談屠宰廢水處理設施改造工程實例

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[摘要]廣東省某實業(yè)公司的屠宰場污水處理設施經(jīng)改造后，采用水解酸化/接觸氧化/氣浮處理工藝處理屠宰廢水。經(jīng)調試運行，該工藝對屠宰廢水的CODcr、BOD5的去除率均在95%以上，對SS及動植物油的去除率均在90%以上，NH3-N的去除率穩(wěn)定在80%以上，出水水質達到廣東省地方標準《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)第二時段二級標準。

[關鍵詞]屠宰廢水；水解酸化；接觸氧化；氣浮

1工程概況

廣東省某實業(yè)公司旗下?lián)碛袃杉叶c屠宰場，本次廢水處理設施改造工程為其中一處屠宰場。屠宰場廢水主要來自于待宰欄清洗、車間地面清洗、器具清洗、牲畜沖洗的廢水以及屠宰時燙毛、清洗酮體、清洗內臟等過程產(chǎn)生的廢水[1-2]，廢水中含有油脂、血污、皮毛、內臟碎屑、碎肉、未消化的食物及糞便等，同時攜帶有大量細菌，水體呈暗紅或血紅色并伴有腥臭味[3]，是典型的高濃度有機廢水[4-6]。該屠宰場廢水排放量為500m3/d，處理后的水質須符合廣東省地方標準《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)第二時段二級標準限值要求(見表1)。

2原處理工藝

原污水處理設施工藝流程如圖1所示，其處理工藝核心為活性污泥法，每日運行16小時，調試運行期間存在以下問題：(1)廢水中的皮毛、內臟碎屑、食物殘渣等經(jīng)常堵塞格柵，調節(jié)池、厭氧池、曝氣池均存有以上雜物。(2)初沉池隔油效果差，增加后續(xù)處理工藝有機負荷，影響生化處理效率；低溫時池內有較多結塊浮油，易導致后續(xù)系統(tǒng)結垢堵塞。(3)調節(jié)池及厭氧池無攪拌設施，池體容易積淤和堵塞。(4)由于廢水氮含量高，缺少單獨的脫氮工藝，導致出水氨氮難以達標。(5)曝氣池內約一半曝氣器出現(xiàn)銹蝕損壞，池內曝氣不均，污泥量少，導致好氧處理效果不佳。(6)終沉池為平流式，水力停留時間短，沉淀效果差。(7)出水未采取消毒措施，大腸菌群數(shù)難以達標。

3改造后工藝

結合該屠宰場原污水處理設施及用地情況，改造后的工藝流程圖如圖2所示，將原細格柵改為“粗格柵+回轉式格柵”；初沉池改造為隔油沉砂池；原調節(jié)池池底增設PVC-U微孔曝氣管；原厭氧池分隔為水解酸化池及缺氧池；原曝氣池改造為接觸氧化池；原終沉池改造為回流池；新建鋼結構氣浮池及消毒池。改造后設計每日運行時間為20小時，主要構筑物及設備見表2。(1)原污水處理設施只設置一道細人工格柵，進水過程中若不及時進行人工清渣易引起堵塞。因此將原細格柵改為“粗格柵+回轉式格柵”，可提高進水雜物的去除效率，降低系統(tǒng)對人工清渣的依賴性。(2)原初沉池改造為隔油沉砂池，可收集、隔除廢水中大部分油脂并提高無機沉淀物的去除效果。(3)原調節(jié)池池底增設PVC-U微孔曝氣管，進行預曝氣，防止懸浮物沉積，有效減少因厭氧發(fā)酵所產(chǎn)生的臭氣，并起到均質、降低水溫的作用。(4)原厭氧池大部分區(qū)域分隔為水解酸化池，池內懸掛297.0m3組合填料，填充率為63.2%，容積負荷為1.28kgCOD/(m3ꞏd)，并在池內增加潛水攪拌器。酸化菌等微生物以組合填料為載體生長，慢慢形成生物膜。污水進入池內后，在攪拌器作用下快速與池內的懸浮污泥混合，水中的懸浮物、有機物等被網(wǎng)捕截留，懸浮污泥和填料上的水解細菌、酸化細菌將難生物降解的大分子物質分解成易生物降解的小分子物質，提高了污水的可生化性和后續(xù)生化處理的效率。(5)原厭氧池分隔小部分區(qū)域作為缺氧池。由于原工藝未設置缺氧區(qū)進行反硝化作用，無法有效脫氮，故設置缺氧池增設反硝化工藝，形成完整的生物脫氮過程，降低出水氨氮。(6)原曝氣池改造成接觸氧化池，池內懸掛232.8m3組合填料，填充率為66.7%，容積負荷為1.43kgCOD/(m3ꞏd)，采用盤式微孔曝氣器曝氣。盤式微孔曝氣器其表面布氣均勻，充氧利用率高，結合組合填料的絲條能對空氣泡起到良好的切割作用，使大氣泡分割成小氣泡，增大氣液接觸面積促進氧的傳質效率，加快好氧微生物在填料表面附著生長，形成生物膜。利用附著于組合填料生長的生物膜與懸浮生長的活性污泥共同作用，將污水中的有機物等營養(yǎng)物質吸附、分解，從而有效去除污染物。(7)原終沉池改造為回流池，將接觸氧化池的出水進行初步固液分離，部分活性污泥經(jīng)沉降濃縮，回流至缺氧池，回流比為70%~100%。(8)回流池出水仍含有一定的懸浮物，受現(xiàn)場用地限制，若直接采用沉淀，所需沉淀池的體積較大，故采用混凝氣浮工藝進行固液分離。在氣浮池的接觸反應區(qū)投加適量的PAC及PAM，污水與藥劑充分混合反應后進入分離區(qū)進行固液分離。(9)為有效去除水中的細菌，消毒池采用二氧化氯消毒。二氧化氯殺菌能力強，對人體及動物無危害，且對環(huán)境不造成二次污染。

4改造后系統(tǒng)調試

按照改造后的工藝流程，在各水池進水后對回轉式細格柵、提升泵、羅茨風機、氣浮池等關鍵設備進行單機調試，然后再對各處理單元進行調試。將稀釋后的屠宰廢水(COD濃度約為700mg/L)分別注入水解酸化池、缺氧池及接觸氧化池。接種污泥取自該企業(yè)另一處屠宰場污水處理設施的脫水污泥(含水率約80%)，水解酸化池、缺氧池及接觸氧化池接種污泥量分別為各有效容積的8%。污泥投加后，生物處理系統(tǒng)按照設計水位條件運行，水解酸化池內的潛水攪拌器持續(xù)開啟，接觸氧化池連續(xù)悶曝7日，回流池污泥全部回流，悶曝期間生物處理系統(tǒng)不進水。經(jīng)觀察，當池內填料掛膜狀況良好時，污水處理系統(tǒng)即可開始逐步進水，讓微生物逐步適應，直至正常連續(xù)進水。由于屠宰廢水生化性好，且氮、磷等營養(yǎng)物質較為豐富，在微生物馴化過程中只需定期投加少量營養(yǎng)物質以平衡碳、氮、磷的比例，以促進微生物快速生長與掛膜。經(jīng)過約90日的連續(xù)進水，污水處理系統(tǒng)出水透明、微黃、無異味。

5改造后系統(tǒng)運行情況

該屠宰廢水改造項目于2018年6月完成調試，根據(jù)2018年6~10月每周對各處理單元出水監(jiān)測數(shù)據(jù)的平均值列表分析(見表3)可知，改造后的系統(tǒng)運行穩(wěn)定，出水水質符合廣東省地方標準《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)第二時段二級標準限值要求。該項目于2018年12月通過驗收，并于次年根據(jù)當?shù)丨h(huán)保部門要求于污水排放口安裝COD及氨氮在線監(jiān)測儀，至今在線監(jiān)測儀顯示出水COD均小于100mg/L、氨氮均小于15mg/L。

6運行費用

經(jīng)改造后，該污水處理系統(tǒng)電費為0.87元/m3，藥劑費為0.24元/m3，人工費為0.4元/m3，柵渣及污泥處置費0.5/m3；不含維修費、折舊費、企業(yè)管理費等，則直接運行費用為2.01元/m3廢水。

7結論

屠宰廢水經(jīng)格柵及隔油沉砂池預處理后，能有效去除污水中大部分懸浮物、油脂等，確保系統(tǒng)不發(fā)生結垢及堵塞現(xiàn)象，減輕后段生物處理負荷。改造后的水解酸化池及接觸氧化池耐沖擊負荷，處理效果穩(wěn)定。增設缺氧池提高了氨氮的去除效率，確保出水水質穩(wěn)定。改造后的處理工藝搭配合理、布局緊湊、管理方便，即使進水出現(xiàn)負荷較高的情況，系統(tǒng)仍能保持良好的處理效果，對COD、BOD5的去除率均在95%以上，對SS及動植物油的去除率均在90%以上，氨氮的去除率穩(wěn)定在80%以上，各項出水指標均符合排放標準要求。

參考文獻

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作者：林康理 單位：廣東平恒環(huán)保科技有限公司