正阳屠宰废水处理

河南枫华集团正阳屠宰场污水处理工程设计方案（初步）新乡市蓝海环保机械有限公司河南省科学院环境工程技术中心2011年11月1枫华集团正阳屠宰场污水处理工程设计方案（初步）1概述1.1企业简介河南枫华集团始建于一九九八年，是在河南枫华种猪改良有限公司基础上成立的农业高科技龙头企业，由加拿大著名侨领、加拿大工商联合会主席、上海交大生命科学院教授、博士生导师、加拿大枫华集团董事长魏冬青先生投资兴建。经过十余年的发展，我集团公司下辖河南枫华种猪改良有限公司、张家港枫华投资管理有限公司、无锡枫华生物科技有限公司、河南枫华生态食品有限公司、河南枫华国际农业食品科技园、驻马店市枫华生态肥业有限公司、正阳澳华养殖有限公司等七家企业和一个生物菌种研究中心、两个工程研究中心，郑州博凯医药科技有限公司为我们的参股公司。经营范围涉及五元杂交配套系种猪的改良繁育与推广，优质种牛的繁育，高效生物有机肥、生物菌肥研制、生产与销售，生猪屠宰及加工，高效农作物良种培育及推广，生态食品的研发与推广等高科技农业的诸多领域，资产总值达28000万元人民币。公司在“以高科技为依托，大力发展循环农业”的发展战略指导下，坚持走循环农业之路，大力支持可持续发展。先后荣获“河南省科技企业”、“河南省外商投资先进企业”、“河南省重点建设龙头企业”等荣誉。其中种猪改良有限公司是中央储备肉活畜储备基地；生态肥业有限公司年产15万吨耐高温2PGPR新型生物有机肥项目申报并获批了国家发改委“高技术产业化项目”。发展经济的同时我们不忘回报社会，先后捐资600多万元回报于社会，为社会发展尽了一份责任，为农业结构调整、增加农民收入及经济发展做出了突出贡献。1.2项目概况为进一步完善公司业务，延长生产加工链条，公司计划在驻马店市正阳县建设年屠宰能力100万头的生猪屠宰场（其中一期工程为30万头/年）。目前项目已获得政府部门的立项批准，屠宰生产车间及相应配套设施已开始建设。为响应国家及地方“新建项目必须三同时”的号召，防治污染，保护环境，配套建设本废水处理工程。2工程设计基本条件2.1废水水量本屠宰场一期工程年屠宰生猪能力30万头，折合每日最大屠宰量为1000头，根据国家环保部颁布的屠宰与肉类加工废水治理工程技术规范的指导数据，结合国内同类企业的经验数据，屠宰一头猪排放废水0.5～0.7m3/头，考虑到屠宰企业的生产特性及待宰存栏量，确定本工程的设计处理能力为700m3/d。2.2废水水质根据国家环保部颁布的屠宰与肉类加工废水治理工程技术规范的指导数据，结合国内同类企业的经验数据，生猪屠宰废水中各种污染物平均浓度为SS：750～1000mg/L、CODcr：1500～2000mg/L、BOD5：750～1000mg/L、NH3-N：50～150mg/L、动植物油：50～200mg/L，pH6.5～7.5，确定本工程的进水水质指标如表2-1。3表2-1工程进水水质指标单位：mg/L项目CODcrBOD5SSNH3-N动植物油pH指标2000100010001502006.5～7.52.3执行标准根据国家环保部颁布的屠宰与肉类加工废水治理工程技术规范，本废水处理后废水需达到肉类加工业水污染排放标准（GB13457-92）中畜类屠宰加工的一级标准的排放要求。具体水质标准如表2-2所示。表2-2畜类屠宰加工废水排放标准单位：mg/L项目CODcrBOD5SSNH3-N动植物油pH指标80306015156～93工程工艺选择3.1屠宰废水特点畜类屠宰废水的主要来源为待宰间的粪便冲洗水、屠宰废水、烫毛废水、内脏清洗水、肉品分割废水等。该废水中主要含有肠胃内容物及粪便、血污、油脂、脏器组织碎体、猪毛、泥沙等，还可能含有多种对人体健康有不利影响的细菌,带有令人不适的血红色和使人厌恶的臭味。此类废水含有大量的大肠杆菌、病菌及高浓度有机物等,此类废水如果直接排放,会严重污染水环境,影响周围居民的身体健康。屠宰废水有如下特点：（1）水量有明显的季节性差异和日时段差异，并且为非连续性排放，因为肉联厂屠宰过程集中在夜间至凌晨，这一时段为排水高4峰期，白天相对较少；（2）废水固体悬浮物含量高（废水中含有大量的血污、油脂、猪毛、肉屑、内脏杂物、未消化的饲料及粪便等污物），还可能含有多种和人体健康有关的细菌，如粪大肠杆菌、葡萄球菌、细菌螺旋体菌、沙门氏菌等；（3）废水有机物含量高，CODcr一般在1500～2000mg/L，有时甚至高达3000mg/L以上，BOD5一般在750～1000mg/L，有时甚至高达1500mg/L以上。3.2工艺设计原则设计时要充分考虑了屠宰废水的悬浮物浓度高、废水的可生化性良好、水量不均匀等特征，并具有以下一些特点：（1）处理过程中分步去除水中的悬浮物质、油脂以及大量溶解性有机污染物；（2）充分利用厌氧生化技术在高浓度有机废水处理上的优势降解有机污染物；（3）采用A/O好氧生化处理，在降解有机物的同时脱氮除磷，保证废水处理系统的稳定性、可靠性和处理效率；（4）处理工艺布置紧凑，流程顺畅，便于运行和管理。（5）屠宰车间、待宰圈、固废堆放场所、污水管路及污水处理站必须做防渗漏措施，确保地下水不受污染。3.3废水处理工艺选择屠宰废水可生化性较好，适合采用生物法处理，但由于废水中悬浮物和油脂含量较高，应在废水进入生化处理之前进行适当的预处理，因此采用物化+生化相结合的处理工艺，处理后的废水可确保达标排放。4工程设计方案4.1废水处理工艺流程本设计方案采用“预处理+气浮+UBF厌氧+好氧生化+消毒”处理工艺，具体废水处理工艺流程见图1（见下页）。5图1废水处理工艺流程图废水气浮油脂回收UBF厌氧达标排放或回用污泥浓缩污泥脱水泥饼外运二沉池好氧生化营养盐调节初沉池加药消毒池格栅储渣池沼气回收沉砂池隔油池64.2工艺描述根据水质情况，屠宰废水中含有大量的毛、内脏残屑和食物残渣等，悬浮物含量高，因此在预处理阶段采用了强化措施保证后续生物处理阶段的稳定运行。废水首先经机械格栅去除粗大的悬浮物（如猪内脏屑、漂浮油脂等），然后进入调节初沉池，沉淀大比重泥砂，浮出油脂，调节均匀水质和水量，为后续处理系统的稳定运行奠定基础。调节初沉池内设预曝气装置，以改善沉淀条件和去除有害气体，防止废水厌氧腐坏。调节初沉池废水由泵提升进入气浮系统，在该系统内，在微小气泡粘附下，主要去除油类物质。经预处理处理后的废水进入UBF厌氧反应器，在大幅度降解有机污染物质的同时，还能产生二次能源——沼气。厌氧出水进入好氧生化系统，污染物得到最终降解，再经过消毒后废水即可达到排放标准外排或回用。调节初沉池、气浮池、UBF厌氧反应器及二沉池的剩余污泥进入污泥浓缩池浓缩后加入絮凝剂，在污泥脱水车间用带式压滤机脱水，干污泥外运处置或用作农肥。污泥浓缩池的上清液、带式压滤机滤网冲洗水和压滤液回流至调节初沉池进行再处理，杜绝产生二次污染。4.3关键技术介绍（1）调节初沉池经格栅去除较大悬浮物的废水进入调节初沉池，该池一方面用来沉淀废水中的泥沙、浮出废水中的油脂，另一方面用来均匀调节水量、水质，保证后续7处理系统的稳定运行。池内设有预曝气装置，预曝气的主要目的是改善沉淀条件和去除有害气体，屠宰废水会有大量比重接近于水的颗粒悬浮物，通过预曝气可使这些微小颗粒物质相互碰撞、粘结产生絮凝作用，使颗粒变大，有利于沉淀分离，同时可把废水中的H2S等有害气体吹脱，防止屠宰废水腐化。（2）气浮气浮法是通过溶气方式产生大量的微气泡，使其与废水中密度接近于水的固体微粒粘附，形成密度小于水的气浮体，在浮力的作用下上浮至水面，从而实现固液分离和油水分离。经过气浮处理，一方面能进一步去除废水中的油脂，另一方面在大幅度去除悬浮物的同时降低废水的COD负荷，为后续生物处理创造有利条件。（3）UBF厌氧本废水处理厌氧工艺采用UBF厌氧技术，它是一种在传统UASB（升流是厌氧污泥床）基础上再开发的新型高效污水处理设备，它改变了传统落后的厌氧发酵工艺，在进水方式、布水系统、搅拌混合、三相分离器的设计上都有独到之处，是高、中、低浓度污水处理工程的理想设备。UBF厌氧反应器具有较高的容积负荷和较短的水力停留时间，处理效率高，运行效果稳定，能卓有成效地降解废水中的有机负荷。不仅污泥产率低，而且可以回收再生能源—沼气，特别适用于可生化性好的高浓度有机废水。（4）好氧生化处理本方案采用以推流搅拌式曝气机为主体的A/O法好氧处理工艺。推流搅拌式曝气机系新乡市蓝海环保机械有限公司的最新专利产品，具有曝气和搅拌双重功能，在曝气的同时，将气、水、泥充分混合并构成循环流模8式。推流搅拌式曝气机运行时，电动机带动螺旋桨旋转，在螺旋桨出口端形成一个低压区，空气通过进气管经进气孔到达螺旋桨出口端，气、水混合并形成微小气泡，达到曝气效果，螺旋桨的转动和空气的冲力，使混合后的气水带动污泥向前流动。与其它好氧曝气设备相比，推流搅拌式曝气机有诸多优点：a、灵活的安装方式（可浮载、可固定）；b、机动的使用配置（可单独使用，也可组合使用）；c、无传统好氧曝气的噪声困扰；d、可随时按需要调节曝气量；e、最简易的维修保养（无需放水）；f、良好的曝气效果。经多个工程实际运行检验，该设备经济、高效、稳定、可靠。（5）消毒由于《肉类加工业水污染排放标准》中的一级排污标准要求大肠杆菌数≤5000个/L，所以经生物处理的废水必须作进一步消毒处理，这个工艺过程有两方面的意义：一是控制大肠杆菌数,使其符合卫生指标要求，二是进一步降低COD物质，使出水满足水质指标要求。与医院污水排放中大肠杆菌数控制标准相比屠宰废水的大肠杆毒指标要求要宽松的多，同时本工艺生化处理中的UBF能有效地灭活大量的致病微生物(包括大肠杆菌)，所以为节省工程投资和日常运行费用，这里的消毒没有采用正规的二氧化氯或液氯消毒，而是采用简单的商品次氯酸钠原液经稀释和废水在接触池混合，停留时间不少于30分种，且控制其有效氯的投加量不少于5mg/L，就能保证出水的大肠杆菌数低于环保标准要求。（6）带式浓缩压榨一体化过滤机带式浓缩压榨一体化过滤机是在传统带式压滤污泥脱水机基础上研发升级的新型污泥絮凝、脱水、压榨一体化装置，在压滤脱水主区域的前端仿照长9网纸机网案作用机理专门设计有高效絮凝、整理及预脱水系统，同时设计划分不同压榨区间，对污泥路线和各阶段压力科学合理配置，从而达到含水率大于99%的污泥直接上机脱水，经处理后泥饼干度大于30%的效果，便于污泥后续无害化处理。4.4处理效果分析流程各工序主要污染物去除效果详见表4-1。表4-1各工序主要污染物去除效果表原水格栅调节初沉气浮UBF厌氧A/O好氧消毒排放标准CODcr（mg/l）2000190016191131452686580去除率（%）5153060855BOD5（mg/l）1000950827595268272630去除率（%）5132855905SS（mg/l）1000950808283142575460去除率（%）51565506055工程设计内容5.1主要土建及构筑物（1）调节初沉池功能：均匀调节水量、水质，沉淀大比重泥砂，脱除有毒气体。设计参数：设计流量30m3/h水力停留时间HRT＝12h10表面负荷ALR=0.21m3/m2·h规格尺寸：6×20×3.8m，有效容积360m3，超高0.3m，砖混，1座（2）厌氧调节池功能：接收气浮出水供厌氧进液。设计参数：设计流量30m3/h水力停留时间HRT＝54min规格尺寸：3×3×3.5m，有效容积27m3，超高0.5m，砖混，2座（3）UBF厌氧反应池功能：利用高效产甲烷菌将大量的有机污染物降解转化为甲烷、二氧化碳、水和新的细胞物质，在降解废水污染负荷的同时回收沼气。设计参数：设计流量30m3/h水力停留时间HRT＝6.7h容积负荷VLR＝3.96kg/m3•d尺寸：4×4×7.0m，有效容积100m3，钢筋砼，2座（4）好氧曝气池功能：通过推流搅拌曝气机向废水中曝气充氧，使好氧菌降解废水中的有机污染负荷。设计参数：设计流量30m3/h水力停留时间HRT＝17h容积