200d的餐饮垃圾处理厂的设计.doc

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1、湖南科技大学毕业设计（论文） 第一章 概 论1.1工程概况中国饮食文化源远流长，作为中华民族饮食文化的支柱行业-餐饮业，在中国民众的日常生活中占有很重要的位置,随着改革开放的不断深入，人民群众可支配性收入的不断增加,餐饮业在地方GDP收入中越来越显现出其突出的地位，已经成为部分地区的支柱产业。任何事情都有其两面性，在满足广大人民群众物质文明和合理饮食的条件下，也衍生出一些与生活环境密切相关的不良产物-餐饮垃圾。餐饮垃圾的大量出现，极大地危害了我们赖以生存的水土和大气环境，为了强化餐饮垃圾的集中管理，还市民一片净土、一片蓝天，市政府特指定有处置技术和处理能力的环保单位集中收运和科学处理。该再生资

2、源有限公司准备在垃圾发电厂南侧，建立一坐日处理能力达200t/d的餐饮垃圾处理厂，在垃圾的收运和处理过程中，不可避免的产生了一定量的餐饮垃圾废水，废水总量为：100t/d。在这些餐饮垃圾废水中，含有大量的动植物油脂、淀粉、果蔬汁、饮料等物质，这些废水富含动植物油脂、蛋白质和氨基酸等有机物,若不经过处理直接排入水体，所含有机物将迅速被氧化而大量消耗水体中的溶解氧，造成水体严重缺氧，同时，由于油脂类等不溶物的存在，致使水面复氧能力严重下降，从而影响鱼类和其他水生动物的生存，同时，废水中悬浮物在厌氧条件下极易分解产生臭气，恶化区域环境。1.2编制目的、依据、原则和范围1.2.1编制目的对餐饮垃圾废水

3、处理工艺进行详细优化设计，并提出主要设备材料表，据此编制投资估算。1.2.2编制依据及参考资料中华人民共和国环境保护法 （1998年12月26日）给排水设计手册 北京市市政设计院简明排水设计手册 北京市市政设计院建筑给水排水设计规范 GBJ15-88给水排水工程结构设计规范 GB50069-2002污水综合排放标准 GB8978-1996室内排水设计规范 GBJ14-871.2.3编制原则严格执行国家和地方有关环境保护的各项规定，确保出水指标达到国家和地方有关污染物排放标准。1) 技术线路成熟、简单明了，操作管理方便。2) 采用技术成熟、运行可靠、投资节省的新工艺、新技术、新材料和新设备，在严

4、格达标的情况下，做到投资少、运行费用低。3) 污水处理系统在运行上有较大的灵活性和可调性，可以适应污水水质、水量和水温的波动。4) 采用先进可靠的自动化控制技术，提高系统的管理水平，确保系统安全可靠地运行。5) 符合环保节能要求，设计中力求系统具有良好环境，降低酸碱用量；采用低能耗、低噪声的国内及进口优质名牌产品和节能动力设备，降低系统运行成本，取得良好的经济效益。6) 污水处理系统的设计考虑事故的排放、设备备用等保护措施。7) 污水处理厂的规划布置充分考虑用地状况，各处理单元相协调。8) 在工程设计中优先考虑下列三项因素：运行成本、工程投资、占地面积。9) 妥善处置污水处理过程中产生的排渣、

5、污泥、噪声，避免二次污染。1.2.4编制范围对100m3/d餐饮垃圾废水处理工程进行系统设计，主要包括物化前处理、厌氧处理工艺（含UASB反应器）、好氧处理工艺系统等。本设计编制范围包括废水处理站内全部建、构筑物及配套工程。对废水站废水处理工艺进行优化组合和经济技术比较；确定经济、可行、合理的工艺技术方案。对方案进行工艺、建筑、结构、非标设备、电气、机械、自控及消防等分析评价，提出处理站定员、操作、节能等方面说明。1.3废水水量及水质1.3.1进水水量及水质根据某公司提供的资料，匡算本套处理系统需要处理生产废水水量为100m3/d，每天分三班连续运行，运行24小时，则小时流量为4.2m3/h；

6、废水中主要污染物指标为CODCr、BOD5、悬浮物SS、石油类、氨氮、pH值等，根据提供的资料，确定该生产废水的水量及水质。（见表1-1）表1-1：废水水质及水量表污染指标生产废水设计值备注排水量m3/d100100pH4-5.65CODCr mg/L63200mg/L68000BOD5 mg/L34100mg/L34000SS（悬浮物）mg/L14200mg/L15000NH3-N（氨氮）mg/L271mg/L300Cl-1(氯化物) mg/L5820mg/L6000石油类2410mg/L25001.3.2排放标准经处理后外排废水应执行污水综合排放标准，根据污水综合排放标准要求，本处理装置外

7、排水质见表1-2。表1-2：污水综合排放标准（GB 8978-1996）污染指标标准要求备注pH69 mg/LCODCr mg/L100 mg/LBOD5 mg/L30 mg/L悬浮物mg/L70 mg/L氨氮mg/L15 mg/L磷酸盐0.5 mg/L石油类10 mg/L1.3.3受纳水体经过处理后的废水一部分回用于垃圾车辆的清洗，一部分进入排放口，外排水排入市政污水管网或环保管理部门指定的受纳水体。第二章 工艺方案比较和选择2.1 污水处理方法的比较2.1.1厌氧生物处理厌氧生物处理技术也是生化处理的一种方式，可利用的价值不在于其最终能够降解多少有机物，而在于它能够将大分子、复杂的、大分子

8、量的碳水有机物分解为好氧污泥可以降解的小分子物质，对于浓度不高而其中有机物结构复杂、难以生化的废水，处理的目的不是降解COD，而是提高可生化性，即提高BOD/COD。有目的地运用厌氧生物处理已有近百年的历史，近30年来，随着微生物学、生物化学等学科的发展和工程实践的积累，新的厌氧工艺被不断开发出来，新工艺克服了传统工艺的单位COD水力停留时间长、有机负荷低等缺点，使厌氧工艺在理论和实践上有了很大进步，在处理高浓度有机废水方面取得了良好效果。厌氧生物处理有许多优点，最主要的是能耗低，操作简单，因此投资及运行费用低廉，而且由于产生的剩余污泥量少，所需的营养物质也少。厌氧处理一般分为四个阶段：第一阶

9、段-水解阶段 第二阶段-酸化阶段第三阶段-酸性衰退阶段 第四阶段-甲烷化阶段在水解阶段，固体物质降解为溶解性的物质，大分子物质降解为小分子物质；产酸阶段（酸化阶段），碳水化合物降解为脂肪酸，主要是醋酸、丁酸和丙酸，水解和产酸进行得较快，难于把它们分开，此阶段的主要微生物是水解产酸菌；第三阶段是酸性衰退，有机酸和溶解的含氮化合物分解成氮、胺和少量的CO2、N2、CH4、H2，在此阶段中，由于产氮细菌的活动使氨态氮浓度增加，氧化还原势降低，pH值上升，pH值的变化为甲烷创造了适宜的条件，酸性衰退阶段的副产物还有H2S、吲哚、粪臭素、和硫醇等。由此可见，使厌氧发酵带有不良气味的过程发生在第三阶段；第

10、四阶段是由甲烷菌把有机酸转化为沼气。酸性衰退和产甲烷阶段较难控制，且容易受到环境中有毒物质的影响。1、升流式厌氧污泥床目前发展得最快、建造的装置数目最多的厌氧处理系统是荷兰的Lettinga等人发明的升流式厌氧污泥床(简称UASB)反应器，这项技术是荷兰农业大学在19741978年开发的。升流式厌氧污泥床反应器具有构造简单、处理能力大、处理效果好、投资少等优点，因此迅速风靡世界，广泛应用于糖厂、酒精厂、造纸厂、乳品厂以及屠宰厂等，处理效果相当令人满意。UASB反应器近年来的迅速发展，是因为它与传统的厌氧和好氧工艺相比，具有以下优点： 成本低UASB工艺简单、反应器体积小、造价便宜、运行中不但能

11、耗小于好氧工艺、且可产生大量的生物气能源，UASB工艺在处理废水时很少或不添加化学药品，且只产生极少的沉降性能良好、容易脱水的剩余污泥，从而大大节省了污泥处理所需的费用。由于成本低，该工艺特别适合于发展中国家，以解决资金短缺与环境保护之间的矛盾。联合国与荷兰政府合办的国际农业中心已为此举办了数届国际低成本废水处理技术展览向发展中国家推广这一技术。 处理效率高UASB反应器污泥床内生物量多，折合浓度计算可达2030g/l；容积负荷率高，在中温发酵条件下，一般可达10KgCODCr/m3/d左右，甚至能够高达1540KgCODCr/m3/d，污水在反应器内的水力停留时间较短，因此所需用地大大缩小。

12、 反应器体积小UASB反应器为高速厌氧反应器，单位容积负荷高，所以反应器体积相对较小，占地较少。 操作方便UASB反应器内的厌氧颗粒污泥可以在停机或放置在环境中，不加任何措施保存一年以上，不丧失其活性和沉降性能。因此，停机后，再次启动很容易。对于本工程来讲，UASB反应器的主要缺陷为： UASB工艺的稳定性和高效性在很大程度上取决于UASB反应器内能否生成大量具有优良沉降性能和很高产甲烷活性的污泥，特别是颗粒状污泥，否则，效率将大大降低。 和普通的厌氧处理工艺相比，UASB进水中所允许的难生物降解的有机物不宜过多。但本工程拟处理的废水为餐饮垃圾废水，BOD5/CODCr较高，很容易生化，再加上

13、合理的污泥操作，极易形成沉降性能良好和高活性甲烷菌的污泥，达到预期效果。2、厌氧生物滤池厌氧生物滤池（Anaerobic Biological Filtration Process，简称AF）作为厌氧生物膜法的代表性工艺，是世界上使用最早的废水厌氧生物处理技术之一。厌氧生物滤池是一种将过滤和固定膜生物转化过程相结合的系统，废水流经填料时，废水中的悬浮物被捕集、积累，最终依靠重力的作用沉降到池底；大量的细菌及较高级的微生物可在填料表面附着生长，形成生物膜。生物膜在填料表面的形成及生长是有机物在水相中多种生物化学作用的过程。水相中有机物分子与微生物，首先经过传输及黏附或吸附在填料表面；再则细菌附着

14、在填料表面，第一步细菌的细胞由静电引力及范德华引力的作用，很快接近填料表面；第二步由聚合架桥及空间分子的相互作用，细胞膜开始黏附在填料表面。这个过程比较慢，生物膜的逐渐成长是微生物新陈代谢的过程。老化的生物膜可以自动脱落，可以受到水流的剪力作用而分离。厌氧滤池具有如下特点： 由于厌氧微生物在厌氧生物滤池中以附着于载体表面形成生物膜和截留在填料空隙间的形态存在，可以积累大量的厌氧活性生物体，以保持高的微生物浓度，因此去除有机物的能力很高。 由于有较长的固体停留时间，因此生成的剩余污泥量少。据有关资料报道，生产性AF在600d的运行中没有废弃污泥。不需要专设泥水分离设施，且出水SS较低。 厌氧生物

15、滤池由于生物膜附着生长，故承受冲击负荷的能力较强，冲击负荷过去后能很快自动恢复正常的工作。 由于采用了固定膜技术，废水进入反应器内，逐渐被细菌水解酸化，转化为乙酸和甲烷，废水组成在不同反应器高度逐渐变化，微生物的种群的分布也呈现规律性。在底部（进水处），发酵菌和产酸菌占很大比重，随反应器的升高。产甲烷菌逐渐增多并占主导地位。 无需搅拌和回流设施，整个工艺能耗低，系统运行稳定，运行管理简便。与其它各类厌氧处理方法相比，由于生物膜的存在，厌氧滤池去除难生物降解有机物的能力相对较强，出水水质相对较好。但厌氧滤池也有如下缺点： 对高浓度高氨氮有机废水来讲，厌氧滤池的容积负荷大大低于UASB反应器，因此

16、为达到满意的处理效果，厌氧滤池的水力停留时间需很长。 厌氧滤池填料的成本较高，甚至会高于滤池池体的成本。 厌氧滤池最大的缺点是不适宜处理悬浮物含量高的废水。3、膨胀颗粒污泥床膨胀颗粒污泥床EGSB（Expanded Granular Sludge Bed）是第三代厌氧反应器，于20世纪90年代初由荷兰Wageingen农业大学的Lettinga等人率先开发的。其构造与UASB反应器有相似之处，可以分为进水配水系统、反应区、三相分离区和出水渠系统。与UASB反应器不同之处是，EGSB反应器设有专门的出水回流系统。EGSB反应器一般为圆柱状塔形，特点是具有很大的高径比，一般可达35，生产装置反应器

17、的高度可达1520米。颗粒污泥的膨胀床改善了废水中有机物与微生物之间的接触，强化了传质效果，提高了反应器的生化反应速度，从而大大提高了反应器的处理效能。 厌氧膨胀颗粒床反应器( Expanded Granular Sludge Bed , 简称EGSB) 是在上流式厌氧污泥床(UASB) 反应器的研究成果的基础上,开发的第三代超高效厌氧反应器,该种类型反应器除具有UASB反应器的全部特性外,还具有以下特征, 即: 高的液体表面上升流速和COD 去除负荷; 厌氧污泥颗粒粒径较大,反应器抗冲击负荷能力强; 反应器为塔形结构设计,具有较高的高径比,占地面积小; 可用于SS 含量高的和对微生物有毒性的

18、废水处理。4、连续搅拌槽连续搅拌槽反应器是指带有搅拌浆的槽式反应器。搅拌的目的在于使物料体系达到均匀状态，以有利于反应的均匀和传热。反应过程包括体系中物料的物理和化学的变化，表征其体系特性的参数包括温度、压力、液位及体系组分等。 在一个密闭罐体内完成料液的发酵、沼气产生的过程。消化器内安装有搅拌装置，使发酵原料和微生物处于完全混合状态。投料方式采用恒温连续投料或半连续投料运行。新进入的原料由于搅拌作用很快与发酵器内的全部发酵液菌种混合，使发酵底物浓度始终保持相对较低状态。 CSTR工艺可以处理高悬浮固体含量的原料。消化器内物料均匀分布，避免了分层状态，增加了物料和微生物接触的机会。本公司国家专

19、利技术内循环浮渣破碎搅拌系统，使得液面上的有机悬浮物循环到反应器的下部，逐渐完全反应，避免了反应器液面上的“结盖现象”。利用产生沼气发电余热对反应器外部的保温加热系统进行保温，大大提高了产气率和投资利用率，同时使得反应器一年四季均可正常工作。该工艺占地少、成本低，是目前世界上最先进的厌氧反应器之一。 2.1.2好氧生物处理好氧工艺主要是一种在提供游离氧的环境下，以好氧微生物为主，使有机物降解、稳定的无害化处理方法。废水中存在的各种有机物，主要以胶体态、溶解态的有机物为主，作为微生物的营养源，这些高能位的有机物质经过一系列的生化反应逐级释放能量，最终以低能位的无机物质稳定下来，达到无害化的要求，

20、以便进一步回到自然环境或妥善处理。好氧工艺主要有活性污泥法及其变种如：常规活性污泥法、续批式活性污泥法（SBR）、好氧塘、氧化沟、生物滤池法、生物接触氧化法、生物转盘等，近年来又出现了活性污泥强化工艺-MBR。用活性污泥法、氧化沟、曝气稳定塘、生物转盘、生物接触氧化法、MBR等好氧法处理高浓度有机废水都有成功的经验，好氧处理可有效地降低BOD5、CODCr和氨氮，还可以去除铁、锰等金属离子。1、常规活性污泥法活性污泥法因其运行费用低、效率高而得到了广泛的应用。美国和德国的几个活性污泥法废水处理厂的运行结果表明，通过提高污泥浓度来降低污泥有机负荷，活性污泥法可以获得令人满意的处理效果。2、缺氧好

21、氧活性污泥法缺氧好氧活性污泥法（SBR、氧化沟）等工艺，因其具有能维持较高运转负荷，耗时短等特点，比常规活性污泥法更有效。最终出水的平均CODCr、BOD5分别从原来的400013000mg/l、160011000mg/l降低到CODCr300mg/l、BOD550mg/l。总去除率分别为CODCr96.4、BOD599.6。缺氧好氧活性污泥法处理废水中的磷和氮也优于其它生物法。磷的平均去除率为90.5；氮的平均去除率为67.5。缺氧好氧有效地解决了其它生物处理方法中经常出现的NH3-N、NHX-N含量过高对好氧段的抑制问题。3、曝气稳定塘与活性污泥法相比，曝气稳定塘体积大，有机负荷低，尽管降

22、解进度较慢，但由于其工程简单，在土地资源丰富的地区，是最省钱的好氧生物处理方法。美国、加拿大、英国、澳大利亚和德国的小试、中试及生产规模的研究都表明，采用曝气稳定塘能获得较好的处理效果。4、生物膜法与活性污泥法相比，生物膜法具有抗水量、水质冲击负荷的优点，而且生物膜上能生长世代时间较长的微生物，如硝化菌之类。但是生物膜法只能处理与城市废水性质相近的废水，对于有机物、氨氮较高的高浓度有机废水，此方法还有待研究。5、曝气生物滤池(BAF)曝气生物滤池又称淹没式曝气生物滤池，是在20世纪70年代末80年代初出现欧洲的一种膜法处理工艺。当时，欧洲各国出台了更严格的出水排放标准，增加了控制出水氮、磷含量

23、的指标。而大城市中，越来越多的污水处理厂建在城区附近，甚至成为市区的一部分。这种出于经济考虑的新趋势，给污水处理技术的选择带来了困难。在这种情况下，BAF脱颖而出。该技术最初是用在污水处理的二级处理以后，由于其良好的处理性能，应用范围不断扩大。与传统的活性污泥相比，BAF活性微生物的浓度要高得多。由于反应范围体积小，且不需二沉池，其占地面积仅为活性污泥法的1/3，此外，还具有臭气少、具有模块化结构和便于自控制等优点。6、接触氧化工艺生物接触氧化法是一种具有活性污泥法特点的生物膜法，相当于在曝气池中添加填料，使填料表面长满各种生物膜，生物膜的实质是使细菌和真菌微生物和原生动物、后生动物类的微型动

24、物附着在滤料或某些载体上生长繁衍，并在其上面形成一种膜状生物污泥生物膜，废水和生物膜接触，在生物膜的作用下，同时在废水中存在一定数量的悬浮状态的活性污泥和脱落的生物膜，废水得以净化。生物膜随着微生物的不断增长逐渐加厚，当O2因外层好氧菌的消耗而难以渗入到内层时，在生物膜内部形成厌氧层，厌氧代谢产生CO2、H2S、CH4、NH3等气体，使生物膜的黏附力下降，在水力的冲刷力和剪切力作用下生物膜成片脱落，裸露的填料表面又重新挂膜，脱膜和挂膜始终形成动态平衡，使生物膜不断得到更新，始终具有活力。接触氧化的另一个特点是污泥龄长，填料上生长着大量的硝化菌和丝状菌，硝化效果好而不产生污泥膨胀，且由于生物反应

25、进行的彻底，污泥的泥龄长等特点，使得剩余污泥量小于其他处理方法。7、MBR处理工艺MBR处理工艺是近年来发展起来的一种利用好氧生物处理技术和膜分离技术的有机结合体，它处分利用了膜分离技术的优势，在反应池中有效的将水和悬浮物分离，极大的提高了好氧系统的污泥（微生物）量，在水力停留时间（HRT）不变的情况下，提高微生物（活性污泥）的停留时间（SRT），在没有提高污泥负荷的前提下，较大程度的提高了容积负荷，从而使好氧系统的生物降解能力大大提高，提高了处理装置的抗冲击能力，特别在处理高浓度有机废水方面显现出了独特的技术优势。8、SBR处理工艺SBR是序列间歇式活性污泥法（Sequencing Batc

26、h Reactor Activated Sludge Process）的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。正是SBR工艺这些特殊性使其具有以下优点：1、 理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好。 2、 运行效果稳定，污水在理想的静止

27、状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。 3、 耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击。 4、 工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。 5、 处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。 6、 反应池内存在DO、BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。 7、 SBR法系统本身也适合于组合式构造方法，利于废水处理厂的扩建和改造。 8、 脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果。 9、 工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应器，无二沉池、污泥回流系统，调节池、初沉池也可省略，布置紧

28、凑、占地面积省。2.2 污水处理工艺选择2.2.1 工艺流程确定的依据本垃圾处理工程的生产废水COD达65000mg/l，BOD为34000mg/l，其中：动植物油脂含量高达2500mg/l、其他含蛋白质等物质的悬浮物含量达15000mg/l左右。从基本组成看，不溶物(油脂和SS)含量达17500mg/l，它们是废水COD的主要来源之一，而通过物化处理，可将它们大部分去除，将大大减少COD值，减轻生物负荷；另一方面，BOD/COD比值达0.5左右，可生化性好，通过合适的生物处理工艺完全可以有效的将COD去除，同时，氨氮也得以减量。通过技术性分析和对比可知，这些污染物不论采取物理化学法还是采用生

29、物法都可以有效的去除，但本工程排放水量小（100t/d），污染物指标高，且不溶性COD含量高，物化处理显得尤为重要，生物处理又必不可少。通过对一次性投资成本、运行及维护费用的分析，本工程处理工艺决定采用：物化+生物处理组合工艺。2.2.2 餐饮垃圾废水处理工艺分析餐饮垃圾废水中含有大量的动植物油脂、淀粉、蛋白质、各种氨基酸等短、中、长链有机碳水化合物，在这些种类各异的有机物中，中短链碳水化合物比较容易好氧降解，适合于好氧生物处理工艺，但类似酪蛋白、乳清蛋白等长链高蛋白类、支链氨基酸等大分子量碳水化合物，好氧微生物并不能将其很好的消化分解，为解决这一制约瓶颈，除物化处理方法外，首选的生物处理工艺

30、是厌氧水解酸化工艺。在厌氧环境中，蛋白水解酶等专性厌氧菌以长链高分子有机物为碳源，经过水解、酸化、产乙酸、甲烷化四个阶段，最终实现了降解中小碳水有机物，分解长链高分子有机物的目的，为后续的好氧处理奠定了基础。具体降解产甲烷的过程如下：水解 产酸细菌 细菌细胞 产甲烷细菌不溶性有机物 可溶性有机物 有机酸、乙醇 细胞细菌胞外酶 胞内酶 H2+CO2 H2+CO2 其他产物 胞内酶有机物降解路线图废水通过厌氧处理后，长链高分子碳水化合物被分解成小分子的碳水化合物，很适合活性污泥处理工艺的环境条件，因此，后续的处理工艺选择好氧生物处理。建议采用上流式厌氧污泥床（Upflow Anaerobic Sl

31、udge Blanket,简写UASB）+ SBR是序列间歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）作为主体工艺。采用厌氧技术具有较好的处理效果，能耗低、运行成本低，并可回收部分沼气，由于甲烷菌的世代时间长于好氧菌，因此，产生的污泥量（厌氧菌新陈代谢产生的剩余污泥）少，厌氧工艺拟采用国内成熟的上流式厌氧污泥床（Upflow Anaerobic Sludge Blanket,简写UASB），UASB反应器的突出优点是处理能力大，效果好，运行性能稳定。综合餐饮垃圾废水的性质和以上几种工艺的处理效果，经过筛选，本设计决定选用物

32、化+生物处理工艺。其中：物化采用隔油沉淀+混凝气浮工艺；生物处理工艺采用目前国内比较流行的UASB厌氧反应器+SBR法组合工艺。作为本污水处理厂主体工艺。1、 选择隔油沉淀+混凝气浮的理由通过以上物化处理方法的比较，本污水处理工程的前处理工段决定采用隔油沉淀+混凝气浮工艺方法，理由为：1）、原水SS含量大、动物油脂含量高，采用物化处理可以大大降低SS和油脂的含量，充分降低废水中的COD，减轻后续生化处理的负荷。2）、隔油沉淀法流程简单，投资小，操作方便，且截留效果较好。3）、絮凝气浮工艺效率高，能有效去除SS甚至可溶性盐类和乳化油脂。1、 选择UASB的主要优势1） UASB内污泥浓度高，平均

33、污泥浓度为2040gVSS/1；2）有机负荷高，水力停留时间短，采用中温发酵时，容积负荷一般为4-10kgCOD/m3d左右； 3）无混合搅拌设备，靠发酵过程中产生沼气的上升运动，使污泥床上部的污泥处于悬浮状态，对下部的污泥层也有一定程度的搅动； 4）UASB安装了运行稳定、分离效果好的产品-三相分离器；5）不设沉淀池，沉淀区分离出来的污泥靠自身重力重新回到污泥床反应区内，可以不设污泥回流设备。2、 选择SBR的主要优势理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好。 运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。 耐冲击负荷，

34、池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击。 工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。 处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。 反应池内存在DO、BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。 SBR法系统本身也适合于组合式构造方法，利于废水处理厂的扩建和改造。 脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果。 工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应器，无二沉池、污泥回流系统，调节池、初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省。2.2.2工艺流程的确定本污水处理工程决定采用“强化物化处理工艺+UASB厌氧反应器

35、+ SBR序列间歇式活性污泥法”组合工艺作为本污水处理厂主体工艺。工艺流程简图见图2-1。1、 工艺流程简图格栅渠餐饮垃圾废水格栅集水井高空排放泵浮油回收隔油池1火炬燃烧器调节池泵浮渣回收絮凝气浮池安全水封中间水池泵沼气UASB厌氧反应器 调节池2SBR反应池罗茨鼓风机清水池 受纳水体 图2-1：废水处理系统工艺 2、工艺流程简单描述餐饮垃圾废水收集汇合经格栅拦截体积较大的悬浮物后，进入集水井，经一级污水提升泵加压后相继通过隔油沉降罐、斜板隔油池，去除部分悬浮物和油脂后，靠重力流入调节池，然后再经二级污水提升泵提升，经静态管道混合器与NaOH、PAC或PFS、PAM充分混合后，进入气浮池，进一

36、步去除悬浮物和水中油脂后，进入中间水池，同时，200%回流水注入中间水池，进一步稀释废水中的COD，为进入UASB创造条件。经过以上强化物化处理后的废水，由三级污水提升泵加压至UASB厌氧反应器，经大阻力配水系统进入厌氧反应器的主反应区，废水经水解酸化并部分甲烷化，甲烷经特制的三相分离器分离收集后高空燃烧排放或作它用。UASB厌氧反应器出水靠重力流进入SBR反应池，同时鼓入空气，提供好氧污泥的需氧量。反应完毕之后，泥水分离后上清液进入清水池，清水由回流水泵200%回流至中间水池，充分稀释即将进入UASB的污水，其他处理后达标水或回用或外排。2.2.3污泥处理工艺1处理过程中的剩余污泥污水在处理

37、过程中产生了大量的污泥和含油浮渣，其中，经已经沉降下来的污泥，进入蛋白饲料生产系统作原料，由饲料生产系统加以处理；气浮池浮渣径进一步隔油分离后，上浮油脂进入生物柴油生产系统，浓缩污泥和二沉池生物污泥一道进入污泥浓缩系统。污水处理厂污泥含水率高达99%，体积庞大，处理和运送均很困难，必须进行减量处理，以便于运输和后续处理；污泥有机物含量高，不稳定，易腐化，必须降低有机物含量使污泥稳定化，妥善安置处理。总之，污泥若处理不当，会产生二次污染。2 剩余污泥处理工艺 污水处理厂典型剩余污泥处理工艺如下：剩余污泥 污泥浓缩 污泥脱水 泥饼污泥经过浓缩、脱水两个处理步骤，含水率降至7080%左右，最后达到稳

38、定状态。污泥脱水的目的是进一步降低含水率，对污泥进行减容处理。污泥脱水的方法有自然干化、机械脱水、污泥烘干及焚烧等，目前国内外污水处理厂普遍采用的机械脱水。本工程污泥处理拟采用重力法浓缩污泥，然后经过厌氧消化达到污泥稳定后，采用带式压滤机进行脱水处理。3污泥最终处置目前我国污水处理厂污泥的最终处置大都未经无害化处理，随意堆放或用于农田追肥及绿化。国外许多国家对污泥处置采用较多的方法是焚烧、填埋、堆肥和投海等。焚烧技术虽然具有处理迅速，减容率高（7090%），无害化程度高，占地面积小等优点，但一次性投资巨大，操作管理复杂，且能耗高，运行费用高，不适应我国国情。污泥与城市垃圾混合卫生填埋、终结覆盖

39、，是处理城市污水处理厂脱水污泥较为有效的方法之一。污泥与城市生活垃圾混合高温堆肥，污泥熟化程度高，病原体和寄生卵去除较彻底，有利于污泥用作绿化或农田使用，用于改良土壤，是适合于我国国情的污泥最终处置的工艺。根据本工程的实际情况，污泥最终处置为：污泥脱水干化后将泥饼送垃圾处理系统的有机复肥生产工段，作有机复肥的原料。第三章 工艺装置方案设计3.1格栅渠及集水井设置格栅渠机集水井一座，安装机械细格栅，截取颗粒杂质，以防止损坏后续的设备及处理设施，平均集水时间为30min。设计计算：（数据太小，结果无实际意义，过程略）格栅渠：LBH=20004001000 全地下钢砼结构。集水井：LBH=20002

40、0003000 全地下钢砼结构。附属设备 机械格栅： B=0.3m；b=1mm； 倾角=75；净高度= 1m。技术参数：表 3-1数量1台隔栅间隙5mm宽度0.3m净高1m一级提升泵： 污水提升泵采用电动隔膜泵，该泵为连续工作的设备，因此本设计采用两台，一用一备。技术参数：表3-2数量2台空气压力0.4bar流量10m3/h耗气量1200Nl/min扬程20m液位控制系统： 浮球液位调节器 1套3.2静置脱油沉淀罐设置静置脱油沉降罐三台，用于悬浮油脂的浮上和悬浮物的沉降，停留时间为1d。技术参数：表3-3数量3台静置时间24hr规格型号3.56;=6单台有效容积34m33.3斜板隔油池 油类物

41、质的密度一般都比水要小，按在水中的存在状态可将其分为溶解性油、可漂油、分散油、乳化油。由于在废水中占有大量油脂，在污水处理系统的前端，需要将污水中的漂浮油去除。因为废水水量较小，但油脂浓度较大，故采用斜板隔油池。斜板隔油池油水分离效率较高，处理效率高，占地面积小等有点。1、设计参数：日废水流量：Q=100m3/d=4.2m3/h=0.07 m3/min=0.0012 m3/s高峰期排水量：Qmax=1002=200 m3/d=8.4m3/h=0.14 m3/min设计停留时间：HRT=37min（HRT为斜板停留时间，整池停留时间为90min）2、设计计算：（数据太小，结果无实际意义，过程略）

42、3、设计尺寸： LBH=420015003500 全地上碳钢结构。4、附属设备： PP斜板填料，2.63m33.4 调节池1为了使管渠和构筑物正常工作，不受废水高峰流量或浓度变化的影响，需在废水处理设施之前设置调节池。1、设计参数： 日废水流量：Q=100m3/d=4.2m3/h=0.07 m3/min高峰期排水量：Qmax=1002=200 m3/d=8.4m3/h=0.14 m3/min设计停留时间：HRT=8hr(前道工序已设置静置脱油沉淀罐,实际调节时间已达16hr,故本池调节时间相应缩短)调节池超高： h1=0.5m2、设计计算调节池有效容积： V=4.2m3/h8hr=33.6m3

43、调节池有效调节高度： h=3.1m调节池池底淤泥深度： h2=0.4m调节池总高： H=3.1m+0.5m+0.4m=4.0m调节池表面积： S=33.6 m3/3.1 m=10.84m2设计调节池为正方形，则：调节池设计尺寸： LBH=350035004000调节池结构形式： 全地下钢砼结构3、附属设备：二级提升泵：技术参数：表3-4数量2台转速2900rpm流量6m3/h电压380V扬程20m功率KW液位控制系统： 浮球液位调节器 1套瀑气系统： U-PVC穿孔曝气管道 1套3.5 混凝气浮系统 1、设计参数：最大流量取平均流量的2倍计算：废水流量：Q1=2100m3/d=8.33m3/h

44、=0.139m3/min 溶气水量：8.33100%=3.0 m3/h=0.05m3/min（按SS=1000计算）气浮总水量：Q=8.33+3.0=11.33 m3/h=0.19m3/min2、絮凝室设计： 絮凝有效高度 1.8m 水流速度： 3.0mm/s=12.6m/h 停留时间 10min 则：絮凝室容积： V=100.19=1.9m3絮凝室面积： S=1.9/1.8=1.06m2流速校核： 11.33/1.06=10.69 m/h12.6m/h 设计符合要求。3、接触室设计： 接触时间： 100s 上升流速： 15mm/s=54m/h有效接触高度： 1.2m 接触室容积： V=0.19/60100=0.32 m3 接触室面积： S= 0.32/1.2=0.27m24、分离室设计： 分离负荷取值 ： G或