禽屠宰廢水處理工程改擴建實例分析

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摘要：某家禽屠宰廢水富含油脂、有機物和致病菌，設計采用溶氣氣浮－水解酸化－改良A2O－次氯酸鈉消毒工藝對其進行處理，介紹了該工藝的流程、設計參數及運行效果。運行結果表明：出水COD、BOD5、TN、NH3-N、TP等指標均可達到GB18918—2002《城鎮污水處理廠污染物排放標準》中的一級B標準；工藝運行穩定，采用氣提裝置替代污泥泵、混合液回流泵，節約能耗；噸水運行成本為1．06元。

關鍵詞：屠宰廢水；溶氣氣浮；水解酸化；改良A2O

家禽屠宰廢水主要來自淋洗、燙毛、屠宰以及廠區地坪沖洗等環節［1］。廢水中主要含有血液、毛發、油脂和糞便等，通常呈紅褐色，伴有血腥味。廢水污染物成分復雜，具有有機物、氨氮、懸浮物含量高，易腐敗，水質水量變化大等特點［2－3］。如不經過達標處理直接排放，會造成水生生物死亡、水質惡化、致病微生物大量繁殖、危害水環境及人類健康［3］。目前，多數屠宰場廢水處理出水執行GB13457—92《肉類加工工業水污染物排放標準》，由于該標準未對氮、磷作出規定，故處理設施一般不具備脫氮除磷能力［4］。本文介紹了某家禽屠宰場提標改造工程的工藝流程，給出了主要構筑物設計參數，為家禽屠宰場廢水處理站提標改造工程提供思路。

1工程概況

某屠宰場為家禽屠宰場（屠宰雞、鴨），原有廢水處理站設計處理能力為300m3／d，采用以接觸氧化法為主的生化工藝，出水執行GB13457—92中的二級標準。因屠宰能力增加以及當地政府規劃不再將屠宰場排水納入市政下水道管網，出水水質需達到GB18918—2002《城鎮污水處理廠污染物排放標準》中的一級B標準，故原有廢水處理設施已不能滿足現有需求。對該家禽屠宰場廢水處理站進行提標改造，改擴建工程利用原有土建池體和部分設備，拆除廢棄設施，新建改良A2O生化池1座替換原有主生化工藝，處理水量滿足現有廢水總量。

2設計水量、水質

該屠宰場擴產后的屠宰能力為30000~40000只／d。廢水產生于脫毛、屠宰、沖洗等工段以及少量生活污水，產生量為450m3／d。出水達到GB18918—2002中一級B標準，結合企業運行情況及現場調研結果，確定設計進出水水質如表1所示。

3處理工藝流程

原有主生化工藝為生物接觸氧化法，生化出水不達標，并且原工藝中采用斜管沉淀池，池內結構復雜，反沖洗時出水渾濁，并且3~5a就需要更換斜管填料，費用較高。因提標改造要求，原有設施已無法滿足現階段廢水處理的需求。該家禽屠宰廢水富含油脂，且進水m（BOD5）／m（COD）≈0．29，廢水的可生化性較差，故先采用溶氣氣浮工藝去除油脂和懸浮物，再采用水解酸化工藝提高廢水的可生化性；生化池進水m（BOD5）／m（TN）≈8．4＞4，廢水中碳源充足，可利用其進行生物脫氮；m（BOD5）／m（TP）≈56．7≥17，可利用改良A2O生化池厭氧、缺氧和好氧交替的運行環境進行生物除磷，達到提標改造的要求［5－6］。改擴建后整個廢水處理系統工藝流程見圖1。來水首先進入粗格柵與集水池，去除動物內臟等大顆粒污染物，然后進入初沉池去除密度較大的泥沙等雜質，減少管道、閥門堵塞和設備損壞。隨后通過孔板格柵去除動物毛發后匯入調節池內調質調量，減小對后續處理構筑物的沖擊負荷。調節池廢水泵提至溶氣氣浮裝置去除油脂和懸浮物，出水進入水解酸化池，將廢水中蛋白質、脂肪等大分子長鏈有機物分解為易于被微生物直接利用的小分子有機物，改善廢水可生化性。隨后廢水進入改良A2O生化池，進一步去除有機物、NH3-N等目標污染物，利用內部氣提裝置實現混合液回流及好氧內回流［7］，此處混合液回流及好氧內回流均利用氣提裝置實現大比倍回流，稀釋進水污染物濃度。其原理是：由生化池曝氣主管引出單支管氣源作為動力，通過裝置表面均勻布氣系統來改變局部水體密度，在特殊的池體結構下，提高充氣區的液面來定向推動水體運動，通過調節布氣系統的通氣量可以直接影響混合液的回流比。受處理水量及占地面積影響，本工程不單獨設置沉淀池，通過在曝氣區末端放置2套沉淀模塊，實現澄清出水。沉淀裝置內部填充斜板填料，上清液通過模塊中部出水槽出水，污泥通過模塊下部泥斗滑落至池底，定期采用氣提裝置排放剩余污泥，可節省污泥泵的使用，大大節約能耗。生化池出水經好氧區末端沉淀裝置沉淀后再進入消毒池，消毒處理后達標排放。

4主要構筑物及設計參數

（1）調節池。1座，將原隔油池、調節池、混凝池和厭氧池合并為新調節池，尺寸為8．3m×5．8m×4．5m，隔墻底部開長條孔連通，HRT為10h。配備孔板式格柵，格柵渠尺寸為2.5m×1.5m×1.5m，格柵網板孔徑為10mm，電機功率為0．75kW。（2）溶氣氣浮裝置。1套，由絮凝池、溶氣系統、釋放裝置、刮沫機等組成。外形尺寸為5．0m×1．5m×2．5m，單套處理能力為25m3／h，單套裝機功率為5．65kW，溶氣釋放壓力為0．5MPa，氣泡釋放尺寸小于10μm，絕干污泥產量為158．9kg／d。配套回流水泵、空壓機、排渣機、溶氣系統等。（3）水解酸化池。1座，將原有缺氧池和接觸氧化池合并為水解酸化池，中間隔墻底部開長條孔連通，尺寸為9．1m×5．8m×4．5m，HRT為10．2h。配套沉淀模塊和氣提裝置2套，用于污泥的沉淀與定期排放，沉淀模塊單套規格為4．5m×2．0m，沉淀區表面負荷為1．0m3／（m2•h），污泥產量為22．1kg／d，懸浮固體質量濃度為2800mg／L。（4）改良A2O生化池。新建1座，尺寸為22．5m×14．0m×5．0m，有效水深為4．5m，有效容積為1417．5m3。總HRT為72．92h，其中厭氧區1格，HRT為2．64h；缺氧區2格，HRT為15．84h；曝氣區2格，HRT為54．44h。污泥回流比為1倍，硝化液回流比為13倍，好氧內回流比為4倍。標準狀況下曝氣及氣提共需最大氧量為521．55kg［O2］／h。污泥負荷為0．222kg［COD］／（kg［MLSS］•d），剩余污泥量為47．3kg／d，懸浮固體質量濃度為4500mg／L。（5）消毒池。新建1座，與污泥池共壁，尺寸為5．8m×0．8m×4．5m。采用次氯酸鈉消毒，混合和接觸時間為0．98h。（6）污泥儲池。1座，將原有清水池和污泥儲池合并為新的污泥儲池，尺寸為5.8m×1.2m×4．5m，中間隔墻底部開長條孔連通。池內安裝潛水攪拌器1臺，葉片直徑為220mm，葉片轉速為960r／min，功率為0．37kW。（7）污泥脫水機房。1座，建筑物尺寸為10m×6m×6m。配置進泥螺桿泵1臺，功率為1．5kW；疊螺脫水機1臺，處理能力為12~24kg［干污泥］／h，功率為0．3kW；一體化PAM自動加藥裝置1套，制備能力為2～10kg／h，裝機功率為2．166kW；水平螺旋輸送機1套，輸送能力為3t／h，螺旋直徑為220mm，長度為6m，功率為1．1kW。

5運行結果

該廢水處理改造工程于2019年5月建成，2019年10月~12月平均進出水情況如表2所示。由表2可以看出，對于含高濃度有機物和TN的屠宰廢水，經過預處理及改良A2O生化處理后，脫氮除磷效果好，出水各項指標顯著低于設計值。

6投資及運行成本

本項目改擴建總投資為273．4萬元，運行成本約為1．06元／t。

7結語

（1）采用溶氣氣浮－水解酸化－改良A2O生化池－次氯酸鈉消毒的組合工藝處理某家禽屠宰廢水，實測出水平均質量濃度分別為：COD51．43mg／L、BOD510．52mg／L、NH3－N3．86mg／L、TN7．83mg／L、TP0．41mg／L、SS10．76mg／L。該工藝運行穩定，耐沖擊負荷能力強，出水滿足GB18918—2002中的一級B標準要求。（2）家禽屠宰廢水中含有脂肪、蛋白質等大分子長鏈有機物，在生化池前設置水解酸化工序，可將大分子有機物分解為利于微生物利用的小分子有機物，大大提高后續生化處理單元的處理效率。（3）采用氣提裝置代替回流泵、污泥排放泵，節約能耗，運行費用較低，噸水成本僅為1．06元。

參考文獻：

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［6］崔慶蘭，丁毅，董自斌，等．混凝沉淀－水解酸化－SBR工藝在某屠宰場廢水處理中的工程應用［J］．環境科技，2016，29（4）：31－34．

［7］吳秉奇，段美娟，周振，等．多段內循環厭氧反應器的氣液流場及處理低濃度屠宰廢水的研究［J］．工業用水與廢水，2019，50（1）：19－24．

作者:史弋 徐釗 任天奇 趙嬙 陶晶 崔炎炎 單位:北京博匯特環保科技股份有限公司