2100立方米每天餐飲廢水處理工程

Error! No text of specified style in document.設 計 總 說 明酒店餐飲廢水是一種含有浮油、乳化油和食物殘渣等的液體。通過對酒店廢水的排放源進行調查發(fā)現(xiàn)：餐飲廢水主要來源于食品的準備、餐具的洗滌、食物殘余的滲瀝液等。本設計秉承工藝簡單、處理效率高、運行費用低等原則，針對餐飲廢水含油量較高，有機物較多的特點，篩選出以生物接觸氧化為核心，隔油、氣浮為輔的處理工藝。即先采用“隔油混凝氣浮”工藝，徹底有效地去除餐飲廢水中的油類，再采用“兩段式生物接觸氧化池+接觸沉淀池”工藝，能去除廢水中絕大部分的污染物，使廢水達標，然后經消毒池消毒后便可排放。廢水經本工藝設計處理后，出水水質指標達到污水綜合排放標準（GB897896）一級排放標準。本設計的主要內容包括餐飲廢水的來源，水質水量，方案選擇，工藝流程及主要構筑物的設計計算和設備選型等。關鍵詞：餐飲廢水，隔油，氣浮，生物接觸氧化，接觸沉淀池General Specification of The Design Restaurant wastewater containing oil slicks，emulsified oil ，food debris，and other liquids. The restaurant wastewater source investigation shows that: catering waste water comes mainly from food preparation, washing utensils, food remnants of the leachate, and so on. My design uphold the principle of simple process to deal with high efficiency and low operating costs. Catering for high oil and Organic matter in restaurant wastewater,I filter out exposure to biological oxidation as the core, auxiliary with oil separation and floatation. That the first use of oil separation+ coagulation flotation process, the effective and complete removal of food waste water in the oil, then use the two-step biological contact oxidation tank+contact depositing tank process,to remove most of wastewater Of pollutants, so that the wastewater achieve the emission standard, and then the wastewater will be disinfected after discharge. After dealing whit this technology,the quality of restaurant wastewater will achieve the standard of wastewater discharge standards(GB8978-96)The design mainly including the source of restaurant wastewater,quality and quantity of water,programme selection,process,the main structures and equipment selection, and so on.Key words: Restaurant wastewater, Oil Separation, Floatation, Biological contact oxidation, Contact depositing tank目錄1 緒論11.1 工程背景11.1.1 餐飲廢水的來源及特點11.1.2 餐飲廢水的危害22 設計依據(jù)52.1 設計任務52.2 設計的基本資料52.2.1 廢水進水水質52.2.2 出水要求達到水質52.3 主要涉及規(guī)范和標準52.4 設計原則53 廠址的選擇及說明74 國內外的餐飲廢水處理工藝94.1 物理化學法94.1.1 混凝法94.1.2 粗?；?04.1.3 破乳法104.1.4 磁吸附分離法104.2 電化學法114.2.1 電凝聚法114.2.2 微電解電解法114.2.3 脈沖電絮凝法124.3 生物法124.3.1 SBR法124.3.2 磁粉強化活性污泥法(MPIAS)134.3.3 接觸氧化法134.3.4 MBR法134.3.5 生物降解法144.3.6 AOS法144.4 膜生物反應技術145方案選擇175.1 方案選擇的原則175.2 方案的比較與確定175.2.1 污水處理流程185.2.2 工藝流程說明195.2.3 處理工藝特點195.2.4 廢水處理效率206相關設備及構筑物設計計算216.1 格柵216.1.1 設計說明216.1.2計算216.2 平流式隔油池226.2.1 設計說明226.2.2 計算236.3 調節(jié)池236.3.1 設計說明236.3.2 計算236.4 污水提升泵房246.4.1 設計說明246.4.2 提升泵設計選型246.4.3 提升泵房246.5 平流式氣浮池256.5.1 設計說明256.5.2 計算256.6 生物接觸氧化池286.6.1 設計說明286.6.2 計算286.7 接觸沉淀池316.7.1 設計說明316.7.2 計算326.8 消毒池356.8.1 設計說明356.8.2 計算366.8 污泥處理系統(tǒng)376.8.1 污泥池濃縮池376.8.2 污泥脫水設備387污水處理站的平面布置和高程布置417.1污水處理站平面布置417.2污水處理站高程布置417.2.1布置原則417.2.2布置結果428工程概算438.1土建工程概算表438.2設備、材料概算表448.3工程總投資449運行費用估算459.1電費(M1)459.2藥劑費(M2)459.3人員工資(M3)459.4總運行費用M(不考慮折舊費)4510圖紙47總結49參考文獻51致謝53III1 緒 論1.1 工程背景1.1.1 餐飲廢水的來源及特點改革開放以來，隨著社會經濟的迅猛發(fā)展，現(xiàn)在隨著各類服務性營業(yè)網點的迅速建立，油脂及其制品用量也與日俱增，由此產生的各類污水排放也日漸增多，尤其是各類飲食場所的污水。城市中各種大型餐廳、高級酒店每天都要排出大量含有油脂（包括動植物油）的廢水，未經處理就直接排放到地表水體，對環(huán)境造成的威脅已不容忽視1。就以廣州市為例，該市目前有大大小小的餐館、飯店約2.57萬家，每天因洗滌菜肴、碗盆所排放的廢水超過12萬噸。監(jiān)測表明，這類污水平均每噸含有濃度油、懸浮物等污染物約1.85公斤。由此推算，每年隨餐飲廢水排出的各類污染物就達8萬多噸。這些未經處理凈化的餐飲污水通過地下溝系等流入珠江等河道，造成的污染可想而知。餐飲污水中的懸浮雜質可分為兩類:一類是以高分子脂類及其衍生物為主的油類，另一類是以不溶性蛋白、纖維質、淀粉質態(tài)的非溶解性有機物形式存在的飯菜碎粒。1996年，據(jù)有關部門對廣州市區(qū)100家餐飲單位總排放口的廢水進行取樣調查，其調查結果表明：餐飲類廢水與一般生活污水相比，除NH3-N濃度較低外，其他污染物濃度均比生活污水高，尤其是動植物油濃度比一般生活污水的濃度高得多2。由于上述餐飲單位的廚房大多布置擁擠，可利用空間極其有限，對污水處理設備的要求極為苛刻。事實上，處理設備占地0.25平方以內尚可接受，占地1平方時已只限于較大型和正規(guī)的廚房選用，大于這一占地面積的設備則難以適應要求。由于尺寸限制，污水在設備內的停留時間一般不能超過20min。而且，采用由管道輸送集中處理也不可行，因為污水懸浮物含量過高導致沉積物阻塞管道。因此，只能尋求某種高效的處理方法，通過大幅度降低有機物的含量來達到規(guī)定的出水標準。餐飲廢水指的是由餐飲業(yè)排放的未經處理的廢水，其主要成分是剩余食物和水，以淀粉類、食物纖維類、動物脂肪類等有機物為主要成分，具有營養(yǎng)成分高、含水率高、油脂和鹽分含量高、易腐發(fā)酵發(fā)臭等特點3。主要來源于食品的準備、餐具的洗滌、食物殘余的滲瀝液等。由于餐飲業(yè)的特征，餐飲廢水具有排放分散水質波動大等特點。食物準備階段產生的廢水，主要包含肉食品準備的動物油脂、泥沙等；餐具的洗滌廢水包含大量的洗滌劑以及動植物油脂等；食物殘余產生的滲瀝液是一種典型的高濃度有機廢水，其COD質量濃度高達56萬mg/L，同時由于就餐人員的復雜性。還存在病毒污染?？傮w上，餐飲廢水的污染特征主要體現(xiàn)為高濃度的有機污染據(jù)資料報道餐飲廢水排放量約占城市生活污水排放量的3，但其BOD和COD的污染負荷卻占總負荷的l/32?？梢?，餐飲廢水已經成為城市的主要高濃度污染源之一，對城市周圍水體污染以及城市污水處理廠的負荷增加具有相當大的影響。餐飲業(yè)的發(fā)展在豐富人民生活的同時，一系列環(huán)境問題也隨之產生了。具體來講，餐飲業(yè)形成的環(huán)境影響有：噪聲、油煙、餐飲廢棄物、高濃度餐飲廢水的排放等。目前，有關餐飲業(yè)的噪聲擾民、油煙排放對周邊居民的直接影響以及糾紛頻發(fā)，得到了餐飲業(yè)主的普遍重視。均相應地采取了一定的處理措施相比之下，餐飲廢水的達標排放工作相對滯后。大量的餐飲廢水直接排入城市下水管網，造成了較嚴重的環(huán)境污染4。可見餐飲廢水是高濃度污染源，是城市周圍水體受污染的主要原因之一。隨著城市環(huán)境管理水平的提高及排放標準的嚴格，餐飲廢水排放前要達到污水排人城市下水道水質標準，否則面臨超標罰款和搬離市中心的危險。因此，餐飲廢水的治理達標排放具有重要的現(xiàn)實意義。1.1.2 餐飲廢水的危害這些含油廢水如果直接排放到水體中去，會使水體的感觀性狀（色、味）發(fā)生改變，不僅影響水體的使用價值，而且會危害水資源和人類健康。具體說來，有以下幾種危害：1、惡化水質，危害水產資源流失到水體中的可浮油，極易擴散形成油膜。有資料表明，4.5ml的油可形成厚度為2.810-4mm，面積為2.0104m2的油膜。這些油膜覆蓋在水體表面，阻礙了大氣復氧，截斷了水體中氧的來源。同時，混溶在水體中的乳化油和溶解油，由于好氧微生物的作用，在逐漸分解過程中又消耗了水中的溶解氧。資料顯示1mg油氧化時約需34mg氧。因此能使水體形成嚴重的缺氧狀態(tài)，水體變黑變臭，水生生物缺氧，甚至窒息死亡。此 外，油類分解為CO2和H2O，嚴重時，由于水體中二氧化碳濃度增高，使得水體ph值降低到正常范圍以下，從而導致魚類和水生生物不能生存。每年由于各種各樣的原因，油類對水生生物造成的危害達數(shù)億美元。而近年50來，由于油類的污染，內海生物滅絕超過1000種，近年20海洋生物減少了20。2、影響農作物生長含油廢水流失到土壤中，由于土層對油污的吸附和過濾截留作用，會在土壤孔隙間形成油膜。從而隔絕了空氣透人，阻礙土壤微生物的增殖，破壞土層團粒結構，使土壤抽質化。同時，油珠粘附在農作物的根部、莖部，直接影響作物對養(yǎng)分的吸收，造成農作物減產或死亡。而油類中一些有毒有害物質也可能被農作物吸收，殘留或富集在植物體內，既影響作物的品質，又可能最終危害人體健康。3、危害人體健康礦物油類及其分解產物中，存在著多種有毒有害物質。這些物質在水體中被水生生物攝取、吸收、富集，可造成水生生物畸形。而分散在水體中的油珠還可能被水生生物粘附或吸附，最終通過食物鏈的作用進人人體，使胃、腸、肝、腎等組織發(fā)生病變，直接危害人體健康4。4、影響自然景觀漂浮在水面的油膜對光折射后，會形成七色彩虹顏色，以及因其導致水體缺氧而產生的惡臭，都能極大程度地降低水體的審美價值。即使混溶在水體中的乳化油，也能相互聚集形成油一濕團塊，或粘附在水體中的固體漂浮物上，形成所謂的油疙瘩。這些油疙瘩聚集在沿岸、碼頭、風景區(qū)，形成大片黑褐色的固體塊、使自然景觀遭到破壞。5、污染大氣油類在水體中以油膜形式漂俘在水面，表面積極大，在各種自然因素作用下，其中一部分組分和分解產物會揮發(fā)進人大氣，污染和毒化水體上空和周圍的大氣環(huán)境。由于擴散和風力的作用，可以使污染范圍擴大。6、影響市排水管網過水能力，加大管網清淤管理費用排污水中的油脂容易凝結在管道內壁，形成厚厚的油脂層（特別是在冬季），使管道過水能力減小，甚至堵塞2。油脂堵塞的管道清通非常困難，甚至用高溫堿水沖刷也無濟于事。7、其它危害由于水流流動、大雨及其它因素，含油廢水以及被其污染水域中的油分可以轉移到未污染的水域，造成更大面積的污染，甚至威脅到飲用水水源，嚴重污染的水面甚至有可能會發(fā)生火災。由滲水作用以及地下水的流動，含油廢水還可能會影響地下水的水質。32 設 計 依 據(jù)2.1 設計任務在查閱文獻，分析國內外餐飲廢水的處理技術狀況和面臨問題的基礎上，根據(jù)本課題所提供的水量和水質狀況設計一套處理效果好、處理費用低，性能穩(wěn)定處理工藝。2.2 設計的基本資料2.2.1 廢水進水水質COD 800mg/l，BOD5 450 mg/l，SS 350 mg/l，NH3-N 40 mg/l，油類200 mg/l，pH 6-9。2.2.2 出水要求達到水質廢水經處理系統(tǒng)處理后，出水水質指標要求達到污水綜合排放標準（GB897896）一級排放標準的限值，COD 100 mg/l，BOD5 20 mg/l，SS 70 mg/l，NH3-N 15mg/l，油脂10 mg/l，pH 6-9。2.3 主要涉及規(guī)范和標準1、城鎮(zhèn)污水處理廠附屬建筑和附屬設備設計標準（GJ 31-89）；2、生物接觸氧化法設計規(guī)程（CECS 128-2001）；3、環(huán)境工程手冊及有關國家設計標準及規(guī)定；4、污水綜合排放標準（GB897896）；5、室外排水設計規(guī)范（GBJ14-87）；6、給排水制圖標準（GB/T 50106-2001）。2.4 設計原則1、本設計方案嚴格執(zhí)行國家有關環(huán)境保護的各項規(guī)定，廢水處理后必須確保各項出水水質指標均達到城市廢水排放要求；2、針對本工程的具體情況和特點，采用成熟可靠的處理工藝和設備，盡量采用新技術、新材料，實用性與先進性兼顧,以實用可靠為主；3、處理系統(tǒng)運行應有較大的靈活性和調節(jié)余地，以適應水質、水量變化；4、管理、運行、維修方便，盡量考慮操作自動化，減少勞動強度；5、在不影響處理效果的前提下，充分利用原有的構筑物和設施，節(jié)省工程費用，減少占地面積和運行費；6、降低噪聲，改善廢水處理站及周圍環(huán)境；7、本處理工藝流程要求耐沖擊負荷，有可靠的運行穩(wěn)定性。413 廠址的選擇及說明污水廠廠址選擇應根據(jù)選項條件和要求綜合考慮，選出適用可靠、管道系統(tǒng)優(yōu)化、工程造價低、施工及管理條件的廠址。應考慮以下幾方面：1、應符合城市或企業(yè)現(xiàn)狀和規(guī)劃對廠址的要求；2、應與選定的污水處理工藝相適應；3、廠址選擇，應盡量做到少占農田和不占良田，選擇在有擴建條件的地方，為今后發(fā)展留有余地；4、廠址必須位于給水水源下游，并應設在城鎮(zhèn)、工廠廠區(qū)及生活區(qū)的下游和夏季主風向的下風向，為保證衛(wèi)生要求，廠址應與城鎮(zhèn)、廠區(qū)、生活區(qū)及農村居民點保持約300m以上的距離，但也不宜太遠；5、廠址應在工程地質條件較好的地方，在有抗震要求的地區(qū)還應考慮地震、地質條件；6、廠址應盡量靠近供電電源，以利安全運行和降低輸電線路費用；7、當?shù)靥幚砗蟮奈鬯蛭勰嘤糜谵r業(yè)、工業(yè)或市政時，廠址應考慮與用戶靠近，或方便運輸，當處理水排放時，應與受納水體靠近；8、要充分利用地形優(yōu)勢。4 國內外的餐飲廢水處理工藝餐飲廢水經過預處理后，仍具有高有機物、高SS的特點。國內外學者研究了很多對餐飲廢水具有針對性的處理方法，這些方法大致可以分為物理化學法、電化學法、生物法。這三種方法的側重點不同，生物法主要是去除廢水中的高濃度有機物質，物理化學法及電化學法主要是去除廢水中高濃度的各種油份。4.1 物理化學法餐飲廢水中的污染物主要以膠體和懸浮物的形態(tài)存在，其主要成分為淀粉、蛋白質、動植物油脂、洗滌劑等。物理化學法中的混凝、氣浮等方法正適合去除水體中的膠體和懸浮物，加之物化法流程短、設備簡單、占地面積小，所以該法在餐飲廢水的處理上應用相當廣泛。2 4.1.1 混凝法 當廢水中加入混凝劑時，通過壓縮雙電層、電性中和，吸附架橋、網捕卷掃等共同作用，使膠體和懸浮粒子脫穩(wěn)凝聚，在重力作用下沉降，與水體分離，進而去除污染物。混凝法的關鍵在于選擇一種高效、廉價的混凝劑。目前對混凝劑的研究主要集中在復配混凝劑和新型混凝劑的開發(fā)上。其典型處理工藝流程如下：張秀娟等2合混凝劑凈水劑 DH3(無機和有機高分子化合物的復合物)處理餐飲廢水，COD的去除率可達到83左右，經過深度處理(砂濾 、活性炭吸附、消毒)后出水水質可以達到國家排放標準乃至 回用標 準。尹艷華等 比較了單一絮凝劑和復合絮凝劑對餐飲廢水的絮凝處理效果。結果表明，硫酸鋁鉀與聚丙烯酰胺復合使用 ，優(yōu)于使用單一無機絮凝劑的處理效果。劉葵等6探討了 PAC、PFS、PAM在單獨和復合使用時的混凝性能，得到了類似的結論。在混凝法中，混凝劑的用量是一個重要的操作參數(shù)，于金蓮等。研究認為：決定混凝劑用量 的階段主要為破乳階段。破乳結束后，介質中的油、ss提供了絮凝的晶核，油、SS含量越大，混凝劑的用量越少。傳統(tǒng)的混凝法處理效果不很穩(wěn)定，有進一步改進的要求和余地?；炷欧蛛x法是在加入混凝劑的同時加入磁粉，使混凝過程得到強化，然后通過磁分離器，使混凝污泥分離除去，獲得較磁分離法和普通混凝法更好的處理效果。該法不僅處理效果好，而且生成的磁性污泥致密、體積小、沉降速度快，還可進一步利用磁場加快分離沉降的速度。4.1.2 粗?；S著粗?；夹g用于含油廢水的處理，特別是由同時具有親油基團和親水基團的高分子材料制成的粗?；玻哂辛己玫木塾托阅芎统托Ч?，使含油廢水的處理效率大大提高。劉蓉7等采用H和w型改性聚丙烯纖維材料作為粗?；蔡幚砣榛秤糜椭瑥U水，H型比w型具有更好的除油效果，用H型改性聚丙烯纖維作為粗?；牧咸幚韺嶋H餐飲廢水的結果表明，采用粗?；夹g能有效降低餐飲廢水中的含油量，并能大幅降低COD的濃度，有利于后續(xù)生化處理。4.1.3 破乳法針對餐飲業(yè)含油廢水中，由于洗滌劑的使用使得含油廢水中的油呈乳化狀，一般油水處理設備難以進行油水分離，必須將乳化油進行破乳處理。破乳技術主要是利用陽離子性的聚合硫酸鐵降低陰離子性洗滌劑的表面活性, 破壞乳化液油珠的水化膜，以及其雙電層結構使油析出，再利用絮凝劑將油珠凝聚從水中分離出來，同時聚合硫酸鐵呈酸性，使乳化液中的脂肪酸皂轉化為不溶于水的脂肪酸，減少水中表面活性物質，增加了破乳效果。然后用腐植酸鈉、聚丙烯酰胺助凝，將經破乳后的油進一步凝聚，利用重力原理使油水分離84.1.4 磁吸附分離法廣東工業(yè)大學曾勝、朱又春等9采用的磁吸附分離法處理廚房污水的工藝是借助于磁性物質作為載體，利用油珠的磁化效應，將磁性顆粒與含油廢水相混合，使油分在磁性顆粒上粘附，然后再通過磁性分離裝置，將磁性物質及其吸附的油留在磁場，從而達到與水分離的目的。4.2 電化學法電化學法是利用電流進行溶液氧化還原反應的過程，廢水中的污染物質在陽極被氧化，在陰極還原后，或與電極反應產物作用，轉化成無害的成分，達到凈化污水的目的2。用電化學法來處理餐飲廢水，可以達到很好的處理效果，尤其是對有機物的去除效率高，而且該方法具有占地面積小、操作簡單、管理方便、產泥量少耐沖擊性強的優(yōu)點。美中不足的是電耗大，隨廢水濃度的增加，耗電量也會明顯增加，對儀器和設備也有定的腐蝕性。4.2.1 電凝聚法電解過程中陽極一般為可溶性金屬Fe、Al等。陽極材料氧化生成金屬離子溶于水中，與OH一結合成多核羥基配合物，從而對廢水產生強烈的混凝作用。陰極則還原生成H2等氣體，微小氣泡粘附在絮凝體上，使其上浮而被去除同時電場對廢水中的某些有機物具有直接的氧化去除作用。因此，電絮凝法的作用機理是電解凝聚、電解氣浮和電解氧化還原三者的有機結合2。Xueming Chen等10采用電凝聚法對高油脂含量、不同濃度COD、BOD、SS的餐飲廢水進行了處理。對比發(fā)現(xiàn)，Al電極的綜合性能優(yōu)于Fe電極并認為處理效果與電負荷有關，與電流密度、電導率無關。張惠靈等同樣利用該法對廚房廢水進行處理，認為電流密度較低時，增加電流密度將提高COD去除率，只有當電流密度達到一定數(shù)值時其對COD去除率的影響才漸趨減弱。對于這兩種截然相反的看法還有待于進一步驗證電負荷與電流密度兩者之問的關系。4.2.2 微電解電解法電凝聚法極板易積垢降低導電性。同時極化使電解電壓上升，電流減小，處理效率下降而電耗上升，極板使用壽命縮短林美強等提出了以微電解電解法克服單電凝聚法的不足。該法實質是在普通電解槽前增加微電解預處理柱(填充金屬廢料)。微電解預處理可有效去除部分污染物，改善廢水導電性，減輕電解設備負荷，使其可在較低的電流密度和電壓下運行，并取得較高的去除效率，減少能耗和極板材料的損耗2。4.2.3 脈沖電絮凝法 針對普通電絮凝法能耗高、極板易損耗等問題，當前主要的措施就是改進電源技術，研究新型電極材料及結構。新發(fā)展的電源技術主要是脈沖電源。脈沖電源時有時無有利于電解質擴散，減小極化，降低能耗。脈沖信號周期換向，兩極極性經常變化，還可有效解決陽極易鈍化的問題。林輝等11利用脈沖電絮凝法處理餐飲廢水經過實驗證明，能有效防止鋁電極的鈍化。在相同條件下，可達到與直流電絮凝相同的去除率，而能耗可下降30。目前，對于如何調整脈沖波形，以充分利用陽極絮凝和陰極氣浮的聯(lián)合作用，以及克服非法拉第電流能耗的問題，還有待于進一步研究。4.3 生物法 生物法處理效率高，抗沖擊負荷能力強，技術成熟，所以在包括餐飲廢水在內的污水處理領域得到了廣泛應用。應用在餐飲廢水處理領域的生物法主要有SBR法、磁粉強化活性污泥法、接觸氧化法、MBR法等。生物法雖具有處理效率高、抗沖擊負荷能力強等優(yōu)點，但其占地面積大和運行費用高因而在應用上有一定限制。4.3.1 SBR法SBR是序列間歇式活性污泥法(Sequencil1g Batch Reactor Activated Sludge n0oess)的簡稱，是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術。上海師范大學的于金蓮等選用SBR作為實用工藝，通過室內模擬試驗，考察污泥濃度及曝氣時間等因素與處理效果的關系，從而確定出該工藝的最佳運行周期條件。采用SBR法處理餐飲廢水，在進水COD和油濃度的較大時，可適當延長曝氣時間，增加厭氧時間和閑置時間，以提高出水水質。SBR法處理餐飲廢水的典型工藝流程如下所示3：SBR法運行效果穩(wěn)定，處理時間短、效率高，出水水質好，有較強的耐沖擊能力，且工藝流程簡單，維護管理方便，可以實現(xiàn)自動控制。對于間歇排放和流量變化較大的餐飲廢水來說是一種較好的選擇。經過SBR法處理的餐飲廢水，出水水質一般能達到GB二級排放標準。SBR法的不足之處是不能連續(xù)進水和出水，脫氮除磷效果不理想，而且單池造價相對較高。因此，該法不適合于廢水排放量小于500m3/d的中小型餐飲企業(yè)和受場地限制。4.3.2 磁粉強化活性污泥法(MPIAS) 普通活性污泥法(CAS)流程長，MLSS低，占地面積大，不易管理(污泥膨脹)。孫水裕等在普通活性污泥法中投加適量超細強磁性粉末(如FeO)，利用磁生物效應，提高微生物和酶的生物活性，同時磁粉催化作用增加了微生物種類和數(shù)量。結果表明MPIAS的處理效果優(yōu)于CAS；污泥沉降性能明顯改善，分離時間縮短；有利于提高MLSS，增大容積負荷，節(jié)省空間2。4.3.3 接觸氧化法 生物接觸氧化技術無污泥回流和污泥膨脹，且具有多種凈化功能，除有效去除有機污染物外，運行得當還能夠用以脫氮。所以在餐飲廢水處理領域亦得到了廣泛應用。張景麗等采用UASB+AF+接觸氧化聯(lián)合工藝處理餐飲廢水12。廢水先經厭氧處理提高可生化性，再經好氧處理進一步降解殘余有機物。該聯(lián)合工藝對COD、SSN、P均有很的去除效果，其中COD、NH-N、SS達到了廢水排放的一級標準在日本，類似工藝在餐飲廢水處理中也得到了廣泛應用。其工藝流程為預處理(沉淀分離、厭氧濾池或均質池)+曝氣過程(接觸氧化、活性污泥等)+沉淀池(消毒)。Jun Nakajima等13對這種工藝的調查結果表明，超過70的監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示出水中BOD在20mg/L以下；接觸氧化池出水回流厭氧池，可提高BOD、TN、NHN、DKN的去除率；在處理量較大時，間歇式好氧反應器中TN、T去除率比連續(xù)式好氧反應器高。4.3.4 MBR法MBR工藝將傳統(tǒng)的活性污泥法的降解能力與膜的高效分離能力集于一體，具有處理效果好，設備緊湊，占地面積小，操作自動化，耐沖擊負荷等優(yōu)點。MBR中MLSS高，SRT長，適宜硝化菌的生長，具有很強的去除NH N能力。何毅、寧平、尹艷華等將MBR應用于餐飲廢水的處理，都取得了很好的效果2。目前，MBR法的應用主要受制于膜價格和膜污染問題。隨著膜技術的成熟，膜的價格將逐步走低，膜污染問題將 日益突出。實際運行中一般通過曝氣沖刷、間歇運行等方式來延緩膜污染。近年來，出現(xiàn)的動態(tài)膜工藝保留了MBR的優(yōu)點，同時具備價格低廉、通量大、阻力小等優(yōu)點，應用于餐飲廢水的處理具有很廣闊的前景。4.3.5 生物降解法生物降解法用生物處理工藝對餐飲廢水進行生物降解。其反應器系統(tǒng)由廢水槽、活性污泥反應器以及沉淀池組成5。采用間隙攪拌反應器，該反應器能耐受較大的有機負荷，反應器運行特點在于限制性曝氣，即進水時只是混合，進水完畢后進行曝氣，曝氣時間為35h，處理后的廢水進入沉淀池沉降0.5h,污泥回流比取0.30.5之間。該法能有效去除餐飲廢水的COD、BODTSS、動植物油以及TKN，去除率分別為90.8%、90.3%、87.5%、89.2%和85.6%。但停留時間較長，細菌平均停留時間大于10d，污泥馴化控制要求高，且外形尺寸較大造價和能耗較高。4.3.6 AOS法王磊等14開發(fā)的新型厭氧好氧沉淀(AOS)組合型生物反應器是一種集厭氧消化、好氧降解及物理沉降為一體的高效反應器。它對處理餐廳含油廢水是非常有效和可行的。在HRT=0.8d(有機負荷為4.01g/Ld)時在，AOS的COD去除率可達90.3%，油脂去除率可達9.8%，凈污泥產生量僅為0.0710.092g/COD，Wang L等用AOS系統(tǒng)在線處理餐館含油廢水也得到相似的結果。這些數(shù)據(jù)都遠遠優(yōu)于普通好氧生物膜(CAB)反應器，差距的主要原因是原廢水中的污染物經AOS系統(tǒng)的厭氧區(qū)預處理后變?yōu)檩^易降解的小分子物質。使它們在AOS的好氧區(qū)很容易被完全降解。與CAB反應器比較，AOS法具有較高的COD和油脂去除率、較低的凈污泥產生率、反應器體積小、占地面積少等特點3。4.4 膜生物反應技術 膜生物反應器是將膜分離技術和生物處理工藝有機結合起來的一種新型水處理技術。它集微生物的生物降解作用和膜的高效分離作用于一體，由于微生物的高濃度可以使反應器的處理效率提高，再加上膜的精濾作用，有效去除污水中的懸浮物和有機物，使出水水質良好。何毅等15采用無機膜一好氧組合工藝處理餐飲廢水，有機物的去除率達90，即使在有機負荷變化較大的情況下，去除率仍保持在85以上。寧平等16用PWW膜生物反應器處理餐飲廢水，有效降低污水中污染物濃度，出水水質達到污水回用標準，實現(xiàn)水資源的循環(huán)再利用。尹艷華等用膜生物反應器處理經砂濾，絮凝等預處理后的餐飲廢水實驗表明：污泥泥齡5060d，水力停留時間為45條件下，MBR(膜生物反應器)可長期運行，COD、SS油脂和濁度的去除率分別達到99.2、100、90和98.2。膜生物技術的應用，為餐飲廢水的處理開辟了新途徑，經膜過濾后的污水一般可達回用標準，有利于實現(xiàn)廢水的再利用。只是膜組件的價格昂貴，經過長期運行后會阻塞，膜組件的清洗，恢復等問題隨之而來。無機膜支撐的厚度達1 mm左右，需要的反沖壓力很高，增加動力消耗，而一般有機膜很難承受高壓氣體反沖，因此膜技術有待進一步深入研究5。5方 案 選 擇5.1 方案選擇的原則1、技術先進、工藝合理、適用性強、有較好的耐沖擊性和可操作性；2、處理效果穩(wěn)定，有害物去除率高，處理后廢水可達到國家規(guī)定的排放標準；3、運行、管理、操作方便，設備維護簡便易行；4、運行費用（電費、藥劑費）低，降低運行成本；5、基建投資省，占地面積?。?、污泥量少，脫水性能好；7、對有毒有害物質具有一定的去除效果。5.2 方案的比較與確定由于廢水的各項污水指標均不是很高，根據(jù)對水質的判斷，本著節(jié)省和實用的原則采用物化生化的處理工藝。物化處理方法主要工藝是隔油混凝氣浮、生化處理方法主要工藝有生物接觸氧化法、高負荷生物濾池、塔式生物濾池、普通活性污泥法等，它們的主要技術參數(shù)如表5.2：表5.2生化處理工藝主要設計參數(shù)一覽表處理工藝生物量g/m3BOD容積負荷BOD5/(m3d)水力停留時間hBOD5去除率生物接觸氧化池10201.53.01.53.08090高負荷生物濾池0.77.01.27590塔式生物濾池0.77.01.03.06085普通活性污泥法1.53.00.40.94128595由表5.2的工藝比較可以看出生物接觸氧化法和塔式生物濾池法的處理能力較強，可以考慮選用，對其進行進一步的比較如下：1、生物接觸氧化法由于填料比表面積大，池內充氧條件好，氧化池內單位容積生物量高于活性污泥法曝氣池及生物濾池，因此，它可達到較高的容積負荷；2、生物接觸氧化法由于相當一部分微生物固著生長在填料表面，不需設污泥回流；3、生物接觸氧化法由于生物固著量多，水流屬完全混合型，因此它對水質水量的變驟有較強的適應能力；4、生物接觸氧化法因污泥濃度高，當有機容積負荷較高時，其F/M仍保持在一定水平，因此污泥產量可相當于或低于活性污泥法；5、塔式生物濾池用于高濃度有機廢水的預處理，在進水BOD5濃度較高時，由于生物膜生長太快，容易導致濾料的堵塞，由于池高，廢水的提升費用較大。由以上比較，且餐飲廢水排放多為間歇式，排放量大，所以對于餐飲廢水的處理采用生物接觸氧化法更為合適。生物接觸氧化處理技術的工藝流程一般分一段（級）處理流程，二段（級）處理流程和多段（級）處理流程，考慮這幾種工藝各自具體的特點及適用條件，選用二段處理流程。其特點為，二段法流程污水進入第一段接觸氧化池氧化，出水上清液經中沉池進入第二段接觸氧化池，最后經二沉池泥水分離后排放，在該流程中的一段為高負荷段，第二段為低負荷段，這樣更能使微生物適應原水水質的變化，使出水水質趨于穩(wěn)定。由于隔油混凝氣浮法具有技術成熟、成本較低、操作有效等特點，已成為廢水治理的重要手段。為了能夠使廢水達標排放，根據(jù)廢水的特點制定了隔油混凝氣浮生物接觸氧化的處理工藝。5.2.1 污水處理流程廢油外運廢渣外運浮油沉渣柵渣提升泵調節(jié)池平流式隔油池含油廢水格柵浮渣清液污泥濃縮池平流式氣浮池一級接觸氧化池干泥外運廂式壓濾機污泥泵剩余污泥接觸沉淀池(中)二級接觸氧化池接觸沉淀池(二)消毒池達標排放5.2.2 工藝流程說明餐飲廢水在進入處理系統(tǒng)前先經過格柵，以截留較大的懸浮物和漂浮物，以減輕后續(xù)處理構筑物的處理負荷。之后的廢水進入隔油沉淀池去除一部分浮油和COD，然后進入調節(jié)池，以調節(jié)水質水量，為后續(xù)處理提供穩(wěn)定的水力負荷及有機負荷。經調節(jié)池調節(jié)后的廢水由提升泵打入氣浮池。在氣浮池內廢水經氣浮作用除去絕大部分油類。氣浮處理后的廢水進入生物接觸氧化池進行生化處理，以降解廢水中殘余的有機污染物，然后廢水經過沉淀池泥水分離并經消毒池消毒后，即可達標排放。沉淀池沉淀下來的污泥和平流式氣浮池分離的浮渣直接進入污泥濃縮池濃縮，濃縮后的污泥由污泥泵打入廂式壓濾機進行脫水處理。脫水后得到的泥餅含水率小于80%，比重大于1.2g/cm3，可視同一般工業(yè)垃圾處置。廂式壓濾機的濾出水上回流到調節(jié)池循環(huán)處理。生物接觸氧化池需鼓入壓縮空氣，向廢水中充氧，以保證好氧微生物的生命代謝活動。壓縮空氣由離心風機提供，生物接觸氧化池采用高效曝氣頭曝氣。5.2.3 處理工藝特點隔油混凝氣浮生物接觸氧化法工藝特點：1、平流式隔油構造簡單，便于運行管理，除油效果穩(wěn)定；2、混凝氣浮采用溶氣氣浮，即在一定壓力條件下，將空氣溶于水中并達飽和狀態(tài)，然后突然減壓，使水中空氣以小氣泡形式逸出，與污水中顆粒粘附，達到凈化水體的目的。加入混凝劑可提高氣浮效率，節(jié)省時間；3、生物接觸氧化法是利用固著在填料上的生物膜來吸附水中有機污染物并加以氧化分解，使污水凈化，它的特點是生物量較高，以MLSS計，一般在1020g/L以上，有機容積負荷大，可節(jié)省投資；微生物附著生長既可提高對沖擊負荷的抵抗能力，又可不考慮污泥膨脹現(xiàn)象的發(fā)生，運行管理也較為方便。5.2.4 廢水處理效率表5.2.4廢水處理效率主要處理工藝去除效率%進水mg/L出水mg/LCODBOD油類CODBOD油類CODBOD油類隔油沉淀池10850800450200720414100混凝氣浮池404090720414100432248.410一級接觸氧化池708040432248.410129.649.686二級接觸氧化池607030129.649.68651.8414.94.26相關設備及構筑物設計計算6.1 格柵6.1.1 設計說明格柵主要是攔截廢水中的較大顆粒和漂浮物，以確保后續(xù)處理的順利進行。該污水處理廠處理餐飲廢水，SS含量較高，格柵的攔截量較大，故選用機械清渣方式。柵條選圓鋼，柵條寬度S=0.01m，柵條間隙e=0.02m。格柵安裝傾角=60，便于除渣操作。6.1.2計算1、柵條的間隙數(shù)(n) 設柵前水深，過柵流速，柵條間距，格柵傾角。最大設計流量柵條的間隙數(shù)個2、柵槽寬度(B)設柵條寬度，3、進水渠道漸寬部分的長度(l1)設進水渠寬,進水渠道漸寬部分的展開角度，4、柵槽與出水渠道連接處的漸寬部分長度(l2)5、通過格柵的水頭損失h1設柵條斷面為銳邊矩形斷面：6、柵后槽總高度(H)設柵前渠道超高，為避免造成柵前涌水，故將柵后槽低下降作為補償。7、柵槽的總長度(L)8、每日柵渣量(W)在格柵間隙為21mm時，設柵渣量為污水，采用機械清渣17。6.2 平流式隔油池6.2.1 設計說明由于餐飲廢水中油的含量較高，若不作處理將會對后影響后續(xù)工藝的處理效果和阻塞管道，因此采用隔油池來除去污水中大部分的油類和脂肪。隔油沉淀池采用人工撇油除渣。6.2.2 計算1、隔油池的總容積(W)取廢水在隔油池內的停留時間為t=1.5h，隔油池的設計流量Q90m3/h，則：WQt=901.5=135 m32、隔油池的過水斷面面積(Ac)廢水在隔油池中的水平流速v取2mm/s，則：3、隔油池格間數(shù)(n)隔油池每個格間的寬度取b=3.5m，隔油池的工作水深取h=1.8m，則：(個)4、隔油池的有效長度(L)L=3.6vt=3.621.5=10.8m5、隔油池建筑高度(H)池水面以上的池壁超高h=0.4m，則17：Hh+h=1.8+0.4=2.2m6.3 調節(jié)池6.3.1 設計說明由于餐飲廢水屬間歇式排放，排放的偶然性大，連續(xù)性差，水質水量波動范圍較大，故調節(jié)池停留時間取T10h。調節(jié)池采用半地下式，便于原污水經過格柵后以自流型式進入調節(jié)池，免去了提升泵的投資，而且避免了原污水流量不穩(wěn)定而造成提升泵運行不穩(wěn)定的問題。由于調節(jié)池內不安裝工藝設備或管道，考慮土建結構可靠性高，故障少，只設一個調節(jié)池。6.3.2 計算1、調節(jié)池有效容積(V)2、調節(jié)池有效面積(S)調節(jié)池深度，有效水深，調節(jié)池規(guī)格3、泥斗容積調節(jié)池設污泥斗四個，每斗上口面積,下口面積，泥斗傾角泥斗高。每個泥斗容積泥斗容積共4、污泥量調節(jié)池每日沉淀污泥重為：濕污泥體積約為。176.4 污水提升泵房6.4.1 設計說明該泵設置于調節(jié)池之后，緊貼調節(jié)池出水段，直接于調節(jié)池中吸水。泵房采用半地下式，污水泵軸線高為-0.5m。污水經提升后入氣浮池，然后自流通過生物接觸氧化池，沉淀池及消毒池。6.4.2 提升泵設計選型調節(jié)池向氣浮池提升廢水所用提升泵選用KWQ型潛水排污泵二臺，一用一備，其性能參數(shù)如表6.4.2。表6.4.2KWQ型潛水排污泵性能表型號排出口徑mm流量m3/h揚程m轉速r/min功率KW重量KgKWQ65-25-15-2.265251529002.2656.4.3 提升泵房螺旋泵泵體室外安裝，電機、減速機、電控柜、電磁流量計顯示器室內安裝，并考慮一定檢修空間17。占地面積為。6.5 平流式氣浮池6.5.1 設計說明廢水經隔油池除去表層浮油，但污水中仍含有一定濃度的乳化油，所以采用氣浮池對污水進一步除油，并去除一部分COD。6.5.2 計算1、氣浮所需空氣量(Qg)取氣浮池設計水量Q90m3/h，試驗條件下的回流比R25%，釋氣量ae=40 ml/L，因試驗溫度與生產中最低水溫相差不甚大，故j取1.2，則： L/h2、所需空壓機額定氣量(Qg)安全與空壓機效率系數(shù)j取1.4，則： m3/min故選用Z0.025/6 空壓機二臺（其中一臺備用）。3、加壓溶氣所需水量(Qp) m3/h式中KT值和溶氣效率h值均為查表所得。故選用2BL6水泵2臺（其中一臺備用）。4、壓力溶氣罐直徑(d)因壓力溶氣罐的過流密度I，取150 m3/(hm2)，故： m選用標準填料罐，規(guī)格d=0.4 m5、氣浮池接觸室尺寸：接觸室上升流速vc取20mm/s，則接觸室平面面積： m2接觸室寬度選用bc=0.4 m，則接觸室長度（氣浮池寬度）：m接觸室出口的堰上流速v1選取20mm/s，則堰上水位H2=bc=0.4m6、氣浮分離室尺寸：氣浮分離室流速vs取2mm/s，則分離室平面面積： m2分離室長度 m7、氣浮池水深(H)停留時間取16分鐘，則：H=vst=210-316601.92 m8、氣浮池的容積W(Ac+As)H=(1.56+15.57) 1.92=32.9 m3總停留時間 min接觸室氣、水接觸時間(tc)： s (60s)9、氣浮池集水管：集水管采用穿孔管，全池共用四根（管間距1m），每根管的集水量m3/h，選用管直徑Dg=150mm，管中最大流速為0.51m/s。如允許氣浮池與后續(xù)濾池有0.3m的水位落差（即允許穿孔集水管孔眼有近于0.3m的水頭損失），則集水孔口的流速： m/s每根集水管的孔口總面積： m2式中e為孔口收縮系數(shù)，取0.64.設孔口直徑為15mm，則每孔面積w=0. m2孔口數(shù) 只氣浮池長為4m，穿孔管有效長度 L取3.6m。則孔距： m10、釋放器的選擇與布置：根據(jù)選定的溶氣壓力2.5kg/cm2，及回溶氣水量22.1m3/h，選定采用TS型釋放器，這時該釋放器的出流量為0.76m3/h，則釋放器的個數(shù)： （只）釋放器分兩排交錯布置，行距0.3 m釋放器間距 m11、污泥產量混凝氣浮池的污泥產量包括兩部分，即去除的乳化油類的量及投加聚鋁產生的泥渣的量。去除的油類的量W1=(10010)2100/1000=189 kg/d油類的密度按800Kg/m3計，則去除的石油類的體積Q1為：Q1=189/800=0.236 m3/d342 156聚鋁的投加量按100mg/L考慮，則聚鋁產生的泥渣量W2為：泥渣含水率按98計，則泥渣的體積Q2為19：12、刮渣機選用TX型行星式刮渣機一臺6.6 生物接觸氧化池 6.6.1 設計說明生物接觸氧化池也稱淹沒