高濃度屠宰廢水處理工藝的改進(jìn)

鄭森喬

（汕頭市生態(tài)環(huán)境局金平分局，廣東汕頭 515041）

隨著城市現(xiàn)代化進(jìn)程的發(fā)展，生態(tài)環(huán)境要求越來越嚴(yán)格。屠宰行業(yè)的生產(chǎn)廢水濃度較高，傳統(tǒng)廢水處理工藝已經(jīng)無法達(dá)到新的生態(tài)環(huán)境監(jiān)管要求，均需進(jìn)行升級改造。本文通過某城市屠宰行業(yè)處理設(shè)施的升級改造前后水質(zhì)監(jiān)測指標(biāo)的變化，從而為屠宰行業(yè)生產(chǎn)廢水污水處理設(shè)施的改進(jìn)提出思路。

1 處理效果要求

按GB13457—1992《肉類加工工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中的三級排放標(biāo)準(zhǔn)。

1.1 污染物特性

1.1.1 水質(zhì)水量排放波動大

由于屠宰廢水行業(yè)的生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)，決定著其污水產(chǎn)生的工藝長、工序多，而各個工序所排放的污水污染因子不同，生產(chǎn)工序大部分工序排水通常是間歇式排出，而且排水通常在夜間，而不同工序排水的水質(zhì)差異極大，因而造成廢水的最重要特點(diǎn)：水質(zhì)復(fù)雜、污染因子濃度和出水量波動幅度大。

處理措施：本方案在處理前建立集水池。將水質(zhì)、水量均衡后再進(jìn)入后續(xù)處理工藝。

1.1.2 廢水的來源及特點(diǎn)

屠宰廢水主要為高濃度有機(jī)廢水。其特點(diǎn)是廢水量大，COD質(zhì)量濃度高，懸浮物多。直接進(jìn)入生化段會對生化污泥、顆粒污泥造成沖擊，降低處理效率。

處理措施：設(shè)置格柵、微濾機(jī)去除其懸浮物，在懸浮物的去除過程中也去除了部分COD。

1.1.3 生化性

屠宰廢水由于其工藝流程中其中含有大量有機(jī)物，生化性很高。

處理措施：設(shè)置好氧池去除其COD。

1.2 工藝設(shè)計(jì)

1.2.1 工藝的選擇原則

（1）技術(shù)成熟可靠，出水水質(zhì)好，能夠穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

（2）工藝流程簡單，操作管理方便，運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，耐沖擊負(fù)荷。

（3）工程建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用低，占地少。

（4）便于實(shí)現(xiàn)工藝過程的自動控制，降低勞動強(qiáng)度，節(jié)省人工費(fèi)用。

1.2.2 工藝說明

在確保處理效果的前提下，為降低工程總投資和簡化工藝流程，本污水處理設(shè)施擬采用二級處理，即“物化處理”+“生化處理”的工藝。

1.2.3 工藝選擇

1.2.3.1 物化工藝選擇

物化處理操作簡單，去除效果好，針對廢水物化處理方式已經(jīng)相當(dāng)成熟。本文不做物化處理的對比介紹，采用傳統(tǒng)的處理工藝，針對沼液懸浮物高的特點(diǎn)，設(shè)置格柵、隔油隔渣池、微濾機(jī)。

1.2.3.2 厭氧處理工藝

（1）厭氧生物處理的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

動力耗能低，減少電量的使用：由于厭氧生物處理過程中，細(xì)菌分解有機(jī)物是分子無氧呼吸，不需通入氧氣，工藝流程耗電量低。

厭氧生物處理技術(shù)可以產(chǎn)生生物能：污泥消化和有機(jī)廢水的厭氧發(fā)酵能產(chǎn)生大量沼氣，沼氣可作為清潔能源利用。本方案廢水厭氧處理過程產(chǎn)生的沼氣，可供厭氧反應(yīng)本身加熱使用。

厭氧生物處理的污泥產(chǎn)量少：厭氧菌世代期長，如產(chǎn)甲烷菌的倍增時間4～6d。所以厭氧產(chǎn)率系數(shù)比好氧小。有機(jī)物在好氧降解時，如碳水化合物，其中約有2/3被合成細(xì)胞，約有1/3被氧化分解提供能量。厭氧降解時，只有少量有機(jī)物被同化為細(xì)胞，而大部分被轉(zhuǎn)化為CH4和CO2。所以好氧處理產(chǎn)泥量高，而厭氧處理產(chǎn)泥量低，且污泥己穩(wěn)定，可降低污泥處理費(fèi)用。

對培養(yǎng)素（如氮和磷等物質(zhì)）的需求量較低：一般工藝在培菌過程中，廢水中的菌群的培養(yǎng)素不足時，需人工添加。特別是屠宰工藝在改進(jìn)之后，現(xiàn)在污水的含磷量已經(jīng)很低，所以很大程度上無法滿足培菌需求。但是厭氧生物處理技術(shù)去除1kg BOD5所合成細(xì)胞量遠(yuǎn)低于好氧生物處理等其他工藝，因此可減少營養(yǎng)素的需要量，一般情況下只要滿足BOD5∶N∶P=（200～300）∶5∶1。對于缺乏N和P的有機(jī)廢水采用厭氧生物處理可極大節(jié)省氮和磷等營養(yǎng)素的投加量，從而降低運(yùn)行費(fèi)用。

（2）厭氧消化對某些能降解的有機(jī)物有較好的降解能力

因?yàn)閰捬跷⑸飳Σ糠钟袡C(jī)物具有脫毒和降解有害的處理效果，而好氧微生物一般不具備這樣的處理效果，因此對于屠宰行業(yè)廢水采用常規(guī)的好氧生物處理等工藝對部分有機(jī)物的處理不能獲得滿意的處理效果，而采用厭氧生物法進(jìn)行處理可取得較好的處理效果。

（3）厭氧生物處理工藝的分類

廢水厭氧生物處理技術(shù)發(fā)展至今進(jìn)展迅速，各種研發(fā)厭氧反應(yīng)器的優(yōu)缺點(diǎn)各不相同。本污水處理系統(tǒng)經(jīng)過實(shí)際采樣分析、對比屠宰廢水常規(guī)線污染因子含量和經(jīng)濟(jì)效能等綜合考慮之下，采用升流式厭氧污泥床。

（4）升流式厭氧污泥床（UASB）

綜合考慮屠宰的廢水水質(zhì)中含有較高的COD，及項(xiàng)目所在地的占地情況，該工藝方案選用UASB厭氧反應(yīng)器做為厭氧處理。

2 好氧處理方案比選

根據(jù)以上對本工程的進(jìn)、出水水質(zhì)要求分析，經(jīng)過初步篩選，本項(xiàng)目確定最合適本工程的污水處理工藝。

2.1 好氧處理工藝

A2O工藝是各類污水處理廠最常使用的通用工藝，技術(shù)經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)非常成熟。該工藝是傳統(tǒng)活性污泥工藝、生物除磷工藝和生物硝化及反硝化的綜合處理工藝。

在該工藝流程內(nèi)，BOD5、懸浮物、氨氮、總氮和磷將被降解去除。在系統(tǒng)的活性污泥中，菌群主要由硝化菌、反硝化菌和聚磷菌等組成，專性厭氧和一般專性好氧菌等菌群均基本被工藝過程所降解。

在好氧段硝化細(xì)菌將廢水中的氨氮及由有機(jī)氮氨通過生物硝化作用，轉(zhuǎn)換成硝酸鹽氮。在缺氧段，反硝化細(xì)菌附著在多孔載體內(nèi)將內(nèi)回流帶入的硝酸鹽氮等通過生物反硝化作用，轉(zhuǎn)化成氮?dú)鈸]發(fā)至大氣，從而達(dá)到脫氮的目的。在厭氧段，聚磷菌釋放磷，并吸收低級脂肪酸等易降解的有機(jī)物，而在好氧段，聚磷菌超量吸收磷，并通過剩余污泥的排放將磷去除。

在工程實(shí)施上，本工藝一般由好氧池組成。污水進(jìn)入曝氣的好氧池，BOD5在好氧池內(nèi)被好氧微生物大幅度降解。

A2O工藝的優(yōu)點(diǎn)是厭氧、缺氧、好氧交替運(yùn)行，可達(dá)到同時去除BOD5、氨氮等的目的；總水力停留時間少于其他同類工藝，且因?yàn)橥涝讖U水COD含量較高，一般不需外加碳源，運(yùn)行成本較低。

2.2 工藝流程圖

工程流程圖如圖1所示。

圖1 工藝流程圖

2.3 工藝流程說明

2.3.1 物化處理段物化處理段由“格柵”“隔油隔渣池”“微濾機(jī)”組成。

廢水分別收集后接入廢水處理站，在格柵去除廢水中的較大懸浮物，由隔油隔渣池去除大量動植物油，微濾機(jī)去除較小懸浮物，污泥進(jìn)入污泥儲池，匯入過渡池后提升進(jìn)入?yún)捬跆幚矶巍?/p>

2.3.2 厭氧處理段

厭氧處理段由為“UASB厭氧反應(yīng)器”組成。過渡池設(shè)潛污泵將廢水提升到UASB厭氧反應(yīng)器再發(fā)生厭氧反應(yīng)，產(chǎn)生的沼氣在頂部收集后回收利用，污泥通過三相分離器自流進(jìn)入底部，上清液通過三項(xiàng)分離器后由排水口自流排出進(jìn)入好氧處理段。

2.3.3 好氧處理段

好氧處理段為活性污泥法工藝。

2.3.4 設(shè)計(jì)理論去除率分析

主要污染物去除率見表1。

表1 主要污染物去除率

2.4 處理設(shè)施改造前后監(jiān)測結(jié)果對比

改造前后檢測結(jié)果見表2。

表2 改造前后監(jiān)測結(jié)果

3 結(jié)束語

從監(jiān)測結(jié)果可以明顯看到，改造工藝后的污水處理設(shè)施針對性很強(qiáng)，對屠宰行業(yè)污水在處理能力充足的情況下能達(dá)到較理想的效果，設(shè)施生化系統(tǒng)的抗沖擊能力也有較大提升，設(shè)施處理后出水水質(zhì)能符合新生態(tài)環(huán)境管理要求，可為各同行提供借鑒交流。