河南省屠宰廢水一體化處理設(shè)備
工程設(shè)計(jì)情況概況
設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想
1、嚴(yán)格執(zhí)行環(huán)境保護(hù)的各項(xiàng)規(guī)定,確保經(jīng)處理后污水的排放水質(zhì)達(dá)到國家及當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)排放標(biāo)準(zhǔn);
2、本著技術(shù)*,運(yùn)行可靠,操作管理簡單的原則選擇污水處理工藝,使靈活性、*性和可靠性有機(jī)地結(jié)合起來;
3、用成熟的*技術(shù)工藝,同時(shí)充分考慮污水的沖擊負(fù)荷對系統(tǒng)的影響,使處理系統(tǒng)的穩(wěn)定性較好;
4、強(qiáng)化除臭措施,避免二次污染;
5、平面布置和工程設(shè)計(jì)時(shí),布局力求緊湊、簡潔,工藝流程合理通暢,盡可能縮短建、構(gòu)筑物間的管路距離;
屠宰場廢水主要來自屠宰車間、分割肉加工車間、廠區(qū)生活污水等,廢水中主要含有血液、油脂、碎肉、蓄毛和糞便等,屬于高濃度有機(jī)廢水。一般肉加工廢水呈紅褐色、具有較強(qiáng)的腥臭味,含有較多的病源微生物。廢水水量一般在一天內(nèi)變化幅度較大,發(fā)生量平均為20~50t/d,廢水主要特征污染物含量見下表:廢水特征污染物含量
河南省屠宰廢水一體化處理設(shè)備
三、工藝設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)
因業(yè)主未能提供詳細(xì)的水質(zhì)資料,進(jìn)水參考**市同等規(guī)模工程廢水水質(zhì)。由于**污水處理廠已建成投入使用,本工程污水經(jīng)處理達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(gb 8978-1996)的ⅲ級排放標(biāo)準(zhǔn)后,排入污水管網(wǎng)集中到州屏污水處理廠進(jìn)行處理。
屠宰廢水的特點(diǎn)
屠宰廢水一般具有以下特點(diǎn):
屠宰廢水一般呈紅褐色,有難聞的腥臭味,其中含有大量的血污、油脂類、毛、肉屑、內(nèi)臟雜物、未消化的食物、糞便等污染物,固體懸浮物含量高。 2、屠宰廢水有機(jī)物含量高,可生化性好,但其中高濃度有機(jī)質(zhì)不易降解,處理難度較大。屠宰廢水中的營養(yǎng)物質(zhì)主要是氮、磷,其中但主要以有機(jī)物或銨鹽形式存在,而磷主要以磷酸鹽的形式存在。3.2.2 屠宰廢水常見處理辦法 1、化學(xué)法常用于處理屠宰廢水的化學(xué)法主要有水解、混凝沉淀等,此法一般作為廢水的預(yù)處理,也可作為廢水的zui終處理。
1、堿性水解和酶水解
該法使用堿性物質(zhì)或酶水解以減少廢水中的脂肪顆粒,常作為屠宰廢水的預(yù)處理。通常采用石灰、氫氧化鈉、胰脂肪酶、細(xì)菌酶等,其中石灰經(jīng)濟(jì)實(shí)用但是會(huì)產(chǎn)生大量的廢渣;用氫氧化鈉進(jìn)行預(yù)處理時(shí),控制氫氧化鈉的質(zhì)量濃度在150~300mg/l范圍內(nèi),可使平均脂肪顆粒降到處理前脂肪顆粒的73%±7%;用胰脂肪酶進(jìn)行預(yù)處理效果zuijia,可使脂肪顆粒粒徑zui大降到處理前廢水脂肪顆粒的60%±3%,而且胰脂肪酶更適用于水解牛肉脂肪;用細(xì)菌酶處理,細(xì)菌酶的使用量較多時(shí)才能達(dá)到明顯的水解效果。但使用堿性水解處理屠宰廢水會(huì)導(dǎo)致廢水的ph值出現(xiàn)波動(dòng),難以控制,使后續(xù)生物氧化法等工藝不易正常運(yùn)行。
2、混凝處理
常用的混凝劑有鋁鹽、鐵鹽等,其中聚合硫酸鐵混凝處理屠宰廢水效果較好,為減少鋁鹽的使用量,也可用聚合氯化鋁(pac)和聚乙烯銨混合作為混凝劑。在聚合硫酸鐵的合成中,加入任意比例的鋁鹽和一定比例的硅酸鹽,以及少量的聚丙烯酰胺聲稱一種新混凝劑cpfa-cs,此復(fù)合無機(jī)高分子混凝劑具有較寬的ph值和溫度適用范圍,用它作為混凝劑處理屠宰廢水,cod和色度去除率分別可達(dá)75%和95%以上,一次混凝處理即可達(dá)到或接近廢水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)。單純的混凝處理存在一個(gè)明顯的問題就是屠宰工序中產(chǎn)生的血水難以除去,并且同時(shí)產(chǎn)生大量的污泥和廢渣。所以如果在使用混凝劑處理前先對屠宰廢水進(jìn)行適當(dāng)變性處理,在采用*和氧化鈣復(fù)合混凝劑處理,出水cod的質(zhì)量濃度可以降到很低,有較好的處理效果,且此法簡便、高效,有較好的環(huán)境效益,但是該法處理的廢水限于cod濃度小于1000mg/l。
混凝法處理廢水處理成本低,低溫下具有較好的處理效果,多用于處理濃度較低的廢水,或作為高濃度廢水預(yù)處理,以降低后續(xù)的生物處理的負(fù)荷。
3、生物法
跟據(jù)屠宰廢水的水質(zhì)特點(diǎn)可以看出其具有較好的可生化性,且有機(jī)物含量、有機(jī)元素種類和ph值等方面都較適合于采用生物法進(jìn)行處理,因此目前在屠宰廢水處理技術(shù)的選擇上,生物法是經(jīng)濟(jì)有效的處理方法。
1)好氧生物處理法
傳統(tǒng)的活性污泥法cod去除率一般在80%左右,bod為90%,處理后的廢水一般難以達(dá)到廢水綜合排放標(biāo)準(zhǔn),而采用序批式間歇活性污泥法(簡稱sbr法)可大大突破這一界限。sbr法用于屠宰廠廢水處理,cod去除率可達(dá)95%以上。在sbr法的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)后出現(xiàn)了二段sbr法,其特點(diǎn)是系統(tǒng)設(shè)兩段sbr池串聯(lián),分別培養(yǎng)出適宜于不同的生化條件下的微生物,使得污染物在兩段sbr池中都得到充分降解。該法對水質(zhì)水量的變化適應(yīng)能力強(qiáng),運(yùn)行靈活,抗沖擊能力強(qiáng),出水的水質(zhì)穩(wěn)定,以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。 sbr法處理屠宰廢水是一種較為經(jīng)濟(jì)有效的方法,但由于屠宰廢水含有大量的油脂、血水,碳氮比和碳磷比大,氮、磷相對不足,此時(shí)易產(chǎn)生油性泡沫而使污泥松散和指數(shù)增高,易出現(xiàn)高粘性膨脹而導(dǎo)致污泥流失問題;為獲得較高的脫氮效果,sbr工藝必須設(shè)有攪拌裝置,且不可避免的存在污泥上浮現(xiàn)象;另外該方法對油、ss、色度的去除效果并不理想,必須輔以一定的前、后處理工序,因此氣浮除油脂成為sbr法處理屠宰廢水所必須的處理單元;廢水經(jīng)過sbr法處理后,其中氨氮含量仍然很高,必要時(shí)可在該工序后輔以化學(xué)方法除去。
2) 生物膜法
序批式生物膜法具有良好的反硝化脫氮功能,水力條件好,抗沖擊負(fù)荷強(qiáng),生物濃度高,可適合世代時(shí)間較長的硝化菌生長。在相同運(yùn)行條件下,生物膜系統(tǒng)處理效果優(yōu)于活性污泥系統(tǒng),其cod、bod5和油脂去除率分別可達(dá)97%、99%和82%,出水水質(zhì)可達(dá)廢水綜合排放二級標(biāo)準(zhǔn)。達(dá)到相同的污染物去除率時(shí),生物膜系統(tǒng)的運(yùn)行管理更方便,且克服了活性污泥系統(tǒng)存在的一些問題,例如,該方法不會(huì)存在污泥流失問題,不需要設(shè)置攪拌裝置即可達(dá)到脫氮效果,且不存在污泥上浮現(xiàn)象。但序批式生物膜法對油脂、ss、色度的去除有限,故要設(shè)除油脂池和濾柱。
3)其他好氧處理法
采用好氧生物處理有機(jī)廢水,需要足夠的供氧量,但是傳統(tǒng)的供氧方式難以滿足較高濃度的有機(jī)廢水對氧的需求。20世紀(jì)80年代國外學(xué)者在總結(jié)深井曝氣和生物接觸氧化法各自的優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上,開發(fā)了壓力生物接觸氧化法。此法通過提高反應(yīng)器(壓力生物接觸氧化器,配有空壓機(jī)等壓力裝置)內(nèi)的壓力,加快了氧的轉(zhuǎn)移速率,適合處理中濃度有機(jī)廢水。此法具有反應(yīng)速度快,占地面積小,基建費(fèi)用低,運(yùn)行管理方便及出水水質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。
4、厭氧生物處理
厭氧生物處理法主要用于處理高濃度有機(jī)廢水,在屠宰廢水的處理中使用很多種改進(jìn)的厭氧法。與好氧法相比,厭氧法在獲得同樣高的bod去除率條件下具有成本低,產(chǎn)生的污泥少、穩(wěn)定、易脫水,占地面積小,操作方便,且產(chǎn)生的甲烷可作為燃料再利用的優(yōu)點(diǎn)。但常用的uasb,af,asbr等高校厭氧反應(yīng)器受廢水中懸浮固體及其油脂、脂肪濃度的影響較大。如果廢水中含有的氨氮濃度較高,或者厭氧分解有機(jī)物過程中產(chǎn)生的氨氮較多,使得水質(zhì)達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn),就必須采用組合工藝(如下介紹)。
5、組合工藝處理
為了既獲得更好的處理效果,又可以降低處理成本,屠宰廢水的處理往往采用多種方法相結(jié)合的工藝。
1)加壓生物接觸氧化-混凝沉淀組合工藝,該工藝適合處理中濃度的屠宰廢水,廢水先經(jīng)過加壓生物接觸氧化后,提高廢水中的溶解氧和有機(jī)物的降解速率,再經(jīng)混凝沉淀后可達(dá)到二級排放標(biāo)準(zhǔn)。該工藝處理中濃度廢水效率較高,但處理成本高,難于維護(hù)和管理。
2)二段高速上流式厭氧污泥床(daf-uasb)法是在單個(gè)uasb法上的改進(jìn)工藝,適合處理含高濃度懸浮固體、脂肪顆粒和油脂的屠宰廢水。二段高速上流式厭氧污泥床(uasb)法的*階段為使用絮凝狀污泥的uasb反應(yīng)器,可以去除脂肪顆粒、油脂等不溶解的cod,第二階段為使用顆粒污泥的uasb反應(yīng)器,去除溶解性的cod,此法cod去除率可達(dá)90%以上。
3)水解酸化-生物吸附再生-接觸氧化工藝,該工藝適合于處理高濃度、水質(zhì)水量變化較大的廢水。 一般cod去除率可達(dá)95%以上,該法采用ab兩段組合工藝,a段負(fù)荷高,污泥絮體具有較強(qiáng)的吸附能力和良好的沉降性能,抗沖擊負(fù)荷能力很強(qiáng),對有毒物質(zhì)的影響具有很大的緩沖作用,但是污泥量較高,需采取相應(yīng)的污泥處理措施,b段二沉池出水中的少量難沉降的脫落生物膜通過氣浮處理進(jìn)一步去除,以提高出水水質(zhì)。
4)caf渦凹?xì)飧?/span>-sbr法采用機(jī)械格柵去除了大部分固體污染物,避免了大塊固體顆粒影響氣浮、曝氣工藝,大大降低了后續(xù)工藝的處理負(fù)荷,然后機(jī)械過濾把關(guān),保證了出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo),再經(jīng)過氣浮池和sbr塔。該工藝綜合了caf和sbr的優(yōu)點(diǎn),caf氣浮系統(tǒng)操作彈性大,抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng),出水穩(wěn)定,對于污染物濃度較低的原水,僅采用caf系統(tǒng)即可滿足水質(zhì)的排放要求,可以在一定時(shí)間內(nèi)運(yùn)行sbr塔,節(jié)省運(yùn)行維和費(fèi)用。
5)升流式厭氧污泥床過濾器(uasbaf)-序批式活性污泥法(sbr)工藝,該工藝是適用于水質(zhì)波動(dòng)較大、蛋白質(zhì)含量高的廢水處理。其中升流式厭氧污泥過濾器是將升流式厭氧污泥床(uasb)和厭氧濾池(af)組合為一體的反應(yīng)器,適用于間歇進(jìn)水的屠宰廢水,容積負(fù)荷(以cod計(jì))為0.114~0.346kg/(m3•d);而sbr為序批式活性污泥法,在同一池內(nèi)按進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水分階段周期進(jìn)行,耐水量水質(zhì)沖擊負(fù)荷。sbr非常適用于屠宰廢水每天有規(guī)律地間歇排放的特點(diǎn)。有機(jī)物先經(jīng)過uasbaf厭氧消化后,分解生成的氨氮經(jīng)過sbr后去除率達(dá)68.8%。該工藝具有工藝流程簡單、耐沖擊負(fù)荷、運(yùn)行管理簡便、工程造價(jià)省和運(yùn)行費(fèi)用低等特點(diǎn),適合于小型肉類加工廠的屠宰廢水處理工程。
6、a/o生化工藝
根據(jù)本工程屠宰廢水的特點(diǎn)和實(shí)際生產(chǎn)情況,主體工藝采用a/o工藝。 a/o工藝即為兼氧與好氧相結(jié)合的處理工藝。設(shè)置a段的主要目的是對廢水的兼氧處理,將廢水中少量不可生化有機(jī)物降解為可生化有機(jī)物,從而提高廢水的可生化性,提高處理效果。o段則主要用于cod、bod的去除。廢水中大部分污染物,通過生化處理后得以去除。 o段的好氧生物處理采用生物接觸氧化法。生物接觸氧化法又稱為淹沒式生物濾池,是一種介于活性污泥法與生物濾池之間的生物膜法工藝。接觸氧化池內(nèi)設(shè)有填料,部分微生物以生物膜的形式固著生長于填料表面,部分則是絮狀懸浮生長于水中,生物膜自長自落。 生物接觸氧化裝置的主要優(yōu)點(diǎn)為:由于填料的比表面積大,池內(nèi)的充氧條件良好,生物接觸氧化池內(nèi)單位容積的生物固體量高于活性污泥法曝氣池及生物濾池,因此,生物接觸氧化池具有較高的容積負(fù)荷。由于相當(dāng)一部分微生物固著生長在填料表面,生物接觸氧化池不需要設(shè)污泥回流系統(tǒng),也不存在污泥膨脹問題,運(yùn)行管理方便。
3.3工藝流程
根據(jù)屠宰廢水水量、水質(zhì)及處理要求,本方案采用a/o主體生化工藝,輔以隔油池和曝氣調(diào)節(jié)池相結(jié)合的思路
四、流程說明
1、格柵井、隔油池
屠宰廢水首先經(jīng)過格柵井,以去除毛、碎肉及各種大體積污染物等,之后進(jìn)入隔油池,在隔油池內(nèi)部分油脂類污染物依靠重力作用實(shí)現(xiàn)油水分離,浮油收集處理,清水自流進(jìn)入曝氣調(diào)節(jié)池。
2、調(diào)節(jié)池
廢水在調(diào)節(jié)池內(nèi)均勻水質(zhì)水量,調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)置曝氣裝置,對廢水實(shí)現(xiàn)預(yù)曝氣,去除部分有機(jī)污染物,改善廢水生化條件,池內(nèi)可投加二沉池的回流生化污泥。
3、a/o生化系統(tǒng)
經(jīng)過調(diào)節(jié)池后的廢水依次通過水解酸化池、接觸氧化池,生化反應(yīng)*去除廢水中有機(jī)污染物,接觸氧化池末端設(shè)置二沉池,池內(nèi)泥水混合物進(jìn)行分離,底部生化污泥回流至前端各生化反應(yīng)池,剩余污泥排放至污泥濃縮池;上清液水質(zhì)符合排放標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)排放口納管排放。
各生化池內(nèi)設(shè)置生物填料,為微生物生長提供棲息、增殖場所,良好的生物膜還具有較強(qiáng)的抵抗沖擊負(fù)荷的能力。 3.5 主要構(gòu)、建筑物設(shè)計(jì)尺寸及設(shè)備
泥渣截留池為地下磚砼結(jié)構(gòu),調(diào)節(jié)池、水解酸化池、接觸氧化池、斜沉池合建為組合處理池,組合池為地下式鋼砼結(jié)構(gòu)。各池體尺寸及設(shè)計(jì)參數(shù)、功能配置等如下:
4、泥渣截留池
功能說明:攔截泥沙、碎肉、蓄毛
池體尺寸:4.0 m×3.0m×2.5m(深),有效水深2.5m 有效容積 22.5m3 水力停留時(shí)間≥2小時(shí)
配置說明:設(shè)置格柵井,設(shè)置粗細(xì)格柵各一道;
3.5.2 調(diào)節(jié)池
功能說明:調(diào)節(jié)水質(zhì)水量,改善廢水生化條件 池體尺寸 6.8 m×2.1m×3.3m(深),有效水深:2.8m 有效容積 38.8m3 水力停留時(shí)間≥24小時(shí) 設(shè)置隔油池; 3.5.3 水解酸化池功能說明:利用水解酸化菌、細(xì)菌等兼氧微生物對廢水中有機(jī)污染
物進(jìn)行降解,提高廢水可生化性能。
池體尺寸:6.8 m×2.1m×3.3m(深),有效水深2.6m 有效容積 35.5 m3
配置說明: 兼氧生化池內(nèi)部設(shè)置生物填料,生物填料33m3,為微生
物的生長增殖提供場所;
5、接觸氧化池
功能說明:利用好氧微生物對廢水中有機(jī)污染物進(jìn)行*降解,確保廢水達(dá)標(biāo)排放。
池體尺:6.8 m×2.7m×3.3m(深),有效水深2.5m 有效容積 45.5 m3
配置說明:接觸氧化池內(nèi)部設(shè)置生物填料42m3,為好氧微生物的生長
增殖提供場所; 3.5.5 斜沉池
功能說明: 處理出水與生化污泥進(jìn)行泥水分離 池體尺寸 3.08m×2.1m×3.3m(深)
配置說明:沉淀池底部設(shè)置泥斗,泥斗角度不低于55°; 沉淀池上部設(shè)置出水堰;
沉淀池設(shè)置污泥泵,用于物化污泥的輸送,q=5.0m3/h,h=10.0m,一用 一備。