环保在线
技术文章
食品肉类制品废水处理装置
阅读：32431 发布时间：2020-10-29
食品肉类制品废水处理装置
一、概述
1.1、工程概况
肉类制品在加工和生产过程中排放污水的主要来源为：圈栏冲洗；剖解车间排放的含肠胃内容物的污水；炼油车间排放的油脂污水；地面冲洗水等。污水中含有大量的血污油脂、毛皮、碎肉骨屑、内脏杂物、未消化的食物以及粪便等污染物，悬浮浓度较高，水呈红褐色并有明显的腥臭味，是一种典型的有机污水。污水中一般不含有重金属、有毒化学物质、蛋白质及油脂，含盐量高。
本处理系统针对肉类生产污水的特点，采用物化+A2O+混凝沉淀处理工艺，处理后出水水质达到国家《肉类加工工业水污染物排放标准》（GB13457-92）一级排放标准。
根据本废水的特点及现场实际情况，本方案对现有污水处理站进行改造，采用“物化+生化”相结合的处理工艺，主要为“格栅+隔油调节+A2O+二沉+消毒” ，新建设施结合原有构建筑物的实际情况予以改造利用，使本改扩建工程发挥zui大的处理作用。处理后水质达到《肉类加工工业水污染物排放标准》（GB13457-1992）中的一级排放标准。
1.2、设计依据
-《中华人民共和国环境保护法》（1989年12月）
-《中华人民共和国水污染防治法》（1984年5月）
-《中华人民共和国水污染防治实施细则》（1989年7月）
-《肉类加工工业水污染物排放标准》（GB13457-1992）
-《污水综合排放标准》（GB8978-1996）
-《室外排水设计规范》（GBJ14-87（1997版））
-《工业企业厂界噪声标准》 （GB12348-90）
其余各专业规范等
同类行业同规模水质资料；
原有废水处理站的设计资料。
1.3、设计原则
1.3.1、贯彻执行国家有关环境保护的政策，按照国家颁布的有关法规、规范及标准进行设计。
1.3.2、充分利用已有的工程条件，使新建部分与已有工程紧密衔接。
1.3.3、根据设计进水水质和排放标准的要求，改造部分污水处理选用工艺技术，处理效果好，操作管理简单，运行稳定可靠，占地面积少，工程投资省和运行费用低的方案。
1.3.4、选用性能可靠、效果好，能耗低的国内设备。
1.3.5、设计充分考虑二次污染的防治，力求噪声低、基本无异味，不影响周围环境。
1.3.6、自动化控制程度高，降低劳动强度。
1.4、设计范围
肉类加工工业水处理站，工程界内的工艺管道、设备、土建、电气仪表及公用工程设计、施工、安装及开车调试，不包括废水的收集管网及废水排出界区外排水管网以及工程相关的检测、验收工作。
二、工程规模与水质工程u与水质
2.1、服务区域
肉类加工工业水处理系统项目。
2.2、工程规模
根据业主提供参数，该肉类加工工业水处理项目总水量为3000m3/d，折合125m3/h。
2.3、设计参数
2.3.1、污水性质：肉类加工工业水
2.3.2、污水水量：3000m3/d，折合125m3/h。
2.3.3、污水水质及处理要求：
根据用户提供水质报造，本设计按常规处理工艺进行设计，出水水质达到肉类加工业水污染物排放一级标准。
项目指标 | 进水水质 | 出水水质 |
CODCr | 2000mg/l | ≤80mg/l |
BOD5 | 1000mg/l | ≤30mg/l |
SS | 1000mg/l | ≤60mg/l |
PH | 6-10 | 6-8.5 |
NH3-N | 120mg/l | ≤15mg/l |
动植物油 | 200mg/l | ≤15mg/l |
大肠杆菌群数 | 18×104个/L | ≤5000个/L |
三、废水处理工艺流程
3.1、处理工艺选择
肉类加工工业水含有大量的污血、油块和油脂、毛、肉屑、骨屑、内脏杂物、未消化的食物和粪便等污染物，带有令人不适的血红色和使人厌恶的xuexing味。
肉类加工工业水是一种高浓度有机污染废水，成分复杂。肉类加工工业水具有以下特点：
1、具有一定血红色，主要是由猪血造成；
2、具有xuexing味，主要是由猪血和蛋白质分解造成；
3、含有大量的悬浮物，主要由zhumao、肉屑、骨屑、内脏杂物、未消化的食化和粪便等形成；
4、含有较高动物油脂；
5、含有大量大肠杆菌。
根据废水特点及处理出水要求，该废水处理工艺采用物化+生化处理工艺是必需的。废水CODcr与色度较高，废水中油脂浓度超过40mg/l时，油脂粘附于生物膜表面，阻断废水与生物膜的接触，使生化去除效率下降；废水中含有的大量zhumao、肉屑、骨屑、内脏杂物、未消化的食化和粪便等也不易生化，因此该废水必需采取必要的预处理及物化处理，尽量降低进入生物处理构筑物的悬浮物和油脂含量，再进行生化处理，确保生化处理的正常运行。
3.2、处理工艺流程：
3.3工艺简介
由于肉类加工工业水中含有一定量的大块漂浮物（血污、毛皮、碎肉、内脏杂物等污染物等），因此先用格栅予以拦截下来，以保证后续设备的正常运行。
格栅出水后自流进入隔油沉淀池，隔油沉淀池采用平流式结构，既能去除漂浮的油脂、油块，又使大部分不溶于水、密度大于水的杂质沉淀下来。隔油沉淀池内设一台行车式提靶撇油刮泥机。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。
隔油沉淀池上部设有浮油及集渣池，底部设一台潜污泵排泥。
隔油沉淀池出水自流进入调节池，作用是均化水质、水量和PH调节。
调节池中的污水用泵抽吸到气浮池内，进行固液分离处理。在泵后投加混凝剂，利用管道混合器混合，废水经混凝后自流进入分离室分离。气浮可去除绝大部分SS、色度CODcr、及部分BOD5。
气浮池出水自流进入厌氧池进行生化处理。通过厌氧反应后废水中溶解的有机物比例显著增加，值提高，CODcr/BOD5有利于难降解有机物的去除。废水经厌氧后自流进入缺氧池处理，进一步去除难降解有机物值。缺氧CODcr/BOD5处理后废水自流进入好氧池处理，经生化处理沉淀后达标排放。
3.4、本方案中主要污染物的去除措施
CODcr/BOD5的去除：通过厌氧消化、生物降解法达到去除CODcr/BOD5的目的。
SS的去除：主要通过沉淀达到去除SS的目的。
NH3-N的去除：主要通过生化时的消化及反消化作用达到去除NH3-N的目的。但由于本工程NH3-N含量相对较高，在进水水质偏高及温度偏低时出水的NH3-N含量会略高于排放标准，此时超标部分通过化学来去除。因此在生化池后设置混凝沉淀池，剩余的氨氮通过投加MgCl2和NaH2PO4, 生成难溶复盐MgNH4PO4·6HzO(简称MAP)结晶，通过重力沉淀，使之从废水中分离。
动植物油的去除：主要通过隔油沉淀池达到去除动植物油的目的。
大肠杆菌群的去除：通过消毒去除。
四、污水处理工程设计
4.1、单体及设备说明
4.1.1、格栅
为防止毛皮、碎肉、内脏杂物等大颗粒杂质进入隔油沉淀池沉积在其后设置二台旋转细格栅，其规格为WGS-500A，栅隙3mm，功率0.75kW，进一步去除悬浮物，以保证后续设备的正常运行。格栅井设计尺寸为3×0.55×2.5m。栅渣定期清除，作垃圾处理。
4.1.2、隔油沉淀池
隔油沉淀池采用平流式结构，该池的设置主要是强化预处理的作用，其功能主要有以下两个方面：
一、隔除水中的浮油、浮渣，减轻后续处理负荷。
二、沉淀大部分不溶于水、密度大于水的无机颗粒杂质，有效保证污水提升泵不堵塞卡死，大大延长了提升泵的使用寿命，同时便于沉积物的清理工作，延长后续调节池的有效容积。
隔油沉淀池设计停留时间HRT=2.7h，有效容积V有效=338m3（L×W×H=24m×3.5m×4.5m，有效水深4m），采用钢筋混凝土结构，上部设有浮油收集装置。
隔油沉淀池内设一台行车式提靶撇油刮泥机。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，底部设置一台潜污泵排泥至污泥浓缩池。浮油撇入集渣槽内，底部污泥由一台潜污泵送至污泥浓缩池中。两台潜污泵型号25WQ7-8-0.55，流量Q=7m3/h，扬程H=8mH2O，功率N=0.55kW。
4.1.3、调节池
由于排水的周期性与水质的不均匀性，来自各时的水质、水量均不一样，一般高峰流量为平均处理量的2～8倍，因此为保证后续处理设施的正常运行和达到设计的出水水质，同时调节水量和均化水质，所以设计一调节池。
调节池设计停留时间HRT=10.0h，有效容积V有效=1250m3（L×W×H=24m×15m×4.5m，有效水深3.5m），采用钢筋混凝土结构。
设置二台排污泵提升污水至后续处理系统，型号为125WQ130-15-11，流量Q=130m3/h，扬程H=15mH2O，功率N=11kW。
4.1.4、气浮池
浮选就是利用高度分散的微气泡作为载体去黏附废水中的污物，使其随气泡升到水面而加以去除（通过刮渣机）。浮选法一般适用于去除水中的疏水性颗粒，对于亲水性颗粒可以加入浮选剂改变颗粒的亲水性能，增大润湿角的办法同样可用浮选法分离。因而浮选法广泛的用于炼油、造纸、纺织、印染、电镀、金属加工、食品加工等行业的废水处理。
在废水处理工程中常用的浮选法按气泡生产方式可分为：充气浮选、溶气浮选及电解法浮选。充气浮选能耗很低，但由于微气泡直径大因而渣水分离不明显，电解法浮选技术尚不完善，目前使用zui多的为溶气式浮选。但溶气式浮选长期使用有能耗高、易堵塞等缺点，为此本工程采用曝气机进行浮选处理，气浮装置主要部件采用旋切式曝气机是利用旋切式叶轮在高速旋转下产生抽真空作用，吸入空气及回流水并完成有效的气水混合及混合相的切割，从而产生大量的细微气泡。微气泡zui小直径达0.5微米，大部分气泡直径在10～300微米之间，使其粘附于杂质絮粒上，造成杂质絮粒整体比重小于水的状态，并依靠浮力使其上浮至水面，从而获得固液分离的方法，在工艺中主要去除水中的悬浮物及悬浮油。
综上所述，旋切式气浮和溶气式气浮比较有以下优势：
a 地较小，不需溶气罐、空压机等；
b 费用低，溶气式气浮需要25％回流比水量，也就是说旋切式气浮另外可节约25％的能量消耗；
c 无噪声污染，而空压机噪声较大；
d 管理方便。溶气式气浮的空压机、溶气罐为压力容器；
e 自动化程度高，不需调试，而溶气式气浮的溶气水比例较难控制；
f 经过现场试验：处理效果远远超过溶气式气浮。
g 腐蚀性能好，旋切装置为不锈钢，使用寿命长。
在气浮池前设置一套加药系统，在提升泵泵后加药。投加混凝剂，药剂选用聚合氯化铝（PAC），设计PAC加药量为50ppm。加药系统与提升水泵联动，自动开停。
气浮池主要有四个部分组成：加药凝聚、旋切式曝气器、气浮反应池、及电器控制组成。污水由泵从调节池抽向折板聚凝池，使污水得到充分聚凝。通过加药混凝的污水进入分离室中，
气浮池采用钢筋混凝土结构，设计表面负荷为2.8m3/m2.h，有效容积V＝90m3。设计尺寸为: L×W×H=9m×5.0m×2.5m
配套溶气水泵型号为：80FP-G,N=11KW,流量为：45m3/h。
刮沫电机功率：0.55kw。
4.1.5、生化处理
生化处理采用A2O法处理工艺。由于废水中有机物浓度较高，且含有大量大分子污染物，直接采用好氧处理会使处理效率偏低。生化处理前段采用厌氧处理工艺，利用厌氧反应可使肉类加工工业水中大分子难降解有机物转化为水分子易降解的有机物，出水的可生化性能得到改善，这使得好氧处理部分的停留时间小于传统处理工艺。与此同时，悬浮物被水解为可溶性物质，使污泥得到稳定处理。
厌氧池出水自流缺氧池内，通过无机氧化物中的氧替代分子氧进行生物氧化作用，进一步将有机物分解，并通过反硝化作用去除氨氮。
利用活性污泥法处理肉类加工废水在技术上很成熟，国内外应用普遍，都取得较理想的效果。
活性污泥法是由曝气池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排除系统所组成。缺氧池出水进入曝气池，通过曝气设备充入空气，空气中的氧溶解入污水使活性污泥混合液产生好氧代谢反映。曝气设备不仅传递氧气进入混合液，且使混合液得到足够的交办而呈悬浮状态。这样，污水中的有机物、氧气同微生物能充分接触反应，在微生物的新陈代谢功能的作用下，污水中有机污染物得到去除，污水得到净化。
由于污水的生化性比较好，采用成熟的活性污泥法处理较合理。该工艺具有容积负荷高，耐冲击负荷能力强，不易产生污泥膨胀，运行稳定，操作管理方便，运行费用低等优点。水中呈溶解态、胶体态的有机成份在此能得到zuidachengdu的降解。
★A2O工艺具有如下特点：
（1）、具有多种净化功能，可有效去除有机污染物。
（2）、duichong击负荷有较强的适应能力，出水水质好且稳定，动力消耗相对较低。
（3）、操作简单、运行方便、易于维护管理。
（4）、污泥产生量少，污泥颗粒大，易于沉淀。
好氧池中采用半软性填料，填料采用DLZHTL-150型组合式PP（聚丙烯）材料，比表面积800m2/m3，其比表面积大，水流特性*，不易堵塞，表面易挂膜，有利于提高生物膜的活性与生物量。好氧池采用微孔曝气软管，使污水在池内不断循环，确保污水与生物膜充分接触。曝气器采用可变孔曝气软管，规格为Ф65，气孔密度为1800-1900（个/米），氧的转移率达20％以上，设计供气量为3m3/m.h,氧的利用率比一般的曝气装置高2～3倍。
曝气处理后硝化液回流至缺氧池进一步脱氮，在缺氧菌的作用下，使污水中的硝酸盐和亚硝酸盐还原成N2和H20，曝气池是一种活性污泥法的生物处理装置，通过低噪音的鼓风机提供氧源，通过放置填料，鼓风曝气，设回流系统，对、氮BOD5、磷的去除有显著的效果。
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，先有亚硝酸菌将氨氮转化为亚硝酸盐：
（亚硝酸菌）
NH4+＋1.5O2 NO2－＋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 NO3－
总的反应为：
NH4－＋2O2 NO3＋2H＋＋H2O
以上反应在好氧段内进行，在厌氧段，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
NO3－＋有机物 N2 ＋N2O＋OH
该系统的除磷原理：
厌氧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。
厌氧池设计停留时间HRT=2.3h，有效容积V有效=288m3（L×W×H=12.5m×5.5m×4.5m，有效水深4.2m），采用钢筋混凝土结构。
缺氧池设计停留时间HRT=4.6h，有效容积V有效=575m3（L×W×H=12.5m×11m×4.5m，有效水深4.2m），采用钢筋混凝土结构。
好氧池：
设计停留时间HRT=14.7h，有效容积为V有效=1838m3（L×W×H=33m×13.5m×4.5m，有效水深4.2m），采用钢筋混凝土结构。
设置二台回流泵把好氧池出水进行硝化液回流，至前级水解池中，回流比为～200％。型号为150WQ150-10-7.5，流量Q=150m3/h，扬程H=10mH2O，功率N=7.5kW。
4.1.6、混凝沉淀池
混凝沉淀池采用斜管形式，生化后的污水先和脱氮药剂进行混合反应，然后流入斜管沉淀池进行固液分离，主要沉降生化池中脱落的生物膜及部分细小的悬浮物质及脱氮反应产生的MgNH4PO4·6HzO晶体。斜管沉淀池利用浅层原理，采用异向流斜管沉淀池形式，具有停留时间短，沉淀效率高，占地面积省，维护工作量少等优点。斜管填料采用无变形斜管填料，具有抗变形、使用寿命长等优点，填料安装角度60°。由于沉淀的对象主要为SS，在沉淀过程中介质处于流动状态，同时沉淀斜管表面比较光滑，因此不会造成斜管沉淀池的堵塞，保证了沉淀池的正常运行。
斜管填料采用PVC材质的斜管，孔径为φ50，斜长1m，安装角度为60°。
斜管沉淀池的底部设置集泥斗,集泥斗中的沉淀污泥采用污泥泵排泥至污泥池中,
斜管沉淀池设计表面负荷为1.9m3/m2.h。设计停留时间为2h，有效容积为250m3,沉淀池采用钢筋混凝土结构，尺寸为Ф10×4.5m。有效水深3.5m，
当进水水质偏高时，混凝沉淀池与原水力漩流澄清池进行并联运行，从而进一步保证了出水水质达到排放标准。
4.1.7、消毒系统
因污水中含有大量的病菌、病毒等，故设计消毒池一座，污水经过消毒后可杀死水中的大肠杆菌，污水zuihou消毒措施采用固体氯片直接接触溶解的消毒方式。由于消毒氯片具有饱和溶解的特点，因此能根据处理水量的变化情况而自动改变加药量，消毒后的处理水即可达标排放，并能满足冲洗车间场地和绿化用水。
消毒池采用钢筋混凝土结构，规格为7×4×3.5m，有效水深3m,有效容积84m3，消毒池设计停留时间40分钟。
4.1.8、污泥处理系统
污水处理系统中产生的浮渣和生物污泥通过自流或用污泥泵打入污泥浓缩池，在此污泥进行浓缩，上清液回到调节池，浓缩后的污泥汇集至污泥斗，污泥斗底设置污泥管，然后通过污泥处理间的螺杆泵抽吸至污泥处理间进行压滤脱水。干污泥定期拉走处理，脱出的废水回到调节池。
污泥池采用传统的重力浓缩加脱水的工艺。污泥浓缩池有效容积91m3，建2座，污泥脱水采用带式压滤机进行压滤，型号规格：PDL-1000，单机处理能力3－5m3/h，功率N=1.5kW，滤带宽度B=1.0m，进泥含水率97.5%~～98.5%，泥饼含水率70%～~80%，每日产泥9.2T/d。污泥浓缩脱水过程中仍须投加高分子混凝剂(PAM)，投加量为污泥干重的3‰，每日产干泥2.3T/d。
污泥浓缩池采用钢筋混凝土结构，建2座，尺寸为4.5×4.5×5m，污泥池设计固体负荷为60kg/m2.d。
4.2、整改系统微机控制操作设计说明
4.2.1、操作设计特点
为保证本肉类加工工业水处理项目污水处理过程的可靠性和连续性，提高污水处理运行管理的自动化水平，本工程控制系统采用可编程控制器(PLC)，自动化程度高。
控制方式
工艺设备的控制分为两级：
diyi级是PLC根据预定控制程序和现场实际情况，实行自动控制，无需人为干预 （自动）。主要控制原水提升泵、加药系统、气浮装置、刮渣机、沉淀池排泥、压滤系统、风机、污泥回流系统等，能使该系统在24小时内全自动运行。
1、行车式提靶撇油刮泥机
行车式提靶撇油刮泥机根据现场调整运行速度及工作周期。
2、提升泵
污水提升泵采用WQ系列无堵塞潜水排污泵。该泵具有结构紧凑、体积小、噪声小、节能*，能有效通过直径为泵口径约50%的固体颗粒等优点。调节池水泵采用两台，分工作泵和备用泵；水泵的启动受调节池浮球控制，浮球开关由全密封的玻璃结构的水银构成，外部的泡沫塑料作载体，浮球根据调节池液位分三只，受控制柜控制。水泵型号为125WQ130-15-11，流量Q=130m3/h，扬程H=15mH2O，功率N=11kW。
3、加药系统、气浮装置、刮渣机
加药系统、气浮装置、刮渣机与提升泵联动，自动控制。
4、沉淀池排泥
沉淀池污泥采用污泥泵定时排泥方式。
5、硝化液及污泥回流泵
硝化液及污泥回流泵与提升泵联动，自动控制。
6、风机
风机采用三叶罗茨风机，系统工艺中共采用两台风机；生化供氧风机型号为BK7018，风量为31.1m3/min,功率为35.7kW。
7、全系统工作程序
（1）、当调节池污水液位在开泵水位以下，风机1保持停两小时开半小时状态，且两台水泵都不能启动。
（2）、当调节池污水液位在开泵水位以下，停泵水位以上时，手动能启动水泵1和水泵2。
（3）、当调节池污水液面在报警水位以下时，风机1、风机2在24小时之内互换工作，水泵不间断运行，直至污水液位降至停泵水位以下后停机，两台风机交换工作。（按累计时间计算）
（4）、当调节池污水液面超过报警水位时，显示报警，如果水泵1坏，检修时用手动由水泵2代替水泵1工作。
（5）、化学除氨氮加药系统根据出水中的氨氮含量进行人工控制。
由于微机控制系统具备以上功能和特点，使废水处理系统在24小时内全自动运行，实现了“无定岗，懒汉式”管理，既节省人力，又节约能源，并保证污水处理达到设计标准。
第二级就是手动控制，当把相应控制柜上的“手动/自动”选择开关打到“手动”时，各设备实现手动操作。手动控制优先级zuigao，此时，PLC控制被屏蔽，现场设备可在就地控制箱或控制柜上实现开、停等人工操作。此种模式主要是用在设备安装阶段的单台调试或PLC故障时的操作。
4.3、建筑结构设计说明
4.3.1、建筑结构说明
格栅井、隔油沉淀池及调节池采用敞口埋地设置，池顶标高为0.10m，气浮池、厌氧池、好氧池、沉淀池、消毒池及污泥浓缩池均采用半埋地设置。
其它技术规范：
做C30抗渗S6级砼试验及报告。因地下水位较高，必须做好抗浮措施。
在施工过程中，只允许留置水平施工缝，施工缝必须留置“凹凸”缝，加遇水膨胀橡胶条。因地理位置受限，做好对铁路及其他建筑物的安全保护措施。
污水处理池地上池壁部分应做装饰处理，并做聚氨脂涂膜防水: 地下池池壁部分应用防水沥清做防水处理。整个污水处理站应综合考虑，做硬化处理，并符合业主的要求。污水处理构筑物均采用钢筋混凝土结构，混凝土标号C25。
