禽屠宰廢水處理工程改擴(kuò)建實例分析

時間:2022-03-05 04:24:28

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禽屠宰廢水處理工程改擴(kuò)建實例分析

摘要:某家禽屠宰廢水富含油脂、有機(jī)物和致病菌,設(shè)計采用溶氣氣?。馑峄牧糀2O-次氯酸鈉消毒工藝對其進(jìn)行處理,介紹了該工藝的流程、設(shè)計參數(shù)及運(yùn)行效果。運(yùn)行結(jié)果表明:出水COD、BOD5、TN、NH3-N、TP等指標(biāo)均可達(dá)到GB18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中的一級B標(biāo)準(zhǔn);工藝運(yùn)行穩(wěn)定,采用氣提裝置替代污泥泵、混合液回流泵,節(jié)約能耗;噸水運(yùn)行成本為1.06元。

關(guān)鍵詞:屠宰廢水;溶氣氣??;水解酸化;改良A2O

家禽屠宰廢水主要來自淋洗、燙毛、屠宰以及廠區(qū)地坪沖洗等環(huán)節(jié)[1]。廢水中主要含有血液、毛發(fā)、油脂和糞便等,通常呈紅褐色,伴有血腥味。廢水污染物成分復(fù)雜,具有有機(jī)物、氨氮、懸浮物含量高,易腐敗,水質(zhì)水量變化大等特點(diǎn)[2-3]。如不經(jīng)過達(dá)標(biāo)處理直接排放,會造成水生生物死亡、水質(zhì)惡化、致病微生物大量繁殖、危害水環(huán)境及人類健康[3]。目前,多數(shù)屠宰場廢水處理出水執(zhí)行GB13457—92《肉類加工工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》,由于該標(biāo)準(zhǔn)未對氮、磷作出規(guī)定,故處理設(shè)施一般不具備脫氮除磷能力[4]。本文介紹了某家禽屠宰場提標(biāo)改造工程的工藝流程,給出了主要構(gòu)筑物設(shè)計參數(shù),為家禽屠宰場廢水處理站提標(biāo)改造工程提供思路。

1工程概況

某屠宰場為家禽屠宰場(屠宰雞、鴨),原有廢水處理站設(shè)計處理能力為300m3/d,采用以接觸氧化法為主的生化工藝,出水執(zhí)行GB13457—92中的二級標(biāo)準(zhǔn)。因屠宰能力增加以及當(dāng)?shù)卣?guī)劃不再將屠宰場排水納入市政下水道管網(wǎng),出水水質(zhì)需達(dá)到GB18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中的一級B標(biāo)準(zhǔn),故原有廢水處理設(shè)施已不能滿足現(xiàn)有需求。對該家禽屠宰場廢水處理站進(jìn)行提標(biāo)改造,改擴(kuò)建工程利用原有土建池體和部分設(shè)備,拆除廢棄設(shè)施,新建改良A2O生化池1座替換原有主生化工藝,處理水量滿足現(xiàn)有廢水總量。

2設(shè)計水量、水質(zhì)

該屠宰場擴(kuò)產(chǎn)后的屠宰能力為30000~40000只/d。廢水產(chǎn)生于脫毛、屠宰、沖洗等工段以及少量生活污水,產(chǎn)生量為450m3/d。出水達(dá)到GB18918—2002中一級B標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合企業(yè)運(yùn)行情況及現(xiàn)場調(diào)研結(jié)果,確定設(shè)計進(jìn)出水水質(zhì)如表1所示。

3處理工藝流程

原有主生化工藝為生物接觸氧化法,生化出水不達(dá)標(biāo),并且原工藝中采用斜管沉淀池,池內(nèi)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,反沖洗時出水渾濁,并且3~5a就需要更換斜管填料,費(fèi)用較高。因提標(biāo)改造要求,原有設(shè)施已無法滿足現(xiàn)階段廢水處理的需求。該家禽屠宰廢水富含油脂,且進(jìn)水m(BOD5)/m(COD)≈0.29,廢水的可生化性較差,故先采用溶氣氣浮工藝去除油脂和懸浮物,再采用水解酸化工藝提高廢水的可生化性;生化池進(jìn)水m(BOD5)/m(TN)≈8.4>4,廢水中碳源充足,可利用其進(jìn)行生物脫氮;m(BOD5)/m(TP)≈56.7≥17,可利用改良A2O生化池厭氧、缺氧和好氧交替的運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行生物除磷,達(dá)到提標(biāo)改造的要求[5-6]。改擴(kuò)建后整個廢水處理系統(tǒng)工藝流程見圖1。來水首先進(jìn)入粗格柵與集水池,去除動物內(nèi)臟等大顆粒污染物,然后進(jìn)入初沉池去除密度較大的泥沙等雜質(zhì),減少管道、閥門堵塞和設(shè)備損壞。隨后通過孔板格柵去除動物毛發(fā)后匯入調(diào)節(jié)池內(nèi)調(diào)質(zhì)調(diào)量,減小對后續(xù)處理構(gòu)筑物的沖擊負(fù)荷。調(diào)節(jié)池廢水泵提至溶氣氣浮裝置去除油脂和懸浮物,出水進(jìn)入水解酸化池,將廢水中蛋白質(zhì)、脂肪等大分子長鏈有機(jī)物分解為易于被微生物直接利用的小分子有機(jī)物,改善廢水可生化性。隨后廢水進(jìn)入改良A2O生化池,進(jìn)一步去除有機(jī)物、NH3-N等目標(biāo)污染物,利用內(nèi)部氣提裝置實現(xiàn)混合液回流及好氧內(nèi)回流[7],此處混合液回流及好氧內(nèi)回流均利用氣提裝置實現(xiàn)大比倍回流,稀釋進(jìn)水污染物濃度。其原理是:由生化池曝氣主管引出單支管氣源作為動力,通過裝置表面均勻布?xì)庀到y(tǒng)來改變局部水體密度,在特殊的池體結(jié)構(gòu)下,提高充氣區(qū)的液面來定向推動水體運(yùn)動,通過調(diào)節(jié)布?xì)庀到y(tǒng)的通氣量可以直接影響混合液的回流比。受處理水量及占地面積影響,本工程不單獨(dú)設(shè)置沉淀池,通過在曝氣區(qū)末端放置2套沉淀模塊,實現(xiàn)澄清出水。沉淀裝置內(nèi)部填充斜板填料,上清液通過模塊中部出水槽出水,污泥通過模塊下部泥斗滑落至池底,定期采用氣提裝置排放剩余污泥,可節(jié)省污泥泵的使用,大大節(jié)約能耗。生化池出水經(jīng)好氧區(qū)末端沉淀裝置沉淀后再進(jìn)入消毒池,消毒處理后達(dá)標(biāo)排放。

4主要構(gòu)筑物及設(shè)計參數(shù)

(1)調(diào)節(jié)池。1座,將原隔油池、調(diào)節(jié)池、混凝池和厭氧池合并為新調(diào)節(jié)池,尺寸為8.3m×5.8m×4.5m,隔墻底部開長條孔連通,HRT為10h。配備孔板式格柵,格柵渠尺寸為2.5m×1.5m×1.5m,格柵網(wǎng)板孔徑為10mm,電機(jī)功率為0.75kW。(2)溶氣氣浮裝置。1套,由絮凝池、溶氣系統(tǒng)、釋放裝置、刮沫機(jī)等組成。外形尺寸為5.0m×1.5m×2.5m,單套處理能力為25m3/h,單套裝機(jī)功率為5.65kW,溶氣釋放壓力為0.5MPa,氣泡釋放尺寸小于10μm,絕干污泥產(chǎn)量為158.9kg/d。配套回流水泵、空壓機(jī)、排渣機(jī)、溶氣系統(tǒng)等。(3)水解酸化池。1座,將原有缺氧池和接觸氧化池合并為水解酸化池,中間隔墻底部開長條孔連通,尺寸為9.1m×5.8m×4.5m,HRT為10.2h。配套沉淀模塊和氣提裝置2套,用于污泥的沉淀與定期排放,沉淀模塊單套規(guī)格為4.5m×2.0m,沉淀區(qū)表面負(fù)荷為1.0m3/(m2•h),污泥產(chǎn)量為22.1kg/d,懸浮固體質(zhì)量濃度為2800mg/L。(4)改良A2O生化池。新建1座,尺寸為22.5m×14.0m×5.0m,有效水深為4.5m,有效容積為1417.5m3??侶RT為72.92h,其中厭氧區(qū)1格,HRT為2.64h;缺氧區(qū)2格,HRT為15.84h;曝氣區(qū)2格,HRT為54.44h。污泥回流比為1倍,硝化液回流比為13倍,好氧內(nèi)回流比為4倍。標(biāo)準(zhǔn)狀況下曝氣及氣提共需最大氧量為521.55kg[O2]/h。污泥負(fù)荷為0.222kg[COD]/(kg[MLSS]•d),剩余污泥量為47.3kg/d,懸浮固體質(zhì)量濃度為4500mg/L。(5)消毒池。新建1座,與污泥池共壁,尺寸為5.8m×0.8m×4.5m。采用次氯酸鈉消毒,混合和接觸時間為0.98h。(6)污泥儲池。1座,將原有清水池和污泥儲池合并為新的污泥儲池,尺寸為5.8m×1.2m×4.5m,中間隔墻底部開長條孔連通。池內(nèi)安裝潛水?dāng)嚢杵?臺,葉片直徑為220mm,葉片轉(zhuǎn)速為960r/min,功率為0.37kW。(7)污泥脫水機(jī)房。1座,建筑物尺寸為10m×6m×6m。配置進(jìn)泥螺桿泵1臺,功率為1.5kW;疊螺脫水機(jī)1臺,處理能力為12~24kg[干污泥]/h,功率為0.3kW;一體化PAM自動加藥裝置1套,制備能力為2~10kg/h,裝機(jī)功率為2.166kW;水平螺旋輸送機(jī)1套,輸送能力為3t/h,螺旋直徑為220mm,長度為6m,功率為1.1kW。

5運(yùn)行結(jié)果

該廢水處理改造工程于2019年5月建成,2019年10月~12月平均進(jìn)出水情況如表2所示。由表2可以看出,對于含高濃度有機(jī)物和TN的屠宰廢水,經(jīng)過預(yù)處理及改良A2O生化處理后,脫氮除磷效果好,出水各項指標(biāo)顯著低于設(shè)計值。

6投資及運(yùn)行成本

本項目改擴(kuò)建總投資為273.4萬元,運(yùn)行成本約為1.06元/t。

7結(jié)語

(1)采用溶氣氣浮-水解酸化-改良A2O生化池-次氯酸鈉消毒的組合工藝處理某家禽屠宰廢水,實測出水平均質(zhì)量濃度分別為:COD51.43mg/L、BOD510.52mg/L、NH3-N3.86mg/L、TN7.83mg/L、TP0.41mg/L、SS10.76mg/L。該工藝運(yùn)行穩(wěn)定,耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng),出水滿足GB18918—2002中的一級B標(biāo)準(zhǔn)要求。(2)家禽屠宰廢水中含有脂肪、蛋白質(zhì)等大分子長鏈有機(jī)物,在生化池前設(shè)置水解酸化工序,可將大分子有機(jī)物分解為利于微生物利用的小分子有機(jī)物,大大提高后續(xù)生化處理單元的處理效率。(3)采用氣提裝置代替回流泵、污泥排放泵,節(jié)約能耗,運(yùn)行費(fèi)用較低,噸水成本僅為1.06元。

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作者:史弋 徐釗 任天奇 趙嬙 陶晶 崔炎炎 單位:北京博匯特環(huán)??萍脊煞萦邢薰?/p>