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溫州某屠宰加工廠屠宰生豬生產(chǎn)過程中排放的廢水主要包括4方面:生豬候宰區(qū)和運輸車輛的糞便沖洗水;屠宰車間含血廢水、糞便沖洗水、地面沖洗水;解剖車間含腸胃內(nèi)容物廢水、地面沖洗水;廠區(qū)的衛(wèi)生設(shè)備、食堂等生活污水。這些污廢水混合后含有大量的血污、毛皮、碎肉、內(nèi)臟雜物、未消化的食物以及糞便等污染物,廢水的COD、懸浮物、色度、NH3-N高,特別是隨著生豬屠宰機械化程度的提高,用水量的減少,COD 達到4 000mg/L左右,NH3-N達到400mg/L左右,而很多屠宰廠不具備廢水納管條件,廢水排放要達到《肉類加工工業(yè)水污染物排放標準》(GB 13457-92)中的一級標準,其中NH3-N要少于15mg/L,因此NH3-N的達標排放是目前屠宰加工廠廢水處理的主要任務(wù)。
1 處理水量與水質(zhì)
該屠宰加工廠一年屠宰生豬50萬頭左右,平均每天1 270頭,生豬屠宰排水量為0.5m3/頭,平均每天產(chǎn)生廢水量為635m3,根據(jù)季節(jié)變化和公司發(fā)展需要,設(shè)計進水量為1 000m3/d,設(shè)計進出水水質(zhì)如表1所示。
2 工藝流程
經(jīng)過對該屠宰加工廠廢水分析及其我國有關(guān)該類廢水成功處理的經(jīng)驗,工程設(shè)計方案提供的廢水處理工藝為國家環(huán)保總局推薦的經(jīng)典成熟工藝,即預(yù)處理-厭氧-氣浮-好氧,其中厭氧采用ABR工藝,好氧采用兩段工藝,既能去除COD、SS,又能去除NH3-N,工藝流程如圖1所示。
2.1 廢水預(yù)處理
(1)格柵間。主要用來去除廢水中顆粒比較大的雜物如毛、內(nèi)臟等漂浮物。該廢水含有大量的豬毛,本方案選用粗細格柵處理后,再經(jīng)自動機械格柵,以徹底去除該類漂浮物。
(2)沉砂池。由于該類廢水中含有易沉降的機械格柵無法去除的雜質(zhì),如沙礫、細骨頭、牙齒等,易堵塞調(diào)節(jié)池,所以通過沉砂池去除該類物質(zhì)。
(3)調(diào)節(jié)池。由于屠宰生豬時間集中,沖欄廢水排放時間變化大,引起廢水量和廢水成分變化幅度很大,調(diào)節(jié)池起到均恒水質(zhì)作用,混合均勻后保證廢水以相對穩(wěn)定的水量和水質(zhì)進入后續(xù)處理設(shè)施。
2.2 生化處理
(1)ABR池。由于廢水COD 濃度比較高,故采用多格折流板式厭氧污泥反應(yīng)器(ABR),厭氧去除大部分的有機物,使COD、BOD5和NH3-N 的濃度都得到一定下降,并使大部分有機氮轉(zhuǎn)化為NH3-N。
(2)兩段好氧池。A段污泥負荷比常規(guī)法高達10倍,抗沖擊負荷能力強,活性污泥以細菌為主,分解有機物的速度快。B段活性污泥負荷低,活性污泥以后生動物、原生動物為主。由于A 段的高負荷,使出水的COD比較低,在B段有條件形成硝化菌。同時本工藝在B段采用了A/O工藝,以回流部分含硝態(tài)氮混合液,在這里形成硝化和反硝化的條件,可較徹底地去除NH3-N。
2.3 污泥處理
剩余污泥排入污泥濃縮池,濃縮后的污泥經(jīng)帶式壓濾機脫水后外運處置。
3 主要處理構(gòu)筑物及設(shè)備參數(shù)
(1)格柵間。共設(shè)粗格柵、細格柵兩道,設(shè)計進水水量1 000m3/d。設(shè)有粗格柵2臺,柵條間隙16~25mm,過柵流速0.3~0.8m/s;自動旋轉(zhuǎn)式細格柵2臺,型號XG200,柵條間隙5mm,安裝傾角60°,過柵流速0.5~1m/s,裝機功率0.55kW,全不銹鋼結(jié)構(gòu),最大過水能力200m3/h。
(2)沉砂池。1座,尺寸7m×3m×2.5m,采用曝氣沉砂池,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),設(shè)有羅茨風(fēng)機,人工除砂。
(3)曝氣調(diào)節(jié)池。1座,尺寸17m×13m×4m,有效水深3.5m,有效容積800m3,設(shè)計調(diào)節(jié)時間20h,設(shè)有自吸式污水泵2臺(1用1備),型號80zw-40-16,流量40 m3/h,揚程16 m,功率4.5kW。
(4)ABR厭氧池。1座,尺寸31.6m×8.5m×5.5m,有效水深5.3m,有效容積1 100m3,設(shè)計停留時間26h;自動力裝置,不需外界動力;內(nèi)置填料,分多格;鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),半地下式。
(5)兩段好氧池。1座,尺寸27m×13m×5.2m,有效水深5m,設(shè)計停留時間24h,其中A段6h,B段18h,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu);設(shè)有污泥回流泵2臺,型號分別為GW50-20和GW80-60,回流比A段回流比為20%~40%,B段回流比為200%,并可用于剩余污泥的間歇排出。
(6)二沉池。1座,采用斜管沉淀池,半地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),表面負荷1.2m3/(m2·h)。
(7)終沉池。1座,采用斜管沉淀池,半地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),表面負荷1m3/(m2·h)。
(8)污泥濃縮池。1座,分兩格,單格尺寸6m×3m×3.5m。
4 ABR-AB工藝特點及實際運行效果
4.1 ABR工藝特點
厭氧折流板反應(yīng)器(ABR)(如圖2 所示)是Bachmann和McCarty等人于1982年,在總結(jié)了第二代厭氧反應(yīng)器工藝性能的基礎(chǔ)上開發(fā)和研制的一種新型高效的厭氧生物處理裝置。ABR內(nèi)置若干豎向?qū)Я靼?,將反?yīng)器分隔成串聯(lián)的幾個反應(yīng)室,每個反應(yīng)室都可以看作是一個相對獨立的升流式厭氧污泥床系統(tǒng)。廢水沿導(dǎo)流板上下折流前進,通過與各反應(yīng)室中的污泥相接觸,使廢水中的有機物得到去除。ABR獨特的分格式結(jié)構(gòu)可以把不同功能的厭氧菌群,經(jīng)過馴化后分置在不同的反應(yīng)室中,從而實現(xiàn)產(chǎn)酸相與產(chǎn)甲烷相的分離,避免了因酸化菌繁殖快造成反應(yīng)器污泥上浮等酸敗現(xiàn)象。因此,ABR工藝的處理效率高且運行穩(wěn)定。
與其他形式反應(yīng)器相比,該反應(yīng)器有以下幾個突出的特點:
(1)良好的水利條件。
(2)良好的微生物種群分布。
(3)較強的抗沖擊負荷能力。
(4)優(yōu)良的處理效果。
(5)構(gòu)造設(shè)計簡單,不需考慮特殊的固液氣三相分離器,能在高負荷下有效地截留生物固體和進水中的SS,啟動容易,能在不同條件和隔室中形成性能不同的顆粒污泥。
通過檢測ABR池前端調(diào)節(jié)池及后端初沉池水樣的COD和BOD5,確定ABR工藝的去除效果,檢測結(jié)果如表2。
由表1得出,ABR 池前端COD 平均為2 278mg/L,BOD5平均為1 039mg/L,經(jīng)過ABR工藝處理后,COD平均為495mg/L,BOD5平均為195mg/L,對COD的去除率為78.27%,對BOD5的去除率為81.23%,因此,ABR工藝對COD和BOD5的去除效果顯著。
4.2 AB工藝運行效果
AB工藝是吸附生物降解工藝(如圖3所示)的簡稱,是聯(lián)邦德國亞琛大學(xué)B.Bohnke教授于上世紀70年代中期所發(fā)明,80年代初開始應(yīng)用于工程實踐。
AB工藝的主要優(yōu)點:①對有機物底物去除率高;②系統(tǒng)運行穩(wěn)定。主要表現(xiàn)在出水水質(zhì)波動小,有極強的耐沖擊負荷能力,有良好的污泥沉降性能;③有較好的脫氮除磷效果;④節(jié)能。運行費用低,耗電量低。AB工藝較常規(guī)活性污泥法節(jié)省基建投資約20%,能耗為15%左右。具體參見http://www.dowater.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
通過檢測A 段和B段前后的初沉池、終沉池、二沉池的COD和NH3-N,確定AB工藝的去除效果,監(jiān)測結(jié)果如表3。
由表2得出,A段平均進水COD為495mg/L,平均出水COD 為154mg/L,COD 的平均去除率68.89%,平均進水NH3-N 為403mg/L,平均出水NH3-N為145.19mg/L,NH3-N的平均去除率為63.97%;B段平均進水COD為154mg/L,平均出水COD 為88 mg/L,COD 的平均去除率42.86%,平均進水NH3-N為8.27mg/L,平均出水NH3-N為8.27mg/L,NH3-N的平均去除率為94.3%。
5 結(jié)論
(1)針對屠宰廢水,采用ABR-AB組合工藝進行處理,運行結(jié)果表明,廢水的COD為3 000mg/L時,處理出水小于80 mg/L,達到《肉類加工工業(yè)水污染物排放標準》(GB 13457-92)一級標準。
(2)ABR工藝能有效去除COD,AB工藝中A段工藝能進一步去除COD,B段工藝則對NH3-N有較好的去除效果,出水水質(zhì)顯著提高。
(3)ABR-AB組合工藝能夠有效處理高濃度屠宰廢水,該系統(tǒng)抗沖擊負荷能力強,運行穩(wěn)定,處理效果明顯。
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