AO接触氧化工艺处理生猪屠宰加工废水赵英武

A/O接触氧化工艺处理生猪屠宰加工废水赵英武李文斌龚敏(上海天成环境保护有限公司,上海201802)摘要应用“旋转微滤一混凝沉淀一A/O接触氧化”工艺处理上海某大型肉类加工中心废水,出水可达《上海市污水综合排放标准》(DB31/199一1997)三级排放标准。采用好氧消化可以有效实现污泥减量,并减少沼气和臭味的产生。同时分析了工程设计、调试和运行中出现的问题,给出了具体解决方案。关键词屠宰加工废水旋转微滤机A/O接触氧化污泥好氧消化1工程概况根据《上海市家畜屠宰厂设置规划》,上海某“肉类加工中心项目”2003年由沪港合资立项建设。项目年设计屠宰生猪300万头,废水产量约4400耐/d,主要包括两个来源:①北区,生猪收货场地、待宰车间和屠宰车间的车辆、场地和设备冲洗废水,废水污染浓度高,排放以夜间为主,占总水量的80%;②南区,熟肉制品车间生产废水和办公、宿舍生活污水,污染浓度较低,排放相对均匀。废水来源与组成见表1。表1废水水t及来源废废水来源源日最高/耐/ddd最大时/m3/hhh北北区区生猪收货场地地2355512000待待待宰和屠宰车间间29500027555南南区区熟制品加工车间间600006000办办办公楼和员工宿舍舍200002000未未预见水量10%%%390003000废水处理工程设计规模4400m`/d,设计最大时流量400m3/h。排水要求达到《上海市污水综合排放标准》(DB31/199一1997)三级排放标准。设计水质指标见表2。表2设计进出水水质指标项项目目CO氏丁丁仪〕Dsss氨氮氮SSSS油类类色度度/////mg/LLL/mg/LLL/mg/LLL/mg/LLL/rng/LLL/倍倍进进水水2000001140004555800001000020000出出水水280甘甘15000255515000300000*注:CO氏r的排放标准值为300,设计根据总量控制要求确定。2工艺流程屠宰废水含有较多的悬浮杂物,宜根据对象分级隔除。较大尺寸的脏器、碎肉一般采用机械格栅予以去除。猪毛等纤细悬浮物则采用捞毛机或微滤机予以分离,同时去除未消化的饲料残渣。粪便等悬浮物采用沉淀或气浮的方式进一步加以去除。由于生猪粪便易于厌氧上浮,气浮法更适于屠宰废水预处理,同时可以去除废水中的油污和凝血。但是水量规模较大时,气浮能耗过高,沉淀结合表面刮泥可以作为一种替代。屠宰废水处理通常采用生化法作为主体工艺。由于屠宰废水中有机氮和氨氮浓度较高,须采用具有脱氮效果的A/O生化系统。A段可以采用厌氧或兼氧,由于屠宰废水有机污染浓度不太高,脱氮处理只需采用兼氧生化法,即将厌氧处理控制在水解酸化段,以避免厌氧产气段的臭味发生〔`」。目前,国内对屠宰与肉类加工废水的生化处理通常有活性污泥法和接触氧化法。活性污泥法对于水质水量波动的冲击耐受能力较差,容易引起污泥膨胀,运行效果不稳定。接触氧化法是利用附着于填料生长的生物膜对有机物进行吸附和降解,可以提供更高的微生物浓度,因而系统对冲击负荷的耐受能力更强。同时,活性污泥易随废水流失,而生物膜则相对较为稳定,有利于世代时间较长的硝化细菌的增殖「’〕。因此本工程拟定废水处理流程如图1所示。废水经格栅后汇集于集水池,再由泵提升至旋转微滤机,微滤机滤出水自流至初沉池。初沉污泥和表面浮泥由泵排放至污泥池,出水自流至综合调节池,均68给水排水vo一33阮112007DOI:10.13789/j.cnki.wwe1964.2007.11.043衡水质和水量后再由泵均匀提升至A/O生化系统,系统采用内回流控制脱氮。生化系统出水自流至二沉池,澄清出水。二沉池污泥部分回流至综合调节池,剩余污泥排放至污泥池,污泥经消化、浓缩、脱水后外运。栅渣粪渣混合液回流!山濡喉她进水干泥,}滤液带式压滤机:____坂握回远,~----.J图l工艺流程示意3主要处理单元3.1格栅集水池本工程包括南北两个集水池。北区集水池尺寸6mX6mX5m,有效水深2.sm,有效容积90m3。设置水泵3台(2用1备),单台流量150耐/h。水泵采用液位控制,低位停泵,高位单台运行,超高位2台运行。设计最大流量300m3/h,2台水泵组合运行,可防止频繁启动过热和实现节能。南区集水池尺寸2mXSmX5m,有效水深2.5m,有效容积25m3。设置水泵2台(1用1备),单台流量160m3/h。水泵采用液位自动控制,低位停泵,高位开泵。集水池进水口均设置机械格栅各1台,栅隙5mmo3.2废水预处理废水经泵提升至旋转微滤机,微滤机置于初沉池顶。旋转微滤机为卧式过滤滚筒,筒体采用60目不锈钢网,滤筒转速2一4r/min。废水均匀布流在连续旋转的滤筒内,猪毛等纤细杂物截留于筒内,出水自流至下方水池。由于滤筒连续旋转,微滤机过滤效率较高,可以完全去除纤毛及部分粪渣,降低废水的污染负荷;滤渣经微滤机中螺旋导向板造粒排出,滤渣蓬松且含水率较低,存放时基本无积压渗滤现象。初沉池采用平流式多斗沉淀池,尺寸30mX9mXS.sm,有效水深Zm。初沉池采用多孔墙均匀分流进水,沉淀区设计表面负荷0.8耐(/时·h),平均水平流速3mms/,出水堰负荷20m3/(m·h),水力停留时间2.sh。泥斗均设穿孔排泥管,排泥管接污泥泵,污泥泵流量50耐/h。考虑到废水中含有一定的动物油和厌氧上浮污泥,初沉池表面设置行车式刮油刮渣系统一套。行车行速sm/min,油渣由行车刮除至撇渣槽,随后接至隔油储槽。由于生猪收货、待宰和屠宰等工序通常于傍晚和夜间进行,废水集中时段排放,瞬时变化较大,因此综合调节池水力停留时间采用12h。综合调节池3座,串联,单座尺寸15mXg.6mXS.sm,总有效容积2200耐。池底铺设穿孔曝气管,用于水力搅拌和预曝气。预曝气采用罗茨鼓风机1台,风量25.7m3/min,折合气水比0.7m3/(m3·h),单位面积曝气量3.sm,(/耐·h)。3.3A/0生化系统生化系统分成兼氧(A)和好氧(O)两段。A池尺寸30mX7.5mXS.sm,有效容积1100耐,HRT6h。A池设计进水CO及rl500飞/L,容积负荷6掩仪〕块r/(m3·d)。O池尺寸30mX15mxs.sm,有效容积2200m3,HRT12h。O池设计进水COcDr1000mg/L,容积负荷2kgCODCr/(m3·d)。池内设置组合填料,充填率80%。池底均铺设曝气软管,曝气效率取20%。A池控制气水比5:1,间歇曝气;O池控制气水比20,1。气源采用罗茨鼓风机4台(3用1备),风量25.7m3/min。O池出水混合液回流比取10。%,混合流回流至A池进水端。二沉池共4座,采用竖流式。单座尺寸7.Zm只7.2mx5.sm,表面负荷0.88m3/(mZ·h),出水堰负荷2m3/(m·h),有效水深2.4m,HRT2.7h。泥斗深2.sm,泥斗池底铺设环形穿孔排泥管,排泥管接污泥泵,污泥泵流量50耐/h。沉淀污泥部分回流至综合调节池出水,污泥回流比25%。剩余污泥排放至污泥池,每天排泥2一3次,控制泥龄15d以上。3.4污泥处理系统屠宰与肉类加工废水产生大量的污泥。为降低污泥处置费用,本工程采用好氧消化对污泥进行减量处理。采用好氧消化方式不需加温,且可以避免沼气和臭味的产生z[,3〕。污泥池尺寸12m只10mXsm,有效容积500耐,SRT论Od。池底铺设穿孔曝气管,单位面积曝气量4耐(/耐·h),气源与生化系统共用。污泥池采用消化与浓缩一体式,曝气与沉淀给水排水V6】.33N0.11200769间隔4h交替,沉淀期间进行污泥脱水。污泥采用单级螺杆泵输送至絮凝调理罐,流量12m3/h。调理污泥进人带式压滤机。压滤机带宽lm,脱水能力200一300kgdrs/(m·h),每天工作8~12h,每天产生干泥1.5一Zt。4运行与监测结果工程于2005年n月竣工,12月起进人系统调试,2006年3月正式生产。调试初期,水量仅1000一Z000m3/d,出水COcDr高达500一600mg/L。其原因可能包括:温度较低,冬季温度基本维持在一1~5℃,不利于污泥培养;接种污泥不足,初期接种污泥投人30t;生产初期主要以屠宰为主,废水进水COcDr较高。随着生产的扩大,水量达到3000一3600m3/d,进水COcDr基本维持在1500一1800mg八J。同时,于当年2月补投30t接种污泥,经过ZOd左右运行,出水正常排放。环境监测数据见表3。表3废水处理效果监测数据汇总监监测项目目(C)氏rrr3〕残残动植物油油氨氮氮SSSSPHHH/////mg/LLL八ng/LLL/mg/LLL/mg/LLL/mg/LLLLL调调调第一天天125333899995.77712000653337.12~7.3777节节节第二天天94444733336.22212999331117.23~7.2999池池池第三天天91333733337.00011333311117.28~7.333总总总平均值值103777788886.33312111432227.12~7.3777沉沉沉第一天天22227770.1111399920007.15~7.2222池池池第二天天2555666011112,11126667,12一88111第第第三天天44448880.11114.55548887.12~7.1666总总总平均值值30007770.11113.5553lll7.12~8.8111去去除率/%%%97.11199.11199.22288.88892.88888水量比预期减少,而污染负荷却相对提高,进水氨氮为10。一120mg/L;同时,生猪血污含有较多的有机氮,在初沉池和兼氧池中水解氨化,增加了氨氮负荷。提高混合液回流比至15。%,加强硝化与反硝化,可以确保氨氮达标。5总结与建议本工程总投资约600万元,其中设备25。万元,土建350万元。占地面积2000mZ,装机容量约270kw,运行功率150kw,运行频率80%。运行费用主要包括电费和管理费用,合计。.60元/m3。另外,工程设计、调试和运行中总结得出如下问题和建议:(l)A池运行负荷为2.8一3.5kgCOcD:/(耐·d),处理效率约40%;O池运行负荷为1一1.2kgCODCr/(m3·d),处理效率约95%。(2)旋转微滤机的采用能有效隔除纤毛类杂物,有效降低污染负荷,可以作为一种借鉴。(3)本工程采用好氧污泥消化,可使污泥减量50写~60%,且减少了沼气和臭味产生。(4)多斗初沉池污泥人工排放相对频繁,而设计未考虑自动控制,因此这是本设计的缺陷。(5)污水系统有较多的臭味产生,有待进一步处理。这一问题在同类废水工艺设计中须加以考虑。(6)目前建设方将微滤机排渣和脱水污泥均送环卫处置,处置费用较高。由于泥渣量较多,且其中毒害物质较少,可以自建堆肥场地或送交专业堆肥单位。注:进出水每天总检数分别为9个和巧个。调试期间发现,初沉池排泥不畅,主要原因是粪便污泥粘度较大,易于堵塞排泥管,污泥上浮较多。解决的办法是,加快污泥排放频率,控制排泥间隔时间2一2.sh为宜,减少污泥淤积浓度和淤积时间,降低排放浓度。初沉池多个泥斗沿程逐个单独排泥,排泥时间控制在8一10min/次,最后一个泥斗排泥浓度最低,可以对污泥泵出口管道进行冲洗。调试期间,出水氨氮为20一35mg/L,略有超标情况。主要原因有两方面:屠宰加工节水措施得当,参考文献北京水环境技术与设备研究中心.三废处理工程技术手册(废水卷).北京:化学工业出版社,2000唐受印,戴友芝.水处理工程师手册.北京:化学工业出版社,2000秦麟源.废水生物处理.上海:同济大学出版社,1989☆电话:[phone]一815-Email:[e-mail]收稿日期:2007一05一3170给水排水vo一33吻.112007