沈阳双汇屠宰与肉类加工废水处理工艺研究及应用 118页

'硕士研究生学位论文沈阳双汇屠宰与肉类加工废水处理工艺研究及应用ResearchandApplicationofWastewaterTreatmentinSlaughteringandMeatProcessingEnterprisesinShenyangShuanghuiCompany研究生：崔宸指导教师：李亚峰教授学科领域：环境工程二〇一五年十二月 分类号：学校代码：10153UDC：密级：公开硕士学位论文沈阳双汇屠宰与肉类加工废水处理工艺研究及应用作者姓名：崔宸入学年份：2013年9月指导教师：李亚峰教授学科专业：环境工程申请学位类别：工程硕士作者所在单位：市政与环境工程学院论文提交日期：2015年11月论文答辩日期：2015年12月学位授予日期：2016年1月答辩委员会主席：潘俊答辩委员会组成：潘俊陈欣魏炜李军徐厚生论文评阅人： 声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下独立完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我共同工作过的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解沈阳建筑大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权沈阳建筑大学（或其授权机构）可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库并通过网络提供检索、浏览。（如作者和导师同意论文交流，请在下方签名；否则视为不同意。）作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：不限□半年□一年□一年半□两年□作者签名：导师签名：日期：年月日期：年月 硕士研究生学位论文摘要I摘要近年来，伴随着我国屠宰及肉类加工行业快速发展的同时，随之而来的是屠宰及肉类加工废水污染问题的日益加剧。屠宰及肉类加工过程产生的废水量较大，污水中含有大量的肉渣、油污和血水等，有机物、氨氮、油等浓度很高，处理难度较大，一般的处理工艺很难使这类水达标排放。本研究的目的是为沈阳双汇食品有限公司屠宰及肉类加工废水的处理提供切实可行的工艺方案，并对各工艺单元进行设计，确保该公司屠宰及肉类加工废水达标排放，减轻水环境污染。以沈阳双汇食品有限公司屠宰及肉类加工废水为研究对象，对预处理+生化组合工艺处理屠宰及肉类加工废水开展研究。通过类比和实验验证的方法，优选出沈阳双汇食品有限公司屠宰及肉类加工废水的处理工艺，并进行工程设计。研究内容包括污水处理水量、水质的确定与分析；污水排放标准的确定；污水处理工艺比选与实验验证；工艺参数优化及工艺设计等。通过对屠宰及肉类加工行业废水水量、水质的特点的分析，结合沈阳双汇食品有限公司生产工艺，参照双汇公司其他城市屠宰及肉类加工废水的水量、水质，确定沈阳双汇食3/d，设计进水水质COD、BOD品有限公司屠宰及肉类加工废水处理水量规模为6000m5、SS、TN、氨氮、动植物油脂及pH值分别为4000mg/L、2000mg/L、3000mg/L、240mg/L、170mg/L、600mg/L及6～9。设计出水水质为：COD=300mg/L、BOD5=250mg/L、SS=300mg/L、TN=50mg/L、氨氮=30mg/L、动植物油=60mg/L，满足《辽宁污水综合排放标准》（DB21/1627-2008）和《肉类加工工业水污染物排放标准》（GB13457-1992）的要求，处理后达标的水排入沈北新区蒲河北污水处理厂。通过比选和实验验证，最终决定采用“隔油沉淀池+气浮+水解酸化+A2/O生物处理工艺+二氧化氯消毒”的处理工艺方案。隔油沉淀池+气浮预处理工艺能够有效去除动植物油和SS，对有机物也会有一定的去除。水解酸化+A2/O生物处理工艺能够有效去除有机物和氨氮。设计计算和实验验证的结果表明，该处理工艺能够满足设计出水水质的要求。采用隔油沉淀池+气浮+水解酸化+A2/O生物处理工艺+二氧化氯消毒处理工艺处理沈阳双汇食品有限公司屠宰及肉类加工废水，对有机物、氨氮等均有良好的处理效果，出水水质能够达到《辽宁污水综合排放标准》（DB21/1627-2008）及《肉类加工工业水污染物排放标准》（GB13457-1992）标准。该工艺耐冲击负荷能力强，处理效果稳定，适用于屠宰及肉类加工废水的处理。关键词：屠宰及肉类加工废水；有机物；氨氮；气浮；A2/O生物处理工艺 II摘要硕士研究生学位论文 硕士研究生学位论文AbstractIIIAbstractInrecentyears,slaughteringandmeatprocessingindustryisdevelopingrapidly,thepollutionofitisalsoincreasing.Alargenumberofwastewaterisgenerated,alotofmeatresidue,oilandbloodarecontainedinit,organism,ammonianitrogenandoilareinhighconcentrations,thewastewaterisdifficulttodealwith,thewatercanhardlymeetthedischargestandard.ToprovideafeasibleprocessschemeforShenyangShuanghuiFoodCo.istheaimofthisstudy,designeachprocessunittoensurethewastewaterfromslaughteringandmeatprocessingindustrycanmeetthedischargestandardandreducethewaterpollution.SlaughteringandmeatprocessingwastewaterinShenyangShuanghuiFoodCo.istheobjectofthisresearch,thetreatmentofslaughteringandmeatprocessingwastewaterfrompretreatment+biochemicalprocessisresearched.Throughthemethodofthesimulationandexperimentalverification,optimizingthetreatmentofslaughteringandmeatprocessingwastewaterfromShenyangShuanghuiFoodCo.anddesigningtheengineering.Theresearchincludstheyieldofwastewater;thedeterminationandanalysisofwaterquality;thedeterminationofwastewaterdischargestandard;thecomparisonandexperimentalverificationofwastewatertreatmenttechniqueandoptimizationanddesignofprocessparameters.Throughtheanalysisofquantityandqualityofwastewater,combiningwiththeproductionprocessofShenyangShuanghuiFoodCo.,withreferencetoquantityandqualityofwastewaterfromothercities,determinethetreatmentscaleofwastewateris6000m3/d,COD,BOD5,SS,TN，ammonianitrogen,animalfatsandpHofinletwaterqualityare4000mg/L、2000mg/L、3000mg/L、240mg/L、170mg/L、600mg/Land6～9.ThequalityofeffluentwaterareCOD=300mg/L、BOD5=250mg/L、SS=300mg/L、TN=50mg/L、ammonianitrogen=30mg/L、animalfats=60mg/L,meettheIntegratedWastewaterDischargeStandardofLiaoning(DB21/1627-2008)andmeatprocessingindustrialwaterpollutantdischargestandard（GB13457-1992）,thewatermeetsthedischargestandarddischargedintoPuhebeisewagetreatmentworkinShenbei.Throughthecomparisonandexperimentvalidation,finallydecidedtoadoptthetreatmentprocessschemeof‘draintank+airflotation+hydrolyticacidification+A2/Obiologicaltreatmentprocessandchlorinedioxidedisinfection’.TheanimalandplantoilandSScanberemovedeffectivelybyoilseparationtank+gasfloatingpretreatment,theorganicmattercanalsoberemoved.Organicmatterandammonianitrogencanberemovedeffectivelybyhydrolyticacidification+A2/Obiologicaltreatmentprocess.Designcalculationandtheexperimentresultshowthatthequalityofwaterfromthetreatmentcanmeetthedischargestandard.Theoilseparationtank+airflotation+hydrolyticacidification+A2/Obiologicaltreatmentprocess+chlorinedioxidedisinfectionprocessinShenyangShuanghuiFoodCo.treattheslaughteringandmeatprocessingwastewatercanmakeagoodtreatmenteffectoforganicmatterandammonianitrogen.ThequalityofeffluentwatercanmeettheIntegratedWastewaterDischargeStandardofLiaoning(DB21/1627-2008)andmeatprocessingindustrialwater IVAbstract硕士研究生学位论文pollutantdischargestandard（GB13457-1992）.Theprocesshaveastrongresistancetoshockloadingandastabletreatmenteffect,itcanbeusedinslaughteringandmeatprocessingwastewatertreatment.Keywords:Slaughteringandmeatprocessingwastewater;Organicmatter;Ammonianitrogen;Airflotation;A2/Obiologicaltreatmentprocess 硕士研究生学位论文目次I目次摘要..............................................................................................................................................IAbstract..........................................................................................................................................III第一章绪论...................................................................................................................................11.1课题的背景.......................................................................................................................11.1.1课题所依托的实际工程.........................................................................................11.1.2课题的背景.............................................................................................................11.1.3课题的目的和意义.................................................................................................21.2本课题在国内外研究现状及发展趋势...........................................................................21.2.1屠宰及肉类加工废水的来源及危害.....................................................................21.2.2屠宰及肉类加工废水处理技术国内外研究与应用现状.....................................51.3研究的内容及技术路线...................................................................................................91.3.1研究内容.................................................................................................................91.3.2研究方案及技术路线.............................................................................................9第二章水质特点分析与处理规模确定.....................................................................................132.1项目概况及自然条件.....................................................................................................132.1.1项目概况...............................................................................................................132.1.2地形地貌...............................................................................................................142.1.3气候条件...............................................................................................................142.1.4水文条件...............................................................................................................152.2污水量预测及处理规模确定.........................................................................................152.2.1污水量预测...........................................................................................................152.2.2设计规模确定.......................................................................................................172.3废水水质的预测及分析.................................................................................................172.3.1废水水质的预测...................................................................................................172.3.2废水水质特点分析...............................................................................................182.4出水水质的确定.............................................................................................................192.5水质处理程度.................................................................................................................192.6本章小结.........................................................................................................................19第三章处理工艺比较与选择.....................................................................................................213.1预处理工艺选择.............................................................................................................213.1.1粗、细格栅...........................................................................................................213.1.2隔油沉淀池...........................................................................................................223.1.3气浮.......................................................................................................................23 II目次硕士研究生学位论文3.1.4预处理工艺的总效果...........................................................................................253.2生物处理工艺选择.........................................................................................................253.2.1污水生物处理方案初选.......................................................................................263.2.2SBR工艺与A2/O工艺技术比较.........................................................................263.2.3SBR工艺与A2/O工艺的技术经济比较.............................................................303.3消毒工艺选择.................................................................................................................313.4污水处理工艺确定.........................................................................................................333.5污泥处理工艺选择.........................................................................................................353.6本章小结.........................................................................................................................36第四章A2/O工艺处理双汇屠宰与肉类加工废水的验证试验................................................374.1试验装置与设备.............................................................................................................374.2接种污泥及进水水质.....................................................................................................384.3分析项目及检测方法.....................................................................................................394.4A2/O工艺的启动.............................................................................................................394.5混合液回流比变化对A2/O工艺系统的影响...............................................................404.6水力停留时间变化对A2/O工艺系统的影响...............................................................424.7气水比变化对A2/O工艺系统的影响...........................................................................434.8污泥回流比变化对A2/O工艺系统的影响...................................................................454.9A2/O工艺系统的稳定运行效果.....................................................................................464.10本章小结.......................................................................................................................48第五章设计参数优化及工艺设计.............................................................................................495.1污水处理站总体设计.....................................................................................................495.1.1污水处理站站址的确定.......................................................................................495.1.2污水处理站总体布置...........................................................................................505.2粗格栅及提升泵房.........................................................................................................505.2.1粗格栅及提升泵的选型.......................................................................................505.2.2粗格栅及提升泵房设计.......................................................................................515.3细格栅及隔油沉淀池.....................................................................................................525.3.1细格栅的选型.......................................................................................................525.3.2细格栅及隔油沉淀池设计...................................................................................525.4气浮及调节池.................................................................................................................535.4.1气浮机的选型.......................................................................................................535.4.2气浮及调节池设计...............................................................................................545.5水解酸化池.....................................................................................................................545.6A2/O生化反应池.............................................................................................................555.7配水井及回流污泥池.....................................................................................................56 硕士研究生学位论文目次III5.8二沉池.............................................................................................................................575.8.1二沉池的选型.......................................................................................................575.8.2二沉池设计...........................................................................................................575.9反洗水池、地下泵房及脱水机房.................................................................................585.10污泥浓缩池...................................................................................................................595.11消毒清水池及消毒在线检测间...................................................................................605.12鼓风机房、配电室及办公室.......................................................................................605.13本章小结.......................................................................................................................61第六章工程造价及处理成本分析.............................................................................................636.1工程造价.........................................................................................................................636.2处理成本计算.................................................................................................................65第七章结论.................................................................................................................................677.1结论.................................................................................................................................677.2建议.................................................................................................................................68参考文献.......................................................................................................................................69附录...............................................................................................................................................73作者简介.......................................................................................................................................97致谢...............................................................................................................................................99 IV目次硕士研究生学位论文 硕士研究生学位论文ContentsIContentsAbstract(inChinese).........................................................................................................................IAbstract(inEnglish).......................................................................................................................IIIChaper1Introduction......................................................................................................................11.1Background.........................................................................................................................11.1.1Subjectbasedonactualproject.................................................................................11.1.2Background..............................................................................................................11.1.3ObjectivesandSignificances...................................................................................21.2OverseasandDomesticResearchStatusandDevelopmentTendency..............................21.2.1SourceandHarm......................................................................................................21.2.2OverseasandDomesticResearchStatusandApplicationStatus............................51.3ContentsandTechnicalRoute.............................................................................................91.3.1Contents....................................................................................................................91.3.2SchemeandTechnicalRoute...................................................................................9Chaper2AnalysisoftheWaterQualityCharacteristicsandProcessingScale............................132.1SituationoftheProjectandNaturalConditions................................................................132.1.1SituationoftheProject...........................................................................................132.1.2Landform................................................................................................................142.1.3ClimaticConditions...............................................................................................142.1.4HydrologicalConditions........................................................................................152.2PredictionofSewageQuantityandTreatmentScale........................................................152.2.1PredictionofSewageQuantity...............................................................................152.2.2TreatmentScale......................................................................................................172.3PredictionandAnalysisoftheQualityofWastewater....................................................172.3.1PredictionoftheQualityofWastewater................................................................172.3.2AnalysisoftheQualityofWastewater..................................................................182.4QualityofEffluentWater.................................................................................................192.5DegreeoftheTreatmentofWastewater...........................................................................192.6Summary...........................................................................................................................19Chaper3ComparisonandChoiceofProcess................................................................................213.1SelectionofPretreatment.................................................................................................213.1.1CoarseGridandFineRack....................................................................................213.1.2OilSeparationTank...............................................................................................223.1.3AirFloatation.........................................................................................................233.1.4Conclusion..............................................................................................................253.2SelectionofBiologicalTreatmentProcess.......................................................................25 IIContents硕士研究生学位论文3.2.1SelectionofSewageBiologicalTreatmentScheme..............................................263.2.2ComparisonofSBRandA2/O...............................................................................263.2.3EconomicComparisonofSBRandA2/O..............................................................303.3SelectionofDisinfectionprocess.....................................................................................313.4SelectionofSewageTreatmentProcess...........................................................................333.5SelectionofSludgeTreatmentProcess............................................................................353.6Summary...........................................................................................................................36Chaper4TestofWastewaterDealedwithA2/OfromShuanghuiSlaughteringandMeatProcess...........................................................................................................................374.1TestingApparatus.............................................................................................................374.2QualityofSludgeandWater............................................................................................384.3TestItemandAnalyticalMethod.....................................................................................394.4StartupofA2/O.................................................................................................................394.5EffectofMixtureRefluxRatiotoA2/O...........................................................................404.6EffectofHydraulicRetentionTimetoA2/O....................................................................424.7EffectofGasWaterRatiotoA2/O...................................................................................434.8EffectofSludgeRefluxRatiotoA2/O.............................................................................454.9StableoperationofA2/O..................................................................................................464.10Summary.........................................................................................................................48Chaper5OptimizetheParametersandProcess............................................................................495.1DesignofSewageTreatmentStation...............................................................................495.1.1GeographicalLocationofSewageTreatmentStation...........................................495.1.2ArrangementDiagramofSewageTreatmentStation............................................505.2CoarseGridandUpgradingPumpingStations................................................................505.2.1SelectionofCoarseGridandUpgradingPumpingStations..................................505.2.2DesignofCoarseGridandUpgradingPumpingStations.....................................515.3FineRackandOilSeparationTank..................................................................................525.3.1SelectionofFineRack...........................................................................................525.3.2DesignofFineRackandOilSeparationTank.......................................................525.4AirFlotationandRegulatingReservoir...........................................................................535.4.1SelectionofAirFlotationMachine........................................................................535.4.2DesignofAirFlotationandRegulatingReservoir................................................545.5HydrolysisAcidificationPool..........................................................................................545.6A2/OBiochemicalReactionTank....................................................................................555.7MatchWellandPoolsofReturnSludge..........................................................................565.8TheSecondPond..............................................................................................................575.8.1SelectionoftheSecondPond.................................................................................575.8.2DesignoftheSecondPond....................................................................................575.9BackwashingTank,UndergroundPumpHouseandDehydrationMachineRoom.........585.10SludgeThickener............................................................................................................595.11DisinfectantWaterReserviorsandDisinfectionBetweenOn-lineDetection...............60 硕士研究生学位论文ContentsIII5.12BlowerRoom,TransformerRoomandOffice...............................................................605.13Summary.........................................................................................................................61Chaper6Analysisoftheprojectcostandprocessingcost............................................................636.1ProjectCost......................................................................................................................636.2CalculationofProcessingCost.........................................................................................65Chaper7Conclusions....................................................................................................................677.1Conclusions......................................................................................................................677.2Suggestions.......................................................................................................................68References......................................................................................................................................69Appendix........................................................................................................................................73Author............................................................................................................................................97Thanks............................................................................................................................................99 IVContents硕士研究生学位论文 硕士研究生学位论文第一章绪论1第一章绪论1.1课题的背景1.1.1课题所依托的实际工程本课题所依托的实际工程为沈阳双汇食品有限公司屠宰及肉类加工废水处理工程。规模6000m3/d，建设项目总投资3135.8万元。1.1.2课题的背景屠宰及肉类加工业是我国出口创汇和保障供给的支柱产业之一，同时屠宰及肉类加工过程中产生的污水也是污染我国水环境的主要污染源之一。据国家统计局公布数据显示，2015年全年猪牛羊禽肉产量8540万吨，比上年增长2.0%，其中猪肉产量5671万吨，增长3.2%。虽然我国是世界上最大的产肉国家，但是我国的屠宰及肉类加工产业分散形式非常严峻，我国屠宰企业前三强（双汇、雨润、金锣）的市场份额只占10%左右，与美国、丹麦、荷兰等发达国家差距非常明显。同时，我国的定点屠宰率也很低，从2011年到2013年的情况来看，我国的定点企业量不到全国屠宰总量的35%，说明目前私屠滥宰仍然是屠宰行业的主流模式[1]。屠宰及肉类加工废水是指鸡、鸭等禽类和猪、牛、羊等畜类在屠宰及肉类加工过程中产生的废水。屠宰及肉类加工废水中含有大量的血水、碎肉、脂肪、油脂、畜毛、未消化的食物及粪便、尿液等，是一类富含高蛋白质、尿素、尿酸、脂肪、碳水化合物的高浓度有机工业废水[2]。屠宰及肉类加工过程耗水多，污水产生量大。据调查，我国每年产生的屠宰及肉类加工约占工业废水总量的6%[3]。污水中含有大量的肉渣、油污和血水等，有机物、氨氮、油等浓度很高，处理难度较大，一般的处理工艺很难使这类水达标排放。目前，对于我国一些小型的屠宰场和肉类加工厂，虽然建有污水处理设施，但是工艺简单，处理效果差，出水达不到规定的排放标准。也有些小型的屠宰场和肉类加工厂根本就没有污水处理设施，废水直接排放进地表水体，给当地的水环境造成非常严重的污染。我国大中型的屠宰场及肉类加工厂一般都有自己的废水处理设施，废水处理多采用物化或者生化组合的处理工艺，虽然流程比较长，但处理效果还可以。但也有些处理站因为设计、工艺或运行管理等方面的一些问题，导致废水无法达到规定的排放标准。还有一些企业的废水处理站，虽然运行效果比较好，但是工程的建设投资和运行管理费用过高。总的来看，我国目前的屠宰及肉类加工废水的处理还进一步加强，研发实用高效的处理工艺是当务之急。沈阳双汇食品有限公司，是双汇集团在沈阳投资的现代化肉类联合加工企业，厂址拟定沈阳市蒲河新城102国道西侧，占地面积约480亩（320016m2），总建筑面积175000m2，每年屠宰加工生猪200万头，年产高温火腿6.5万吨，中西式低温肉制品6.5万吨，是一个典型的屠宰及肉类加工企业。据预测，沈阳双汇食品有限公司每天产生屠宰及肉类加工 2第一章绪论硕士研究生学位论文废水6000吨，其中，COD=4000mg/L、BOD5=2000mg/L、SS=3000mg/L、TN=240mg/L、氨氮=170mg/L、动植物油脂=600mg/L。按照环保要求，该公司必须建设污水处理站，对屠宰及肉类加工废水进行处理，处理后的污水应达到满足《辽宁污水综合排放标准》（DB21/1627-2008）和《肉类加工工业水污染物排放标准》（GB13457-1992）的要求，处理达标的水最终排入沈北新区蒲河北污水处理厂。因此，沈阳双汇食品有限公司屠宰及肉类加工废水的处理也需要一套适用技术与工艺，以及污水处理工艺的设计与计算。1.1.3课题的目的和意义本课题的研究目的就是以沈阳双汇食品有限公司屠宰及肉类加工废水为研究对象，对预处理+生化组合工艺处理屠宰及肉类加工废水开展研究。通过类比和实验验证的方法，优选出沈阳双汇食品有限公司屠宰及肉类加工废水的处理工艺，并完成工程设计。研究的内容主要包括污水处理水量、水质的确定与分析；污水排放标准的确定；污水处理工艺比选与实验验证；工艺参数优化及工艺设计等。本课题的意义在于为沈阳双汇食品有限公司屠宰及肉类加工废水的处理提供适用技术和工艺方案，确保该公司的生产废水达标排放。沈阳双汇食品有限公司屠宰及肉类加工废水的有效处理，对保护沈阳地区水环境具有重要意义。另外，本项研究成果也将为屠宰及肉类加废水的处理起到示范作用。1.2本课题在国内外研究现状及发展趋势1.2.1屠宰及肉类加工废水的来源及危害1.2.1.1屠宰及肉类加工废水的来源猪、牛、羊畜类和鸡、鸭、鹅等禽类屠宰加工的生产过程如图1.1所示[4]。牲畜屠宰时先用机械、电力或者化学方法将牲畜致晕，然后悬挂后脚宰断脖子静脉，宰杀放血。宰杀后，需要褪毛牲畜要进入水温60℃的烫毛池烫煮后去毛。然后剥去内脏，把可食用和非食用部分分开，再冲洗、分割、冷藏，并可以根据需求加工成不同的肉类食品，如罐头肉、花色配置品和新鲜肉等等。内脏也可以加工成各种食品、医用产品以及动物食料等。血可以加工成药剂，脱水后可作为动物饲料。皮经过清洗、去肉、盐浸处理后加工成各类皮革制品。 硕士研究生学位论文第一章绪论3初级二级产品牲畜活牲畜围栏宰杀血加工血干粉剥皮皮革加工皮革猪毛去猪毛毛回收弃肉取内脏牛肚加工处理躯体修饰牲畜躯体非食用性的副产品冷藏油脂提取分割肉切割、剔骨食用油脂提取猪油，食用牛羊油加工加工：磨碎、腌加工、腌渍、熏烤、烹煮肉类产品回收系统图1.1一个作业线完整的典型肉类加工厂的生产过程Fig.1.1processofatypicalmeatprocessingplantproductionline屠宰及肉类加工废水主要来自圈栏冲洗、淋洗、屠宰以及地面冲洗、烫毛、副食品加工等过程。另外，还包括冷冻机房的冷却水和车间、办公楼等生活污水等。屠宰及肉类加工生产废水的主要来源如图1.2所示。 4第一章绪论硕士研究生学位论文活性宰杀血剥皮皮去猪毛副产品取内脏污染牛肚内脏物去除猪油和食用食用油脂提取牛羊油非食用牛羊非食用油脂提油油脂取取剔骨和切割新鲜肉腊肠废弃物图1.2肉类加工生产废水的主要来源Fig.1.2Themainsourceofmeatprocessingwastewater1.2.1.2屠宰及肉类加工废水的危害屠宰及肉类加工废水中含有大量的血污、油块和油脂、毛皮、肉屑、骨屑、内脏杂物、未消化的食物和粪便等。此外，废水中还含有大量危害人体健康的微生物，如粪便大肠菌群、粪便链球菌等。屠宰及肉类加工废水如果不经过处理直接排放，会严重危害周围的环境和人畜健康。屠宰及肉类加工废水中含有大量有机物，当它们进入环境水体后，废水中的有机物会迅速消耗水中的溶解氧，造成水体中的鱼类和其他水生生物因缺氧而死亡。在缺氧条件下，河底的有机物在厌氧条件下进行分解，产生臭味，恶化水质，污染环境，影响卫生。同时，废水中的致病菌会成为传染病媒介，危害人畜[5]。屠宰及肉类加工废水与其他有机废水相比，氨氮浓度特别高，属于高氨氮废水。据统计，每年我国屠宰生猪排放的废水量约20亿m³，约占全国工业废水排放总量的6%。屠宰及肉类加工废水中的蛋白质、尿素、尿酸、脂肪和碳水化合物大多数是以固态或是溶解态存在的，这些物质可以通过氨化作用进一步转化为高浓度的氨氮，使氨氮的浓度平均可达50～60mg/L，对环境造成非常严重的污染。高氨氮废水会造成水体富营养化，使水体感官性状恶化。屠宰及肉类加工废水具体危害有以下几点：（1）消耗水体溶解氧，加速底泥中营养物质的释放。（2）影响给水水源，增加给水成本。 硕士研究生学位论文第一章绪论5（3）氨氮对人体和生物有毒害作用。（4）出现水体富营养化。（5）水体感官性状恶化。（6）致癌和致畸作用。（7）破坏了湖泊生态平衡。（8）影响渔业的发展。1.2.2屠宰及肉类加工废水处理技术国内外研究与应用现状在20世纪50年代，我国开始关注屠宰及肉类加工废水的处理，但鉴于各种原因，在70年代以前，国内的屠宰及肉类加工废水处理方法仍然为一级处理。直到80年代以后，专家们研发了新的处理工艺和技术并加以利用，使屠宰及肉类加工废水的处理程度越来越高[6]。总的来看，目前屠宰及肉类加工废水的处理的主流工艺是以生物处理为核心单元，辅助必要的物化方法的处理技术。从研究与应用情况看，生物处理、自然生态处理、化学处理等方法在屠宰及肉类加工废水均有应用。1.2.2.1生物处理生物处理分为好氧生物处理和厌氧生物处理。好氧生物处理是在有游离氧(分子氧)存在的条件下，好氧微生物降解有机物，使其稳定、无害化的处理方法。微生物利用废水中存在的有机污染物(以溶解状与胶体状的为主)，作为营养源进行好氧代谢。好氧生物处理方法有活性污泥法和生物膜法两大类。活性污泥法是世界各国普遍采用的传统废水处理工艺。由于普通活性污泥法有本身的弱点，即对水质变化和冲击负荷的承受力较弱、容易造成污泥膨胀、脱氮除磷效果差，难以满足屠宰及肉类加工废水的处理要求。针对这些问题，科学家们对普通活性污泥法做出了一些改进，并使这些新技术成功应用到了屠宰及肉类加工废水的处理领域。厌氧生物处理，是在厌氧条件下，利用污泥中的兼性厌氧菌和专性厌氧菌的代谢分解作用，将有机物生化降解为甲烷和二氧化碳的污水处理方法。一般认为厌氧生物处理COD大于1000mg/L的废水更有优势，一些研究表示，对COD小于1000mg/L的废水采用厌氧处理方法也是可行的。同好氧生物处理相比，厌氧生物处理具有运行能耗低、有机负荷高、能将污染物变为沼气再利用、占地面积小、投资费用低、便于管理等的优点。用于屠宰及肉类加工废水处理的生物处理技术主要有以下几种。（1）AB法生物吸附活性污泥法简称为AB法。在20世纪70年代中期，由联邦德国亚琛大学B.Bohnke教授发明，80年代初开始用于实际工程。在AB法工艺中，处理系统分为负荷不同的A段和B段。A段污泥负荷很高，可达2～6kgBOD5/（kgMLSS·d），主要对废水起生物吸附作用；B段污泥负荷较低，约为0.15～0.30kgBOD5/（kgMLSS·d），主要对废水起生物氧化作用。A段与B段通过两套回流系统严格分开，互不相关，拥有明显不同的微生物群体特性。A段是AB法的主体，对整个工 6第一章绪论硕士研究生学位论文艺起至关重要的作用。AB法一般不需要建初沉池，基建投资少，对BOD5、COD、SS、磷和氨氮的去除率一般比常规的活性污泥法要高[7]，特别适用于悬浮有机物浓度高、水质水量变化较大的屠宰废水。（2）序批式活性污泥法（SBR）序批式活性污泥法，即SBR法，是20世纪初产生的活性污泥充排式反应器FDR（FillandDrawReactor）的一种改进，是一种间歇运行的污水处理工艺，但由于当时的曝气器、排水装置和监控技术都不适当，逐渐被连续流法CFS（ContinuousFlowSystem）所取代。直到70年代，美国NatraDame大学的Irvine等人在实验室对SBR法的基本运行特性作了研究，在美国环保署的大力支持下，将印第安纳州南部的Culver城市污水厂改造成了SBR系统，得到了令人满意的结果，就此引起了各国的注意[8]。SBR法由一个或多个SBR池组成。SBR法的每个运行周期可分为进水期、反应期、沉降期、排放期和闲置期。运行时，污水分批进入反应池中，经过活性污泥的净化，到净化后的上清液排出池外，完成一个运行周期。SBR法对水量水质变化的适应性强，运行操作灵活，还可以一池多用。不易发生污泥膨胀，出水水质好，有良好的脱氮除磷效果。工艺流程简单，处理设备少，造价低，布置紧凑，占地面积小，便于维护和管理。近十几年来，SBR法引起了各国污水处理界的广泛关注，全世界建成SBR工艺污水处理厂600多座，在中型和大型污水处理厂的应用也越来越多。同时，许多SBR法的改进工艺也逐渐被开发出来，例如CASS法、ASBR法等，在全世界都有广泛的应用。（3）氧化沟氧化沟又被称为连续循环式反应器，在20世纪50年代由荷兰的帕斯维尔（A·Pasveer）教授发明的。氧化沟工艺对水质水量的变化有较强的适应性，工艺流程简单，处理构筑物少，基建投资低，便于管理。氧化沟工艺污泥龄长，产泥量少，污泥性质稳定，虽然有一定的脱氮除磷效果，但很难保证出水中的氮磷含量达到排放标准。氧化沟由于其构造简单和易于管理被世人所关注，经过广泛的应用和不断的发展，根据氧化沟的结构特点、运行方式以及曝气设备的不同，有2种组合形式、3种工作模式和20多种形式[9]。据不完全统计，仅欧洲就拥有2000多座氧化沟工艺的污水处理厂。我国于20世纪80年代开始研究这项技术，现在在屠宰及肉类加工废水中也有所应用。（4）生物滤池1893年，英国进行了在粗滤料上喷洒污水来净化污水的试验，并取得了成功。1900年以后，这种工艺得到了认可，命名为生物过滤法，其中的处理构筑物叫做生物滤池，并迅速在欧洲一些国家得到应用[10]。生物滤池是早期处理屠宰废水最基本的方法之一，污水喷洒在块状的滤料层表面，长时间流经的表面就会形成生物膜，生长在生物膜上的微生物把污水中的有机物作为营养，使污水得到了进化。生物滤池耐冲击负荷高，处理效果稳定，一般采用两级串联的形式运行[11]。由于屠宰废水中的蛋白质、油脂等浓度很高，所以进入生物滤池前必须进行预处理，以防止微生物大量繁殖堵塞滤料，生物滤池后也应设沉淀池，截留不断脱落更新的滤料[12]。 硕士研究生学位论文第一章绪论7（5）序批式生物膜法序批式生物膜法，即SBBR法，是将序批式活性污泥法和生物膜法相结合的一种新工艺。SBBR法将SBR法的反应器中的活性污泥改为带有载体的生物膜，提高了反应器中污水的处理能力和抗冲击能力。序批式生物膜法反硝化脱氮功能好，抗冲击能力强，微生物浓度高，生物相多样化，其COD、BOD5和油脂去除率分别可达97%、99%和82%，在相同条件下处理效果更优于活性污泥法[13]。同时，序批式生物膜法工艺流程简单，可不设二沉池，不需要污泥回流设备，节省投资和运行管理费用，是未来屠宰废水处理发展的一个方向。（6）UASB法升流式厌氧污泥床（简称为UASB）反应器是由荷兰学者Lettinga等人在20世纪70年代初研究开发的，并于80年代初开始在高浓度有机工业废水的处理中应用[14]。UASB反应器由布水区、反应区和气、固、液分离区构成，废水自下而上通过反应器，经过厌氧分解为CH[15]4和CO2，最后经过三项分离器进行分离。UASB反应器以其工艺结构紧凑、无需机械搅拌装置、处理效果好、负荷能力高以及投资费用省等优点而广受青睐[16]。通过AyoobTorkian的实验可以证明使用UASB法处理屠宰废水是非常有效，在13～30kgCOD/m3.d的负荷下，COD的去除率为75～90％。同时，UASB法也存在一些缺点，如污泥易流失，颗粒污泥难于形成，系统难于启动等[17]。（7）ABR法ABR法，即折流式厌氧反应器，是在1982年由美国斯坦福大学的MC.Carty等人通过改进厌氧生物转盘而开发形成的。在ABR反应器中，通过折流板的加入，将反应器分隔成若干相互独立的格室，将产甲烷相与产酸相分隔起来，在单一的反应器中实现了多段相分离。ABR被称为第三代厌氧反应器，工艺结构简单，运行管理方便，生物固体截留能力强，水力混合条件好，运行能力可靠，许多方面都优于第二代厌氧反应器[18]。ABR法适用于处理高浓度有机废水，在对有毒有害、难以降解的废水处理中有特殊的效果。（8）厌氧生物滤池法厌氧生物滤池简称为AF，属于高效厌氧生物反应器，是在1967年由美国Standford大学的Mc.Carty和Young在生物滤池的基础上共同研发的。厌氧生物滤池内部装填有微生物滤料，厌氧微生物分为两部分，一部分附着生长在滤料上，形成厌氧生物膜，另一部分悬浮生长在滤料空隙间。当废水流经滤料时，生物膜中的微生物将废水中的有机物降解转化为沼气，废水被净化后排至池外，沼气则被收集利用。厌氧生物滤池处理能力比一般消化池高，耐负荷冲击能力较强，无需搅拌装置和污泥回流装置，运行管理方便。但是，厌氧生物滤池也有一些不足之处，比如滤池容易堵塞，对布水装置要求较高，清洗滤池困难等[19]。1.2.2.2自然生态处理 8第一章绪论硕士研究生学位论文自然生态处理主要是指在自然条件下通过环境生物来净化废水，近年来随着生态工程学的发展，自然生态处理已成为研究与应用的热点。自然生态处理主要包括稳定塘、土地处理、人工湿地等。使用自然生态处理来处理屠宰废水，所需要的能耗低，管理简便，运行费用低，并且还可以实现多种生态系统的组合，对废水的综合利用更加有利。（1）稳定塘工艺稳定塘也叫做氧化塘或者生物塘，是一种比较古老的污水处理技术，在19世纪末就开始使用，但直到20世纪50年代以后才得到较快的发展。稳定塘是在经过人工修整的土地上，设置围堤和防渗层的污水池塘，利用污水中的微生物代谢活动和水生植物等多种生物的综合作用，使污水中的有机污染物降解，污水得到净化。稳定塘有多种形式，包括好氧塘、兼性塘、厌氧塘、曝气塘等。投资和运行成本低、便于维护和管理、无需进行剩余污泥处理是稳定塘的主要优点，但稳定塘占地面积较大，处理效果受温度、季节等自然因素的影响，防渗处理不当可能会污染地下水。由于屠宰废水中的悬浮物和有机物浓度过高，使用稳定塘处理前必须经过预处理，否则净化效果不理想，并有可能会损伤稳定塘中的植物[20]。（2）土地处理污水土地处理是指通过土壤和生长在土地上的植物共同作用，使污水中的污染物进行净化的一种污水处理工艺。属于自然生态处理范畴。使用土地处理，不仅能经济有效地净化污水，还可以充分利用污水中的水和营养物质，强化农作物和植物的生长。美国采用过喷灌土地的方法处理屠宰废水，这个方法工艺简单，成本低，但操作不当会污染地表和地下水，屠宰废水中过量的脂肪也会造成土壤堵塞。（3）人工湿地处理人工湿地处理技术是近几十年来发展起来的一种污水生态处理技术，在处理污水的同时也美化了环境。人工湿地由人工建造和运行管理的类似于沼泽地的地面组成，上面种植了芦苇、美人蕉、富贵竹等特定水生植物，通过土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用来处理污水[21]。其特点是出水水质稳定，投资低，运行费用低，操作简单等[22]，不过，人工湿地也有占地面积大、处理效果受气候温度条件影响、基质容易堵塞等缺点。人工湿地处理技术在国外研究和应用有很多，德国、日本、丹麦等一些发达国家都成功运行了很多人工湿地系统[23]。1990年7月，我国也成功建成了第一个人工湿地处理系统（白泥坑人工湿地处理系统）。由于人工湿地的种种特点，日后可能会成为屠宰及肉类加工废水处理技术的新的发展方向之一。1.2.2.3化学处理常用于屠宰及肉类加工废水的化学处理法主要有水解和混凝沉淀等，通常是作为废水的预处理，有时也可以作为废水的最终处理[24]。（1）水解处理 硕士研究生学位论文第一章绪论9水解处理一般被用作屠宰及肉类加工废水的预处理，主要通过一些碱性物质或酶水解来减少废水中的动植物油和脂肪颗粒。通常采用石灰、NaOH、细菌酶和脂肪酶作为促进水解的物质。使用碱性物质来水解屠宰及肉类加工废水时，可能会造成废水的pH发生难以控制的波动，导致后续的生物处理无法正常进行，所以要严格注意。（2）混凝沉淀处理在屠宰及肉类加工废水的处理中，混凝沉淀法一般作为预处理来降低后续生物处理负荷，也可以处理浓度较低的废水，混凝沉淀法在低温的条件下也有较好的处理效果。混凝沉淀法处理技术的关键就是要选择一种混凝效率高、费用低的混凝剂，目前应用较为普遍的絮凝剂有硫酸铝和聚苯烯酰胺（PAM）。硫酸铝处理成本低，而PAM作为一种高分子有机物质，在投加量很少的情况下就可以达到很好的絮凝效果。屠宰废水工序中的血水无法通过单纯的混凝处理去除，同时可能会产出大量的废渣和污泥，所以先对屠宰废水进行适当变性处理，然后进行混凝处理效果会比较好。1.3研究的内容及技术路线1.3.1研究内容本项研究是以沈阳双汇食品有限公司屠宰及肉类加工废水为研究对象，对预处理+生化组合工艺处理屠宰及肉类加工废水开展研究。通过类比和实验验证的方法，优选出沈阳双汇食品有限公司屠宰及肉类加工废水的处理工艺，并完成工程设计。研究的主要内容包括：（1）污水处理水量、水质的确定与分析包括水量预测及处理规模确定，水质特点分析及设计进水水质的确定，出水水质确定。（2）处理工艺比较与选择包括总体方案的确定，预处理工艺方案的确定，生物处理单元的选择，消毒工艺的比较与选择，污泥处理工艺的选择。（3）A2/O工艺处理屠宰与肉类加工废水的试验研究对A2/O工艺处理屠宰及肉类加工废水的效果进行研究，研究分析水力停留时间、混合液回流比、污泥回流比、气水比等影响因素对A2/O工艺处理屠宰及肉类加工废水效果的影响，确定A2/O工艺处理屠宰及肉类加工废水的最佳设计参数。（4）设计参数优化及工艺设计优化工艺参数，进行各工艺构筑物的设计及设备的选型，鼓风机房、清水池等辅助构筑物的设计计算。（5）工程造价及处理成本分析（6）绘制工程图纸1.3.2研究方案及技术路线1.3.2.1研究方案 10第一章绪论硕士研究生学位论文（1）污水处理水量、水质的确定与分析通过对沈阳双汇食品有限公司用水状况分析来确定设计进水的水质、水量。根据设计进水的水量来确定该工程的处理规模。从国家标准、受纳水体、地方标准综合考虑确定出水水质。（2）处理工艺比较与选择根据进水水质和设计出水的要求，对初选的处理工艺进行技术经济比较，分析水质的特点，对屠宰及肉类加工废水处理工艺的各级处理部分分别进行研究分析，对各级处理工艺进行比选，选择最合适的污水处理工艺和污泥处理工艺。（3）A2/O工艺处理屠宰与肉类加工废水的试验研究在自制实验仪器中，采用A2/O工艺对人工模拟屠宰及肉类加工废水进行处理，通过试验研究分析水力停留时间、混合液回流比、污泥回流比、气水比等影响因素对A2/O工艺处理屠宰及肉类加工废水效果的影响，确定A2/O工艺处理屠宰及肉类加工废水的最佳设计参数。（4）设计参数优化及工艺设计讨论分析工艺参数对处理效果的影响，优化工艺参数，进行各工艺构筑物的设计及设备的选型，对鼓风机房、清水池等辅助构筑物进行设计计算。（5）工程造价及处理成本分析计算各部分的工程造价，并进行处理成本分析。（6）绘制工程图纸绘制主要设计图纸。1.3.2.2技术路线具体技术路线如图1.3所示。 硕士研究生学位论文第一章绪论11了解工程概况查阅相关资料水质水量的分析与确定预处理工艺研究及方案选择生物处理工艺研究及方案选择水解酸化+A2/O工艺水解酸化+SBR工艺污泥处理工艺研究及方案选择确定最终处理工艺方案进行A2/O工艺处理屠宰及肉类加工废水的验证试验设计参数优化及工艺设计工程造价及处理成本分析图1.3技术路线流程图Fig.1.3Technicalroute 12第一章绪论硕士研究生学位论文 硕士研究生学位论文第二章水质特点分析与处理规模确定13第二章水质特点分析与处理规模确定2.1项目概况及自然条件2.1.1项目概况沈阳双汇食品有限公司，是双汇集团准备投资的现代化肉类联合加工企业，拟选厂址位于沈北新区蒲河大街以北新增地块，东临市政绿化带及辉山大街（即102国道），辉山大街以东现状为村屯用地，远期规划为居住用地；项目南临蒲河大道，蒲河大道以南为待开发工业用地；项目西临蒲河新城铁路专用线，铁路专用线以西为待开发工业用地；项目北侧隔路为待开发工业用地。具体位置如图2.1所示。图2.1沈阳双汇食品有限公司地理位置图Fig.2.1Thegeographiclocationsofshenyangshanghuifoodcompany建设项目总占地面积约480亩（320016m2），总建筑面积175000m2，建设内容主要由屠宰加工生产线、高温火腿生产线、中西式低温肉制品生产线、冷库、区域物流中心、研发中心、检测中心、污水处理站、生产附属用房及其配套的动力、能源及职工生活设施等组成。建设项目设计最大屠宰量为200万头/a，日屠宰量为5700头/d，单班屠宰量为1900头/班（三班生产）；分割量为200万头/a；高温肉制品产量为200t/d、6.5万t/a，低温肉制品200t/d、6.5万t/a。 14第二章水质特点分析与处理规模确定硕士研究生学位论文屠宰车间三班24小时生产，每班工作8小时，全年运行350天；肉制品车间为三班24小时生产，每班工作8小时，全年运行330天。建设项目运营期职工总定员4200人，其中屠宰分割车间定员1500人、低温肉制品定员1500人、高温肉制品定员840人、冷库50人、其他310人（其中管理人员80人、质检人员40人、后勤人员30人）。沈阳双汇食品有限公司于2014年5月开工建设，目前主体工程正在建设中。根据我国《环境保护法》第26条规定：“建设项目中防治污染的措施，必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用。”沈阳双汇食品有限公司污水处理站与主体同时施工，预计在2015年年末完成。2.1.2地形地貌蒲河东起低山丘陵区山地、西至平原，横跨越两个地貌单元，上游为辽东中低山区，下游为辽河平原。从大地构造位置看，全流域处于新华夏系第2个隆起带的西斜地带上。从地质方面讲，东南部低山丘陵为基岩裂隙地质区，地势较高，切割剥蚀剧烈，基岩大部分裸露，岩层有砾岩、页岩、泥灰岩、砂岩、油页岩、安山岩、流纹岩、凝灰岩等。财落堡一带局部有泥岩、面状灰岩。岩层内裂隙较发育，地质条件较复杂。中西部岗地平原，属第四系上新统(Q3),表层为黄土状亚粘土，平均厚度40m。根据辽宁省地质矿产局综合勘察院提出的《岩土工程勘察报告书》中钻孔勘察结果表明：蒲河沿岸地形平坦，属冲积平原地貌；蒲河沿河底层主要由粉质粘土组成，地层岩性自上而下分布为耕土、粉质粘土、砂砾；该区内土质均匀，层位稳定，除杂填土外，未发现不良地质现象存在；蒲河流域地震基本烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g；设计特征周期为0.35s；标准冻土深1.20m。2.1.3气候条件蒲河流域属温带大陆性季风气候，亚洲季风气候区北缘，主要特点是春季多西南大风，蒸发量大，易春旱；夏季温热多雨，盛吹南风和东南风；秋季风小，天气清朗；冬季寒冷干燥，雨雪稀少，盛吹北风和西北风。蒲河棋盘山水库至新城子区上游段流域多年平均降水量686.4mm。年最大降水量991.6mm，年最小降水量460.1mm。降水量年内分配不均，降雨主要集中在7、8月，两个月降水量占年降水量的50.2%。多年平均年蒸发量为1494.6mm，5月份蒸发量最大238.2mm，1月份蒸发量最小24.5mm。多年平均风速在3.0m/s,最大风速25.2m/s，同时风向为SW。一年中4月风速最大，平均为4.0m/s。8月风速最小，平均为2.4m/s。多年平均气温8.2℃，1月最低，平均气温-11.4℃；7月最高，平均气温24.6℃，极端最高气温为36.1℃，出现在7月份，极端最低 硕士研究生学位论文第二章水质特点分析与处理规模确定15气温为-30.5℃，出现在1月份；多年平均日照时数2508.5h，最大冻土深度为148cm，冻土最深发生在2、3月份。2.1.4水文条件2.1.4.1地表水蒲河发源于铁岭县横道河子乡想儿山，在沈阳市望滨乡古砬子村进入沈阳市境内，地处辽河和浑河两大水系之间，为沈阳市第四大河流，隶属于浑河水系，是浑河下游右岸最大的支流。蒲河位于沈阳市城区北部，在沈阳市境内经过棋盘山国际风景旅游开发区、蒲河新城、于洪区、新民市和辽中县，在辽中县黑鱼沟村南汇入浑河，河流境内全长约168km，流域面积2496.8km2。蒲河弯曲系数（蜿蜒度）1.38，河宽10～120m，河床比降1/1000～1/3000。河道季节性有水，水深0～6m，泥质型河床，持续断流时间为120天，断流长度6.8km，有多种杂鱼类生存。蒲河流域主要由支流河及水库构成，支流主要有辉山黄泥河、道义南小河、九龙河、小浑河等支流河硫，水库主要有棋盘山水库、仙子湖和团结水库等。南小河发源于本区上二洼专子山西侧，向西流经下二洼后，又向西北及北方向流出农高区，在农高区西北处的黄泥河子入蒲河。2.1.4.2地下水蒲河沿岸东南部属潜水、承压水水文地质区，地下水受降水和地下径流补给，含有少量基岩裂隙水和风化壳空隙水，降水入渗系数小，地下水难于开采，属贫水区。中西部属洪冰碛潜水水文地质区，含水层埋藏较深，分布不稳定，富水性不均匀，表现微承压性，含水层厚度15.0～28.5m，单井日涌水量1000m3左右，地下水埋深多在6.5～12.0m之间。2.2污水量预测及处理规模确定2.2.1污水量预测屠宰及肉类加工废水水量与屠宰及肉类加工生产工艺、加工对象和数量、企业的生产管理水平都密切相关。由于该工程正处于建设中，无法直接确定污水量，所以需要对该工程所产生的污水量进行预测。污水量预测是将生产的用水量减去生产过程中水的损耗。具体方法就是将生产用水量乘以一个百分数。本项目的生产单元情况不完全一样，因此，污水百分数取值也不统一。沈阳双汇食品有限公司的生产用水主要包括屠宰及分割车间用水、高低温肉制品车间用水、设备及地面清洗用水、制冷设备补水、职工生活用水、绿化用水等。用水量包括：（1）屠宰用水屠宰用水包括待宰圈冲洗水、生猪冲淋用水、烫猪池用水、副产品及胴体清洁用水、地面冲洗水等。 16第二章水质特点分析与处理规模确定硕士研究生学位论文屠宰用水按0.5t/（头.生猪)计算，日屠宰生猪5700头，则屠宰用水为2850t/d[25]。（2）分割车间用水分割车间用水主要为肉品、设备及地面清洁用水。分割车间用水按0.15t/（头.生猪）计算，日屠宰生猪5700头，则用水量为855t/d。（3）肉制品车间用水肉制品车间用水包括辅料配置用水、蒸煮用水及设备冲洗水。肉制品车间用水按6.5t/(吨.产品)计算，日产量400吨，则用水量为2600t/d。（4）制冷设备补水制冷设备用水循环使用，定期补充蒸发损耗，补水量为60t/d。（5）职工生活用水沈阳双汇食品有限公司运营期职工总定员4200人，生活用水按150L/人.d计算，用水量为630t/d。（6）绿化用水沈阳双汇食品有限公司绿化面积48000m2，绿化用水按4L/（m2·d）计算，绿化时间按200d/a计算，则项目绿化用水为190t/d。通过对用水单元及用水量的分析，可以看出沈阳双汇食品有限公司产生的污水主要为屠宰清洗废水、肉制品蒸煮废水及生活污水等。考虑到某些车间处于高温生产，水可能被蒸发。同时类比国内同行业项目及双汇集团异地其他厂区用排水情况，最终确定沈阳双汇食品有限公司排水量，具体见表2.1。表2.1沈阳双汇食品有限公司排水量预测表单位：t/dTable2.1DisplacementpredictionofShenyangShuanghuiFoodCompanyUnit:t/d序名称用水标准新鲜水用量排水量号0.5t/头生猪1屠宰车间28502590（日屠宰5700头）0.15t/头生猪2分割车间855775（日分割5700头）6.5t/吨产品3肉制品车间26002400（日产量400吨）4化油间——01105制冷设备补充用水——6006职工生活用水150L/人·d（4200人）6305407绿化用水4L/m2·d（3733m2）19008合计——71856415 硕士研究生学位论文第二章水质特点分析与处理规模确定17从表2.1可以看出，沈阳双汇食品有限公司运营期总用水量为7185t/d，排水量为6415t/d（其中生产废水5875t/d，生活污水540t/d）。其中生产废水排入厂区废水处理站处理，水量为5875t/d；生活污水排入化粪池处理，水量为540t/d。生产废水处理后排水水质应满足《辽宁省污水综合排放标准》及《肉类加工工业水污染物排放标准》，然后与生活污水混合，经市政污水管网排入蒲河北污水处理厂。2.2.2设计规模确定沈阳双汇食品有限公司排水量为6415t/d，其中生产废水为5875t/d，生活污水为540t/d。由于只有生产废水排入厂区废水处理站处理，因此，沈阳双汇食品有限公司屠宰及肉类加工废水的处理规模为6000m3/d。由于厂区雨污截流采用分流制，因此不考虑雨水。2.3废水水质的预测及分析2.3.1废水水质的预测沈阳双汇食品有限公司的屠宰及肉类加工废水主要来自屠宰和肉类加工的生产工艺。废水中含有大量的血污、油块和油脂、毛皮、肉屑、骨屑、内脏杂物、未消化的食物和粪便等污染物，有机物、悬浮物和氨氮的浓度都很高，并且带有让人不适的血红色和明显的腥臭味，成分复杂，是一种典型的有机废水。此外，屠宰及肉类加工废水中含有许多种危害人体健康的细菌，如粪便大肠菌群、粪便链球菌、葡萄球菌、布鲁氏杆菌、细螺旋杆菌、梭状芽胞杆菌、志贺氏菌和沙门氏菌等，但不含有重金属以及有毒的化学物质。屠宰及肉类加工废水所含有机污染物主要以呈溶解、胶体和悬浮等物理形态存在，污染指标主要有COD,BOD5,NH3-N,SS,动植物油等。屠宰及肉类加工废水的水质与屠宰加工对象、生产工艺、用水量、工人劳动素质及设备先进程度等有关[26]。国内其他屠宰及肉类加工企业废水水质情况和双汇集团其他城市采用同种工艺进行生猪屠宰企业的废水水质情况如表2.2所示。结合沈阳双汇食品有限公司的具体情况，类比其他企业屠宰及肉类加工废水的水质，确定沈阳双汇食品有限公司屠宰及肉类加工废水水质，既污水处理站设计进水水质，具体见表2.3。表2.2双汇集团其他屠宰厂屠宰废水水质Table2.2QualityofslaughterwastewaterfromotherslaughterhousesofShuanghuiFoodCompany产生浓度（mg/L）异地屠宰场CODBOD5TN氨氮SS济源双汇年屠宰100万头生478024602502002300猪项目淮安双汇年屠宰150万头生400018002301851100猪项目绵阳200万头生猪项目400020002151704000 18第二章水质特点分析与处理规模确定硕士研究生学位论文表2.3沈阳双汇公司污水处理站进水水质Table2.3InfluentqualityofwastewaterfromShenyangShuanghuiFoodCompany项目CODBOD5SSTN氨氮动植物油pH水温℃（mg/L）（mg/L）（mg/L）（mg/L）（mg/L）（mg/L）设计进4000200030002401706006-925水2.3.2废水水质特点分析废水水质特点是污水处理工艺选择的基础,根据沈阳双汇食品有限公司生产废水水质指标,分析污水水质特点如下:（1）污水的可生化性分析污水的生物处理技术是微生物将废水中的有机污染物作为营养物质，通过自身的生陈代谢并将其降解，使废水得到净化。废水可生化性是指废水中有机污染物被生物降解的难易程度，是判断废水能否采用生物处理技术的关键。按照污水可生化性的传统确定方法计算[27]，如表2.4所示，沈阳双汇食品有限公司屠宰及肉类加工废水的BOD5/COD=0.5，可生化性好，可以采用生物处理法进行处理。表2.4污水可生化性的传统确定方法Table2.4SewagebiodegradabilityevaluationofreferencedataBOD5/COD>0.450.45～0.30.3～0.25<0.25可生化性好一般较难不宜（2）污水的脱氮性能（碳氮比）分析在生物脱氮系统中，反硝化细菌是在分解有机物的过程中进行反硝化脱氮的，如果不投加外加碳源，废水中必须有充足的有机碳源，才可保障反硝化反应的顺利进行。沈阳双汇食品有限公司屠宰及肉类加工废水碳源充足，能够保障生物脱氮的顺利进行。（3）SS含量分析沈阳双汇食品有限公司屠宰及肉类加工废水中悬浮物的成分复杂，包括毛皮、肉屑、骨屑及粪便等其他杂物，含量为3000mg/L，悬浮物浓度非常高。《辽宁省污水综合排放标准》及《肉类加工工业水污染物排放标准》都对悬浮物的排放浓度有要求。沈阳双汇食品有限公司屠宰及肉类加工废水中悬浮物含量高，因此，处理工艺应有去除悬浮物的工艺单元，否则就会影响出水水质。（4）水温分析沈阳双汇食品有限公司地处沈阳，年平均气温较低，相应产生的污水温度也比较低，因此，采用生物处理技术时，需充分考虑冬季温度对生化反应的影响。 硕士研究生学位论文第二章水质特点分析与处理规模确定192.4出水水质的确定沈阳双汇食品有限公司污水处理站出水水质标准执行《辽宁污水综合排放标准》（DB21/1627-2008）,动植物油排放浓度严格执行《肉类加工工业水污染物排放标准》（GB13457-1992），主要水质指标要求见表2.5。经处理达标后出水与生活污水混合，排入市政污水管网，最终汇入沈北新区蒲河北污水处理厂。表2.5污水排放标准单位：mg/LTable2.5WastewaterdischargestandardUnit:mg/L执行标准pHCODBOD5TN氨氮SS动植物油6～9300250503030060DB21/1627-2008最高允许排水量（畜类屠宰加工）GB13457-19924.0m3/t活重或原料肉沈阳双汇食品有限公司污水处理站的设计规模为6000m3/d，根据建设项目屠宰废水排放量（2590t/d）及屠宰规模（5700头/d）计算得出，该项目屠宰废水排放量为3.64m3/t活重，满足《辽宁污水综合排放标准》要求的4.0m3/(t.活重)的要求。因此，沈阳双汇食品有限公司屠宰及肉类加工废水处理后的出水水质见表2.6。表2.6沈阳双汇食品有限公司屠宰及肉类加工废水处理后的出水水质Table2.6EffluentqualityofwastewaterfromShenyangShuanghuiFoodCompanyCODBOD5SSTN氨氮动植物油项目pH（mg/L）（mg/L）（mg/L）（mg/L）（mg/L）（mg/L）设计出水3002503005030606～92.5水质处理程度根据污水处理厂进水、出水水质指标计算得出各指标去除率见表2.7。表2.7污水站的设计处理程度单位：mg/LTable2.7DesignofthesewageplantUnit:mg/L指标CODBOD5SSTN氨氮动植物油PH6-9进水400020003000240170600出水3002503005030606-9去除率92.5%87.5%90%79%82%90%-2.6本章小结 20第二章水质特点分析与处理规模确定硕士研究生学位论文（1）通过对沈阳双汇食品有限公司的生产工艺及用水情况分析，类比国内同行业工程及双汇集团其他城市屠宰的企业厂区用排水情况，确定污水站设计研究规模为6000m3/d。（2）类比国内同行业类似工程的水质以及及双汇集团其他城市屠宰企业的企业废水水质，确定沈阳双汇食品有限公司屠宰废水进水水质指标COD、BOD5、SS、TN、氨氮、动植物油脂及pH分别为4000mg/L、2000mg/L、3000mg/L、240mg/L、170mg/L、600mg/L及6～9。（3）污水出水水质综合考虑国家标准及辽宁省的地方标准，出水水质应达到《辽宁污水综合排放标准》（DB21/1627-2008），动植物油排放应达到《肉类加工工业水污染物排放标准》（GB13457-1992）。 硕士研究生学位论文第三章处理工艺比较及选择21第三章处理工艺比较与选择污水以及污泥处理工艺是污水处理站建设的重点，处理工艺的选择直接影响着污水处理站的出水指标、工程投资和运行成本。如果光凭工程经验来选择污水处理站的处理工艺，而不进行具体工程的工艺研究与分析，建设后往往会出现工程投资量大、运行费用高、污水处理后出水水质无法达标等问题。因此，在处理工艺选择时，必须要根据废水的水质、水量特征及排放标准来进行分析，比较各种常见工艺的优缺点，在使废水能够达标排放的前提下，选择一个工程投资省、运行成本低且技术先进的处理工艺。在对污水及污泥处理工艺进行选择时，应尽量选择成熟的工艺，对某些未践行的新工艺，新技术应当慎重考虑。本章对沈阳双汇食品有限公司污水处理站的预处理工艺、生物处理工艺、消毒工艺、污泥处理工艺进行技术经济比较，并辅助一些验证性试验，最终确定出适合沈阳双汇食品有限公司污水及污泥处理的工艺方案。3.1预处理工艺选择沈阳双汇食品有限公司污水处理站进水主要为屠宰及肉类加工废水，这类废水还有大量的血污、毛皮、油脂、内脏杂物、肉骨屑、未消化的食物及粪便等，这部分物质有机物的浓度非常高，COD可达到4000mg/L，SS达到3000mg/L，油脂可达600mg/L，如果不经过预处理去除，高负荷的废水会对后续阶段的生物处理产生非常严重的影响。目前我国许多污水处理站的处理工艺看似都很合理，但是往往因为预处理部分出现了问题，导致整体运行效果不理想。在选择预处理工艺时，技术关键和难点在于如何去除悬浮物、油脂、蛋白和血色，体现指标在COD、动植物油和色度。针对沈阳双汇食品有限公司污水处理站进水水质特点，以及后续处理工艺的要求，本工程决定采用粗、细格栅+隔油沉淀池+气浮作为预处理工艺方案。3.1.1粗、细格栅屠宰及肉类加工废水中含有大量的毛发、碎肉等大颗粒物质，必须在废水处理工程前设置格栅，以免这些物质堵塞或损坏后续处理单元中的闸阀、机泵、仪表等，同时还可以减少后续的处理负荷。屠宰及肉类加工废水悬浮物浓度大、物质杂，有必要设置粗、细两道格栅，废水的中的长毛发可以通过粗格栅去除，细小的毛发、碎渣等可以通过细格栅去除。在选择格栅时，一般以不堵塞水泵和污水处理站的处理设备为原则，应考虑到使整个污水处理系统能正常运行，对处理设施或管道等均不应产生堵塞作用[28]。为了获得格栅对屠宰及肉类加工废水的截留效果，采用不锈钢材料的过滤器模拟格栅对沈阳某肉类加工厂的废水进行截留试验。试验水样COD为3310mg/L，BOD5为1620mg/L，SS为2390mg/L，TN为226mg/L,动植物油为480mg/L。 22第三章处理工艺比较及选择硕士研究生学位论文将废水先经过模拟粗格栅间隙为3mm的过滤筛网，水经汇集后，再经过模拟细格栅间隙为1mm的过滤网。出水指标的监测结果见图3.1。图3.1模拟粗细格栅对屠宰及肉类加工废水处理情况Fig.3.1Handlingconditionsofwastewaterfromcoarsegridandfinerack出水COD、BOD5、SS、TN、动植物油分别为2970mg/L、1436mg/L、2030mg/L、221mg/L及454mg/L。悬浮物的去除率达到15%，由于栅渣中的物质含有有机物质含有一部分COD及油类物质，所以粗细格栅对原水的COD去除率比较可观，可以去除10%，但油类物质不易截留，只能去除5%。TN约有2%的去除率。各水质指标的变化不是很明显，粗、细格栅工艺只是单纯的物理作用，体现在去除大的浮渣、颗粒，免于后续处理的管网堵塞、不必要的器材磨损，所以粗、细格栅作为预处理的第一关是非常必要的。3.1.2隔油沉淀池屠宰及肉类加工废水中含有大量的油脂，油脂含量过高，对后续的生物处理单元非常不利。通常来说，进入生物处理构筑物的混合污水的含油浓度不能大于30～50mg/L，否则会对活性污泥和生物膜的正常代谢造成严重影响[29]。在本工程中，废水中的动植物油浓度高达600mg/L，远远超过30～50mg/L，因此必须经过预处理，才可以保证后续处理单元的正常运行。采用平流式隔油沉淀池，不仅利用油与水的比重差异去除废水中颗粒较大的悬浮油，同时也可以去除废水中无机物为主体相对密度较大的固体悬浮物，既达到隔油的要求，又满足了沉淀的需要。隔油沉淀池有隔油和沉渣的作用，需要设置有效的撇油及排泥措施。油的密度接近或略小于水，在水中以悬浮态、乳化态、溶解态三种状态存在，隔油沉淀池去除的是浮油部分[30]，含油量在400～1000mg/L的废水，除油效果有70%左右。 硕士研究生学位论文第三章处理工艺比较及选择23为了获得隔油沉淀池对屠宰及肉类加工废水的处理效果，利用方形玻璃槽模拟隔油沉淀池对屠宰及肉类加工废水进行隔油沉淀，水样选自模拟粗细格栅出水，进水水质COD、BOD5、SS、TN、动植物油分别为2970mg/L、1436mg/L、2030mg/L、221mg/L及454mg/L。将模拟粗细格栅出水放入50cm×40cm×40cm方形玻璃槽中，静止放置2h，满足污水在隔油沉淀池的停留时间。用滤纸轻轻漂去上层油脂，由于方形玻璃槽下方有淤泥，所以将上层清液沥出进行后续的水质指标分析。出水指标检测结果如图3.2所示。图3.2模拟隔油沉淀池对屠宰及肉类加工废水处理情况Fig.3.2Handlingconditionsofwastewaterfromoilseparationtank出水COD、BOD5、SS、TN、动植物油分别为2640mg/L、1285mg/L、1360mg/L、209mg/L及126mg/L。COD、BOD5、TN的去除率分别达到了11%、10.5%和5%，悬浮物的去除率达到33%，动植物油由原来的454mg/L降低到126mg/L，去除效率达到了72.2%。试验结果表明隔油沉淀池去除浮油的能力非常明显，出水含油量少，有利于后续生物处理，不会挂壁在管道上，造成不必要的水力损失。3.1.3气浮油在水中以悬浮态、乳化态、溶解态三种状态存在，隔油沉淀池去除的只是浮油部分，所以仍然有部分油脂残留在水中，需要进行处理。采用气浮法，不仅可以除去废水中处于乳化状态的油，还可以除去废水中密度接近于水的微细悬浮颗粒状态的杂质，明显改善屠宰及肉类加工废水的色度。气浮法，是利用高度分散的微细气泡来粘附废水中疏水基的固体或液体颗粒，形成水-气-颗粒三相混合体系，当颗粒粘附气泡后形成密度小于水的絮体，从而浮到水面形成浮渣层被刮除，实现固液分离或液液分离的过程[31]。颗粒的表面性质决定了气泡能否有效粘附 24第三章处理工艺比较及选择硕士研究生学位论文悬浮颗粒，屠宰及肉类加工废水处理中隔油沉淀池出水所含有的颗粒为疏水性细小的油脂粒，适合使用气浮法。气浮设施一般都配有加药装置，利于混凝的机理，将微小气泡颗粒吸附后的物质抱团的结合在一起，大量的悬浮物、油脂上浮由刮泥撇渣而被去除。通常，血色基团存在于蛋白物质中，蛋白物质通过破乳、絮凝的同时，水中的带色物质也会被随之分离出去，可以明显改善屠宰及肉类加工废水的色度。污水在气浮池的的去除效率很高，不论是COD、BOD[32]5、SS还是油脂,都有很好的去除效果。因此气浮在屠宰与肉类加工废水处理中的设置是必要的。为了获得气浮对屠宰及肉类加工废水的处理效果，利用方形玻璃槽模及小型曝气机对屠宰及肉类加工废水进行模拟气浮处理，水样选自模拟隔油沉淀池出水，进水水质COD、BOD5、SS、TN、动植物油指标分别为2640mg/L、1285mg/L、1360mg/L、209mg/L及126mg/L。将模拟隔油沉淀池出水放入50cm×40cm×40cm方形玻璃槽，用小型曝气机对其曝气，曝气管固定在玻璃槽底部，PAC投加量为300mg/L，PAM投加量为100mg/L。用干净的玻璃条将上层的浮渣进行刮出分离，停留1.5h后，取水样对水质进行检测分析。出水指标检测结果如图3.3所示。图3.3模拟气浮对屠宰及肉类加工废水处理情况Fig.3.3Handlingconditionsofwastewaterfromairfloatation出水中的COD、BOD5、SS、TN分别由2640mg/L、1285mg/L、1360mg/L及209mg/L降低到为1550mg/L、830mg/L、390mg/L及188mg/L。COD、BOD5的去除率分别达到了41%和35%，悬浮物的去除率达到71%，动植物油由进水浓度的126mg/L降低到28mg/L,去除效率达到了77.8%。由于气浮时能吹脱一部分氨氮，因此，TN也有10%的去除率。 硕士研究生学位论文第三章处理工艺比较及选择25且气浮池出水颜色变淡，血色基团存在与蛋白中，水中的色度随着浮渣刮走而去除。试验结果说明气浮池对屠宰及肉类加工废水处理效率很高，不论是COD、BOD5还是SS,都有很好的去除效果。因此，气浮在屠宰与肉类加工废水处理中的设置是必要的。3.1.4预处理工艺的总效果根据以上的试验的结果，可以计算出粗、细格栅+隔油沉淀池+气浮预处理工艺总的去除效率，具体见图3.4。图3.4模拟预处理对屠宰及肉类加工废水处理情况Fig.3.4Handlingconditionsofwastewaterfrompretreatment由图3.4可见，经过预处理，出水中COD、BOD5、SS、TN分别由3310mg/L、1620mg/L、2390mg/L及226mg/L降低到为1550mg/L、830mg/L、390mg/L及188mg/L。COD，BOD5的去除率分别达到了53%和45%，悬浮物的去除率达到83%，TN的去除率达到16.8%，动植物油由进水浓度的480mg/L降低到28mg/L，去除效率达到了94%。且经过预处理后出水颜色变淡，血色基团存在与蛋白中，水中的色度随着浮渣刮走而去除。说明预处理对整体屠宰及肉类加工废水处理效率很高，是废水处理的咽喉，试验有力的证明屠宰及肉类加工废水的预处理工艺应该采用粗、细格栅+隔油调节池+气浮池组合工艺，不仅可以去除屠宰及肉类加工废水中的悬浮物、油脂，还可以去除血红蛋白，改善废水的色度，削减COD负荷，以减轻后续生化处理的运行负担。3.2生物处理工艺选择 26第三章处理工艺比较及选择硕士研究生学位论文3.2.1污水生物处理方案初选由于沈阳双汇食品有限公司的屠宰及肉类加工废水污染物浓度很高，若单纯采用好氧处理方法，需在处理过程中持续曝气，运行成本高，对水力停留时间要求也比较高，并且单纯采用好氧处理技术会产生大量的剩余污泥，更加容易导致污泥膨胀的发生，造成污泥流失，水质恶化，严重则会导致处理工艺无法正常运行。若单纯采用厌氧生物处理，由于屠宰及肉类加工废水中含有大量的蛋白和脂肪类物质，其生物降解速率低，而脂肪物质在降解过程中产生的中间产物还会对厌氧微生物产生抑制作用，所以单纯采用厌氧生物处理技术处理屠宰及肉类加工废水处理效率缓慢。随着辽宁省污水综合排放标准的提高，对于高COD，高氨氮的屠宰及肉类加工污水来说，单纯的使用好氧或者厌氧工艺都是不可行的。所以，拟采用采用水解酸化+SBR组合工艺或者水解酸化+A2/O组合工艺来作为生物处理工艺单元来处理屠宰及肉类加工废水。水解酸化工艺作为一种介于好氧工艺和厌氧工艺之间的处理工艺，和其它工艺组合可以降低处理成本提高处理效率[33]。厌氧反应分为四个阶段：水解阶段、酸化阶段、产乙酸阶段和产甲烷阶段。由于产甲烷菌与水解产酸菌生长速度不同，水解酸化工艺可以将厌氧反应控制在反应时间较短的第一和第二阶段，在水解酸化反应中，水解菌、酸化菌可将不溶性有机物水解为溶解性有机物，将脂肪、蛋白质等难降解的大分子物质转化为小分子有机物，为后续的处理创造了良好的条件[34]。水解酸化对屠宰及肉类加工废水的处理有以下优点[35]：（1）由于水解酸化将生物处理控制在水解和酸化阶段，两阶段产物主要为小分子有机物，进一步提高了废水的可生化性，提高了后续处理的效率。（2）水解酸化过程可以降解污水中的悬浮物质，固体颗粒物水解后，剩余污泥产量降低。（3）由于水解酸化阶段生物酸化过程不完全，微生物厌氧反应的产甲烷阶段基本没有发生，因而没有产气，产生不良气味较少。（4）水解酸化反应时间短，反应迅速，水解酸化反应器体积小，投资费用低。（5）可脱色40%～70%。根据某污水处理厂的实际运行情况，水解酸化池COD平均去除率在30%左右。沈阳双汇食品有限公司的屠宰及肉类加工废水的处理工艺初步选择水解酸化+SBR工艺和水解酸化+A2/O工艺这两个工艺作为生物处理方案。下面将对SBR工艺和A2/O工艺进行具体的技术经济分析，并根据处理效果、工程投资、运行成本、运行管理难度等最终选择生物处理工艺单元。3.2.2SBR工艺与A2/O工艺技术比较3.2.2.1SBR工艺SBR工艺是序列间歇式活性污泥法的简称，是一种间歇运行的好氧污水处理工艺，又 硕士研究生学位论文第三章处理工艺比较及选择27称为序批式活性污泥法。SBR工艺与传统的活性污泥法有很大的区别，SBR工艺采用的是时间分割操作来替代空间分割操作。SBR反应池是SBR技术的核心，通过对反应池进行间歇、定期的曝气，可以使反应池实现周期性的运行，SBR反应池在运行过程中形成了厌氧和缺氧、好氧交替运行的生物环境，利于脱氮过程中氨化作用、硝化作用、反硝化作用的发生，可以实现到脱氮的目的[36-37]。典型的SBR工艺由5个工序形成一个周期[38]，根据工序的目的可分为进水、反应、沉淀、排水、闲置，限制曝气进水与非限制曝气进水是两种基本的运行方式，两种方式分别如图3.5、图3.6所示。图3.5SBR工艺运行方式—限制曝气进水Fig.3.5SBRprocessoperationmode-limitedaerationwater图3.6SBR工艺运行方式—非限制曝气进水Fig.3.6SBRprocessoperationmode-non-aeratedwaterrestrictionsSBR工艺最开始由于进、出水切换复杂，变水位出水、供气系统易堵塞，限制了其应用和发展，但到了20世纪70年代，新型设备的应用增多，计算机及自控技术的逐渐完善，SBR工艺运行操作中出现的问题，已经得到了解决。由于SBR工艺在时间和空间上运行操作灵活、可调整，使SBR工艺在发展上呈现了多样性，各国专家根据实际运行条件研发了许多SBR工艺的衍生工艺，如ICEAS工艺、DAT-IAT(曝气池+反应池)工艺、CASS工艺等[39]。1985年，我国的上海市吴淞肉联厂首次采用SBR工艺，效果良好，随后SBR工艺在我们迅猛发展。SBR工艺在我国的食品加工工业废水处理领域应用广泛，在屠宰及肉类加工废水方面也有许多成功的工程实例。中山市百加食品厂屠宰车间污水排放量为50m³/d，采用SBR处理工艺，取得了理想的处理效果。COD、BOD5、SS由处理前的942.4mg/L、392.5mg/L、198.3mg/L降到82.4mg/L、 28第三章处理工艺比较及选择硕士研究生学位论文26.8mg/L、18.0mg/L，去除率分别达到91.3%，93.2%，90.1%[40]，出水达到GB8978-1996《污水综合排放标准》中的一级排放标准，污水处理厂在水量波动大于设计水量时，工艺仍能满足处理要求，并且各种设备运转正常。SBR工艺在处理屠宰及肉类加工废水时，有以下优点[41]：（1）工艺流程简单，投资与运行费用低；（2）耐冲击负荷强，反应推动力大、速度快、效果高；（3）运行过程中实现好氧-厌氧的交替，不需要新增反应器就可以实现脱氮除磷；（4）间歇式曝气可以抑制丝状菌繁殖，不发生易污泥膨胀；（5）静置沉淀效果好；（6）运行灵活，便于实现高度自动化。但是，SBR反应器在运行过程中也存在如下一些问题[42]：（1）对自动化控制要求较高；（2）设备利用率低；（3）间歇式出水，要求后续构筑物容积较大，要有一定的接受能力；（4）处理水量大时，需要多套SBR反应器并联运行，切换阀门频繁，系统操作复杂；（5）SBR法的基建投资比传统的活性污泥法低20%左右，当处理水量小时，SBR法的运行费用比传统的活性污泥法低20%，水量大时，运行费用则相当，失去了优势。3.2.2.2A2/O工艺A2/O工艺工艺亦称A-A-O工艺，是生物脱氮除磷工艺（Anaerobic-Anoxic-Oxic）的简称。该工艺发展较早，国内的运行经验非常丰富,是最简单、最稳定的脱氮除磷工艺之一。该工艺处理效率一般能达到：BOD5和SS为90%、95%，TN为70%以上，磷为90%左右。A2/O工艺的流程如图3.7所示。混合液回流进水出水厌氧池缺氧池好氧池沉淀池污泥回流剩余污泥图3.7A2/O工艺流程框图Fig.3.7A2/OprocessflowdiagramA2/O工艺由厌氧池、缺氧池、好氧池串联而成，可以分成三个独立池体，也可以布置在一个池体内。污水首先进入厌氧区，在厌氧区内，污水中的可生物降解的有机物被系统回流污泥中的兼性厌氧发酵菌转化为挥发性脂肪酸（VFA）等小分子产物，聚磷微生物 硕士研究生学位论文第三章处理工艺比较及选择29体也将菌体内储存的聚磷酸盐释放分解，同时释放出大量能量，其中一部分能量被聚磷微生物吸收用来在厌氧抑制环境下生存，另一部分能量用于聚磷菌吸收厌氧环境中类似于VFA小分子有机物质。并以PHB的形式存储于体内，为了防止污泥沉淀，需要在厌氧段设置水下搅拌器来对污水进行搅拌。在厌氧区停留足够的时间后，污水进入缺氧区，在缺氧区进入的还有好氧区产生的回流混合液，缺氧区的反硝化菌会利用从好氧区混合液回流带来的硝酸盐作为最终电子受体，来氧化污水中的可生物降解有机物，同时自身被还原为氮气从水中逸出，同时达到去碳与脱氮的目的。在好氧区内，污水进行充分的曝气充氧，污水中聚磷菌会分解体内储存的PHB来释放能量，用于聚磷菌的生成繁殖和超量的吸收周围环境中的溶解性磷，这些溶解性磷以聚磷盐的形式贮存于聚磷菌的体内，使出水中磷的浓度降低。随着反应的进行，污水中的各种有机物被聚磷菌和反硝化菌利用了很多，在到达好氧区时浓度已经相当低，剩余的有机物在好氧区内被好氧微生物大幅降解，硝化菌在BOD5浓度低时的生长繁殖更有利，硝化菌在好氧的环境下将完成硝化和氨化作用，将氨氮转化为硝酸盐，大量的回流混合液将硝酸盐回流至缺氧区进行反硝化脱氮[43-44]。A2/O工艺是同时脱氮除磷工艺里最常用的生物处理工艺，厌氧、缺氧、好氧区三个阶段分割的比较清晰，具有氨化细菌、硝化细菌、反硝化细菌、聚磷菌的最适合生活条件[45]，且设置有污泥回流和硝化液回流系统，可以保障污水脱氮处理效率。A2/O工艺在处理屠宰及肉类加工废水处理中应用广泛。山西某肉类加工厂废水排放量为2000m3/d，采用水解酸化+A2/O工艺进行处理，处理效果良好，各污染物指标均达到排放标准，COD、BOD5、SS、氨氮、动植物油的去除率分别为99.4%、99.7%、99.5%、99.2%和95.0%[46]，且出水水质稳定。A2/O工艺在处理屠宰及肉类加工废水，有以下优点[47]：（1）A2/O工艺运行稳定，对各污染物去除效率高，耐冲击负荷能力强；（2）A2/O工艺在系统上属于最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间比其他同类工艺少；（3）在厌氧、缺氧、好氧三种不同条件下运行，由不同种类的微生物的配合，能够在去除有机物的同时，达到脱氮除磷的效果，并且丝状菌不能大量增殖，不用担心污泥膨胀，SVI值一般均小于100；（4）污泥中含磷浓度高，肥效高，是很好的肥料；（5）运行中不需要投药，在厌氧区和缺氧区只需要轻缓搅拌，并不增加溶解氧浓度，节省运行费用。但是，A2/O工艺在运行过程中，可能面临下列问题：（1）反应池容积比较大；（2）由于混合液内回流，系统中部分污泥只经历缺氧-好氧的过程，没有经历厌氧-好氧的过程，会对系统对磷的去除产生影响；维持较高的混合液内回流比可以使脱氮效果更好，但是电耗高，会增加运行费用。因此，A2/O工艺脱氮除磷效果很难再提高；（3）二沉池的回流污泥中含有大量的硝酸盐，可能破坏厌氧环境，影响磷的释放； 30第三章处理工艺比较及选择硕士研究生学位论文（4）由于聚磷菌、硝化菌、反硝化菌存在于同一个污泥系统中，在污泥龄、有机负荷、碳源需求上存在着矛盾与竞争，很难同时高效去除氮和磷。3.2.3SBR工艺与A2/O工艺的技术经济比较通过对SBR工艺和A2/O工艺理论和工程实例的介绍可以看出，在理论上两个方案都能满足本工程对出水水质的要求，所以技术和经济指标就显得格外重要，在确定工程的方案时，应该把工艺技术的先进性、工程投资和运行成本的经济合理性、运行操作和管理是否方便等方面进行合理比较，确定技术最优方案。表3.1SBR与A2/O工艺技术比较表Table3.1ComparisonofprocesstechnologybetweenSBRandA2/OSBR工艺A2/O工艺工艺技术成熟；自动化程度高；各阶段分割清晰，对COD、BOD5、SS、工艺优点不需污泥回流泵房等；氮及磷的去除效果较好；耐冲击负荷。水池深度较浅，施工方便。设备运行精度要求高；池容较大、占地较多；工艺缺点滗水器上端水头被浪费，增加了总扬程；有内回流、外回流设施，会增加一定的臭气量产生量大。能耗。运行管理自控化控制水平要求高，运行管理复杂运行管理简便，运行经验丰富占地较少一般投资较少一般运行费用较高较低 硕士研究生学位论文第三章处理工艺比较及选择31表3.2SBR与A2/O工艺经济指标比较表Table3.2ComparisonofeconomicindicatorsbetweenSBRandA2/OSBR工艺A2/O工艺工程总投资（万元）3099.93135.8工程费用总计（万元）2969.93005.8建筑工程费用1250.11416.3工程费用（万元）设备购置费用1192.21016.5安装工程费用522.6573.0占地面积（m3）4835.035807.85吨水耗电量（kW/t）0.6450.509处理成本（元/t）2.211.88在本工程中，与SBR工艺和A2/O工艺配套的预处理工艺、消毒处理工艺、污泥处理工艺都是相同的，其主要区别在于：（1）生物处理处理系统的运行机理不同；（2）生物处理构筑物的构造形式和运行方式不同；（3）工程投资及运行费用不同；（4）占地面积不同。从技术的角度来看，由于SBR工艺硝化和反硝化在同一反应池中进行，反应阶段分割不清晰，会导致硝化、反硝化过程进行不彻底，脱氮效率不稳定，而且SBR工艺对水质波动情况的适应能力不如A2/O工艺，由于是间歇运行，设备闲置率较高，需要经常处于频繁开停转化状态，对设备的损耗比较大，设备维护工作量要多，而且SBR工艺大多采用全自动控制设备进行控制，与A2/O工艺相比运行操作复杂。从经济的角度来看，虽然A2/O工艺需要后续二沉池等设施，占地面积比SBR工艺多972.47m2，建筑费用要比SBR工艺高35.9万元，但A2/O工艺的吨水处理费用比SBR工艺低0.33元，平均每年A2/O工艺处理费用就要比SBR工艺节省65.3万元，并且沈阳双汇食品有限公司有大面积的空余用地，可以满足A2/O工艺占地面积的需要。因此，通过技术和经济的综合考虑，本工程推荐采用A2/O工艺作为生物处理工艺。3.3消毒工艺选择屠宰及肉类加工废水中含有大量危害人体健康的细菌，如粪便大肠菌群、粪便链球菌、葡萄球菌、布鲁氏杆菌、细螺旋杆菌、梭状芽胞杆菌、志贺氏菌和沙门氏菌等，虽然经过生物处理后，水质已经得到了改善，细菌含量也大幅度减少，但是细菌的绝对值仍然很可观，因此污水出厂前必须进行消毒处理。一般污水消毒方法大体可以分为两种：物理消毒法和化学消毒法。物理消毒方法主要 32第三章处理工艺比较及选择硕士研究生学位论文利用冷冻、加热、辐射来破坏微生物遗传物质的核酸来达到消毒的目的，在工程上主要应用有紫外线消毒方法。化学消毒方法利用氧化剂的强氧化性来破坏微生物的结构来进行消毒，在工程上应用有：臭氧消毒、液氯消毒、二氧化氯消毒等[48]。（1）液氯消毒液氯消毒系统主要由加氯机，氯瓶及余氯吸收装置组成。液氯属于强氧化性消毒剂，杀菌能力强，价格低廉，工艺成熟，在污水消毒中应用最广泛。当氯溶于水时，可以产生次氯酸，次氯酸进入细胞膜破坏细胞组织，能够起到杀菌消毒的作用[49]。在液氯消毒过程中，也会存在一些缺点，当污水pH值过高时，氯的消毒能力大幅下降，氯会跟水中腐殖酸类物质反应形成致癌的卤代烃，还会跟水中酚类反应形成有奇怪味道的氯酚[50]。（2）二氧化氯消毒二氧化氯消毒系统包括二个药液储罐、二氧化氯发生器，投加设备。二氧化氯也是一种强氧化剂，氧化能力是氯的25倍。从消毒能力来看，臭氧>二氧化氯>氯。采用二氧化氯进行消毒也可能出现一些问题，加入到水中的二氧化氯有50%～70%转变为ClO（2）ClO3，而ClO（2）ClO3会损害红细胞，当水中溢出的二氧化氯与空气中的有机物反应时，水会带有特殊的气味。目前国内二氧化氯发生器产品非常可靠，污水厂使用的实例也逐年增多。（3）紫外线消毒紫外线消毒是近十多年来飞速发展的一种消毒方法，具有消毒快捷、不污染水质等优点。采用紫外光照射细菌，紫外光谱能量进入细菌核酸破坏核酸的结构，进而达到消毒的目的。紫外线消毒速率快、效果好，不需要投加任何化学药剂，不会造成二次污染[51]。但是紫外线消毒受水质水量的影响较大，水中悬浮物浓度将直接影响消毒效果，而且紫外线消毒技术设备费用高，在国内采用较少，对其技术的了解具有一定的局限性。表3.3污水消毒方案技术比较表Table3.3ComparisonofWastewaterdisinfectiontechnology类型液氯二氧化氯臭氧紫外线消毒效果可靠，消毒效果好，设备消毒效率高，带优点消毒速度快，效率高设备投资和运行投资少，不会产生有脱色和除臭效危险性小费用低三“致”物质果设备投资大，运占地面积大，易不能储备，现制现设备费用高，电耗较缺点行费用高，设备产生三“致”物质用，有二次污染大，受水质水量的影响管理复杂所需时间30分钟左右比液氯快10分钟左右最少运行费用低较低高一般在上述四种消毒方法中，臭氧消毒应用于污水处理工程的实例较少，而且投资和运行费用过高，设备操作管理复杂，所以不再考虑。液氯虽然消毒效果可靠，投资和运行费用低，但是会产生三“致”物质，对人类和环境造成严重威胁，公安部门一般不批准小型污水处理场采用液氯消毒。紫外线消毒效率高，危险性小，但是设备费用高，耗电量大，由于 硕士研究生学位论文第三章处理工艺比较及选择33屠宰及肉类加工废水水质水量波动较大，悬浮物浓度高，都会对紫外线消毒造成不利的影响。所以最终推荐采用二氧化氯消毒工艺。3.4污水处理工艺确定通过对预处理工艺单元、生物处理工艺单元、消毒工艺单元的分析、对比，最终确定沈阳双汇食品有限公司屠宰及肉类加工废水的污水处理流程如图3.8所示。 34第三章处理工艺比较及选择硕士研究生学位论文污水粗格栅栅渣外运污水提升泵房细格栅栅渣外运隔油沉淀池调节池气浮池鼓风机房水解酸化池A2/O池二沉池二氧化氯消毒池达标排放图3.8污水处理工艺流程图Fig.3.8Tchnologicalprocessofsewagetreatment预处理采用粗、细格栅+隔油沉淀池+气浮组合工艺，生物二级处理采用水解酸化+A2/O组合工艺，消毒采用二氧化氯消毒。根据各处理工艺单元对污染物的去除能力，预测处理 硕士研究生学位论文第三章处理工艺比较及选择35效果如表3.4所示。表3.4预期处理效果Table3.4EffectofexpectedtreatmentCODBOD5SSTN动植物油名称项目(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)粗格栅进水400020003000240600细格栅出水360018002550235570去除率10%10%15%2%5%进水360018002550235570出水288014401785223171隔油沉淀池去除率20%20%30%5%70%进水288014401785223171气浮池出水144072053520151去除率50%50%70%10%70%进水144072053520151水解酸化池出水100850432116140去除率30%30%40％20％20%进水100850432116140A2/O系统（含二出水10050643228沉池）去除率90%90%80%80%30%处理后标准30025030050603.5污泥处理工艺选择由于在污水的处理过程中，会产生大量的污泥，污泥的妥善处理也是污水处理厂在运行过程中必须要考虑的问题。剩余污泥的含固率低，含有大量有毒有害物质，易腐化变臭，处理效果不好会对环境造成二次污染。因此需要选择合适的工艺，降低污泥含水率，减少污泥体积，使污泥得到减量、稳定、无害化及综合利用。目前，污泥处理工艺有很多，但有些处理工艺如焚烧、热处理、好氧消化等工艺技术复杂、维护困难、运行费用高，不适用中小规模污水处理厂。所以从技术和经济来考虑，本工程的污泥处理与处置宜选用技术成熟、耗能低的处理技术，同时采用送至城市垃圾填埋场进行填埋处理作为污泥最终处置方式[52]。常用的处理工艺有：（1）污泥浓缩→厌氧消化→机械脱水→送至城市垃圾填埋场进行处理。（2）污泥浓缩→机械脱水→送至城市垃圾填埋场进行处理。 36第三章处理工艺比较及选择硕士研究生学位论文这两条技术路线主要区别在于污泥浓缩后是否进行厌氧消化。厌氧消化主要是为了使污泥中的有机物质变为稳定的腐殖质，同时可以减少污泥的体积（大概60%～70%），并改善污泥的性质，使之易于脱水，破坏和控制致病的生物，并获得有用的副产物沼气等。污泥消化一般采用中温消化，在寒冷季节需要大量的热量，运行费用高，而且消化池的建设费用比较高，设备工艺复杂，运行管理难度大，鉴于本工程污水处理厂规模一般，且处于寒冷地区，取消厌氧消化可以节省大量的基建投资，故本工程不设污泥消化措施，污泥经浓缩脱水后送至城市垃圾填埋场进行填埋处理。由于隔油沉淀池中污泥的含油量比较高，妨碍药剂的功效，而且容易堵塞滤布，不宜采用滤带式脱水机进行脱水[53]。因此，本工程处理采用带式污泥浓缩脱水一体机和叠螺式污泥脱水机对不同环节产生的浮渣和污泥进行机械浓缩和机械脱水。隔油池浮渣、气浮浮渣、水解酸化池污泥以及A2/O工艺系统（二沉池处）排放的剩余污泥（含水率99.2%左右），由剩余污泥泵提升至污泥浓缩池，经污泥螺杆泵送至带式浓缩脱水一体机进行脱水。隔油池底泥排入另一座污泥浓缩池，经污泥螺杆泵送至叠螺式污泥脱水机进行脱水。污水处理厂产生的污泥处理采用“机械浓缩污泥脱水”工艺，将污水处理过程中产生的剩余污泥脱水至含水率80％的泥饼，送至城市垃圾填埋场进行填埋处理。3.6本章小结（1）污水处理的工艺以水质处理要求及水质特点为依据在本章进行了研究。通过对沈阳双汇食品有限公司屠宰及肉类加工废水的水质分析，并辅助一些验证性试验，决定采用粗、细格栅+隔油沉淀池+气浮组合工艺作为本工程的预处理工艺。（2）生物处理工艺采用水解酸化+SBR工艺和水解酸化+A2/O工艺这两个工艺作为方案的初步选择，对SBR工艺及A2/O工艺进行技术与经济分析，采用SBR工艺吨水运行成本2.21元/t，采用A2/O工艺吨水运行成本1.88元/t，决定选择水解酸化+A2/O工艺作为本工程的生物处理工艺。（3）通过对臭氧、液氯、二氧化氯及紫外线这四种消毒工艺比选后，决定选择二氧化氯对尾水进行消毒。（4）污泥处理工艺选择污泥经浓缩脱水后送至城市垃圾填埋场进行填埋处理。根据剩余污泥的性质，决定采用带式污泥浓缩脱水一体机和叠螺式污泥脱水机对不同环节产生的浮渣和污泥进行机械浓缩和机械脱水。 硕士研究生学位论文第四章A2/O工艺处理双汇屠宰及肉类加工废水的验证试验37第四章A2/O工艺处理双汇屠宰与肉类加工废水的验证试验在第三章中，沈阳双汇食品有限公司屠宰废水处理的核心工艺，选择了A2/O工艺。理论分析与工程应用实例表明，屠宰废水的生物处理工艺选择A2/O工艺是可行的。但考虑到每个具体的工程都有其自身特殊性，设计参数也不能完全相同。因此，本章对A2/O工艺处理屠宰及肉类加工废水的效果进行验证性试验，并研究分析水力停留时间、混合液回流比、污泥回流比、气水比等影响因素对A2/O工艺处理屠宰及肉类加工废水效果的影响，确定A2/O工艺处理沈阳双汇食品有限公司屠宰及肉类加工废水的工艺设计参数，为工程设计提供依据。4.1试验装置与设备试验装置流程图如图4.1所示，进水箱有效容积50L，水箱中的实验用水经水泵提升进入A2/O反应器中。A2/O反应器厌氧池有效容积4.5L，缺氧池有效容积4.5L，好氧池有效容积13L，容积比约为1：1：3。在A2/O反应器中经过厌氧-缺氧-好氧反应后，废水流入二沉池中，二沉池沉淀后上清液排入废水箱内，最终排放。图4.2为试验装置实物图。图4.1试验装置流程图Fig.4.1Processoftestingapparatus1-水箱2-厌氧池3-缺氧池4-好氧池5-二沉池6-进水泵7-蠕动泵8-搅拌器9-气泵 38第四章A2/O工艺处理双汇屠宰及肉类加工废水的验证试验硕士研究生学位论文图4.2试验装置实物图Fig4.2Materialobjectoftestingapparatus试验所需要的主要仪器设备如表4.1所示。表4.1试验主要仪器设备表Table4.1Theprimaryequipmenttable序号仪器及设备名称型号说明数量1蠕动泵BT01-YZ151522潜水泵WP335013气泵JJ-140W24电动搅拌调速器DB-125电控设备XMT-102数显16电子分析天平EL10417电热恒温鼓风干燥箱DGB/20-00218扫描电子显微镜SSX-55019紫外-可见分光光度计UV9100110恒温震荡培养箱HZQ-X100112多头磁力搅拌器JJ23HG-4A113电热蒸馏水器HSZ6810114溶解氧分析仪HACHsension814.2接种污泥及进水水质接种污泥采用沈阳市沈阳北部污水处理厂A2/O工艺二沉池的回流污泥，污泥形状良好。 硕士研究生学位论文第四章A2/O工艺处理双汇屠宰及肉类加工废水的验证试验39试验采用人工模拟屠宰及肉类加工废水，水质参照第三章预处理后水解酸化池出水确定，COD为1000mg/L左右，氨氮为100mg/L左右，TN为160mg/L左右。以葡萄糖为碳源，NH4Cl为氮源，同时，为保证所培养的微生物生长、繁殖需要，加入适当微量元素作为补充[54]。模拟废水的水质比较稳定，不含有微生物、不能降解或难以降解的有机杂质和毒性物质。4.3分析项目及检测方法实验主要检测项目及分析检测方法见表4.2。表4.2水质检测项目及分析方法Table4.2Testitemandanalyticalmethodofthewaterquality检测项目分析方法仪器氨氮纳氏试剂分光光度法UV9100型分光光度计NO2--NN-（1-萘基）-乙二胺光度法UV9100型分光光度计NO-3-N紫外分光光度法UV9100型分光光度计TN过硫酸钾氧化-紫外分光光度法UV9100型分光光度计COD快速密闭催化消解法UV9100型分光光度计MLSS重量法DGB/20-002台式干燥箱DO溶解氧分析仪HACHsension8便携式溶解氧测定仪4.4A2/O工艺的启动由于硝化细菌、反硝化细菌、聚磷菌所需要的生长环境不同，本试验将活性污泥分别置于厌氧池、缺氧池、好氧池中单独培养。实验室温度为20℃左右，污泥采用沈阳市沈阳北部污水处理厂A2/O工艺二沉池的回流污泥，污泥经淘洗后分别投入到厌氧池、缺氧池、好氧池中，至各池的有效水深40%，续加60%的人工模拟废水（由于本试验人工废水模拟高浓度屠宰及肉类加工废水，在启动开始阶段直接添加高浓度废水会对污泥产生不好的影响，所以在启动前段人工模拟废水浓度定为水解酸化池后出水的50%），开始闷曝，闷曝22h，沉静2h，排出60%上清液，再加入人工模拟废水至有效水深，依次循环3天，然后采用连续进出水的方式开始启动运行。启动时进水指标：初始进水COD为300mg/L左右，氨氮为50mg/L左右，逐渐增加，直至COD为1000mg/L左右，氨氮为100mg/L左右。启动时参数：DO浓度为2mg/L，MLSS为3g/L，水力停留时间为16h，硝化液回流比为200%，污泥回流比为80%。每3天测一次数。反应器启动过程中，COD、氨氮进出水浓度及去除率曲线图见附表1和图4.3、4.4。如图4.3、4.4可以看出，反应器刚启动时，对COD和氨氮的去除效果比较差，COD的去除率仅为72%，氨氮的去除率仅为65%。当系统运行至18天时，系统对COD的处理效果 40第四章A2/O工艺处理双汇屠宰及肉类加工废水的验证试验硕士研究生学位论文逐渐稳定，从第21天开始逐渐提升COD浓度，COD浓度每3天提升100mg/L，第39天后，COD平均出水浓度为99mg/L，平均去除效率为90.14%。当系统运行至21天时，系统对氨氮的处理效果逐渐稳定，从第24天开始逐渐提升氨氮浓度，氨氮浓度每3天提升10mg/L，第33天后，氨氮平均出水浓度为5mg/L,平均去除效率为94.5%。第45天后，反应器启动过程完成。图4.3启动阶段COD进出水浓度及去除率Fig.4.3ConcentrationandremovalrateofCODfromstartupphase图4.4启动阶段氨氮进出水浓度及去除率Fig.4.4Concentrationandremovalrateofammonianitrogenfromstartupphase4.5混合液回流比变化对A2/O工艺系统的影响好氧池中的混合液回流至厌氧池既给厌氧池反硝化反应提供反应基质又能提高反应器整体的抗冲击负荷能力及氨氮和COD的去除效果。但混合液回流的过程伴有溶解氧回流至厌氧池，而溶解氧会抑制反硝化反应的进行同时过高的混合液回流增加动力消耗造成经济损失。因此适当的混合液回流比对A2/O反应器的稳定运行具有重大意义。 硕士研究生学位论文第四章A2/O工艺处理双汇屠宰及肉类加工废水的验证试验41试验条件：总水力停留时间为16h，污泥回流比为80%，气水比为7：1，混合液回流比分别控制在100%、200%、300%、400%、500%、600%，每个回流比稳定运行3天，试验结果见附表2和图4.5、4.6。图4.5不同混合液回流比对氨氮去除率影响Fig4.5Effectofammonianitrogenfromdifferentmixturerefluxratio图4.6不同混合液回流比对COD去除率影响Fig4.6EffectofCODfromdifferentmixturerefluxratio由图4.5、4.6可以看出，随着混合液回流比的提高，氨氮和COD的去除效果呈上升趋势但幅度不是很大。混合液回流比为100%时，氨氮和COD的去除率为90.2%、87.5%，氨氮和COD的出水浓度为9.7mg/L、123mg/L。随着回流比提高到200%，氨氮和COD的去除率提高到95.1%、90.7%,氨氮和COD的出水浓度下降到5.7mg/L、92.7mg/L。混合液回流比增加到600%，氨氮和COD的去除率上升到96.7%、92.3%，出水浓度下降到3.3mg/L、76mg/L。与混合液回流比为200%相比去除率仅提高了1.6%、1.6%，出水浓度仅下降了 42第四章A2/O工艺处理双汇屠宰及肉类加工废水的验证试验硕士研究生学位论文2.4mg/L、16.7mg/L。在混合液回流比提升期间，A2/O反应器整体去除氨氮和COD效果较好，氨氮和COD的去除率能稳定在95%、90%以上，出水浓度低于5.7mg/L、92.7mg/L。试验结果表明，反应器通过设定混合液回流比确实能增强反应器的脱氮和去除有机物效果，这是因为混合回流液中包含厌氧池反硝化反应所需的反应基质，NO-3-N和有机物随着硝化反应出水回流至厌氧池，NO--N和有机物作为反硝化反应的基质大大促进了反硝化3反应的正向进行，因此氨氮和COD出水浓度较低、去除效果较高。过高的回流比虽然增加了NO--N和有机物，提高了反硝化细菌数量但同时也向厌氧池中带入更多的溶解氧，3溶解氧抑制了部分数量的反硝化细菌的活性这也说明为什么氨氮和COD去除效果没有随着回流比的提升而大幅度提高。4.6水力停留时间变化对A2/O工艺系统的影响水力停留时间是A2/O工艺参数优化的主要因素之一，进水氨氮负荷随着水力停留时间变化而变化，而且水力停留时间影响反应池内产物的互相转换以及运行费用，因此控制适当的水力停留时间对反应器的稳定运行具有重大意义。试验条件：污泥回流比为80%，气水比为7：1，混合液回流比为200%，水力停留时间分别控制在8h、10h、16h、40h、50h、60h，每个水力停留时间稳定运行3天，试验结果见附表3和图4.7、4.8。图4.7不同水力停留时间对氨氮去除率影响Fig4.7Effectofammonianitrogenfromdifferenthydraulicretentiontime 硕士研究生学位论文第四章A2/O工艺处理双汇屠宰及肉类加工废水的验证试验43图4.8不同水力停留时间对COD去除率影响Fig4.8EffectofCODfromdifferenthydraulicretentiontime由图4.7、4.8可以看出，随着水力停留时间不断增加，氨氮和COD的去除效果也随着不断提高。初始水力停留时间为8h，氨氮和COD的去除效果最差，此时氨氮和COD的出水浓度为14.6mg/L、127.7mg/L，氨氮和COD的去除率为85.9%、87.1%。随着水力停留时间不断增加，氨氮和COD的去除效果上升幅度明显。当水力停留时间为16h时，氨氮和COD的出水浓度下降到4.6mg/L、67mg/L，与水力停留时间为8h时相比降低了10mg/L、60.7mg/L，氨氮和COD的去除率上升到95.5%、93.2%，与初期相比提高了9.6%、6.1%。随着水力停留时间继续增加，氨氮和COD的去除率虽然持续上升但幅度不大。当水力停留时间为60h时，氨氮和COD的去除效果最好，此时氨氮和COD的出水浓度为3mg/L、28.7mg/L，与水力停留时间为16h相比仅降低了1.6mg/L、38.3mg/L，氨氮和COD的去除率为97%、97.1%，与水力停留时间为16h相比仅提高了1.5%、3.9%。试验结果表明，水力停留时间在30～60h范围内变化时，氨氮和COD的去除效果都能稳定在较高的水平。由于好氧池中的硝化反应需要的时间较长，因此较高的水力停留时间对整体反应的完成度起到促进作用。但好氧池硝化反应时间过长容易造成大量的动力消耗。由数据可以看出水力停留时间为60h的氨氮和COD的去除效果与水力停留时间为16h相比提升幅度不大，说明水力停留时间为16h时整体反应的完成度已趋于饱和，此时再提高水力停留时间不仅不会有效提高氨氮和COD的去除效果反而会增加建筑费用。综合考虑将水力停留时间控制在16h左右。4.7气水比变化对A2/O工艺系统的影响气水比即好氧池内曝气量与水量的比值，硝化反应是实现A2/O系统反应的重要步骤之一，而溶解氧又是硝化反应的主要影响因素。如果曝气量过大不仅会造成污泥自氧化现象而且增加动力运行费用，而较低的曝气量会造成硝化反应不完全，污泥上浮等现象发生。 44第四章A2/O工艺处理双汇屠宰及肉类加工废水的验证试验硕士研究生学位论文试验条件：总水力停留时间为16h，污泥回流比为80%，混合液回流比200%，气水比分别控制在4:1、5：1、6：1、7：1、8：1、9:1，每个气水比稳定运行3天，试验结果见附表4和图4.9、4.10。由图4.9、4.10可以看出，气水比在一定范围内升高时，氨氮和COD的去除效果随着气水比的升高而增高。初始气水比为4:1时，氨氮和COD的出水浓度为9mg/L、225.7mg/L，氨氮和COD的去除率为90.8%、77.2%。随着气水比不断提高，氨氮和COD的去除效果不断上升。当气水比达到7:1时，氨氮和COD的去除效果最好。此时氨氮和COD的出水浓度下降到3mg/L、80.6mg/L，与气水比为4:1时相比降低了6mg/L、145mg/L，氨氮和COD的去除率上升到97.2%、91.8%，与初期相比提高了6.4%、14.6%。随着气水比继续升高，氨氮和COD的去除效果不断下降。当气水比超过7:1以后，随着气水比升高，氨氮和COD的去除效果却呈下降趋势。当气水比为9:1时，氨氮和COD的出水浓度已经达到7.7mg/L、137mg/L，与之前相比提高了4.7mg/L、56.4mg/L，氨氮和COD的去除率下降到92.2%、88.5%，与气水比为7:1相比降低了5%、5.3%。试验结果表明，过高或过低的气水比都会减弱氨氮和COD的去除效果。这是因为溶解氧含量与气水比呈正相关，较低的气水比使得溶解氧含量较少，低含量的溶解氧无法彻底进行硝化反应，硝化反应的不完整造成回流液中NO-3-N和COD的含量较低，使得反硝化反应不能有效进行；而过高的气水比虽然使得硝化反应进行完整但回流液中含有的溶解氧量也随之增大，增大的溶解氧量不仅会增加运行费用而且会抑制反硝化反应的进行从而降低氨氮和COD的去除效果。因此适宜的气水比对A2/O的实际应用具有重大意义。根据试验结果，可以将气水比控制在7:1左右。图4.9不同气水比对氨氮去除率影响Fig4.9Effectofammonianitrogenfromdifferentgaswaterratio 硕士研究生学位论文第四章A2/O工艺处理双汇屠宰及肉类加工废水的验证试验45图4.10不同气水比对COD去除率影响Fig4.10EffectofCODfromdifferentgaswaterratio4.8污泥回流比变化对A2/O工艺系统的影响污泥回流是实现A2/O反应器稳定运行的重要参数之一。污泥回流能够增加微生物数量补充流失的微生物量，但过高的污泥回流会增加动力消耗及运行费用甚至会抑制反硝化反应的进行。因此适宜的污泥回流比对A2/O反应器稳定运行具有实际意义。试验条件：总水力停留时间为16h，气水比为7：1，混合液回流比200%，污泥回流比分别控制在50%、60%、70%、80%、90%、100%，每个回流比稳定运行3天，试验结果见附表5和图4.11、4.12。由图4.11、4.12可以看出，随着污泥回流比的增大，氨氮去除效果呈上升趋势。污泥回流比为50%时，氨氮去除率为79.9%，氨氮出水浓度为20.3mg/L。随着污泥回流比增加到80%，氨氮去除率上升到94.5%，氨氮出水浓度下降到5.3mg/L。随着污泥回流比的进行增加，氨氮去除效果基本稳定上升幅度不明显。污泥回流比增大到100%时，氨氮去除率与污泥回流比为80%时相比仅提高了0.6%。由图4.11可以看出，污泥回流比在80%～100%范围内变化时，COD去除效果波动幅度不是很大。而当污泥回流比低于80%时，COD去除效果随着污泥回流比的增加而增加。试验结果表明，污泥回流比的增大能够提高氨氮的去除效果。随着A2/O反应器稳定运行，部分污泥会随出水流失，污泥量整体减少造成氨氮去除效果降低。污泥回流能够及时补充消耗的污泥，污泥回流比较低时虽然能够补充流失的污泥但污泥补充量远低于流失量，因此反应器整体污泥量仍处于下降状态，氨氮去除效果下降幅度只是得到减弱。随着污泥回流比逐渐增大，污泥补充量逐渐大于流失量，氨氮去除效果不断上升，因此污泥回流比为100%时氨氮去除效果最好。但污泥回流比为100%与80%相比，氨氮去除效果并未 46第四章A2/O工艺处理双汇屠宰及肉类加工废水的验证试验硕士研究生学位论文得到有效提升，说明污泥回流比为80%时氨氮去除效果已经达到较高状态，污泥回流比继续提升不仅不会有效增加氨氮去除效果而且会增大动力消耗，提高运行费用。因此建议污泥回流比设定为80%。图4.11不同污泥回流比对氨氮去除率影响Fig4.11Effectofammonianitrogenfromdifferentsludgerefluxratio图4.12不同污泥回流比对COD去除率影响Fig4.12EffectofCODfromdifferentsludgerefluxratio4.9A2/O工艺系统的稳定运行效果四个参数确定之后，按照已确定的工艺条件运行7天，考察一下A2/O工艺系统的稳定运行效果，特别是对TN去除的效果。试验条件：污泥回流比为80%，气水比为7：1，混合液回流比为200%，水力停留时间为16h，试验结果见附表6和图4.13、4.14。 硕士研究生学位论文第四章A2/O工艺处理双汇屠宰及肉类加工废水的验证试验47图4.13运行阶段氨氮及TN进出水浓度Table4.13ConcentrationofammonianitrogenandTNfromoperationphase图4.14运行阶段COD进出水浓度Table4.14ConcentrationofCODfromoperationphase由图4.13、4.14可以看出，在这7天中反应器运行平稳，氨氮、TN、COD出水浓度稳定。氨氮平均进水浓度为99.1mg/L，平均出水浓度为5.3mg/L，去除率为94.6%；TN平均进水浓度为164.4mg/L，平均出水浓度为43.7mg/L，去除率为73.4%；COD平均进水浓度为998.7mg/L，平均出水浓度为98.38mg/L，去除率为90.1%。试验证明，选用A2/O工艺对氨氮、TN、COD都有较好的处理效果，在污泥回流比为80%、气水比为7：1、混合液回流比为200%、水力停留时间为16h的条件下，出水水质稳定，能够达到设计要求。 48第四章A2/O工艺处理双汇屠宰及肉类加工废水的验证试验硕士研究生学位论文4.10本章小结（1）A2/O工艺的验证性试验结果表明，沈阳双汇屠宰及肉类加工废水的生物处理单元采用A2/O工艺是可行的，处理后COD去除率为90%，氨氮去除率为95%，TN的去除率为73%，处理后的水质满足设计出水水质要求。（2）水力停留时间对A2/O工艺的处理效果有较大影响，水力停留时间越长，处理效果越好，当水力停留时间为16h时，氨氮和COD的去除率能稳定在90%以上，出水水质达到设计要求。（3）混合液回流比越大，A2/O工艺的处理效果越好，当回流比为200%，氨氮和COD的去除率达到95.1%、90.7%，氨氮和COD的出水浓度为5.7mg/L、92.7mg/L，达到设计要求。（4）气水比在一定范围内升高时，氨氮和COD的去除效果随着气水比的升高而增高。当气水比达到7:1时，氨氮和COD的去除效果最好，氨氮和COD的出水浓度下降到3mg/L、80.6mg/L，满足出水水质要求。当气水比超过7:1以后，随着气水比升高，氨氮和COD的去除效果却呈下降趋势。（5）随着污泥回流比的增大，氨氮去除效果呈上升趋势，当污泥回流比为80%时，氨氮去除率上升到94.5%，氨氮出水浓度下降到5.3mg/L。再继续增加污泥回流比，氨氮去除效果上升幅度不明显。污泥回流比低于80%时，COD去除效果随着污泥回流比的增加而增加，当污泥回流比在80%～100%范围内变化时，COD去除效果波动幅度不是很大。 硕士研究生学位论文第五章设计参数优化及工艺设计49第五章设计参数优化及工艺设计沈阳双汇食品有限公司屠宰与肉类加工废水处理工程的设计为6000m3/d。粗格栅、提升泵房、细格栅、隔油沉淀池、调节池、二沉池及消毒清水池等按最大日最大时污水量设计，KZ=1.5。其他处理构筑物按照平均日平均时污水量设计。该工程的平均日平均时水量Q=6000m3/d=250m3/h=0.0694m3/s，最大日最大时水量Q平=9000m3/d=375m3/h=0.1042m3/s。表5.1给出各处理构筑物的设计流量。时表5.1各处理构筑物的设计流量Table5.1Designscaleoftherateofflowfromeachprocessingstructures设计规模设计流量项目流量系数备注（m3/d）（m3/h）粗格栅及污水提升泵60001.5375土建、设备按照近期最大日最大时设计房细格栅机隔油沉淀池60001.5375土建、设备按照近期最大日最大时设计调节池60001.5375土建、设备按照近期最大日最大时设计气浮机60001250土建、设备按照近期平均日平均时设计水解酸化池60001250土建、设备按照近期平均日平均时设计A2/O池60001250土建、设备按照近期平均日平均时设计二沉池60001.5375土建、设备按照近期最大日最大时设计消毒清水池60001.5375土建、设备按照近期最大日最大时设计5.1污水处理站总体设计5.1.1污水处理站站址的确定污水处理站站址的确定对于周围环境的卫生、处理厂的基建投资及运行管理都有很大的影响。污水站站址选择时应遵循以下原则：（1）站址应与污水管线主干线靠近；（2）充分考虑站址的工程地质情况，尽可能的节省造价，方面施工；（3）考虑远期发展的可能，方便以后的扩建；（4）供水距离合理，节省供水管线的投资和运行费用；根据污水处理站的选址原则，结合规划部门意见，并对实际场地进行了初步的踏勘，暂定污水处理站的厂址位于沈阳双汇食品有限公司厂区西北角。 50第五章设计参数优化及工艺设计硕士研究生学位论文5.1.2污水处理站总体布置污水处理站平面布置原则是：处理构筑物的布置应该紧凑，节约用地并便于管理，功能分区合理，处理流程通畅，避免管线迂回，充分利用地形，使污水厂能够合理运行。沈阳双汇食品有限公司污水处理站总体布置如图5.1所示。图5.1污水处理站总体布置图Fig5.1Arrangementdiagramofsewagetreatmentstation5.2粗格栅及提升泵房5.2.1粗格栅及提升泵的选型5.2.1.1粗格栅的选型当前应用较多的粗格栅有回转式格栅除污机、抓斗式格栅除污机、阶梯式格栅除污机及链式格栅除污机等类型[55]。回转式格栅结构紧凑，缓冲卸渣，过载保护，可以自动运行，是各种水源进口应用最广泛的一种设备。早在20世纪90年代末期，回转式格栅就得到了广泛的应用，比如上海龙华肉联厂、辽宁丹东毛绢厂等。回转式格栅能有效地分离固体物质，有效地降低水中SS、COD，减轻后续工序的处理负荷。回转式格栅的回转格栅链是由一种独特的耙齿厂装配成，当污水经过格栅时，耙齿截留污水中的固体悬浮物，自下而上运动将截留物输送到设备的上部，耙齿改变运动方向，绝大部分固体物质依靠重力自行落下，粘在耙齿上的杂物依靠清扫器的橡胶刷反向运动将其清除干净，整个工作过程是连续的，也可以是间歇的。回转式格栅可以配置自动电控柜PLC，全自动运行，设置过载安全保护装置后，如果设备发生 硕士研究生学位论文第五章设计参数优化及工艺设计51故障，会自动停机，安装调试简单方便、自净能力很强，减少了设备维护人员的日常维修工作量。针对本工程屠宰及肉类加工废水悬浮物浓度大、物质杂等特点，从运行效果及维护管理等多方面考虑，粗应该采用回转式格栅。5.2.1.2提升泵的选型在污水处理前设置进水泵，可以保证整体流程水力顺畅。在以往的污水厂设计中，经常采用干式污水泵。近年来，潜污泵技术得到了飞速发展，应用日益增多。相比干式污水泵，潜污泵可以直接安装在集水池里，不需单独设水泵间，效率比较高，水下安装，噪音低，自动藕合安装系统，安装、起吊方便，且运行情况良好。本设计进水泵房推荐采用潜水排污泵。5.2.2粗格栅及提升泵房设计粗格栅、提升泵房设计规模为6000m3/d，总变化系数为1.5，设计流量为375m3/h。设置2台自动回转式格栅除污机，根据格栅倾角=75°，栅前水深0.65m，栅条间隙0.003m，过栅流速0.6m/s，栅条宽度0.01m，计算得出格栅宽度为0.9m。粗格栅渠道的进出口设置四组0.9m×0.9m铸铁镶铜闸门，共带4个启闭机。格栅后内设螺旋输送机一台，格栅栏截的栅渣打包外运。污水提升泵房内设3个潜水泵，2用1备。粗格栅及提升泵房平面简图见图5.2，工程图见附图2和3。图5.2粗格栅及提升泵房平面简图Fig5.2Profileofcoarsegridandimprovepumproom（1）构筑物设计设钢砼结构进水井1座，几何尺寸为2.8m×1.5m×6.4m（H）,有效水深0.7m。设钢砼结构格栅渠2座，几何尺寸为0.9m×5.0m×6.4m（H），有效水深1.0m。 52第五章设计参数优化及工艺设计硕士研究生学位论文设钢砼结构集水池1座，几何尺寸为5.0m×3.85m×8.70m（H）,有效水深2.8m。（2）设备设计选用自动回转式格栅除污机2台，格栅宽度B=900mm，栅条间距b=3mm，过栅流速v=0.6m/s，安装角度α=75度，电机功率N=0.75kW。选用铸铁镶铜闸门及启闭机4组，尺寸0.9m×0.9m，启闭力≥6t，电机功率N=2.2kW。选用螺旋输送机1台，L=3500mm，N＝2.2kW，直径D=360mm。选用潜水泵3台，流量Q=200m3/h，扬程H=18m，功率N=18.5kW。5.3细格栅及隔油沉淀池5.3.1细格栅的选型污水由进水泵提升至细格栅，细格栅可以拦截较小的呈悬浮或漂浮状态的固体污染物。常用的细格栅主要有转鼓式格栅除污机及旋转网板式格栅除污机[55]。转鼓式格栅机设计精巧，结构紧凑，主要使用于市政污水及工业废水处理工程中，处理水中的漂浮物，该机集截污、齿耙除渣、螺旋提升与一体。转鼓式格栅一般与水平面成35度角安装在水渠中，污水从转鼓的端头流入鼓中，通过转鼓侧面的栅缝流出，格栅将水中的悬浮物、漂浮物等留在转鼓中，转鼓匀速旋转，鼓上有尼龙刷和冲洗水喷嘴，将栅渣清除并通过螺旋输送运转挤干、脱水，运至上端排走。格栅与水流形成约35度角，因为折流的形成，即使厚度小于格栅隙缝的许多污物也能被分离出来。格栅装有冲洗装置，具有自净功能，防腐性能强，寿命长，旋转点上无需加油，驱动装置加油次数少。本工程推荐采用转鼓式细格栅。5.3.2细格栅及隔油沉淀池设计细格栅设置在隔油沉淀池的进水渠道上，依托隔油沉淀池并架设在隔油沉淀池上端进水口处，共设置两台转鼓式细格栅，栅条间距为1mm，安装角度为35°，格栅宽度为1.3m，渠宽1.2m,渠高1.35m，渠长8.38m，细格栅后内设螺旋输送压榨一体机一台。隔油沉淀池采用平流式，设计流量为Q=375m3/h，水力停留时间3.25h，表面负荷0.95m/h。共设隔油沉淀池2座（并排），每座分别设行车式刮泥机1台。行车式刮泥机将沉降在池底的污泥刮集至集泥槽，并将池面的浮渣（包含悬浮油）撇向集渣/油槽。细格栅及隔油沉淀池剖面简图见图5.3，工程图见附图4和5。 硕士研究生学位论文第五章设计参数优化及工艺设计53图5.3细格栅及隔油沉淀池剖面简图Fig5.3Profileoffinerackandoilseparationtank（1）构筑物设计设钢砼结构隔油沉淀池2座，几何尺寸为32.3m×6m×4.1m（H），有效水深3.5m。（2）设备设计选用转鼓式细格栅2台，格栅宽度B=1300mm，栅条间距b=1mm，安装角度α=35度，电机功率N=1.5kW。选用45度无轴螺旋输送压榨一体机1台，长度L=6m，直径D=300mm，电机功率N=1.5kW，处理能力为2.4m3/h。选用HTG-6行车式刮泥机2台，行走功率0.75kW，卷扬功率0.4kW。5.4气浮及调节池5.4.1气浮机的选型气浮机是利用小气泡使难以重力沉降的轻质固体悬浮物、油脂以及胶状物杂质上浮形成浮渣最终与污水分离的设备[56]。气浮设备直接影响着废水的处理效果和费用，是气浮工艺中必不可少的单元。气浮设备有很多种，根据微细气泡产生的方式可分为：电解气浮设备、溶气气浮设备、散气气浮设备、生物及化学气浮设备。每种气浮设备又可以细分为多种形式，样式十分繁多。高效浅层气浮设备的出现，是气浮净水技术的一个重大突破。高效浅层气浮装置由池体、旋转布水机构、溶气释放机构、框架机构、集水机构等部件组成，是一个先进的快速气浮系统，在溶气气浮理论的基础上，又成功地运用了"浅层理论"和"零速"原理，通过精心设计，集凝聚、气浮、撇渣、沉淀、刮泥为一体，是一种水质净化处理的高效设备[57]。高效浅层气浮装置净化程度高，悬浮物去除率可达90%以上，结构巧妙，体积仅为一般气浮系统的五分之一，安装维修费用低，易于清扫，非常适合屠宰及肉类加工废水的处理，本工程决定采用高效浅层气浮设备。 54第五章设计参数优化及工艺设计硕士研究生学位论文5.4.2气浮及调节池设计调节池的设计流量Q33max=375m/h（KZ=1.5），设计水力停留时间8h，表面负荷0.62m/m2.h。调节池内设潜水泵3台，2用1备。调节池上方共设并联使用的两套装配完整的浅层高效气浮系统，包括气浮主机、溶气管、空压机、储气罐、溶汽水泵等，设计流量Q=250m3/h，PAC设计加药量：50mg/L，投加点于气浮机进水口处，配制浓度10%，PAM设计加药量：3mg/L，投加点于调节池出水总管处，配制浓度0.1%。工程图见附图6和7。（1）构筑物设计设钢砼结构调节池1座，几何尺寸为23.7m×17m×8.1m（H），有效水深6.6m。（2）设备设计选用调节池潜水泵2台，流量140m3/h，扬程20m，功率15kW。选用高效浅层气浮机2台，直径7m，处理量150m3/h，表面负荷0.975m/h，行走功率1.1kW，撇渣功率1.1kW。选用溶气水泵2台，处理量61m3/h，扬程63m，功率18.5kW。选用空压机2台，流量0.6m3/min，功率5.5kW，排气压力0.7～1.0MPa。选用储气罐2个。选用PAC加药装置1套，其中溶解槽1个，有效容积1.5m3；搅拌机1台，功率0.75kW；溶液槽2个，有效容积1.5m3；螺杆加药泵3台，处理量0～500L/h，扬程35m，功率0.75kW。选用PAM一体化溶解加药装置1套，处理量2000L/h，功率0.75kW。螺杆加药泵3台，处理量1000L/h，扬程35m，功率1.5kW。选用电动葫芦1台，起重0.5t，升起高度10m，起重电机功率0.8kW，运行电机0.2kW。5.5水解酸化池在水解酸化池设计中，水力停留时间是该池的主要设计参数，污水在其停留的时间越长，污水水解程度越彻底，但是当停留时间超过某一限值后，对于污水中的COD的去除率无明显变化，有时间研究表明，水解酸化池处理屠宰及肉类加工废水，最佳水力停留时间为8-10h[58]，本设计取水力停留时间为10h。并采用布水器对水解酸化池进行均匀布水。水解酸化池剖面简图见图5.4，工程图见附图8和9。 硕士研究生学位论文第五章设计参数优化及工艺设计55图5.4水解酸化池剖面简图Fig5.4Profileofhydrolysisacidificationpool（1）构筑物设计设钢砼结构水解酸化池1座，外形尺寸为31.5m×14m×7.8m（H），有效水深7.1m。（2）设备设计选用脉冲布水器4台，Q=2000m3/h。5.6A2/O生化反应池生化池的停留时间、污泥回流比、混合液回流比、污泥龄、气水比是工艺设计中决定影响脱氮除磷效果的主要参数[59]。由第四章试验的结果得知，最佳水力停留时间、混合液回流比、污泥回流比、气水比分别为为16h、200%、80%、7：1。其他设计参数：混合液浓度MLSS=3500mg/L，污泥龄16d，污泥负荷Fw＝0.142kgBOD5/（kgMLSS·d），剩余污泥量为6200kg/d，剩余污泥含水率99.2%。A2/O设计为合建式综合池，水流方向为廊道式推流式，设计导流墙体将各阶段分开。A2/O利用厌氧、缺氧和好氧的综合作用，对废水进行生物脱氮除磷。共设两套A2/O生化系统，每套3000m3/d，生化系统分三段，分别为厌氧段、缺氧段、好氧段，容积比为1：1：3，可单独运行。单座设计流量125m3/h，最低设计水温11ºC，采用三折廊道式，廊道宽度5m，廊道总长度为108.9m，厌氧区廊道长度23.6m，缺氧区廊道长度22.9m，好氧区廊道长度61.8m，池高6m，取1m保护高度，单池表面尺寸为15.6m×36.3m。两套系统整体表面尺寸为31.5m×36.3m。A2/O生化反应池平面简图见图5.5，工程图见附图8和9。 56第五章设计参数优化及工艺设计硕士研究生学位论文图5.5A2/O生化反应池平面简图Fig5.5IchnographyofA2/Obiochemicalreactiontank（1）构筑物设计设钢砼结构A2/O生化反应池2座，单池尺寸15.6m×36.3m×6m（H），整体尺寸31.5m×36.3m×6m(H)。（2）设备设计选用潜水搅拌器4台，N=2.8kW，搅拌器直径1300mm。选用内回流污泥泵4台，单台Q=62.5m3/h，H=0.75m，N=2.5kW。选用进水孔堰门2台，尺寸3000×500mm，配1T手轮式启闭机。选用混合液回流孔堰门4台，配1T手轮式启闭机。选用型号DN400生化池放空阀门2台，配Z73X-6Q手动暗板刀闸阀。选用DN250空气管手动蝶阀2个。选用DN150空气管手动蝶阀4个。选用OxyflexMS70-1000管式微孔曝气器624套，供气量不小于0.6m3/h，水压降小于300mmH2O。5.7配水井及回流污泥池配水井保证二沉池进水均匀。回流污泥池设置在A2/O池出水端，回流污泥泵将二沉池排出污泥提升至生物反应池，剩余污泥泵将增殖污泥排出系统，保证生物系统良好运行，设计流量均为Q=250m3/h，回流污泥量60%，污泥含水率99.2%。 硕士研究生学位论文第五章设计参数优化及工艺设计57（1）构筑物设计设钢砼结构配水井1座，几何尺寸为6.65m×3.1m×5.1m（H）。设钢砼结构回流污泥池1座，几何尺寸为7.95m×4.4m×7.2m（H）。（2）设备设计选用外回流污泥泵3台，流量Q=76.25m3/h，扬程H=6m，功率N=3.7kW。选用剩余污泥泵2台，流量Q=47m3/h，扬程H=3m，功率N=1.5kW。选用DN200剩余污泥手动刀闸阀2个，Z73X-6Q手动暗板刀闸阀。选用DN200剩余污泥缓闭止回阀2个，HH49X-1Q蝶式微阻缓闭消止回阀。选用电动葫芦1台，T=1t，L=9m，N=1.5kW。选用DN600圆闸门2套，手电两用。选用DN500圆闸门2套，手电两用。5.8二沉池5.8.1二沉池的选型由于本次生化处理工艺选用的是A2/O工艺，工艺后需要设置二沉池，二沉池的主要功能是曝气池混合液的泥水分离和回流污泥浓缩，去除水中的絮凝物，使出水达到待滤水的水质要求。二沉池的主要作用通过沉淀，对泥水进行分离，泥水分离的效果，影响着出水的水质，且二沉池在此处需要为生化处理工艺提供回流污泥，来保证生物池内的生物量。国内应用较多的沉淀池有平流沉淀池、斜（板）管沉淀池，辐流沉淀池，使用效果均良好[60]。平流沉淀池是给水处理中传统的沉淀工艺，污水在平流沉淀池内的水流方向为水平方向，抗冲击负荷能力强，运行稳定可靠，处理效果好，构造简单但进出水配水不易均匀，且多斗排泥时每个泥斗需要单独设排泥管，操作工作量大。斜管沉淀池是基于浅层理论，在常规沉淀池中增加斜板或蜂窝斜管以提高沉淀效率，沉淀效率高，占地面积少，但斜管为乙丙共聚，易堵塞、老化，需更换，费用高。辐流沉淀池表面呈圆形，按进出水方式不同分为中心进水周边出水辐流沉淀池（中进周出）与周边进水周边出水辐流沉淀池（周进周出）。两种进水方式的辐流沉淀池的混合液流态不同，中进周出式辐流沉淀池是指污水从二沉池中心进水管以较高流速进入池内，通过导流筒，下降至污泥层，再改变水流方向，从下向上流动，从二沉池周边的收水堰槽进行收水排出，在周进周出的沉淀池中，密度流的方向与中心进水式相反。辐流沉淀池对冲击负荷和温度变化的适应能力强，运行较好，管理简单。由于当地冬天气温较低，所以推荐采用幅流式二沉池。由于周边进水配水阻力大，均匀性差，所以本工程采用中心进水、周边出水方式的辐流式沉淀池作为二沉池。5.8.2二沉池设计二沉池的沉淀时间一般在1.5～4h之间，彭艺艺等人研究得知污水处理厂二沉池出水污泥絮体的感官效果，与其采用不同的池型和停留时间有关，圆形辐流式沉淀池和较长的停 58第五章设计参数优化及工艺设计硕士研究生学位论文留时间的效果较好[61]。王社平等发现A2/O工艺中二沉池污泥上浮，并确定较长的沉淀时间是导致污泥的上浮的原因之一[62]。设计两座二沉池，总流量375m3/h，单池流量取190m3/h，沉淀时间3h。二沉池剖面简图见图5.6，工程图见附图10和11。图5.6二沉池剖面简图Fig5.6Profileofsecondarysedimentationtank（1）构筑物设计设钢砼结构的中心进水、周边出水辐流式二沉池2座，直径16m，H=4.0m，池边水深3.5m。（2）设备设计选用中心传动刮吸泥机2台，传动方式为中心传动，直径16m，电机功率0.55kW。5.9反洗水池、地下泵房及脱水机房反洗水池、地下泵房及脱水机房存放其他处理单元所需要的设备及反冲洗水池。污泥螺杆泵、反洗水泵安置在脱水机房一层，污泥脱水机及其加药设备安置在脱水机房二层。反洗水池提供设备的反冲洗用水。设计流量为Q=250m3/h，聚丙烯酰胺设计加药量：3～6kg（PAM）/t（干污泥）。（1）构筑物设计设砖混结构脱水机房1座，占地面积为18.8m×14.65m。设钢砼结构反洗水池1座，几何尺寸为5m×4m×4m（H)。（2）设备设计选用带式污泥脱水机1台，配套静态混合器1个，生产能力0～500m3/h，带宽B=2000mm，功率P=6.6kW。选用螺旋固液分离机1台，型号DYLT-220DM。 硕士研究生学位论文第五章设计参数优化及工艺设计59选用带机污泥输送泵2台，处理量Q=7.23～51.8m3/h，扬程H=30m，功率P=11kW。选用螺旋分离机污泥输送泵2台，处理量Q=7.23～51.8m3/h，扬程H=30m，功率P=11kW。选用螺旋分离机投药溶解装置1台，溶药量2～7.6kg/h，配制浓度：2‰，功率P=3kW。选用带机药液输送泵3台，流量Q=0.5～2.0m3/h，扬程70m，功率0.75kW。选用空压机1个，流量Q=0.48m3/h，压力：0.8Mpa，功率P=3.0kW。选用带机清洗泵2台，流量Q=30m3/h，扬程H=60m，功率P=11kW。选用细格栅冲洗泵2台，流量Q=30m3/h，扬程H=60m，功率P=11kW。选用带机电动泥斗1个，容积5m3，功率3.0kW。选用螺旋机电动泥斗1个，容积5m3，功率3.0kW。选用DN100电磁流量计2个。选用DN80Y型过滤器1个。选用压力表4个。5.10污泥浓缩池污泥浓缩池对污水中以剩余污泥为主，污泥浓度较高且间隙中水分不易排出，易腐析出气体的污泥液进行浓缩处理。污泥浓缩池池内均分为6个平面为5×4.5m的锥形区域，其中由4个区域组成容积占全部2/3的污泥浓缩池，接收来自隔油沉淀池的浮渣、气浮机的浮渣、水解酸化池污泥和来自生化池污泥回流泵房的污泥，剩余污泥量6253kg/d，通过螺杆泵管道送至带式污泥脱水机脱水；另外2个区域组成容积占1/3的较小污泥浓缩池，接收来自隔油沉淀池的底泥，隔油沉淀池污泥量3010kg/d，通过螺杆泵送至叠螺机脱水，两池中间由池壁隔开，鼓风管道由池顶部进入并分配至两个污泥浓缩池中。污泥浓缩池平面图见图5.7，工程图见附图13。 60第五章设计参数优化及工艺设计硕士研究生学位论文图5.7污泥浓缩池平面图Fig5.7Ichnographyofsludgethickener（1）构筑物设计设钢砼结构污泥浓缩池1座，几何尺寸为19m×11.7m×7.2m（H）。5.11消毒清水池及消毒在线检测间消毒主要对污水厂出水中含有的致病原生动物、细菌、病毒进行灭活，使出水中的大肠菌数＜103个/升。本工程采用二氧化氯消毒，合建消毒及在线检测间一座，消毒间设二氧化氯消毒装置一套，有效氯投加量≥1500mg/L；在线检测间设在线检测装置一套。消毒池末端出水口处设置巴氏计量堰/槽1个。（1）构筑物设计设钢砼结构消毒池1座，几何尺寸为16.0m×7.0m×3.5m（H）。设砖混结构消毒及在线检测间1座，占地面积为7.2m×3.6m。（2）设备设计选用玻璃材质的巴氏计量堰1个，计量范围3～250L/s。选用二氧化氯发生器1套，投加量Q=1500g/h，功率N=0.06kW。选用在线检测设备1套。5.12鼓风机房、配电室及办公室（1）构筑物设计 硕士研究生学位论文第五章设计参数优化及工艺设计61鼓风机房、配电室、化验室及办公室合建，砖混结构，几何尺寸为32.7m×8.1m×5.0m，占地面积265m2。其中鼓风机房占地面积12m×8.1m，低压配电室占地面积8.1m×8.1m，值班室占地面积3.6m×8.1m，化验室占地面积3.6m×8.1m，卫生间及库房占地面积5.4m×8.1m。（2）设备设计选用悬浮离心式鼓风机4台，3用1备，单台风量为40m3/min，扬程H=7m，功率N=75kW。选用轴流风机4台，直径D=500mm，流量Q=8000m3/h，功率N=0.65kW。5.13本章小结(1)各处理构筑物的选型符合设计要求，参数选择满足规范要求，能够满足设计出水水质的要求。(2)调节池与气浮池合建，节省了占地面积和工程投资。(3)A2/O反应池采用三折廊道式，结构紧凑，占地面积小。生化池的停留时间、污泥回流比、混合液回流比、气水比等设计参数采用了第四章验证性试验的试验结果，也满足设计规范的要求，能够保证A2/O反应池的去除效果。 62第五章设计参数优化及工艺设计硕士研究生学位论文 硕士研究生学位论文第六章工程造价及处理成本分析63第六章工程造价及处理成本分析6.1工程造价以工艺研究所确定的污水处理方案为计算依据进行工程投资估算，并结合当地实际情况进行计算。建设项目总投资3135.769万元，其中建筑工程费用为1468.845万元，设备费为1016.5万元，计算详情见表6.1至表6.3。表6.1主要建、构筑物费用清单（金额单位：万元）Table6.1Costlistofthemainbuildings(Units:tenthousandyuan)序号建构筑物名称单位数量单价合价1粗格栅及提升泵房m34110.06526.7152细格栅及隔油沉淀池m326100.065169.653调节池及气浮池m327400.065178.14水解酸化及A2/O池m3110500.065718.255二沉池m314060.06591.396配水井m32400.06515.67鼓风机房、配电间及其他辅助设备m22620.126.28消毒池m33350.06521.7759储泥池m310890.06570.78510道路m27170.0321.5111护栏m12000.0253012绿化m238020.0027.60413围墙m3950.0228.6914降水费用项1303020合计1416.269 64第六章工程造价及处理成本分析硕士研究生学位论文表6.2主要工艺设备费用清单（金额单位：万元）Table6.2Costlistofthemainprocessequipment(Units:tenthousandyuan)序号设备名称单位数量单价合价1渠道闸门台101102铸铁镶铜方闸门台70.74.93粗格栅台27.5154转鼓格栅（细格栅）台210205行车刮泥机台212246水泵台161.5247回流污泥泵台101.5158剩余污泥泵台2129搅拌器台521010A2/O鼓风机台44016011储泥池鼓风机251012高效浅层气浮机（含配套加药装置）台35015013污泥浓缩脱水机成套设备台2357014微孔盘式曝气器套6240.0637.515螺旋输送机台351516污泥贮存斗台251017二氧化氯发生器套1101018巴氏计量槽个10.50.519脉冲布水器台483220电动葫芦台15521配电柜套1404022轴流风机套1303023自控套1303024生物滤池除臭装置台120020025二沉池刮泥刮渣机台2408026不锈钢堰板个61627配水井启闭机个41428电动针阀个20.81.630合计1016.5 硕士研究生学位论文第六章工程造价及处理成本分析65表6.3投资估算表Table6.3Estimationofinvestment序号费用名称金额（万元）1技术服务及调试费1302设备费1016.53建筑工程费1416.2694安装材料费3935安装费1806总投资额3135.7696.2处理成本计算沈阳双汇食品有限公司的污水处理成本包含电费、药品费、清水费、化验费、维护保养费、折旧费、工人工资及采暖费等，详细分析见表6.4。 66第六章工程造价及处理成本分析硕士研究生学位论文表6.4处理费用分析表Table6.4Analysisofprocessingcost序每天平均项目单位单价（元）金额(元)号用量1电KWH47000.6530552絮凝、助凝药品35002.1PAC(聚合氯化铝)公斤500210002.2阴离子聚丙烯酰胺公斤1001515002.3阳离子聚丙烯酰胺公斤403514003酸、碱／04清水t5031505化验费元1206维护保养费元1397折旧费元41848工资费用人854.55436.49冬季采暖132210每日处理总量吨/日6000A、运行总费用含冬季采暖处理单元12620.42.10费用分析（含采暖）价(元/吨)（不含折B、运行总费用不含冬季采暖处理旧）元11298.41.88（不含采暖）单价(元/吨)11C、运行总费用含冬采暖处理单价元16804.42.80费用分析（含采暖）(元/吨)（含折旧）D、运行总费用不含冬季采暖处理元15482.42.58（不含采暖）单价(元/吨)1.A运行总费用=1+2+3+4+5+6+8+9；B运行总费用=1+2+3+4+5+6+8;备C运行总费用=1+2+3+4+5+6+7+8+9；D运行总费用=1+2+3+4+5+6+7+8；注2.11A污水处理单价=11A/10;11B污水处理单价=11B/10;11C污水处理单价=11C/10;11D污水处理单价=11D/10;3.每年运行12月，合计330天 硕士研究生学位论文第七章结论67第七章结论7.1结论（1）通过对沈阳双汇食品有限公司的生产工艺及用水情况分析，类比国内同行业工程及双汇集团其他城市屠宰的企业厂区用排水情况，最终确定沈阳双汇食品有限公司排水量为6000m3/d。（2）类比国内同行业类似工程的水质以及双汇集团其他城市屠宰企业的企业废水水质，确定沈阳双汇食品有限公司屠宰及肉类加工废水进水水质指标COD、BOD5、SS、TN、氨氮、动植物油脂及pH分别为4000mg/L、2000mg/L、3000mg/L、240mg/L、170mg/L、600mg/L及6～9。污水出水水质应达到《辽宁污水综合排放标准》（DB21/1627-2008），动植物油排放应达到《肉类加工工业水污染物排放标准》（GB13457-1992）。（3）通过比选和实验验证，最终决定沈阳双汇食品有限公司屠宰及肉类加工废水的处理工艺采用“格栅+隔油沉淀池+气浮+水解酸化+A2/O生物处理工艺+二氧化氯消毒”工艺方案。该处理工艺处理效果好，出水能够满足设计出水水质要求。污泥处理采用机械浓缩污泥脱水工艺，污泥脱水后含水率可以降到80％，最终送至城市垃圾填埋场进行填埋处理。（4）A2/O工艺的验证性试验结果表明，沈阳双汇屠宰及肉类加工废水的生物处理单元采用A2/O工艺是可行的，处理后COD和氨氮去除率达到90%以上，TN去除率达到73%，满足设计出水水质要求。（5）水力停留时间、混合液回流比、污泥回流比、气水比对A2/O工艺的处理效果有较大影响，当水力停留时间为16h，污泥回流比为80%，气水比为7：1，混合液回流比为200%时，处理效果最好。（6）预处理除油采用平流式隔油沉淀池2座，水力停留时间3.25h，几何尺寸32.3m×6m×4.1m，有效水深3.5m；调节池1座，水力停留时间8h，表面负荷0.62m3/m2·h，几何尺寸23.7m×17m×8.1m，有效水深6.6m。调节池上方共设并联使用的两套装配完整的浅层高效气浮系统，包括气浮主机、溶气管、空压机、储气罐、溶汽水泵等，设计流量Q=250m3/h，PAC设计加药量50mg/L，PAM设计加药量3mg/L。（7）设水解酸化池1座，设计流量Q3/h，水力停留时间10h，几何尺寸max=250m31.5m×14m×7.8m，有效水深7.1m。（8）设廊道推流式A2/O生化反应池2座，设计流量Q=250m3/h，水力停留时间16h，单池几何尺寸15.6m×36.3m×6m，厌氧池、缺氧池及好氧池的容积比为1：1：3，混合液浓度MLSS=3500mg/L，污泥龄16d，污泥负荷0.142kgBOD5/（kgMLSS·d）。（9）剩余污泥量6200kg/d，剩余污泥含水率99.2%；设中心进水、周边出水辐流式二沉池2座，设计流量Q=375m3/h，沉淀时间3h，直径16m，H=4.0m，池边水深3.5m； 68第七章结论硕士研究生学位论文污泥浓缩池1座，几何尺寸19m×11.7m×7.2m。池内均分为6个平面为5m×4.5m的锥形区域。（10）建设项目总投资3135.769万元，其中建筑工程费用为1416.269万元，设备费为1016.5万元，吨水处理费用1.88元/吨。7.2建议（1）冬季温度降低是影响污水处理厂处理效果的主要因素，建议污水处理厂在冬季运行时应该提高污泥浓度，增派巡逻人员，保证污水处理厂的稳定运行。当污水温度降低到15℃以下时，应该做好提前准备，启用冬季运行模式。可以通过混合液回流比来提高污泥浓度及微生物数量；维持较高的硝化速率等手段使冬季污水处理厂稳定运行。在必要情况下，可以投加碳源或者在好氧区投加悬浮性填料来提高生物反硝化效果。（2）“隔油沉淀池+气浮+水解酸化+A2/O生物处理工艺+二氧化氯消毒”工艺处理屠宰及肉类加工废水在运行中还需积累经验，进一步优化工艺运行参数，提高处理效率，使该处理工艺得到更广泛的应用。 硕士研究生学位论文参考文献69参考文献[1]王守伟.中国肉类加工现状和未来发展趋势[C].第四届肉类组织猪肉大会论文集.2007：143-152.[2]陈丽娥，周兴求.屠宰废水处理技术的现状及进展[J].工业用水与废水，2003，34（6）：9-13.[3]杨敏，李军，马骋，等.屠宰废水处理工艺的优化与设计[J].沈阳农业大学学报，2011，42（3）：361-364.[4]雷震东.哈尔滨肉联厂肉类加工废水处理的生产性试验研究[D].哈尔滨工业大学，2007：1-3.[5]贾淼.A/O工艺处理屠宰废水研究[D].贵州师范大学，2014：10-13.[6]于凤，陈洪斌.屠宰废水处理技术及应用进展[J].环境科学与管理，2005，30（4）：84-87.[7]郭玉燕.生物技术在环境污染治理中的应用探讨[J].生态环境与工程，2014，23（12）：129.[8]乔春，汤金如，沈希光.SBR污水处理技术[J].安阳工程院学报，2009，04：44-47.[9]郭昌梓，程飞，陈雪梅.氧化沟的优缺点及发展应用型势[J].安徽农业科学，2011，39（23）：14288-14291.[10]马威.小城镇污水处理适用技术工艺的分析与评价[D].西安建筑科技大学，2013：38-40.[11]Clack.etal.PhosphorusRemoelbyChemicalPrecipitationinaBiologicalAeratedFiler.WatRes[J].1997，10（31）：2557-2563.[12]C.S.B.Fitzpatick,S.C.WilliamsTsetingofBiologicalAeratedFilerBAFmedia[J].Wat.sci.Tech，1996，（3）4：363-370.[13]黄俊,邵林广.SBBR工艺的现状与发展[J].重庆环境科学，2003，25（6）：46-48.[14]MizumoO,DinsdaleR,HawkesFC,HawkesDL,NoikeT.Enhancementofhydrogenproductionfromglucosebynitrogengassparging[J].BioresourceTech.2000,73:59-65.[15]F.E.Mosey,B.Sc(Affiliate).AnaerobicBiologicalTreatmentofFoodIndustryWasteWater[J].WaterPollut.Control,1981.273-291.[16]徐庆贤,钱午巧,陈彪.UASB处理污水现状及效果分析[J].能源与环境，2006，02：35-38.[17]J.Lettinga,etal.Advancedanaerobicwastewatertreatmentinthenearfuture[J].WatSci&Tec-h,1997,35(10):5-12.[18]刘大银,毕亚凡,李庆新,等.ABR反应器处理生活污水的研究[J].华中师范大学学报，2003，37（4）：514-517.[19]刘唯伟.微电解厌氧生物滤池法处理猪场厌氧废液的试验研究[D].华中农业大学，2006：67-71.[20]张巍，许静，李晓东，等.稳定塘处理污水的机理研究及应用研究进展[J].生态环境学报，2014，23（8）：1396-1401.[21]Manual-ConstructedWetlandsTreatmentofMunicipalWastewaters[R].EPA/625/R-99/010，2000.[22]黄锦楼，陈琴，许连煌.人工湿地在应用中存在的问题及解决措施[J].环境科学，2014，34（1）：404-408.[23]GrayKR.TheUseofReedBedsfortheTreatmentofAgriculturalEffluents[C].//ProceedingsoftheInternationalConferenceonthe“UseofConstructedWetlandsinWaterPollutionControl”atCambridge，UK，1990.[24]谷勇峰.屠宰废水处理工艺优化研究[D].山东建筑大学，2013：4-5.[25]《屠宰与肉类加工废水治理工程技术规范》（HJ2004-2010）北京：中国环境科学出版社；2010.[26]王允妹.沈阳市屠宰及肉类加工废水处理现状及技术对策[J].环境保护科学，2014，40（6）：46-49.[27]Suthersan,S,Ganczarcayk,J,J.Inhibitionofnitriteoxidationduringnitrificationsomeoberbations[J].WatPollutResJCan,1986,21(2):257-266.[28]郑鹏鸥.我国污水处理厂格栅除污机使用效率[J].中国新技术新产品，2010，（12）：22.[29]刘妮妮,刘昆元,王璋,等.油脂废水的处理技术[J].中国油脂，2003，28（5）：80-82.[30]冯炳生.采用隔油池和气浮法处理含油污水[J].锦州师范学院学报，2002，23（2）：71-73. 70参考文献硕士研究生学位论文[31]BerneF.Physical2chemicalmethodsoftreatmentforoil2containingeffluents[J].WaterScienceandTechnology,1982,14(5):119521207.[32]周晖.气浮工艺在高浓含油废水处理中的应用[J].化学工程与装备，2010，04：158-159.[33]王志远.水解酸化+好氧生物接触氧化处理果汁生产废水[D].西安建筑科技大学，2010：11-23.[34]韩春威.水解酸化—好氧工艺处理屠宰废水的试验研究[D].哈尔滨工业大学，2010：37-42.[35]刘锋平.水解酸化—膜生物反应器工艺处理含油废水的可行性研究[D].华北电力大学，2012：21-24.[36]WuDL，WeiW，GuoQW，etal．CombinedFenton－SBRprocessforbambooindustrywastewatertreatment［J］．ChemEngJ，2013，214:278－284．[37]ColomerJ，WongA，ComaM，etal．QualitativeestimationofSBRbiologicalnutrientremovalperformanceforwastewatertreatment［J］．JChemTechnolBiotechnol，2013，88(7):1305－1313．[38]颜春兰，邓良颖.浅谈SBR在小型食品工业废水处理中的应用[J].科技向导，2012，27：339-340.[39]王尚文，李巍，李树辉.SBR反应器及其变型工艺研究进展[J].科技情报开发与经济，2009，19（12）：147-149.[40]何健洪.SBR法处理屠宰废水的工程应用[J].工业水处理，2003，23（3）：62-64.[41]HQYu，GWGu.TreatmentofPhenolicWastewaterbySequencingBatchReactorswithAeratedandunaeratedFills［J］.WasteManagement，1996，16（7）：561－566.[42]王淑莹,顾升波,杨庆,等.SBR工艺实时控制策略研究进展[J].环境科学学报，2009，29（6）：1121-1130.[43]ParkHO，OhS，BadeR．ApplicationofA2Omovingbedbiofilmreactorsfortextiledyeingwastewatertreatment［J］．KoreanJChemEng，2010，27(3):893－899．[44]LiuYN，HuJL，XuBJ，etal．Isolationandidentificationofaniopromide-degradingstrainanditsapplicationinanA2Osystem［J］．BioresourTechnol，2013，134:36－42．[45]杨洋.城市污水厂A2/O工艺效能优化与应用研究[D].哈尔滨工业大学，2013：2-14.[46]黄辉，陈耀楠，杨文澜,等.水解酸化—A2/O—MBR工艺处理肉类加工废水[J].中国给水排水，2013，29（4）：80-82.[47]李盛，许小华.浅析几种城市污水处理工艺[J].江西水利科技，2013，39（2）：155-159.[48]段玉华.污水处理消毒技术及发展方向[J].铁道劳动安全卫生与环保，2005，32（3）：116-118.[49]李述茂，吴德礼.液氯和次氯酸钠对饮用水消毒效果的生产性试验研究[J].工业用水与废水，2011，42（2）：14-19.[50]ShaydullinaGM，SinikovaNA，LebedevAT．Reactionoforthomthoxybenzoicacidwiththewaterdisinfectingagentsozone，chlorineandsodiumhypochlorite［J］．EnvironmentalChemistryLetters，2005，3（1）：1－5．[51]周瑱,李子富,闫园园，等.我国污水紫外线消毒技术的发展现状及应用[J].给水排水，2012，S2：65-68.[52]王昭君，闫洪坤.我国城市污水处理厂污泥处理工艺及现状[J].辽宁工程技术大学学报，2009，S2：119-121.[53]张忠智,张涛,刘冬芳.含油污泥处理工艺优化研究[J].石油炼制与化工，2005，36（8）：56-59.[54]Merlek.deKreuk，MarkC.M.vanLoosdrecht.Formationofaerobicgranuleswithdomesticsewage[J].JournalofEnvironmentalEngineering，2006：694-695.[55]冯成军，蒋岚岚，梁汀,等.污水处理厂格栅设备综述[J].环境工程，2015，S1：941-945.[56]ChenQuanyuan,ZhangJinsheng,WangDianzuo.AnoverviewofmineralprocessinginChina[J].RareMetals,2001,20(2):69-73.[57]胡洁.新型气浮设备—高效浅层气浮[J].江苏环境科技，1999，40（1）：19-20.[58]田思文.水解酸化-A2/O组合工艺处理畜禽养殖废水研究[D].吉林建筑大学，2013：29-32. 硕士研究生学位论文参考文献71[59]吴昌永,彭永臻,彭轶.A2O工艺处理低C/N比生活污水的试验研究[J].化工学报，2008，59（12）：3126-3131.[60]吴陵.幅流式二沉池设计探衬[J].石油化工设计，1995，12（4）：48-50.[61]彭艺艺，刘向荣，丁兆铭，等.A2/O工艺二沉池出水的污泥絮体优化控制[J].中国给水排水，2010，26（12）：137-140.[62]王社平，邵军峰，万琼，等.A2/O工艺中二沉池污泥上浮的原因与对策[J].中国给水排水，2010，26（13）：43-49. 72参考文献硕士研究生学位论文 硕士研究生学位论文附录73附录附表1A2/O启动阶段水质数据单位（mg/L）COD氨氮序号天数进水出水进水出水1129481511824283625214373024349114102943252851331731505616309325147192873450682240539484925497455951028621687061131713649271234779541017133792264985144098572101415431036791006164699269995 74附录硕士研究生学位论文附表2混合液回流比对A2/O工艺系统影响的水质数据混合液回流比：100%单位（mg/L）COD氨氮序号天数进水出水进水出水119871181019221013128104933969122103114平均990123102.79.7续附表2混合液回流比对A2/O工艺系统影响的水质数据混合液回流比：200%单位（mg/L）COD氨氮序号天数进水出水进水出水11100698107622995851025339459510664平均98292.71055.7续附表2混合液回流比对A2/O工艺系统影响的水质数据混合液回流比：300%单位（mg/L）COD氨氮序号天数进水出水进水出水11969811105229568610443310349310144平均986.386.71054.6续附表2混合液回流比对A2/O工艺系统影响的水质数据混合液回流比：400%单位（mg/L）COD氨氮序号天数进水出水进水出水111003811044229868098333990769844平均993791003.7 硕士研究生学位论文附录75续附表2混合液回流比对A2/O工艺系统影响的水质数据混合液回流比：500%单位（mg/L）COD氨氮序号天数进水出水进水出水119917710042298075102433996839934平均98978.3100.33.7续附表2混合液回流比对A2/O工艺系统影响的水质数据混合液回流比：600%单位（mg/L）COD氨氮序号天数进水出水进水出水11986781003221012771013339757310244平均991761013.3 76附录硕士研究生学位论文附表3水力停留时间对A2/O工艺系统影响的水质数据水力停留时间：8h单位（mg/L）COD氨氮序号天数进水出水进水出水1198512210616229831261031533990135103134平均986127.710414.6续附表3水力停留时间对A2/O工艺系统影响的水质数据水力停留时间：10h单位（mg/L）COD氨氮序号天数进水出水进水出水119981151031022992111101833983108102104平均991111.31029.3续附表3水力停留时间对A2/O工艺系统影响的水质数据水力停留时间：16h单位（mg/L）COD氨氮序号天数进水出水进水出水11977651024229806410453310047210454平均98767103.34.6续附表3水力停留时间对A2/O工艺系统影响的水质数据水力停留时间：40h单位（mg/L）COD氨氮序号天数进水出水进水出水1199066104522983581074339946010444平均98961.31054.3 硕士研究生学位论文附录77续附表3水力停留时间对A2/O工艺系统影响的水质数据水力停留时间：50h单位（mg/L）COD氨氮序号天数进水出水进水出水1198448100422997431013339944310344平均991.744.7101.33.7续附表3水力停留时间对A2/O工艺系统影响的水质数据水力停留时间：50h单位（mg/L）COD氨氮序号天数进水出水进水出水119962610032299232101333982289934平均99028.71003 78附录硕士研究生学位论文附表4气水比对A2/O工艺系统影响的水质数据气水比：4单位（mg/L）COD氨氮序号天数进水出水进水出水119822181029229812209983399523999104平均986225.71009续附表4气水比对A2/O工艺系统影响的水质数据气水比：5单位（mg/L）COD氨氮序号天数进水出水进水出水119931729792299218297103398316899114平均989.317497.710续附表4气水比对A2/O工艺系统影响的水质数据气水比：6单位（mg/L）COD氨氮序号天数进水出水进水出水11100013110362298812310063399111810164平均993124101.36续附表4气水比对A2/O工艺系统影响的水质数据气水比：7单位（mg/L）COD氨氮序号天数进水出水进水出水1199986102322990791003339867710434平均991.780.61023 硕士研究生学位论文附录79续附表4气水比对A2/O工艺系统影响的水质数据气水比：8单位（mg/L）COD氨氮序号天数进水出水进水出水119801089832299310410043399411310044平均989108.399.33.7续附表4气水比对A2/O工艺系统影响的水质数据气水比：9单位（mg/L）COD氨氮序号天数进水出水进水出水1198813510382299713610383398513010074平均990133.71027.7 80附录硕士研究生学位论文附表5污泥回流比对A2/O工艺系统影响的水质数据污泥回流比：50%单位（mg/L）COD氨氮序号天数进水出水进水出水119891411022022994138971933979153101224平均987.314410020.3续附表5污泥回流比对A2/O工艺系统影响的水质数据污泥回流比：60%单位（mg/L）COD氨氮序号天数进水出水进水出水1199613498132298712496113398411997134平均989125.79712.3续附表5污泥回流比对A2/O工艺系统影响的水质数据污泥回流比：70%单位（mg/L）COD氨氮序号天数进水出水进水出水1198389101722989821008331013839684平均99588997.7续附表5污泥回流比对A2/O工艺系统影响的水质数据污泥回流比：80%单位（mg/L）COD氨氮序号天数进水出水进水出水1198473103622992829853310058010254平均993.778.31015.3 硕士研究生学位论文附录81续附表5污泥回流比对A2/O工艺系统影响的水质数据污泥回流比：90%单位（mg/L）COD氨氮序号天数进水出水进水出水1198248104622989511015339994310154平均99047.31025.3续附表5污泥回流比对A2/O工艺系统影响的水质数据污泥回流比：100%单位（mg/L）COD氨氮序号天数进水出水进水出水1198744984229934599533976429744平均985.343.7984.7 82附录硕士研究生学位论文附表6A2/O工艺系统稳定运行时的水质数据单位（mg/L）COD氨氮TN序号天数进水出水进水出水进水出水11986961016161422210131019951634533994989751644244988103100616843551006979851704866995989751644477100999102516142 硕士研究生学位论文附录83附图1污水厂工艺总平面布置图 84附录硕士研究生学位论文附图2粗格栅及提升泵房平面布置图 硕士研究生学位论文附录85附图3粗格栅及提升泵房剖面图 86附录硕士研究生学位论文附图4细格栅及隔油沉淀池平面布置图 硕士研究生学位论文附录87附图5细格栅及隔油沉淀池剖面图 88附录硕士研究生学位论文附图6气浮及调节池平面布置图 硕士研究生学位论文附录89附图7气浮及调节池剖面图 90附录硕士研究生学位论文2附图8水解酸化池及A/O生化池平面布置图 硕士研究生学位论文附录912附图9水解酸化池及A/O生化池剖面图 92附录硕士研究生学位论文附图10二沉池平面布置图 硕士研究生学位论文附录93附图11二沉池剖面图 94附录硕士研究生学位论文附图12消毒水池平、剖面图 硕士研究生学位论文附录95附图13污泥浓缩池平、剖面图 96附录硕士研究生学位论文 硕士研究生学位论文作者简介97作者简介崔宸，男，汉族，1991年1月26日生于辽宁省普兰店市，2013年7月毕业于沈阳建筑大学给水排水工程专业，获工学学士学位。2013年9月开始攻读沈阳建筑大学工学硕士学位，师从李亚峰教授，研究方向为水污染控制理论与技术研究。攻读研究生期间，公开发表论文1篇。作者在攻读硕士学位期间发表学术论文1.李亚峰，崔宸，彭管涵.非均相UV/Fenton法降解活性艳红染料废水的试验[J].沈阳建筑大学学报，2015，31（5）：929-935. 98作者简介硕士研究生学位论文 硕士研究生学位论文致谢99致谢三年的研究生生活转眼即将结束，回顾三年的硕士学习和科研工作，我在学业、科研和生活上得到了众多老师、同学和朋友们的热心帮助和有力支持。在此，我要向他们表示我诚挚的谢意!首先，向我的导师李亚峰老师致以深深的敬意，导师给予我的指导与帮助让我感激不尽，尤其是针对污水处理技术方面的知识，让我学会了很多宝贵的理论知识和操作技能。导师为人正直、做事脚踏实地，对待学生的和蔼可亲都时刻感染着我，这所有的一切都将使我受益终生。硕士期间取得的每一次进步，都与导师的精心指导息息相关。感谢导师在硕士期间给予我许多课堂之外的宝贵的学习和锻炼的机会，在此，向导师表示最真挚的感谢。感谢在沈阳环境科学研究院实习期间给予我帮助的领导和前辈们，在我的课题完成过程中提出了很多建设性的意见，教会了我许多课本上学不到的知识，在此表示深深的谢意。感谢陪伴我的室友和研究生同学，在一起生活和工作学习的美好时光里，你们给予我的真诚的鼓励和无私的帮助是终生难忘的。感谢我的父母和亲人，多年来在生活上无微不至的照顾和精神上的支持是我前进的动力，你们的无私奉献成就了我的今天，我会继续努力以此来报答他们。最后感谢沈阳建筑大学对我的培养，愿母校明天更美好！崔宸二○一五年十二月 '