談屠宰廢水處理設(shè)施改造工程實(shí)例
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[摘要]廣東省某實(shí)業(yè)公司的屠宰場污水處理設(shè)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(diào)試運(yùn)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(dòng)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(zhì)達(dá)到廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)第二時(shí)段二級標(biāo)準(zhǔn)。
[關(guān)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(shí)業(yè)公司旗下?lián)碛袃杉叶c(diǎn)屠宰場，本次廢水處理設(shè)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(shí)燙毛、清洗酮體、清洗內(nèi)臟等過程產(chǎn)生的廢水[1-2]，廢水中含有油脂、血污、皮毛、內(nèi)臟碎屑、碎肉、未消化的食物及糞便等，同時(shí)攜帶有大量細(xì)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(jī)廢水[4-6]。該屠宰場廢水排放量為500m3/d，處理后的水質(zhì)須符合廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)第二時(shí)段二級標(biāo)準(zhǔn)限值要求(見表1)。
2原處理工藝
原污水處理設(shè)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(yùn)行16小時(shí)，調(diào)試運(yùn)行期間存在以下問題：(1)廢水中的皮毛、內(nèi)臟碎屑、食物殘?jiān)冉?jīng)常堵塞格柵，調(diào)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(jī)負(fù)荷，影響生化處理效率；低溫時(shí)池內(nèi)有較多結(jié)塊浮油，易導(dǎo)致后續(xù)系統(tǒng)結(jié)垢堵塞。(3)調(diào)節(jié)池及厭氧池?zé)o攪拌設(shè)施，池體容易積淤和堵塞。(4)由于廢水氮含量高，缺少單獨(dú)的脫氮工藝，導(dǎo)致出水氨氮難以達(dá)標(biāo)。(5)曝氣池內(nèi)約一半曝氣器出現(xiàn)銹蝕損壞，池內(nèi)曝氣不均，污泥量少，導(dǎo)致好氧處理效果不佳。(6)終沉池為平流式，水力停留時(shí)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(dá)標(biāo)。
3改造后工藝
結(jié)合該屠宰場原污水處理設(shè)施及用地情況，改造后的工藝流程圖如圖2所示，將原細(xì)格柵改為“粗格柵+回轉(zhuǎn)式格柵”；初沉池改造為隔油沉砂池；原調(diào)節(jié)池池底增設(shè)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(jié)構(gòu)氣浮池及消毒池。改造后設(shè)計(jì)每日運(yùn)行時(shí)間為20小時(shí)，主要構(gòu)筑物及設(shè)備見表2。(1)原污水處理設(shè)施只設(shè)置一道細(xì)人工格柵，進(jìn)水過程中若不及時(shí)進(jìn)行人工清渣易引起堵塞。因此將原細(xì)格柵改為“粗格柵+回轉(zhuǎn)式格柵”，可提高進(jìn)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(jī)沉淀物的去除效果。(3)原調(diào)節(jié)池池底增設(shè)PVC-U微孔曝氣管，進(jìn)行預(yù)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(zhì)、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(nèi)懸掛297.0m3組合填料，填充率為63.2%，容積負(fù)荷為1.28kgCOD/(m3ꞏd)，并在池內(nèi)增加潛水?dāng)嚢杵?。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(jìn)入池內(nèi)后，在攪拌器作用下快速與池內(nèi)的懸浮污泥混合，水中的懸浮物、有機(jī)物等被網(wǎng)捕截留，懸浮污泥和填料上的水解細(xì)菌、酸化細(xì)菌將難生物降解的大分子物質(zhì)分解成易生物降解的小分子物質(zhì)，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(shè)置缺氧區(qū)進(jìn)行反硝化作用，無法有效脫氮，故設(shè)置缺氧池增設(shè)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(nèi)懸掛232.8m3組合填料，填充率為66.7%，容積負(fù)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?xì)饩鶆?，充氧利用率高，結(jié)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(jìn)氧的傳質(zhì)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(jī)物等營養(yǎng)物質(zhì)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(jìn)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(jìn)行固液分離。在氣浮池的接觸反應(yīng)區(qū)投加適量的PAC及PAM，污水與藥劑充分混合反應(yīng)后進(jìn)入分離區(qū)進(jìn)行固液分離。(9)為有效去除水中的細(xì)菌，消毒池采用二氧化氯消毒。二氧化氯殺菌能力強(qiáng)，對人體及動(dòng)物無危害，且對環(huán)境不造成二次污染。
4改造后系統(tǒng)調(diào)試
按照改造后的工藝流程，在各水池進(jìn)水后對回轉(zhuǎn)式細(xì)格柵、提升泵、羅茨風(fēng)機(jī)、氣浮池等關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行單機(jī)調(diào)試，然后再對各處理單元進(jìn)行調(diào)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(shè)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(shè)計(jì)水位條件運(yùn)行，水解酸化池內(nèi)的潛水?dāng)嚢杵鞒掷m(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(jìn)水。經(jīng)觀察，當(dāng)池內(nèi)填料掛膜狀況良好時(shí)，污水處理系統(tǒng)即可開始逐步進(jìn)水，讓微生物逐步適應(yīng)，直至正常連續(xù)進(jìn)水。由于屠宰廢水生化性好，且氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)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(zhì)以平衡碳、氮、磷的比例，以促進(jìn)微生物快速生長與掛膜。經(jīng)過約90日的連續(xù)進(jìn)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(yùn)行情況
該屠宰廢水改造項(xiàng)目于2018年6月完成調(diào)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(yùn)行穩(wěn)定，出水水質(zhì)符合廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)第二時(shí)段二級標(biāo)準(zhǔn)限值要求。該項(xiàng)目于2018年12月通過驗(yàn)收，并于次年根據(jù)當(dāng)?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(yùn)行費(fèi)用
經(jīng)改造后，該污水處理系統(tǒng)電費(fèi)為0.87元/m3，藥劑費(fèi)為0.24元/m3，人工費(fèi)為0.4元/m3，柵渣及污泥處置費(fèi)0.5/m3；不含維修費(fèi)、折舊費(fèi)、企業(yè)管理費(fèi)等，則直接運(yùn)行費(fèi)用為2.01元/m3廢水。
7結(jié)論
屠宰廢水經(jīng)格柵及隔油沉砂池預(yù)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(jié)垢及堵塞現(xiàn)象，減輕后段生物處理負(fù)荷。改造后的水解酸化池及接觸氧化池耐沖擊負(fù)荷，處理效果穩(wěn)定。增設(shè)缺氧池提高了氨氮的去除效率，確保出水水質(zhì)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(jìn)水出現(xiàn)負(fù)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(dòng)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(xiàng)出水指標(biāo)均符合排放標(biāo)準(zhǔn)要求。
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作者：林康理 單位：廣東平恒環(huán)?？萍加邢薰?/p>