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200方每天屠宰污水項(xiàng)目

發(fā)布日期:2018-04-12 瀏覽次數(shù):841

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屠宰污水主要含有高濃度含氮有機(jī)化合物、懸浮物、溶解性固體物、油脂和蛋白質(zhì),包括血液、油脂、碎肉、未消化的食物殘?jiān)?、毛、糞便和泥沙等,懸浮物濃度高,帶有令人不適的血紅色和惹人厭惡的血腥味;還可能含有多種對人體健康有關(guān)的細(xì)菌。量大且污染性強(qiáng),所以國內(nèi)對其治理也給予了廣泛的重視,一些先進(jìn)的處理工藝已在屠宰場得到了應(yīng)用,并取得了很好的環(huán)境效益。對于這類容易降解的有機(jī)廢水,生物處理工藝是最經(jīng)濟(jì)和有效的處理方法之一。因此,采用以生化為主的物化生化組合工藝來處理屠宰廢水。

1、水質(zhì)分析

屠宰廢水含有大量的污血、油塊和油脂、毛、肉屑、骨屑、內(nèi)臟雜物、未消化的食物和糞便等污染物,帶有令人不適的血紅色和使人厭惡的血腥味。屠宰廢水是一種高濃度有機(jī)污染廢水,成分復(fù)雜。

屠宰廢水具有以下特點(diǎn):

1、具有一定血紅色,主要是由血造成

2、具有血腥味,主要是由血和蛋白質(zhì)分解造成;

3、含有大量的懸浮物,主要由毛、肉屑、骨屑、內(nèi)臟雜物、未消化的食化和糞便等形成;

4、含有較高動(dòng)物油脂;

5、含有大量大腸桿菌。

根據(jù)廢水特點(diǎn)及處理出水要求,該廢水處理工藝采用物化+生化處理工藝是必需的。廢水CODcr與色度較高,廢水中油脂濃度很高,油脂粘附于生物膜表面,阻斷廢水與生物膜的接觸,使生化去除效率下降;廢水中含有的大量毛、肉屑、骨屑、內(nèi)臟雜物、未消化的食化和糞便等也不易生化,因此該廢水必需采取必要的預(yù)處理及物化處理,盡量降低進(jìn)入生物處理構(gòu)筑物的懸浮物和油脂含量,再進(jìn)行生化處理,確保生化處理的正常運(yùn)行。屠宰廢水除了濃度高,色度高外,還有胺氮,總磷超標(biāo)比較難處理,因此在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該考慮到它們的去除。

2、廢水的預(yù)處理

屠宰廢水的預(yù)處理是整個(gè)系統(tǒng)能否有效運(yùn)行的關(guān)鍵。屠宰廢水中固體懸浮物(SS)高達(dá)1300mg/L左右,該類懸浮物屬易腐化的有機(jī)物,必須在進(jìn)入處理系統(tǒng)前加以攔截,以防止后續(xù)管道、設(shè)備的堵塞,延長設(shè)備的使用壽命,同時(shí)可避免懸浮固體有機(jī)質(zhì)腐化成為溶解性有機(jī)質(zhì),導(dǎo)致廢水CODcr、BOD5濃度升高。

常用的預(yù)處理方法很多,主要包括:過濾、沉砂、沉淀、混凝沉淀、調(diào)節(jié)、隔油、氣浮等??紤]到本工程的水質(zhì)特點(diǎn),預(yù)處理工藝采用機(jī)械格柵、隔油調(diào)節(jié)池、氣浮池相結(jié)合的工藝。

廢水首先經(jīng)過機(jī)械格柵進(jìn)入處理系統(tǒng),格柵可以去除廢水中較大粒徑的懸浮物、漂浮物、皮毛、肉屑、骨屑、血污等雜質(zhì),出水進(jìn)入隔油提升池,此池前部為隔油池,去除廢水中部分油脂,后部為提升池,提升進(jìn)入微濾機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步雜質(zhì)分離,分離之后的污水進(jìn)入調(diào)節(jié)池,對水量及水質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)池出水由提升泵提升至氣浮池,氣浮采用一化氣浮裝置,它由池體,溶氣罐、空壓機(jī)及回流水泵組成,由一個(gè)電控箱進(jìn)行控制操作。廢水中有大量的細(xì)小懸浮物及油脂,通過氣浮裝置的處理可大大降低上述污染物濃度,在氣浮設(shè)備工作時(shí)加入高分子絮凝劑,廢水經(jīng)加藥反應(yīng)后進(jìn)入氣浮池內(nèi),與通過TJ型釋放器釋放的氣泡充分混合接觸,使水中的絮凝體粘附在微小氣泡上,釋放的氣泡平均直徑Φ30um左右,絮體浮向水面形成浮渣,浮渣聚集到一定厚度后,由刮渣機(jī)刮入氣浮泥槽道送到污泥濃縮池,氣浮池下層的清水一部分經(jīng)溶氣泵抽送供溶氣水使用,剩余的清水通過溢流管進(jìn)入后續(xù)處理單元。氣浮能夠去除80—90%的懸浮物和30—40%的CODcr。同時(shí),由于在氣浮池內(nèi)加入了混凝劑,與廢水中的磷酸鹽反應(yīng),生成更難溶于水的鹽類,從而將廢水中的磷較好的去除,減少了后續(xù)除磷處理單元的負(fù)荷。

3、二級處理工藝的選擇

3.1厭氧部分工藝的選擇

屠宰廢水中的有機(jī)物主要為蛋白質(zhì)和脂肪,難以被一般的好氧菌直接利用,其生物降解過程中一般是先通過酶的作用分解成氨基酸、碳水化合物等小分子有機(jī)物,然后方可被好氧菌直接利用。另外,本廢水的污染物濃度較高(CODcr:2500mg/L左右),直接用好氧工藝去除全部的有機(jī)物將消耗大量的電能,勢必增加系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用。為了節(jié)省運(yùn)行成本,選擇一種既要處理效果好,又要節(jié)省運(yùn)行成本的工藝是非常重要的。在屠宰廢水處理中常用的厭氧方法有完全厭氧和不完全厭氧即水解酸化,水解酸化是完全厭氧的主要階段。

完整的厭氧過程分為水解、酸化、產(chǎn)乙酸和產(chǎn)甲烷四個(gè)階段。在水解階段,高分子有機(jī)物被細(xì)菌胞外酶分解為能夠溶解于水并能夠透過細(xì)胞膜的小分子物質(zhì);在酸化階段,水解后的小分子物質(zhì)在酸化菌的細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)化為更簡單的化合物并分泌至細(xì)胞外;在產(chǎn)乙酸階段,水解酸化階段的產(chǎn)物被產(chǎn)乙酸菌進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為乙酸、氫氣、二氧化碳以及新的細(xì)胞物質(zhì);在甲烷化階段,產(chǎn)乙酸階段產(chǎn)生的乙酸、氫氣、碳酸以及甲酸、甲醇等被轉(zhuǎn)化為甲烷、二氧化碳和新的細(xì)胞物質(zhì)。

完全厭氧工藝對高濃度有機(jī)廢水的處理具有容積負(fù)荷高、去除效果明顯、抗沖擊能力強(qiáng)、產(chǎn)甲烷菌活性強(qiáng)、污泥濃度高的優(yōu)勢。但是完全厭氧工藝的條件要求比較嚴(yán)格,如廢水需達(dá)到一定溫度(中溫消化為35—38℃)、反應(yīng)器內(nèi)的PH值必須保持在一定的水平、必須具有有效的三相分離器、必須具有顆粒污泥或高濃度厭氧污泥等。同時(shí)在完全厭氧反應(yīng)過程中產(chǎn)生大量的沼氣,針對于本項(xiàng)目的廢水類型,產(chǎn)生的沼氣存在臭味、腐蝕性和易爆炸等問題,若管理、處理不善,會危及管理人員及周圍居民的安全。

水解酸化工藝在高濃度有機(jī)廢水的處理中是應(yīng)用最多的形式,是通過控制水力停留時(shí)間及水中溶解氧的濃度,將生物的厭氧過程控制在水解及酸化階段,不要求進(jìn)入產(chǎn)乙酸和產(chǎn)甲烷階段,從而縮短了反應(yīng)的進(jìn)程和時(shí)間。其主要的優(yōu)勢在于能夠去除較多的有機(jī)物、降解分子量大和碳鏈較長的物質(zhì)、提高進(jìn)水的可生化性,同時(shí)由于其不進(jìn)入產(chǎn)甲烷階段,對環(huán)境條件的要求較低,能夠抵抗一定的水質(zhì)和水量的沖擊負(fù)荷,同時(shí)水解酸化反應(yīng)在厭氧和缺氧條件下都能夠發(fā)生,對反應(yīng)池的結(jié)構(gòu)形式要求較低。水解酸化是將厭氧過程控制在水解和酸化階段即可,因此水解酸化反應(yīng)池的停留時(shí)間短,反應(yīng)池內(nèi)的優(yōu)勢菌群為水解酸化菌,少數(shù)為乙酸菌和產(chǎn)甲烷菌。另外,水解酸化工藝不進(jìn)入產(chǎn)甲烷階段,產(chǎn)生的少量氣體可直接排入大氣中,不會對人體和周圍環(huán)境產(chǎn)生較大的影響。

因此,從運(yùn)行穩(wěn)定、管理方便安全、經(jīng)濟(jì)性等角度考慮,水解酸化工藝優(yōu)于完全厭氧工藝。

本工藝采用水解酸化工藝。

3.2好氧部分工藝的選擇

有機(jī)廢水處理后達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),選用好氧生物處理工藝是最常用、最有效、運(yùn)行成本最低廉的工藝。對于屠宰和肉類加工廢水來講,國內(nèi)外運(yùn)用比較多的好氧生物處理工藝有A2O、SBR、接觸氧化等工藝?,F(xiàn)將幾種方法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比較,確定適合本工程的處理工藝。

A2O工藝即厭氧-缺氧-好氧工藝,該工藝的生物處理構(gòu)筑物分為三部分,即厭氧池、缺氧池和好氧池,在三個(gè)池內(nèi)分別生長著不同的優(yōu)勢菌群,分別去除不同的污染物,去除效率相對較高,同時(shí)由于污泥依次經(jīng)過厭氧、缺氧和好氧的條件,不易發(fā)生膨脹。但是A2O工藝需要在好氧池與缺氧池之間以及二沉池與厭氧池設(shè)置兩套污泥回流系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)廢水的脫氮除磷作用,所需的設(shè)備較多、維護(hù)管理工作量大。同時(shí)A2O工藝的污泥有機(jī)負(fù)荷低、池體容積很大。

SBR工藝是一種間歇式的活性污泥系統(tǒng),其基本特征是在同一反應(yīng)池內(nèi)的不同時(shí)段實(shí)現(xiàn)不同有機(jī)物的去除。單個(gè)SBR池運(yùn)行包括進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、出水和閑置5個(gè)基本工序,周而復(fù)始的循環(huán)運(yùn)行。該工藝不需另設(shè)二沉池和污泥回流設(shè)備,工藝流程簡單、處理效果良好。但是由于SBR反應(yīng)池水位不恒定,反應(yīng)池容積利用率較低。當(dāng)幾個(gè)SBR反應(yīng)池并聯(lián)運(yùn)行時(shí),每個(gè)反應(yīng)池在不同的時(shí)間內(nèi)分別充當(dāng)調(diào)節(jié)池、曝氣池、沉淀池,每個(gè)反應(yīng)池內(nèi)均需設(shè)有一套曝氣系統(tǒng)、潷水系統(tǒng)等相應(yīng)設(shè)備,而各池是交替運(yùn)行的,因此設(shè)備利用率也較低。另外由于SBR工藝為間歇運(yùn)行,其控制系統(tǒng)依賴于計(jì)算機(jī),對設(shè)備儀表和自控系統(tǒng)的可靠性要求較高,有時(shí)需使用進(jìn)口設(shè)備,將增加設(shè)備的總體造價(jià)。

接觸氧化法是一種好氧生物膜法工藝,微生物以生物膜形式及懸浮態(tài)生長于水中,因此它兼具活性污泥及生物濾池二者的特點(diǎn)。池內(nèi)設(shè)置立體彈性填料和曝氣管路系統(tǒng),并于曝氣管路系統(tǒng)上安裝微孔曝氣器。彈性填料由拉毛的PP材質(zhì)的絲條和絞繩制成,呈圓形毛刷狀,比表面積大,能附著大量的微生物(生物膜)。該填料掛膜快,脫膜容易,運(yùn)行時(shí)絲條對空氣泡能起到極好的切割作用,使大氣泡切割成小氣泡,可增加氣液接觸面積,促進(jìn)氧的傳遞,從而提高處理效果。微孔曝氣器強(qiáng)度高,不易損壞,布?xì)饩鶆?,阻力損失小,抗腐蝕,氧的利用率高達(dá)15%以上,與彈性填料配合使用,可達(dá)到較大的節(jié)能效果。因?yàn)樘盍系谋缺砻娣e大,池內(nèi)氧的利用率高,具有較高的容積負(fù)荷,而且耐沖擊;生物接觸氧化池不需要污泥回流系統(tǒng),不存在污泥膨脹問題,運(yùn)行管理方便;生物接觸氧化池內(nèi)生物固體量多,當(dāng)有機(jī)容積負(fù)荷較高時(shí),其F/M可以保持在一定水平上。在生物接觸氧化池有機(jī)碳水化合物最終被分解成CO2H2O。

綜上所述,本工藝采用成熟、可靠的接觸氧化法工藝。

4、氮的去除

中國目前的水體富營養(yǎng)化問題日益突出,而引起富營養(yǎng)化的元素主要為氮、磷等,另外國家及地方制定的各項(xiàng)排水標(biāo)準(zhǔn)中均對氮磷的排放量做了明確的規(guī)定,因此在廢水處理設(shè)計(jì)中必須考慮氮磷的去除。

有機(jī)工業(yè)廢水的脫氮處理一般采用生物法脫氮,其原理是在好氧條件下,廢水中的有機(jī)氮和氨態(tài)氮被硝化菌轉(zhuǎn)化為亞硝態(tài)氮和硝態(tài)氮,之后在無氧條件下,亞硝態(tài)氮和硝態(tài)氮被反硝化菌轉(zhuǎn)化為氮?dú)?,前一階段稱為硝化反應(yīng),后一階段稱為反硝化反應(yīng)。本項(xiàng)目廢水處理脫氮的主要途徑為在接觸氧化池填料生物膜表面的好氧環(huán)境發(fā)生硝化反應(yīng),而在填料生物膜內(nèi)部則為缺氧環(huán)境,發(fā)生反硝化反應(yīng),從而實(shí)現(xiàn)同步硝化反硝化脫氮。

影響生物脫氮效率的因素主要是溫度、溶解氧、pH值以及反硝化碳源;生物脫氮系統(tǒng)中,硝化菌增長速度較緩慢,所以,要有足夠的污泥齡,也就是要求系統(tǒng)必須維持在較低的污泥負(fù)荷條件下進(jìn)行,可達(dá)到硝化的目的。反硝化則需在缺氧條件下進(jìn)行,并且要在有充裕的碳源提供能量的情況下,才可促使反硝化作用順利進(jìn)行。

根據(jù)以上分析,要求在去除BOD5的同時(shí)能實(shí)現(xiàn)脫氮的功能,生化處理系統(tǒng)中必須具有缺氧和好氧的單元,只有這個(gè)單元的有機(jī)組合才可以達(dá)到去除BOD5和N的功能。

5、磷的去除

廢水中磷的去除方法主要為化學(xué)法、生物法及兩者相結(jié)合的方法?;瘜W(xué)法的原理是向廢水中加入鋁鹽、鐵鹽等化學(xué)物質(zhì),通過化學(xué)反應(yīng)形成磷酸鹽沉淀,從而實(shí)現(xiàn)除磷。生物法則是活性污泥的聚磷菌在厭氧條件下,將體內(nèi)積聚的磷排放在水中,之后在好氧條件下,從廢水中吸收過量的磷形成含磷污泥,并最終以剩余污泥的形式將磷排出系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)廢水的除磷目的。在本項(xiàng)目中,磷的去除采用化學(xué)法與生物法相結(jié)合的形式,即:在預(yù)處理階段,由于在氣浮池加入一定量的鋁鹽或鐵鹽,可以去除進(jìn)水中大部分的磷,同時(shí)在水解酸化階段原水和污泥中的聚磷菌在厭氧條件下釋放磷,在接觸氧化池內(nèi)聚磷菌在好氧條件下又可過量吸收磷,吸收了過量磷的剩余污泥排入濃縮池,之后進(jìn)行脫水外運(yùn),從而實(shí)現(xiàn)了生物除磷。


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