水解酸化O生物吸附再生O接触氧化工艺处理屠宰废水

水解酸化Ο生物吸附再生Ο接触氧化工艺处理屠宰废水
李景杰　李朝晖
提要　介绍了水解酸化Ο生物吸附再生Ο接触氧化工艺处理屠宰废水的工程应用实例。

经过一年多的实际运行表明,该工艺在进水COD为1500～4000mg/L的条件下,COD去除率达95%以上,处理后水质达到设计要求。

关键词　屠宰废水　水解酸化　生物吸附再生　接触氧化　工程应用
深圳市食品总公司肉联厂位于深圳罗湖清水河仓库区,是深圳市的大型肉联厂之一,生产规模为日宰生猪1700头。

随着该厂屠宰量的扩大,其生产废水量也随之增加,工厂原有的一套500m3/d废水处理系统无法满足目前水量和水质的要求。

为了提高处理能力,改善出水水质,废水处理扩改工程于1999年7月进行建设,设计总处理量为1400m3/d, 2000年7月完成并投产,2001年1月通过环保验收,废水经处理达到当地环保要求,即p H=6～9, BOD≤60mg/L,COD≤130mg/L,SS≤150mg/L。

经过一年多的运行,该废水处理扩改工程处理效果稳定,出水水质优于设计要求。

1　废水来源与性质
进入废水处理系统的废水主要来自各屠宰车间,包括猪屠宰废水、宰牛羊废水、圈栏冲洗废水、洗车场废水等,并预留了三鸟(禽类)屠宰废水的处理,肉类加工综合废水是上述废水的混合废水。

肉类加工综合废水具有以下特点:①水质、水量在一天内的变化较大。

因肉联厂屠宰过程集中在夜间至凌晨,这一时段为排水高峰期,白天相对较少;②有机污染物含量高。

废水主要成分有动物血污、油脂、粪便、内脏残屑和无机盐类等,COD一般在1500～4000 mg/L,最高时达6000mg/L;③可生化性较好, BOD/COD大于016;④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。

2　废水处理工艺
211　工艺流程
新扩改废水处理工程采用水解酸化Ο生物吸附再生Ο接触氧化Ο气浮组合工艺,处理流程分为A段和B段,A段采用吸附再生活性污泥法,B段采用接触氧化法。

由于废水COD、悬浮物等污染物浓度高,因此在A段前加强了预处理,设置了格栅、转筛、初沉以及水解酸化处理单元,在B段处理之后,应厂方要求为进一步提高出水水质,使处理出水回用于洗车、冲地等,采用气浮工艺保证出水水质。

工艺流程见图1。

图1　处理工艺流程
212　工艺特点
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。

原水由粗格栅、转耙式机械细格栅拦截漂浮物,大的杂物如残留的动物内脏等,再通过旋转式机械细格栅去除毛、渣等悬浮物。

剩下未充分去除的悬浮物再经初沉池沉淀,出水进入水解酸化池。

对悬浮物的充分去除可防止堵塞水解池布水系统。

水解酸化池由兼性菌在缺氧或厌氧条件下进行厌氧反应过程中的水解和酸化阶段,这一阶段控制DO小于012mg/L,停留时间10h,提高废水的可生化性,并去除一部分COD和SS。

好氧生物处理阶段由A,B二段串联的生物处理工艺组成,A段采用吸附再生活性污泥法,B段采
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用接触氧化法,是AB法的一种组合工艺。

A段在好氧或兼氧条件下高负荷运行,曝气池由分建的吸附池和再生池组成,吸附池DO值控制在012～017 mg/L,水力停留时间短,污泥产率较高,可在短时间内泥水充分混合,利用污泥的絮凝和吸附作用迅速去除大量的有机物,泥水混合液进入中间沉淀池,沉淀池的污泥回流至再生池,在再生池经过曝气后,降解所吸附的有机污染物使污泥恢复活性,重新回到吸附池进行吸附过程。

吸附池和再生池均采用射流曝气方式,具有节省能耗、氧利用率高、无噪音、运行管理方便的优点。

A段以絮凝、吸附作用为主导作用去除废水中非溶解性有机物如悬浮物质、胶体物质的效率高,因而对冲击负荷的敏感性较小,去除效果稳定。

原水的浓度变化在A段得到明显的缓冲,B段只有较低的、稳定的污染负荷,污染物和有毒物质的冲击不再影响B段,从而保证了净化效果。

当要求脱氮时,通过调节A段的BOD去除率,能使反硝化所需的BOD/N比值得到优化调节。

B段接触氧化池采用低负荷曝气运行方式,且水力停留时间较长,DO值控制在215～3.5mg/L。

此AB二段组合工艺优点是A段负荷高,污泥絮体具有较强的吸附能力和良好的沉降性能(SV I 约为40～50mL/g),抗冲击负荷能力很强,对有毒物质的影响具有很大的缓冲作用,特别适于处理浓度较高、水质水量变化较大的废水。

但产泥量较高,需采取相应的污泥处理措施。

B段二沉池出水中的少量难沉降的脱落生物膜通过气浮处理进一步去除,以提高出水水质。

污泥浓缩池受纳初沉池、水解池、中间沉淀池、二沉池的剩余污泥和气浮池的浮渣,形成混合污泥,浓缩后再经脱水处理,改造后污泥脱水系统利用带式压滤机替代原有的板框式压滤机,使劳动强度大大降低,并且使污泥处理能力增加。

AB流程遵循了以下两条基本原理1:①与单段系统相比,A段和B段的回流系统严格分开,微生物群体完全隔开的两段系统能取得更佳和更稳定的处理效果;②对于一个连续工作的A段,由外界连续不断地接种具有很强繁殖能力和抗环境变化能力的短世代原核微生物,大大提高了处理工艺的稳定性。

3　废水处理设施的主要工艺参数
311　格栅井
由原集水井改造,L×B×H=4125m×018m ×1157m,采用原有设备,在人工粗格栅后设1台RA G型转耙式自动机械细格栅,功率0155kW,栅距3mm。

312　集水池
由原有抽水间改造,L×B×H=5112m×3m ×3165m,有效水深213m。

屠宰废水间歇排放,集水池可汇集厂区的废水、污泥脱水的压滤水和污泥浓缩池的上清液再由泵提升至调节池。

集水池上建提升泵房,泵房原有2台液下式废水提升泵,Q=75 m3/h,H=10m,N=3kW,扩改后新增1台100YW80-10-4型液下式提升泵,Q=80m3/h, H=10m,N=4kW,当厂区废水量大时则启动一大一小2台泵抽水,水量不大时,1台泵可满足使用要求。

313　调节池
由原曝气调节池改造而成,对废水均质均量,L ×B×H=11145m×9145m×5m,有效水深414 m,水力停留时间8h。

改造后取消池内原有的预曝气系统。

调节池进口处原有网筒直径800mm的回转式机械格栅(转筛)1台,扩改后新增1台网筒直径1000mm的RF G1018回转式机械格栅,转速40 r/min,栅缝尺寸1mm,处理能力150m3/h,功率111kW。

转筛网格用回用水冲洗。

集水池废水由泵提升经转筛去除水中细小的毛、渣等悬浮物后进入调节池。

调节池投WQ60-13-4型潜水提升泵2台,1用1备,单台性能参数为Q=60m3/h,H= 13m,N=4kW,采用液位和手动控制,将废水提升至初沉池。

潜污泵配套自耦装置。

进入初沉池的管道安装1台LD G型电磁流量计读取进水流量。

314　初沉池
初沉池采用1座平流式沉淀池,平面尺寸L×B=1714m×21975m,有效水深315m,表面负荷1116m3/(m2・h),泥斗容积76m3。

沉淀时间3h。

池面用1台XB-29-1型行走撇渣吸泥机撇渣排泥,撇渣吸泥机浮渣挡刮板撇除池面浮渣,底部用潜污泵来回移动吸除泥斗污泥,浮渣和污泥通过高位的污泥槽排入污泥浓缩池。

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315　水解酸化池
水解酸化池1座,L×B×H=1714m×6125 m×618m,有效水深611m,水力停留时间10h。

中间进水槽将池面分为2格,槽内由支管通向池底均匀布水,池内设组合填料用于微生物挂膜,填料高3m。

为防池底污泥沉积,底部分配3根排泥管重力排泥,通过阀门控制可兼作二沉池污泥回流管用。

316　A段
A段生物处理单元包括生物吸附池、污泥再生池、中间沉淀池,设计污泥回流比100%。

31611　吸附池
吸附池分为2池,每池L×B×H=3175m×115m×613m,有效水深518m,水力停留时间30 min,设计DO值012～017mg/L,容积负荷14kg BOD/(m3・d)。

每池采用1台JA35-100型潜水射流曝气机曝气,Q=80m3/h,H=13m,N=515kW。

31612　污泥再生池
污泥再生池1座,L×B×H=717m×319m ×613m,有效水深519m,设计DO值1～2mg/L。

采用3台干式射流泵曝气充氧,使污泥恢复活性后回流至吸附池。

射流泵型号为150WL145-10-715,2用1备,单机性能参数Q=100m3/h,H=10 m,N=715kW。

实际运行过程中为了调整供气量,将其中的1台更换成100WL70-12-515型,Q= 70m3/h,H=10m,N=515kW。

31613　中间沉淀池
竖流式沉淀池1座,中心进水,周边出水,平面尺寸L×B=717m×717m。

表面负荷1101m3/ (m2・h),沉淀区有效水深316m,废水沉淀时间118 h。

污泥斗容积4217m3。

设2台100WL70-15-715型离心泵,通过阀门控制排除剩余污泥和向再生池回流污泥,单机性能参数Q=60m3/h,H=15 m,N=715kW,回流污泥时兼有射流曝气向再生池充氧的作用。

317　B段
B段生物处理单元包括接触氧化池和二沉池。

31711　接触氧化池
分为2池,并列运行,每池尺寸L×B×H= 13145m×416m×515m,有效水深5m,容积负荷015kgBOD/(m3・d),停留时间10h,设计DO值215～315mg/L,池内设组合填料,高度3m,池底均布穿孔不锈钢管曝气,采用TSC-100型罗茨鼓风机曝气,2用1备,风量Q=614m3/min,功率N=11 kW,气水比为12∶1。

31712　二沉池
圆形辐流式,1座,中心进水,周边出水。

! 1014m×418m,表面负荷0170m3/(m2・h),沉淀区有效水深3m,停留时间4h,污泥斗容积1211m3。

剩余污泥用65WL60-13-4型离心泵排除,单台性能参数Q=60m3/h,H=13m,N=4kW。

采用GZG-1014周边传动刮泥机刮泥,N=0155kW,池底由刮板将污泥集中,池面少量上浮污泥用挡板刮入排渣口。

318　气浮池
气浮池采用钢筋混凝土结构,L×B×H=5m ×215m×211m,有效深度117m。

处理水量60 m3/h。

溶气泵50DL12-1215×5,N=515kW,Q =1216m3/h。

溶气罐!017m,高度3m,罐内装填料增加气水接触面积。

空压机Z-012/101台,可与污泥脱水机共用。

刮渣机ZW-25,N=111kW。

气浮反应区投加液体PAC,混合区安装8个释放器。

319　污泥处理单元
31911　污泥浓缩池
间歇式重力浓缩池1座,L×B×H=317m×317m×413m,有效水深319m。

池中心进泥。

经浓缩后污泥含水率95%,由污泥输送泵输送到污泥脱水机脱水。

污泥浓缩池上清液返回集水池。

31912　污泥脱水系统
污泥脱水系统包括BSD带式压滤机1台、G50 -1污泥输送泵2台(1用1备),Q=217～816 m3/h、S1218溶药搅拌装置1套、KCB3313型药液输送泵2台(1用1备)、J T-80静态混合器4个、D K1000集中电柜1座和空压机1台(与气浮系统共用),处理能力6m3/h,总功率10kW。

高分子絮凝剂在静态混合器中与被输送的污泥均匀混合,形成絮体后,压滤脱水。

脱水滤饼含水率75%～80%,外运作为花肥,压滤水返回集水池。

3110　设备间、化验室
两层框架结构,平面尺寸为11m×818m。

一
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层为设备间,设置气浮池和气浮系统、污泥浓缩池、鼓风机、二沉池剩余污泥泵、脱水机污泥输送泵等;二层设化验室、脱水机房、总控电柜室和值班室。

值班人员在二层监控整个废水处理系统的运转情况,各设备采用总控室和现场两地开停。

4　运行情况和处理效果
该工程于2000年7月建成后进行工艺调试,使出水达标排放。

由于肉联厂废水具备培养活性污泥所需的菌种和营养物,因此调试阶段采用同步培养驯化活性污泥的方式,并把试运行阶段融于调试阶段的中后期进行,以确定最佳的运行条件。

在污水站化验室配备COD消解仪、溶氧仪等仪器设备,每天同步监测DO、SV、SV I、COD并控制污泥回流量和剩余污泥排放量。

调试初期,曝气时产生大量泡沫,但经过20d的培养,曝气池污泥生长良好时,此时A段吸附池SV达35%,泡沫逐渐下降。

深圳市环保局于2001年1月对该工程进行环保验收,各项监测结果见表1。

表1　2001年1月出水水质监测结果
项目COD/mg/L BOD/mg/L SS/mg/L
第1次641227
第2次802130
第3次963112
此后经过连续一年的运行结果表明,出水水质稳定并优于设计要求。

深圳市环境保护监测站对废水的监测结果见表2。

表2　2001年4月～10月出水水质监测结果项目p H COD/mg/L BOD/mg/L SS/mg/L
2001047166851352
2001067151783458
2001077163612018
200108715880734
2001097137501616
200110715453934
排放标准6～913060150
5　主要技术经济指标
该扩改工程为满足肉联厂以后生产规模的扩大,设计总处理水量为1400m3/d,其中400m3/d 经水解酸化池后分流至原第二期废水处理系统,新扩建部分处理规模为1000m3/d。

改造坚持节省用地、充分利用原有建构筑物的原则,占地总面积788 m2,构筑物占地面积67312m2,利用率达86%。

工程总投资450万元,日常运行费用为1160元/m3。

6　结语
(1)采用水解酸化Ο吸附再生Ο接触氧化组合工艺处理屠宰废水,经过1年多的运行实践证明,处理系统在COD长期超负荷运行条件下,能保持稳定的处理效果,COD去除率大于95%,出水水质优于设计要求,并可达到一般工业回用水标准。

(2)在生物处理前对屠宰废水加强预处理措施去除毛、渣等悬浮物,可以保障设备的正常运转和后续生物处理系统的稳定运行。

由于在调试初期出现部分设备故障率高而影响系统的稳定性,因此设备运转情况良好对于保证废水处理系统的正常运行是十分重要的。

运行过程中监测COD,DO和SV等各项指标有助于运行参数的控制和调整。

(3)为保证废水处理的顺利进行,工程改造坚持废水、污泥同步处理的原则。

如果污泥不及时处理,废水处理系统将难以发挥处理作用,最终影响出水水质。

(4)A段吸附再生池充分利用原废水中的微生物,不断繁殖,以污泥的絮凝吸附作用为主,生物降解为辅,抗冲击负荷,适应性强。

A段对悬浮性和胶体有机物的较彻底去除,使整个工艺中以非生物降解的途径去除的COD量大大提高。

然后再通过B 段接触氧化法低负荷曝气处理,使出水达标。

A段和B段有独自的污泥回流系统,因此两段有各自独特的微生物群体,处理效果稳定。

(5)射流曝气工艺在A段的应用提高了氧利用率,可降低运行和投资费用。

致谢:本工程调试期间得到了广东省环境保护工程设计院的刘奕玲、赵晓明和深圳市肉联厂的苏辉能、王琼瑶等人的大力帮助,在此向他们表示诚挚谢意。

]作者通讯处:510115广州市回龙路增沙街20号
广州市环境保护工程设计院
　电话:(020)83352036
　E2mail:celjj@21cn1com
　收稿日期:2002Ο1Ο29
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WATER &WASTEWATER ENGINEERING
Vol 128No 18August 2002
Abstract :This paper describes a new algorithm of network simplification.It has some advantages that it can adapt many kinds of topology network ,get accurate result and determine the extent of network sim plification.The precision satisfies the requirement of network calculation by comparing the model of network sim plification before and after.We realize the algorithm ;so build the stabilized foundation of real 2time optimal dispatch in water supply system.
T reatment of Slaughtering W astew ater by H ydrolysis 2Acidif ication and Biological Adsorption 2R egeneration and
Contact Oxid ation Process L i Jingjie et al (38)
……………………………………………………………………………Abstract :A practical example of slaughtering wastewater treatment was presented.This is a com posite method of hydrolysis acidification ,biological adsorption 2regeneration and biological contact oxidation processes.The results of oper 2ation more than one year show that COD removal excess 95%was obtained under condition of inlet COD in ran ge of 1500～4000mg/L.The effluent is quite enough to meet the desired design demand.Fire W ater System Design for the N anjing International Exhibition Center W ang Zhidong et al (49)
…………………………Abstract :This project involves fire water system design for exhibition halls with wide area and large spaces.S ome system compositions were compared and screened.The working status and main design parameters in deluge system are presented and the arrangement of underground hydrant ,the construction and check out of this project are described.E conomic Analysis of Integral Membrane Bio 2R eactor for W astew ater T reatment Fu W anxia et al (53)
……………………Abstract :On the basis of investigation and data obtained in trail run of practical facility ,the basic investment ,land purchase expenses ,operating fee ,water saving profits and the time of investment reclaiming of Integral Membrane Bio 2Reactor (IMBR )are discussed.It is concluded that in case of so 2called intermediate water treatment (wastewater reuse )IMBR will be very predominate with general advantages in technical management and economic profits.Pipeline System Design for W ater P aradise Tang Y uanchang (56)
………………………………………………………………Abstract :For the project of so called water paradise ,the children swimming and playing pools ,water fountain ,music spring ,massage pool ,bubble bed ,ocean wave basin ,swimming pool ,scenery water fall ,circulating flume and water sliding board are usually included.Water supply and discharge pipelines shall be the key in design.Reasonable design will be low investment and low operating expenses.The pipelines could be designed into parallel ,series or hybrid.In this paper the hybrid design is discussed emphatically.On Improvement of Cooling Tow er in the Industrial Circulating W ater System Kong Xiuqin et al (61)
………………………Abstract :The regular renovation of industrial cooling tower has to be carried out to kee p the cooling performance.Research was conducted on the a ppreciation 2method of the improved effect ,the method and procedure of the heating power ’s test and the calculation of the data etc.after the renovation.The D 2value ,a differential value of cooling capac 2ities after and before the renovation ,was put forward as the judgment 2standard to the cooling tower improvement.It is necessary to adopt the approximation 2method for calculation ,but the amendment of them must be made before usin g the Equation of the Thermodynamic.Advances of TiO 2Photo 2C atalyzed R eactor for W astew ater T reatment Xie Yif ei et al (63)
……………………………………Abstract :Because the TiO 2is stable chemically ,toxicity free ,insoluble in water ,high effective and low cost ,the TiO 2Photo 2Catalyzed reactor ,one of the advanced oxidation processes (AOP ),is predominant to the conventional pro 2cesses to treat wastewater containing non 2degradable organic substances such as benzene series and organ chlorine com 2pounds.This reactor enhanced by both the activities of catalysts and the photo 2accelerations is very indeed to research and develop as a heavy hotspot in field of wastewater treatment.The recent advances in researchin g this kind of devices are reviewed.Intelligential Control System Design of W astew ater Discharge Pumping Station L iu Hengwen (71)
……………………………Abstract :The configuration ,structure and performance of the frequency based intelligential control system of a wastewater discharge pumping station in tourist city ,Hangzhou ,are presented including the hardware and software design and information communication to carry out specified tasks.Advances on Extra 2Cellular Bio 2Polymeric Flocculants Jiang Feng et al (83)
……………………………………………………Abstract :This work summarizes the study and application of extra 2cellular bio 2polymeric flocculants (EBFs )secreted by microorganisms all 2sided.It also reviews the development of EBF research and applications.Aspects dis 2cussed include a comparison of the chemical and biological flocculating agents ,isolation ,culture conditions of EBF 2pro 2ducing microorganisms ,class ,the chemical com ponent and structure mechanisms of flocculation of EBFs ,the role of physico 2chemical factors in the flocculating activity and the research on genetics in detail.。