厌氧处理含动植物油废水的设计和运行

厌氧处理工艺采用 ＵＡＳＢ， 但考虑到含油脂和 蛋白质较高的废水， 因为蛋白质和油脂浓度较高， 生 物降解速度慢， 油脂易造成污泥漂浮流失， 长链脂肪 酸对生物有抑制作用〔３， ４〕， 难以培养出颗粒污泥， 按 絮状污泥设计。但 ＵＡＳＢ 设计负荷较高， ＣＯＤＣｒ 容积 负荷 ４．５ ｋｇ ／（ ｍ３·ｄ） ， 水力负荷 ０．２８ ｍ３ ／（ ｍ２·ｈ） ， 以期 调试时培养出颗粒污泥。
好氧处理采用循环式活性污泥法（ ＣＡＳＳ） ， 因出 水排入市政管网， 要求不高， 设计 ＢＯＤ５ 污泥负荷较 高〔０．２１ ｋｇ ／（ ｋｇ·ｄ） 〕， 设计兼顾单独处理屠宰废 水 ， 水力停留时间为 １４ ｈ。
废水处理主要设施见表 ２。
表 ２ 废水处理主要设施
名称
规格
工艺参数 设备名称规格
格栅水泵间 １ 座
表 ４ 沼气处理主要设施
设备名称
数量
规格
工艺参数
水封罐
６ Ｄ １．Βιβλιοθήκη Baidu ｍ×３．１ ｍ
气水分离器
１ Ｄ １．２ ｍ×２．２ ｍ
气速 ０．１ ｍ ／ｓ
脱硫塔
２
再生水槽 ／空压机 １ ／１
Ｄ １．６ ｍ×７．８ ｍ Ｄ １．０ ｍ×１．５ ｍ
气速 ０．０５ ｍ ／ｓ
流量 ０．０８ ｍ３ ／ｍｉｎ， 压力 ０．７ ＭＰａ
污泥浓缩脱水间 １间
１４．４
ｍ ×８．７ ４．９ ｍ
ｍ×
ＨＲＴ
１２．０
ｈ
浓缩脱水一体机 ＮＤＹ－ ２０００ １ 套
污泥贮存间 １ 间
９．６ ｍ×８．７ ｍ× ４．９ ｍ
ＨＲＴ ７２．０ ｈ
带式输送机 ＤＳ５００ ２台
３．３ 沼气处理设施 为避免对食品加工区的影响， 设计有沼气脱硫装
置。由于场地、安全、投资的限制， 取消了沼气柜， 以浮 子限压阀平衡系统压力。沼气处理主要设施见表 ４。
１ ８９８ ￣ ２ ５６４ １ ６２２ ￣ ３ ４７０ １ ６０１ ￣ ３ ３９４ １ ８２０ ￣ ３ ５２８
表 ５ 工程废水处理效果
ＣＯＤＣｒ ／ （ ｇ·Ｌ－１）
ＳＳ ／（ ｍｇ·Ｌ－１）
油 ／ （ ｍｇ·Ｌ－１）
１１．８０ ￣ １９．１０
１ １０５ ￣ １ ９３０
１１．０ ￣ ４９．０
１．８０ ￣ ２．６０
１ ７２４ ￣ ２ ２９０
３４１．０ ￣ ４９０．０
４．５０ ￣ １０．０
３１０ ￣ ５１０
２６．０ ￣ ４５．０
１０．０ ｍ×３．０ ｍ ×４．０ ｍ
ＨＲＴ １０．５ ｈ
机械格栅 Ｂ５００ｅ５ ２台
旋流沉砂器 １ 台 Ｄ １．６ ｍ×５．７５ ｍ Ｑ １２５ ｍ ／ｈ
隔油沉淀池 １ 座
２２．３ ｍ×６．０ ｍ× ４．２ ｍ
ＨＲＴ ３．０ ｈ
撇油刮泥机 ＣＧ－ １０Ａ １ 台
调节池 １ 座
２５．０
ｍ ×２０．０ ５．０ ｍ
污水水质和设计出水指标见表 １。 ２ 工艺流程
将大豆蛋白和屠宰废水混和处理， 主要考虑均 衡生物处理系统基质类型， 降低油脂和长链脂肪酸 的影响〔１〕； 优化厌氧系统工艺设计及参数〔２〕； 避免重 复建设， 降低投资， 方便管理； 污染负荷集中于厌氧
表 １ 污水水质和设计出水指标
项目
ＣＯＤＣｒ ／ ＢＯＤ５ ／ ＳＳ ／ 油脂 ／ ＮＨ３ － Ｎ ／ （ ｍｇ·Ｌ－１） （ ｍｇ·Ｌ－１） （ ｍｇ·Ｌ－１） （ ｍｇ·Ｌ－１） （ ｍｇ·Ｌ－１）
５．５ ｍ×３．０ ｍ× ４．５ ｍ
ＨＲＴ
０．６５
ｈ
潜污泵 １００ＷＱ１５０－ １５－ １１ ３ 台
３．２ 污泥处理设施 隔油沉淀池排出的污泥， 由污泥贮池打入厢式
压滤机脱水。生物污泥含水率较高， 为节约占地面 积、节省投资、便于操作， 采用浓缩脱水一体机， 进行 生物污泥浓缩脱水〔５〕。
污泥处理主要设施见表 ３。
图 １ 含动植物油废水处理工艺流程
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工业水处理 ２００６ － ０８， ２６（ ８）
３ 工艺设计 ３．１ 废水处理设施
预处理去除对厌氧生物处理有影响的悬浮物和 油。大豆蛋白废水无大颗粒悬浮物， 油脂浓度不高， 仅做沉淀处理。屠宰废水大块杂物、稻壳、猪毛较多， 油脂浓度较高， 预处理包括两级格栅与捞渣池、旋流 除砂器、隔油沉淀池。
河南双汇实业集团公司污水处理站， 主要处理 大豆蛋白厂和屠宰厂废水。该工程日处理废水 ４ ０００ ｍ３、 污 泥 ３００ ｍ３、沼 气 ６ ０００ ｍ３， 总 投 资 ９４７ 万 元 ， 占 地 面积 ６ ００６ ｍ２。
大豆蛋白废水 １ ０００ ｍ３ ／ｄ， 来源于备料、分离和 浓缩生产工段， 包含溶解性和非溶解性低聚糖、乳清 蛋白、脂肪酸和无机盐， 属于高浓度的有机污水。屠 宰废水 ３ ０００ ｍ３ ／ｄ， 含有较多的 血 污 、毛 皮 、碎 肉 杂 骨、废弃内脏、油脂、未消化的食物及粪便等污染物。 １ 污水水质和设计出水指标
第 ２６ 卷第 ８ 期 ２００６ 年 ８ 月
工业水处理 Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｗａｔｅｒ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
Ｖｏｌ．２６ Ｎｏ．８ Ａｕｇ， ２００６
厌氧处理含动植物油废水的设计和运行
曾科 １， 于鲁冀 １， 孟凡超 ２， 刘士军 ２
（ １． 郑州大学环境与水利学院， 河南 郑州 ４５０００２； ２． 河南双汇实业集团公司， 河南 漯河 ４６２０００）
ｍ×
ＨＲＴ １２．０
ｈ
潜水推流器 ＤＱＴ０４０ ３台
提升加热间 １ 座
１０．８ ｍ×４．２ ｍ× １６．０ ｍ
ＨＲＴ ０．３５ ｈ
电动调节阀 ＺＡＺＮ－ １６ １ 台
厌氧反应池
２
座
３０．５
ｍ ×１０．６ ９．３ ｍ
ｍ×
ＣＯＤ ４．５ ｋｇ ／（ ｍ３·ｄ）
冲壳水泵 ＩＳＧ６５－ １２５ １ 台
好氧反应池
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经验交流
工业水处理 ２００６ － ０８， ２６（ ８）
４．２ 运行结果 工 程 于 ２００４ 年 ５ 月—２００５ 年 ５ 月 试 运 行 ，
２００５ 年 ７ 月验收， 实际处理效果见表 ５。
项目 蛋白废水 屠宰废水 提升加热间 厌氧出水 处理出水
水量 ／ （ ｍ３·ｄ－１） ７９８ ￣ ９６４
［ 摘要］ 介绍了大豆蛋白废水和屠宰废水的水质和性质特征， 分析了污水、污泥、沼气工艺设计和工程的调试运 行状况。实践表明大豆蛋白和屠宰废水混和处理， 利于均衡生物处理系统营养， 降低油脂和长链脂肪酸的影响， 优化 厌氧系统工艺设计及参数， 使 ＣＯＤ 总去除率达 ９５．０％以上； 尽快从间歇进水变为连续进水， 利于 基 质 和 污 泥 的 混 和 接触， 可促进油脂和脂肪酸的降解， 防止油和脂肪酸的积累。
Ａｂｓ ｔｒａ ｃｔ： Ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｗａｔｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ ｖｏｌｕｍｅｓ ｏｆ ｓｏｙｂｅａｎ ｐｒｏｔｅｉｎ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ａｎｄ ｂｕｔｃｈｅｒ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ． Ｔｈｅ ｄｅｂｕｇｇｉｎｇ ａｎｄ ｒｕｎｎｉｎｇ ｓｉｔｕａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｏｆ ｅｆｆｌｕｅｎｔ， ｓｌｕｄｇｅ ａｎｄ ｍｅｔｈａｎｅ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ． Ｉｔ ｉｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｂｙ ｐｒａｃｔｉｃｅ ｔｈａｔ ｍｉｘｉｎｇ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｉｓ ｇｏｏｄ ｆｏｒ ｂａｌａｎｃｉｎｇ ｔｈｅ ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ ｏｆ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ， ｄｅｃｒｅａｓｉｎｇ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｏｉｌ， ｆａｔ ａｎｄ ｌｏｎｇ－ｃｈａｉｎｅｄ ｆａｔｔｙ ａｃｉｄ ａｎｄ ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ａｎａｅｒｏｂｉｃ ｓｙｓｔｅｍｄｅｓｉｇｎ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ｃａｓｅ， ｔｈｅ ＣＯＤ ｇｅｎｅｒａｌ ｒｅｍｏｖａｌ ｒａｔｅ ｃａｎ ｂｅ ｏｖｅｒ ９５．０％ ａｎｄ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｍｉｔｔｅｎｔ ｗａｔｅｒ ｉｎｆｌｕｅｎｔ ｃａｎ ｂｅｃｏｍｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｒｕｎｎｉｎｇａｓ ｓｏｏｎ ａｓ ｐｏｓｓｉｂｌｅ． Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ， ｉｔ ｉｓ ｇｏｏｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｍｉｘｉｎｇｃｏｎｔａｃｔ ｏｆｍａｔｒｉｃｅｓ ａｎｄ ｓｌｕｄｇｅ， ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｎｇ ｔｈｅ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｏｆ ｏｉｌ， ｆａｔ ａｎｄ ｆａｔｔｙ ｃｉｄ ａｎｄ ｐｒｅｖｅｎｔｉｎｇ ｔｈｅ ｏｉｌ ａｎｄ ｆａｔｔｙ ａｃｉｄ ｆｒｏｍ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ． Ｋｅ ｙ ｗｏｒｄｓ ： ｏｉｌ－ｂｅａｒｉｎｇ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ； ａｎａｅｒｏｂｉｃ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ； ｍｅｔｈａｎｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
曾科， 等： 厌氧处理含动植物油废水的设计和运行
表 ３ 污泥处理主要设施
名称
规格
工艺参数 设备名称规格
螺旋压榨机
３．０ ｋＷ
Ｌ２．６ ｍ
螺旋压榨机 ＬＹＺ３００ １ 套
砂水分离器
０．３７ ｋＷ
Ｑ ５４ ｍ３ ／ｈ
砂水分离器 ＬＳＳＦ－ ２６０ １ 台
滤渣槽 ２ 台
１．５ ｍ×１．０ ｍ× ０．６ ｍ
Ｚｅｎｇ Ｋｅ１， Ｙｕ Ｌｕｊｉ１， Ｍｅｎｇ Ｆａｎｃｈａｏ２， Ｌｉｕ Ｓｈｉｊｕｎ２ （ １． Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ａｎｄ Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ， Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５０００２， Ｃｈｉｎａ；
２． Ｈｅｎａｎ Ｓｈｉｎｅｗａｙ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．， Ｌｕｏｈｅ ４６２０００， Ｃｈｉｎａ）
１
座
３１．５
ｍ ×１７．５ ５．５ ｍ
ｍ×
ＨＲＴ
１４．０
ｈ
滗水器 ＸＥＦ－ ３５０ ４台
鼓风机房 １ 座
１３．２ ｍ×６．６ ｍ× ４．５ ｍ
４ ×２２ ｋＷ
鼓风机 ＪＴＳ－ １２５ ４台
中和加药间 １ 间
８．７ ｍ×３．９ ｍ× ４．９ ｍ
Ｑ ０．０２ ｍ３ ／ｈ
计量泵 ＧＷ１０－ ２．５ １台
预处理池 ２ 座
由于废水中含有油脂和较高浓度脂肪酸， 调 试时水质水量不稳定， 厌氧池进水 ＣＯＤ 变化太大 （ １ ７００ ～１１ ０００ ｍｇ ／Ｌ） ； ＣＯＤ 浓度高， 有机质酸化程 度高； 某些设施（ 冲壳管、水泵等） 运行不正常等， 污 泥培养有一些困难。采取强化预处理去除油和悬浮 物、调试期适度用水稀释、尽快连续运行、加温、投加 碱和三氯化铁等措施， 以逐渐培养出颗粒污泥。再次 起动后 ５０ ｄ， 出现颗粒污泥， 约占总污泥量的 １９％， ８０ ｄ 后， 占总污泥量的 ３６％， １００ ｄ 后， 占总污泥量的 ５１％， １２０ ｄ 后， 占总污泥量的 ８１％。
ＨＲＴ ６．０ ｈ
污泥贮池 １ 座
５．６ ｍ×５．６ ｍ× ４．０ ｍ
ＨＲＴ ６．０ ｈ
污泥脱水间 １ 间
８．７ ｍ×８．７ ｍ× ４．５ ｍ
ＨＲＴ ２０．０ ｈ
厢式压滤机 ＸＭ９０ ／ １０００ １ 套
消化污泥贮池 １座
８．０ ｍ×８．０ ｍ× ４．０ ｍ
ＨＲＴ １２．０ ｈ
高速潜水推流器 ＧＱＴ０２２ １ 台
［ 关键词］ 含油废水； 厌氧处理； 沼气处理 ［ 中图分类号］ Ｘ７０３．１ ［ 文献标识码］ Ｂ ［ 文章编号］ １００５ － ８２９Ｘ（ ２００６） ０８ － ００７８ － ０３
Ｄｅ ｓ ｉｇｎ ａ ｎｄ ｒｕｎｎｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ａ ｎａ ｅ ｒｏｂｉｃ ｔｒｅ ａ ｔｍｅ ｎｔ ｏｆ ｗａ ｓ ｔｅ ｗａ ｔｅ ｒ ｃｏｎｔａ ｉｎｉｎｇ ａ ｎｉｍａ ｌ ｏｉｌ ａ ｎｄ ｖｅ ｇｅ ｔａ ｂｌｅ ｏｉｌ
ｐＨ
大豆蛋 白废水 ２１ ０００ １２ ０００ ７ ０００
４．５ ￣ ９．０
屠宰废水 ２ ２００ ９００ １ ５００ ３００
１００ ６．０ ￣ ９．０
混和污水 ６ ６００ ３ ０００ ３ ０００ ２２５
７５ ５．５ ￣ ６．０
出水水质 ３５０
２００
３００
３０
７５ ６．０ ￣ ９．０
处理， 减少投资和成本。 含动植物油废水处理工艺流程见图 １。
浮子限压阀
２ Ｄ ０．３５ ｍ×０．４５ ｍ 压力 ０．００２ ５ ＭＰａ
４ 调试和运行分析 ４．１ 污泥培养
由于水量水质不稳定， 在高浓度条件下负荷提 升过快， 导致初次接种厌氧池污泥流失。再次起动时 全部 ６ 个厌氧池接种， 并且部分接种颗粒污泥（ 约占 总污泥量的 １ ／３） ， 各池 ＶＳＳ 污泥接种量为 ６～７ ｋｇ／ｍ３， 污泥的 ＶＳＳ ／ＳＳ 为 ０．３７ ～０．５３。