谈屠宰废水处理设施改造工程实例

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[摘要]广东省某实业公司的屠宰场污水处理设施经改造后，采用水解酸化/接触氧化/气浮处理工艺处理屠宰废水。经调试运行，该工艺对屠宰废水的CODcr、BOD5的去除率均在95%以上，对SS及动植物油的去除率均在90%以上，NH3-N的去除率稳定在80%以上，出水水质达到广东省地方标准《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)第二时段二级标准。

[关键词]屠宰废水；水解酸化；接触氧化；气浮

1工程概况

广东省某实业公司旗下拥有两家定点屠宰场，本次废水处理设施改造工程为其中一处屠宰场。屠宰场废水主要来自于待宰栏清洗、车间地面清洗、器具清洗、牲畜冲洗的废水以及屠宰时烫毛、清洗酮体、清洗内脏等过程产生的废水[1-2]，废水中含有油脂、血污、皮毛、内脏碎屑、碎肉、未消化的食物及粪便等，同时携带有大量细菌，水体呈暗红或血红色并伴有腥臭味[3]，是典型的高浓度有机废水[4-6]。该屠宰场废水排放量为500m3/d，处理后的水质须符合广东省地方标准《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)第二时段二级标准限值要求(见表1)。

2原处理工艺

原污水处理设施工艺流程如图1所示，其处理工艺核心为活性污泥法，每日运行16小时，调试运行期间存在以下问题：(1)废水中的皮毛、内脏碎屑、食物残渣等经常堵塞格栅，调节池、厌氧池、曝气池均存有以上杂物。(2)初沉池隔油效果差，增加后续处理工艺有机负荷，影响生化处理效率；低温时池内有较多结块浮油，易导致后续系统结垢堵塞。(3)调节池及厌氧池无搅拌设施，池体容易积淤和堵塞。(4)由于废水氮含量高，缺少单独的脱氮工艺，导致出水氨氮难以达标。(5)曝气池内约一半曝气器出现锈蚀损坏，池内曝气不均，污泥量少，导致好氧处理效果不佳。(6)终沉池为平流式，水力停留时间短，沉淀效果差。(7)出水未采取消毒措施，大肠菌群数难以达标。

3改造后工艺

结合该屠宰场原污水处理设施及用地情况，改造后的工艺流程图如图2所示，将原细格栅改为“粗格栅+回转式格栅”；初沉池改造为隔油沉砂池；原调节池池底增设PVC-U微孔曝气管；原厌氧池分隔为水解酸化池及缺氧池；原曝气池改造为接触氧化池；原终沉池改造为回流池；新建钢结构气浮池及消毒池。改造后设计每日运行时间为20小时，主要构筑物及设备见表2。(1)原污水处理设施只设置一道细人工格栅，进水过程中若不及时进行人工清渣易引起堵塞。因此将原细格栅改为“粗格栅+回转式格栅”，可提高进水杂物的去除效率，降低系统对人工清渣的依赖性。(2)原初沉池改造为隔油沉砂池，可收集、隔除废水中大部分油脂并提高无机沉淀物的去除效果。(3)原调节池池底增设PVC-U微孔曝气管，进行预曝气，防止悬浮物沉积，有效减少因厌氧发酵所产生的臭气，并起到均质、降低水温的作用。(4)原厌氧池大部分区域分隔为水解酸化池，池内悬挂297.0m3组合填料，填充率为63.2%，容积负荷为1.28kgCOD/(m3ꞏd)，并在池内增加潜水搅拌器。酸化菌等微生物以组合填料为载体生长，慢慢形成生物膜。污水进入池内后，在搅拌器作用下快速与池内的悬浮污泥混合，水中的悬浮物、有机物等被网捕截留，悬浮污泥和填料上的水解细菌、酸化细菌将难生物降解的大分子物质分解成易生物降解的小分子物质，提高了污水的可生化性和后续生化处理的效率。(5)原厌氧池分隔小部分区域作为缺氧池。由于原工艺未设置缺氧区进行反硝化作用，无法有效脱氮，故设置缺氧池增设反硝化工艺，形成完整的生物脱氮过程，降低出水氨氮。(6)原曝气池改造成接触氧化池，池内悬挂232.8m3组合填料，填充率为66.7%，容积负荷为1.43kgCOD/(m3ꞏd)，采用盘式微孔曝气器曝气。盘式微孔曝气器其表面布气均匀，充氧利用率高，结合组合填料的丝条能对空气泡起到良好的切割作用，使大气泡分割成小气泡，增大气液接触面积促进氧的传质效率，加快好氧微生物在填料表面附着生长，形成生物膜。利用附着于组合填料生长的生物膜与悬浮生长的活性污泥共同作用，将污水中的有机物等营养物质吸附、分解，从而有效去除污染物。(7)原终沉池改造为回流池，将接触氧化池的出水进行初步固液分离，部分活性污泥经沉降浓缩，回流至缺氧池，回流比为70%~100%。(8)回流池出水仍含有一定的悬浮物，受现场用地限制，若直接采用沉淀，所需沉淀池的体积较大，故采用混凝气浮工艺进行固液分离。在气浮池的接触反应区投加适量的PAC及PAM，污水与药剂充分混合反应后进入分离区进行固液分离。(9)为有效去除水中的细菌，消毒池采用二氧化氯消毒。二氧化氯杀菌能力强，对人体及动物无危害，且对环境不造成二次污染。

4改造后系统调试

按照改造后的工艺流程，在各水池进水后对回转式细格栅、提升泵、罗茨风机、气浮池等关键设备进行单机调试，然后再对各处理单元进行调试。将稀释后的屠宰废水(COD浓度约为700mg/L)分别注入水解酸化池、缺氧池及接触氧化池。接种污泥取自该企业另一处屠宰场污水处理设施的脱水污泥(含水率约80%)，水解酸化池、缺氧池及接触氧化池接种污泥量分别为各有效容积的8%。污泥投加后，生物处理系统按照设计水位条件运行，水解酸化池内的潜水搅拌器持续开启，接触氧化池连续闷曝7日，回流池污泥全部回流，闷曝期间生物处理系统不进水。经观察，当池内填料挂膜状况良好时，污水处理系统即可开始逐步进水，让微生物逐步适应，直至正常连续进水。由于屠宰废水生化性好，且氮、磷等营养物质较为丰富，在微生物驯化过程中只需定期投加少量营养物质以平衡碳、氮、磷的比例，以促进微生物快速生长与挂膜。经过约90日的连续进水，污水处理系统出水透明、微黄、无异味。

5改造后系统运行情况

该屠宰废水改造项目于2018年6月完成调试，根据2018年6~10月每周对各处理单元出水监测数据的平均值列表分析(见表3)可知，改造后的系统运行稳定，出水水质符合广东省地方标准《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)第二时段二级标准限值要求。该项目于2018年12月通过验收，并于次年根据当地环保部门要求于污水排放口安装COD及氨氮在线监测仪，至今在线监测仪显示出水COD均小于100mg/L、氨氮均小于15mg/L。

6运行费用

经改造后，该污水处理系统电费为0.87元/m3，药剂费为0.24元/m3，人工费为0.4元/m3，栅渣及污泥处置费0.5/m3；不含维修费、折旧费、企业管理费等，则直接运行费用为2.01元/m3废水。

7结论

屠宰废水经格栅及隔油沉砂池预处理后，能有效去除污水中大部分悬浮物、油脂等，确保系统不发生结垢及堵塞现象，减轻后段生物处理负荷。改造后的水解酸化池及接触氧化池耐冲击负荷，处理效果稳定。增设缺氧池提高了氨氮的去除效率，确保出水水质稳定。改造后的处理工艺搭配合理、布局紧凑、管理方便，即使进水出现负荷较高的情况，系统仍能保持良好的处理效果，对COD、BOD5的去除率均在95%以上，对SS及动植物油的去除率均在90%以上，氨氮的去除率稳定在80%以上，各项出水指标均符合排放标准要求。

参考文献

[1]程婷，陈晨，戴友芝，等．水解酸化/三级生物接触氧化工艺处理屠宰废水[J]．中国给排水，2012，28(24)：67-70．

[2]邱梅，杨文苏，韩会锋．曝气生物滤池处理屠宰废水工程实例[J]．给水排水，2013，39(增刊)：382-385．

[3]果婷，杨平，王红磊．屠宰废水处理工程设计及调试[J]．环境工程，2008，26(5)：70-71．

[4]闵炳华．射阳县生猪屠宰场的环境现状及治理对策措施[J]．污染防治技术，2010，23(1)：78-79．

[5]周江，李新红，余承烈．生猪屠宰企业生产废水处理工程实例[J]．工业用水与废水，2008，39(6)：88-90．

[6]潘登，王娟，王新冀，等．屠宰浮水处理工程实践与工艺探讨[J]．环境工程，2013，31(4)：63-65．

作者：林康理 单位：广东平恒环保科技有限公司