2008年德国共宰杀牛385.1273万头、猪5484.7733万头、羊117.47万头、马9517匹。依据德国联邦环境局所做的概算，每宰杀和加工1头牛和1头猪所产生的污水分别为5001000升和100300升；1只鸡和鸭（宰杀重量1公斤）分别为510升和58升。污水处理流程大致为：将混有大颗粒或者固态物的污水送到过滤装置进行过滤，然后排入水池进行污泥沉淀，再进行脱（油）脂、浮选、中和、消毒，进入循环用水系统的水必须是无毒、无菌的清洁水。污水净化过程中的沉淀物进行浓缩、厌氧消化、脱水、干化，或焚烧（焚烧时产生的热量被用来供暖或发电），或制成肥料用于农业生产，或制成建筑材料。2 常见的屠宰场污水处理工艺2.1 好氧活性污泥法由大量繁殖的好氧微生物群落, 包括细菌、原生动物、藻类等，并吸附有有机物和无机物的絮状微粒组成。经预处理的污水与来自二沉池中返回的沉淀污泥一同进入曝气池，使用机械搅拌器或加压鼓风机对污水进行搅拌混合，使活性污泥中的微生物得到充足氧气，并在混合液中保持悬浮状态，与污水充分接触。使污水中有机物发生吸附、凝聚、氧化分解和沉淀，经过 4-8h 曝气处理后，混合液进入二沉池沉淀。上层液经氯制剂消毒后作为净化水排出；沉积污泥按 0.25-0.5的比例返回曝气池，剩余污泥可作肥料。据报道，在运行正常的活性污泥系统中，BOD5的去除率通常超过 90%。活性污泥法包括：推流式活性污泥法、完全混合活性污泥法、分段曝气活性污泥法、吸附-再生活性污泥法、延时曝气活性污泥法、深井曝气活性污泥法、纯氧曝气活性污泥法、氧化沟工艺活性污泥法、序批式活性污泥法。本课题决定使用序批式活性污泥法作为主要处理工艺之一现就其进行简要介绍。序批式活性污泥法（SBR），是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。尤其适用于间歇排放和流量变化较大的场合。在大多数情况下（包括工业废水处理），无需设置调节池；SVI值较低，污泥易于沉淀，一般情况下，不产生污泥膨胀现象；通过对运行方式的调节，在单一的曝气池内能够进行脱氮和除磷反应；应用电动阀、液位计、自动计时器及可编程序控制器等自控仪表，可能使本工艺过程实现全部自动化，而由中心控制室控制；运行管理得当，处理水水质优于连续式；加深池深时，与同样的BOD-SS负荷的其它方式相比较，占地面积较小；耐冲击负荷，处理有毒或高浓度有机废水的能力强。国能应用实例，中国上海的吴淞肉联厂的SBR污水处理设施是我国第一座SBR处理设施10。2.2 上流式厌氧污泥床工艺典型的第二代高效厌氧消化工艺。其主体是一个装有厌氧污泥的容器，在反应器的上部安装一个气-液-固分离装置（俗称三相分离器），分离器的上部是反应区，下部是沉淀区，根据污泥性状的不同，反应区又分为上部的悬浮污泥床和下部的污泥层。污水从下部进入反应器，通过污泥床和悬浮污泥层向上流动，与污泥充分接触，有机物分解产生沼气。大量的沼气上升时，将污泥托起，产生搅拌作用，气体从污泥床中突发性释放时，表面呈沸腾状态，沉淀性能较差的污泥颗粒或絮体，在气体的作用下形成悬浮污泥层。当消化液上升到分离器时，气体受折射板的折射作用折向气室而与消化液分离，其余的进入上部的沉淀区，受重力作用，泥水分离，上清液从沉淀区上部排出，污泥留在沉淀区下部，并通过斜壁返回反应器内。必须配套稳定塘处理技术。本课题决定使用该技术，其具有以下三个优点：1.有机负荷高，处理效果好；2.污泥颗粒化后增强了反应器对不利条件的抗性；3.不需搅拌和回流污泥的设备，节省投资和能耗理，用好氧处理设备去除残余的含碳有机物和氮、磷等物质10。2.3生物膜法在相同运行条件下，生物膜系统处理效果是要优于活性污泥系统的，其CODcr，BOD5和油脂去除率分别可达97%，99%和82，它的出水水质更可达到污水综合排放二级标准。同时在达到相同的污染物去除率时，生物膜系统的运行管理相对来说较为方便，并且活性污泥系统存在的一些问题也得到了克服，例如，污泥流失问题在该方法中是不会存在的，在达到脱氮效果的同时也不需要设置搅拌装置，污泥上浮现象也不存在。序批式生物膜法是生物膜法中的较为出色的代表，其具有良好的反硝化脱氮功能，水力条件好，抗冲击负荷强，生物浓度高，可适合世代时间较长的消化菌生长的多方优势。但序批式生物膜法对油脂、SS、色度的去除有限，故还需要设置除油脂池和滤柱等装置，造成建设成本提高10。2.4其它的好氧处理法在采用好氧生物法来处理有机污水时，需要为其提供足够的供氧量，但是对于传统的供氧方式来说，它根本不足以来满足较高浓度的有机污水对与氧气的需求。在上个世纪80年代的国外学者也就因此通过对深井曝气和生物接触氧化法各自的忧缺点的总结基础上，发明了压力生物接触氧化法。此法通过对反应器(压力生物器，配有空压机等压力装置)内的压力提高，来加快了氧的转移速率，达到满足较高浓度的有机污水对与氧气的需求的目的，所以这种方法很适合处理较高浓度有机污水（中浓度）。此法优点是具有很快地反应速度、设备和构筑物占地面积小、低廉的基建费用、简便的运行管理以及稳定的出水水质。例如：屠宰废水使用规模为25L的深井曝气设备进行处理时，最终的处理结果表明在最佳操作条件下曝气8h，CODcr,BOD5,悬浮物，动植物油平均去除率分别可达82-83，81.09，85.2，94.54。而处理费用估算仅为0.15元m3，可以说是相当低廉。较普通活性污泥法来说它的能耗也节约4050，占地更是节省了50，处理费用节省50以上，是一种高效率、低能耗的处理状况较佳的处理屠宰污水的方法。在适宜的污水水温以及温和的气候环境下，采用喜温好氧细菌处理屠宰污水效果较好运行温度维持在52时，CODcr去除率更是可达93以上10。2.5厌氧生物处理对于处理高浓度的有机污水来说，主要还是用厌氧生物处理法来进行处理。由于屠宰污水的水质特点，所以在屠宰污水的处理中可使用很多种改进了的厌氧法。另外与好氧法相比来说厌氧法在获得同样高的BOD5去除条件下，厌氧法还具有运行成本低，产生的淤泥少、稳定的出水水质、易脱水，占地面积小，操作方便，而且厌氧法处理污水还产生了甲烷，其可作为燃料再利用等显著优点。但由于屠宰污水中的悬浮固体及其油脂、脂肪浓度等特性对于常用的UASB，AF，ASBR等高效厌氧反应器可产生较大的影响。如果污水中含有的氨氮浓度也很高高，或者厌氧分解有机物过程产生的氨氮较多，就会导致出水水质达不到排放标准。各厌氧法优缺点见下表2.1表2.1各种厌氧生物处理的比较工艺名称有机负荷/（kgCODcrm-3d-1）COD去除率/%优缺点厌氧固定膜反应器885-95间歇操作起来很方便，但是如果有机负荷率过大，则它的去除效果就很是差强人意了。厌氧序批式反应器（ASBR)340污水在反应器里停留的时间对处理效果影响很大，时间长则处理效果良好，时间短则处理效果差强人意。膨胀颗粒污泥床（EGSB)反应器1568处理过程中产生的污泥里不会发生脂肪堆积的现象，但其对污水的处理效果在实际应用中就不太理想了。升流式厌氧污泥床(UASB)反应器1-589对CODcr去除率高，但对于只有一个UASB来说处理效果很难达到屠宰污水排放标准厌氧滤池（AF)2-381-84对水的冲击抵抗力很强，但与USBR相比则处理效果差强人意。双UASB回流反应器1.877-82与单个的UASB相比处理效果较为良好，但制造运行成本就不如单个的UASB了。3. 完善屠宰场污水处理技术的建议我国实行上市生猪定点屠宰、集中检疫、统一纳税、分散经营的管理办法以来，相关问题也随之而来，其中污水处理存在的问题就更加不容忽视。目前来说，最有效的屠宰场污水处理办法就是购买配备运用现代化处理技术技术的专业污水处理设备。此外在日常的屠宰运作中还应做到以下几点：1.在日常的生产中要做到废物废水每日清洁，力求污泥合理处理后可作为农作物肥料，尽早处理。2.生猪待宰栏、屠宰车间、废水处理系统上的卫生管理要加强，将恶臭气味排出量降到最低。3.建设相关污水处理系统，如生化池、化粪池、调节池等设施要从实际适用性出发，一切工作均要在完善的操作治理管理制度下进行，确保污水处理工作的有效正常进行。参考文献：1邹德恒.对小型定点屠宰场污水处理设施的探讨J.管理与观察，2008.2弓海鹏.屠宰场污水处理技术探析J.市场研究，2010，2.3杨光.屠宰场污水处理技术探析J.吉峰农业，2009.4陈红翔.银川市中水资源开发利用研究J. 水文.2008 (04)5陈海良.涟钢吨钢新水消耗分析及降耗对策J. 涟钢科技与管理.2008(03)6王素娜;庞冯秋;潘国营;孙纲.粉煤灰处理生活污水的试验研究J. 矿业快报.2008(08)7黄建浩;徐强;柳继平.污水处理厂施工优化J. 科技信息(科学教研).2008(24)8李鸿玮.天水市藉河水环境调查分析J. 时代教育(教育教学版).2008(06)9 Slaughterhouse wastewater treatment by combined anaerobic baffled reactor and UV/H2O2 processesJ. Weihua Cao, Mehrab Mehrvar.201010 屠宰场污水处理技术探析J.胡菲菲. 长江大学城市建设学院 2008.2. 本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段及途径本课题要为日宰生猪约3000头，日产废水1000m3的某屠宰厂，建设一座污水处理站，使处理后出水水质达到国家环保总局颁布的肉类加工工业水污染物排放标准（GB13457-92）一级标准。设计的进水水质：pH 6-9、COD 2200-2500mg/L、BOD5 1000-1200mg/L、SS 2000-2200mg/L、氨氮 90-100mg/L、动植物油类80mg/ L。设计的出水水质：pH 6.0-8.5、COD 80mg/L、BOD5 30mg/L、SS 60mg/L、氨氮 15mg/L、动植物油类15mg/ L。鉴于屠宰废水的固体悬浮物的数量较大，本课题拟采用机械格栅、气浮除油池的方式对废水做预处理，使用上流式厌氧污泥床工艺与活性污泥法这两项技术对预处理后的屠宰废水进行更高的处理，直到达到本课题设计的出水所要求的标准。工艺流程如图1所示图1流程示意图指导教师意见：该同学能够利用所查阅的文献资料对屠宰废水特点和处理技术现状进行系统的总结，综述条理较为清晰，体现了学生对任务书的理解，并为屠宰废水的处理设计和开展提供理论支持。同时，根据任务书的要求，该生针对设计题目制定了初步的设计方案与思路，设计方案与思路较为合理，工作量较适中，通过一段时间的设计、计算与绘图，相信学生最终能按时按量完成本设计。指导教师： 刘艳芳 2015年3月31日