1、气浮-UASB-AO 组合工艺处理屠宰废水【摘要】:采用气浮-UASB-AO 组合工艺处理屠宰废水,工程实例运行结果表明,屠宰废水经处理后,主要 CODcr 去除率达到 97.6%,氨氮为87.7%,各项指标均达到肉类加工工业水污染物排放标准 (GB13457-92)表 3 一级标准。 【关键词】气浮;UASB;多级 AO;屠宰废水 中图分类号:X703 文献标识码: A 文章编号: 南平某肉联厂主要从事肉鸡类屠宰及肉类加工生产,所排放的废水属于高浓度有机废水,若不经处理直接排放。会对水环境产生极大污染。因此,控制屠宰废水中 CODcr、BOD5、SS、NH3-N 等污染指标,对于减轻水体污染
2、具有重要意义,企业领导非常重视环保和可持续发展问题。我们采用气浮-UASB-AO 组合工艺对该厂产生的废水进行治理,处理出水CODcr,BOD5,SS,NH3-N 等各项指标均达到肉类加工工业水污染物排放标准1(GB13457-92)表 3 一级标准。 1 污水来源及水质特点 1.1 污水来源 污水来源主要由生产废水和生活污水组成,总水量为 21000m3/d,其中生产废水 18000m3/d,生活污水 3000m3/d。 1.2 污水特点 水质、水量在一天内的变化比较大,排水不均匀。肉鸡屠宰生产加工主 要集中在白天 10 小时工作时间内。 有机污染物含量高。废水主要成分有肉鸡粪便、血污、油脂
3、、内脏残屑 和无机盐类等,可生化性较好。 3、废水中含有大量的血污、毛皮、内脏残屑、食物残渣以及粪便等污染物,悬浮物含量高,水呈红褐色并有明显的腥臭味,且含有较多的病原菌。 4、与其他高浓度有机废水的最大不同在于它的 NH3-N 浓度较高,因为存在蛋白质分解为氨氮2,3。 其设计的原水水质为:CODcr:1000-3000mg/L;BOD5:500-1200mg/L;SS1000;氨氮:80-150mg/L,动植物油1500mg/L。 2 工艺设计 2.1 工艺流程选择 要选择正确的处理工艺,必须先了解污水的水质特点,以选择合适的处理工艺。根据屠宰肉鸡加工污水的特点,在工艺选择上注意以下几点:
4、 2.1.1 油脂及预处理 水质、水量在一天内的变化比较大,排水不均匀,须予以足够重视,通过设置调节池,对污水进行均质均量,保证后续污水处理负荷; 由于肉鸡加工过程存在很多油脂、鸡毛等杂物,需进行去除,避免进入生化系统,影响生化系统的有效运行,通过进水前端,设置机械格栅和隔油沉渣池去除大部分鸡毛、肉屑、碎渣及粪便等污物,同时在调节池中设预曝,减少浮油在此的累积;并加置气浮池,采用高效浅层气浮工艺对油脂的去除效率可达 85以上。 2.1.2 氨氮的处理 肉鸡屠宰废水中氨氮,本身含量就很高,由于存在血红蛋白、油脂等物质,在经过厌氧水解过程中,蛋白质、脂肪等物质分解时又会转化产生新的氨氮(如血红蛋白
5、肽氨基酸氨氮) ,所以故在考虑处理污水中的氨氮时,不能仅按源水的 NH4+-N 指标进行计算,必需还要加上由蛋白质、脂肪转化来的 NH4+-N,这就需考虑硝化过程中碳源的消耗及氧气的硝化;同时氨氮的完全去除须经过硝化与反硝化过程,所以设计上需考虑回流量控制。 2.1.3 生化处理 由于污水中存在,蛋白质之类的大分子物质,需进行厌氧,对大分子物质进行水解为小分子物质,提高废水生化性;经厌氧处理后,COD,BOD,NH3-N 远没有达到排放要求。尤其是 NH4+-N 反而存在升高的情况,考虑用一般的活性污泥法不能够满足脱氮的要求,因此采用 AA/OO工艺,即厌氧-缺氧-二级好氧进行处理。厌氧采用
6、UASB 该工艺对高浓度有机废水去除效率最高;反硝化的缺氧池设于前面,主要去除 BOD、以及硝化作用的好氧池设于后面,反硝化反应是以原污水中的有机物为碳源的,在好氧池中含有大量硝酸盐的硝化液回流到缺氧池,进行反硝化脱氮反应。其工艺流程如图 1 所示: 图 1 工艺流程图 2.2 主要构筑物设计 (1) 隔油沉渣池 设计 2 座,每座处理规模为 10500m3,尺寸:LBH=3093m; 配套设备:行车式刮泥刮渣机 2 台,L=9m,行车速度为 1m/min,功率为 2.2Kw。浮渣提升泵 2 台, 互备,Q=15m3/h,H=20m,P=7.5Kw。 (2)预曝气调节池 对污水进行均质均量,同
7、时进行预曝气,防止污泥沉积和水表面结层,也可以对水充氧,提高调节池的处理效果,避免产生恶臭。 1 座,钢砼结构,HRT=8h,有效体积为 7000m3,设污水提升泵,5 台(4 用 1 备)Q=250m3/h,H=25m,P=37KW。 (3)气浮池 采用高效浅层气浮池,地上结构,4 座,按 220t/h 选型,10000,有效水深 1m。设回转式刮渣机 1 台,刮除气浮池中的浮渣,总功率30KW。 (4)UASB 池 10 座,合建,钢砼结构,地上,有效容积 11830m3;HRT=13.5h,容积负荷 1.5 kgCOD/(m3.d),单座结构尺寸:LBH=13137.5m,有效高度约 7
8、m。设布水器 10 套,三相分离器 10 套。 (5)AO 池 设计 A 段的 HRT=5.8h,O 段的 HRT=21.0h,A:O=1:3.6,混合液回流比 R=300%;污泥回流比:60%。A 段尺寸:LBH=16165.5m,有效高度约 5.0m,4 座,配潜水搅拌器 8 台,每座 2 台。O 段尺寸:LBH=51205.5m,有效高度约 4.5m,4 座,配混合液回流泵,4 台。(6)二沉池 采用幅流式沉淀池 4 座,表面负荷取 0.7m3/m2.h,沉淀时间 3h。单座尺寸:H=20.55.0m;配半桥式刮泥机 4 台,半径 11 米,功率0.75kw。污泥回流泵,5 台,4 用
9、1 备。 (7)消毒池 采用二氧化氯消毒,消毒时间 30min。2 座,单座池尺寸:LBH=10105m,有效高度约 4.5m,配二氧化氯发生器 2 台,消毒剂配药系统,2 套。 3 工艺调试及运行结果 3.1 UASB 启动 以城市污水处理厂脱水污泥为接种污泥,其含水率为 80。接种量约占 UASB 总有效容积的 20-30。驯化阶段将每组 UASB(共 4 组,每组规模为 5250m3/d)进水量控制在 2000 m3/d,COD5 容积负荷约为0.5kg/(m3.d) 。当 CODcr 去除率达到 70后,进水量每次逐渐增加20-30。直至达到设计流量,此时 CODcr 容积负荷约 1.
10、5 kg/(m3.d)。大约经过 40d 的驯化后,镜检发现 UASB 的中有 0.51.0 mm 的颗粒污泥形成,同时出水水质稳定,驯化阶段结束,进入试运行阶段。 3.2 AO 启动 培养方式也采用同步法。取附近城市污水厂脱水污泥做为 AO 池的污泥行接种。接种后的前 3d,闷曝气 20h 后换水一次。接着改曝气 10-12h换水一次。每次曝气结束后沉淀 2h,然后排出上清液。培养后期,排出上清液的同时适当排出一些污泥。培养 2 0d 后,活性污泥沉降性能良好,30min 沉降比(SV 30)为 25%-30%。污泥浓度(MLSS)为 3000-5000mg/L。污泥外观呈黄褐色,颗粒粒径
11、3mm 左右,表明污泥培养驯化成熟,可以进原水运行。 在整个污泥培养驯化过程中,连续监测 DO,SV30 幻及进出水 COD 变化参数,并用显微镜观测污泥生物相。驯化工作结束后,监测数据统计显示,DO 控制在 2-4 mg/L,SV30 为 30%-40%,AO 出水 CODcr 浓度均值在58.8mg/L。镜检发现大量大口钟虫和少量线虫。 3.3 系统运行情况 系统稳定运行 30 d 左右,其间连续 7d 对原水、排放口出水的水质进行监测分析,其水质监测数据如表 1 所示,根据监测数据显示,工艺运行稳定,出水水质各项指标达到肉类加工工业水污染物排放标准(GBl3457-92)一级标准。 表
12、1 水质监测分析(7d 均值)mg/L 4 结论 (1)工程实践表明,采用气浮UASBAO 组合工艺处理肉鸡屠宰废水,能有效地去除污水中的 CODcr、BOD5、油脂等污染物质。该工艺运行可靠,管理方便,处理后出水可达标排放。 (2)UASB 的启动和调试需要较长时间。在实际运行中要加强对其的管理。特别是对进水和反应器内部 pH 的监控,防止出现酸化现象。 (3)AO 池设计上,停留时间比常规的理论要大,避免蛋白质分解成氨氮,加大氨氮浓度,造成反硝化不充分,硝酸盐氮的积累,同时还会导致由于碱度不足引起的高额的运行费用4。 (4)污水处理工程技术管理人员必须对各设施单元的处理功效、运行参数详细掌握,出现问题及时调整才能保证污水处理各设施单元正常发挥作用。 参考文献 1 肉类加工工业水污染物排放标准(GB13457-92)北京:中国标准出版社,1992 2 果婷,杨平,王红磊. 屠宰废水处理工程设计及调试. 环境工程2008,26(5):70-71. 3 崔海保,杨顺生 ,魏永宁. ABR+A1/O 组合工艺处理屠宰废水. 水处理技术2006,32(4):84-861. 4 刘士军,陈星,宁晓磊,单连斌,周代军. UASB+A/O 工艺处理屠宰废水异常问题原因分析及解决办法探讨. 环境保护科学. 2010,36(3):31-34.