水解酸化+SBR工艺处理屠宰废水实例

2014-12-04郭英丽

河南城建学院学报 2014年4期

郭英丽

(漯河市环境保护局，河南漯河462000)

某企业主要从事猪、牛、羊等畜禽的屠宰加工，畜禽屠宰加工过程中主要有圈栏冲洗、车间冲洗和屠宰废水，废水中含有大量的血污、油脂、毛、内脏杂物、未消化的食物及粪便等污染物，而且还含有大肠杆菌、粪便链球菌等危害人体健康的致病菌。为减轻排放废水对环境的污染，亟需对排放废水进行处理，使企业生产废水处理后达标排放。

1 废水基础资料及排放要求

废水排放总量约为500 m3/d，设计处理量为21 m3/h。原水水质:COD为1 350 mg/L，BOD5为720 mg/L，SS 780 mg/L，氨氮为55 mg/L，动植物油为150 mg/L。设计要求出水满足《肉类加工工业水污染物排放标准》(GB 13457-92)一级排放标准要求，即 COD≤75 mg/L，BOD5≤20 mg/L，SS≤60 mg/L，氨氮≤12 mg/L，动植物油≤15 mg/L。

2 废水处理工艺设计

2.1 废水处理工艺选择

屠宰废水的处理多采用厌氧和好氧相结合的处理工艺［1-7］。结合该项目废水水质特征，通过工艺比选，确定该项目废水采用水解酸化+SBR工艺进行处理。废水进入水解酸化池缺氧处理，酸化水解主要利用水解酸化反应速度快、能够将废水中的血红蛋白质等难降解的有机物转化为低分子有机酸的特点，降低后续处理设施的处理负荷，提高处理效率，同时对处理系统的耐冲击负荷、污泥消化处理都有十分重要的意义;另一方面，在缺氧条件下反硝化菌利用废水中各种低分子有机物作为电子供体，以回流混合液中硝酸盐作为电子最终受体，使硝态氮还原成气态氮，达到脱氮目的。同时，该缺氧反应池可根据季节性工艺运行需要控制氧量供给，使该池可作为缺氧池，亦可作为好氧池，从而达到灵活操作控制，且保证处理效果满足处理要求。

SBR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工艺这些特殊性使其具有以下优点: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;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;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，初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省。

废水处理工艺流程见图1。

图1 废水处理工艺流程

废水从收集总管末端进入格栅渠，渠中设置粗、细格栅，去除废水中的碎屑、血污、碎毛、悬浮物等杂质。人工收集杂质排入储物箱，定期焚烧处理。格栅渠出水进入隔油沉砂池。隔油沉砂池上部设置带式收油机，将浮油收集排出进入贮油池，定期焚烧处理;下部设置泥斗，储存沉泥、沉砂，并采用气体装置定期抽吸排入污泥浓缩池处理。废水自流进入调节池，在此调节水量水质，保证整个处理工艺稳定、连续、高效运行。池中设置潜水搅拌装置，增加匀质效果，防止沉淀。调节池内废水由污水提升泵提升进入涡凹气浮池。采用涡凹气浮池对废水进行物化处理，涡凹气浮池集加药混合、反应、澄清与一体，出水进入水解酸化池，气浮池排渣进入污泥浓缩池。涡凹气浮池出水进入水解酸化池，在缺氧条件下有机污染物在微生物的作用下水解酸化，将其中大分子、难降解的有机污染物转变为小分子、易降解的污染物，同时去除部分COD。处理后的废水经中间水池收集后，提升进入SBR生化池，利用SBR生化池内高浓度的活性污泥对废水中含有的各类污染物质经过一系列反应进行去除，沉淀后采用旋转式滗水器将上清液排出。采用两座SBR池，每座滞后3 h运行，进行进水、曝气反应、沉淀、滗水一系列过程。SBR生化池内污泥通过穿孔管收集，依靠重力定期排出一部分进入污泥浓缩池，另一部分依靠重力回流至水解酸化池。SBR生化池出水进入稳定水池，达标排放。浓缩池污泥经机械搅拌浓缩，然后进入板框压滤机干化处理，干泥外运处理，滤液回流至调节池重新处理。

2.2 主要构筑物及设计参数

(1)格栅渠。

1座，采用钢混结构，与调节池共建。尺寸为8 m×0.7 m×1.8 m。配套粗格栅，型号XGC-600，功率0.75 kW，栅隙10 mm。细格栅，型号 XGC-600，功率0.75 kW，栅隙3 mm。

(2)隔油沉砂池。

1座，钢混结构，与调节池建与一起，尺寸为8 m×3 m×4 m，有效水深为3.5 m。配套带式收油机1套，型号DO2-500，带宽500 mm，电机容量0.55 kW。气提装置两套，采用隔油沉砂池对废水进行隔油、沉砂，池内设置斜板，大大增加处理效果，上部设置带式收油机，将浮油收集后排入储油箱，定期焚烧处理;底部设置泥砂斗，接纳沉淀泥砂，定期油泥沙泵抽吸排入污泥浓缩池处理。

(3)调节池。

1座，钢混结构，外形尺寸为12.1 m×10 m×4 m，有效水深3.5 m，有效容积420 m3，停留时间20 h。配套两台调节池搅拌机，设备型号QJB-2.5/8-400/3-740/S，功率2.5 kW。污水提升泵两台，1用1备，型号 50WQ/C241-1.5，流量 21 m3/h，扬程11 m，功率 1.5 kW。

(4)涡凹气浮池。

1台，型号Zq-25，流量25 m3/h，总功率为3.0 kW。采用涡凹气浮池对污水进行物化处理，涡凹气浮池集加药混合、反应、澄清与一体，出水进入缺氧水解池，气浮池排渣进入污泥干化床。该设备投资省、能耗低、自动出渣无噪音，运行管理方便。配套管道混合器1台，型号为GW-100，加药装置1台，型号为JY-Ⅱ-10，搅拌机功率为0.37 kW，计量泵5台，3用两备，PAC投加两台，PAM投加3台，型号为GM0050，功率为0.25 kW。

(5)水解酸化池。

1座，形式为钢混结构，外尺寸:8 m×5 m×4 m，有效水深3.5 m，停留时间6 h。配套设备潜水搅拌机两台，型号为QJB0.85/8-260/3-740/S，功率为0.85 kW。内设酰胺PA填料120 m3。该种具有比表面积大(200 m2/m3)、易挂膜、不堵塞、空隙率大、使用寿命长等优点。

(6)中间水池。

1座，外尺寸为8 m×2.5 m×4 m，有效容积65 m3，停留时间3 h。

(7)中间提升泵。

两台，1用1备，型号为65WQ/251-3.0，流量为45 m3/h，扬程为13 m，功率为3 kW。

(8)SBR生化池。

两座，外尺寸为10 m×8 m×4 m，单池容积280 m3，一次进水量65 m3，停留时间13 h。每台SBR池一个循环周期为6 h，进水1.5 h，进水0.5 h开始曝气，曝气4.0 h，之后进行沉淀，沉淀时间为1 h，沉淀0.5 h后开始滗水，滗水时间为1.0 h，此时一个周期6 h完成，进行下一个循环周期。另一个SBR池一次滞后3 h进行循环周期。配套滗水器两台，每台SBR池设置1台，型号为BSX-65，滗水量65 m3/h，功率为0.55 kW，曝气装置144套，每池72套。BMP-2000型膜式曝气管，有效膜长L=2 200 mm。风机3台，两用1备。型号为BK6008。风量14.42 m3/min，功率15 kW。

(9)稳定消毒池。

1座。外尺寸为4 m×4 m×3 m，有效容积为40 m3。消毒装置1台，型号为H99-300，产氯量300 g/h，功率 0.37 kW。

(10)污泥浓缩池。

隔油沉砂池、涡凹气浮池和SBR池排出的污泥和砂粒，采用污泥浓缩池的形式进行处理。数量为1座，钢筋混凝土结构，外尺寸为φ5×4 m，配套污泥浓缩机1台，型号NC1-5，功率0.55 kW。

(11)污泥泵。

两台，1用1备型号为XG085，流量为26.5 m3/h。功率为11 kW。

(12)板框压滤机。

1台，型号为XAYJ120/1000UK-Ⅰ，滤室容积为1.8 m3。功率为1.5 kW，配套设备管道混合器1台，型号为GW-100。

(13)设备间。

1座，砖混结构，外尺寸为25 m×4 m×4 m。用于放置加药装置、污泥泵、板框压滤机和电控柜等。

3 运行效果分析

3.1 工艺出水水质

工艺经三个月的运行调试，出水水质稳定，运行结果表明:当废水进水COD、BOD5、SS、NH3-N、动植物油浓度分别为1350 mg/L、720 mg/L、780 mg/L、55 mg/L、150 mg/L 时，出水浓度分别为 55 mg/L、15 mg/L、25 mg/L、10 mg/L、8 mg/L。出水达到了《肉类加工工业水污染物排放标准》(GB 13457-92)一级排放标准要求。对 COD、BOD5、SS、NH3-N、动植物油去除率分别可达到 95.9%、97.9%、96.8%、81.8%、94.7%。

3.2 运行费用分析

运行费用包括电费、人工费和药剂费等。其中，每天耗电量843.38 kW·h，电费1.1元/t污水。污水处理站人数暂设为两名兼管，人均工资按照1 500元/月计算，L2=2×1 500/(500×30)=0.2(元/t)污水。污水处理中的药剂费用约0.3元/t污水。废水处理总的运行费用为1.6元/t污水。