鎮(zhèn)江食品加工廠含油廢水處理設(shè)備*

工程概述

  肉類加工廢水主要來自：宰前飼養(yǎng)場排放的畜（禽）糞沖洗水；屠宰車間排放的含血污和畜（禽）糞的地面沖洗水；燙毛時排放的含大量畜（禽）毛的高溫水；剖解車間排放的含腸胃內(nèi)容物的廢水等。肉類加工廢水中主要含有大量的血污﹑毛皮﹑碎肉﹑內(nèi)臟雜物、畜（禽）毛﹑未消化的食物以及糞便等污染物，懸浮物濃度很高，水呈紅褐色并具有明顯的腥臭味，是一種典型的有機廢水。隨著肉類加工工業(yè)的不斷發(fā)展，每年都會產(chǎn)生大量的這種高濃度有機廢水，若不經(jīng)過有效處理直接外排，必然會對當(dāng)?shù)氐牡乇硭w造成污染，不僅影響經(jīng)濟發(fā)展，而且還危及生態(tài)安全。

生活污水是人們在日常生活中所產(chǎn)生的廢水，主要包括廚房洗滌、沖洗廁所、洗衣機排水和淋浴等水。其中含有較多的有機物，如蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉、糖類、纖維素等。污水中還含有多種微生物，新鮮生活污水中，細菌總數(shù)在5×10⁵-5×10⁶個/L之間，并含有多種病原體（如病菌和病毒）。該廢水如未經(jīng)處理直接外排，會對周圍地表造成一定程度的污染。

根據(jù)生產(chǎn)廠家的要求，需配套建設(shè)日處理1500T/D的廢水處理站一座，以有效解決生產(chǎn)廢水的治理問題。

設(shè)計原則

1嚴格遵照國家及地區(qū)環(huán)保部門有關(guān)法律、法規(guī)和節(jié)水的相關(guān)政策。

2采用適宜的處理工藝，實行廢水綜合處理， 改善廠區(qū)環(huán)境，大程度的發(fā)揮本工程的社會效益、經(jīng)濟效益、環(huán)境效益。

3 廢水處理工藝力求技術(shù)*可靠、經(jīng)濟合理、高效節(jié)能、在確保污水處理效果的前提下，大限度的減少工程投資和日常運行費用。

4妥善處理、處置廢水處理過程中產(chǎn)生的污泥，避免二次污染。

5選擇*、可靠、高效、運行管理方便、維護維修簡便的水處理設(shè)備。

6廢水處理工程在整體布局合理與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)的前提下，盡量做到結(jié)構(gòu)緊湊、工藝流暢。

7主體構(gòu)筑物采用地下鋼砼結(jié)構(gòu)，附屬建筑物采用地上磚混結(jié)構(gòu)。

8在廠區(qū)的建設(shè)范圍內(nèi)，廢水處理站總平面布置要符合整個廠區(qū)的總體規(guī)劃，并且要與廠區(qū)周圍景觀環(huán)境相協(xié)調(diào)。

9精心設(shè)計，在處理水質(zhì)達標的前提下，盡量考慮節(jié)省投資、方便管理、減少占地面積等。

處理工藝的確定

1廢水水質(zhì)分析

根據(jù)我公司同類工程的實踐經(jīng)驗，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、羽毛、肉屑、骨屑、內(nèi)臟雜質(zhì)、未消化的食物、糞便等污物，導(dǎo)致有機物和固體懸浮物含量較高，且高濃度有機質(zhì)又不易降解。另外，它與其他高濃度有機廢水的大不同之處在于它的NH₃-N濃度較高（約30-80mg/L），因此在工藝設(shè)計中應(yīng)充分考慮NH₃-N對廢水處理造成的影響和其去除。

2廢水的預(yù)處理

屠宰廢水的預(yù)處理是整個系統(tǒng)能否有效運行的關(guān)鍵。屠宰廢水中固體懸浮物（SS）高達600-700mg/L，該類懸浮物屬易腐化的有機物，必須在進入處理系統(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，同時可避免懸浮固體有機質(zhì)腐化成為溶解性有機質(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，預(yù)處理工藝采用格柵、沉砂調(diào)節(jié)池相結(jié)合的工藝。?

廢水先經(jīng)過格柵進入處理系統(tǒng)，格柵可以去除廢水中較大粒徑的懸浮物、漂浮物、羽毛、肉屑、骨屑、血污等雜質(zhì)，出水進入沉淀隔油調(diào)節(jié)池，此池前部為沉淀隔油池，去除廢水中砂礫浮油，后部為調(diào)節(jié)池，對水量及水質(zhì)進行調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)池出水由提升泵提升至水解酸化池。

二級處理工藝的選擇

1厭氧部分工藝的選擇

屠宰廢水中的有機物主要為蛋白質(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：2000mg/L），直接用好氧工藝去除全部的有機物將消耗大量的電能，勢必增加系統(tǒng)的運行費用。為了節(jié)省運行成本，選擇一種既要處理效果好，又要節(jié)省運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*厭氧和不*厭氧即水解酸化，水解酸化是*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)甲烷四個階段。在水解階段，高分子有機物被細菌胞外酶分解為能夠溶解于水并能夠透過細胞膜的小分子物質(zhì)；在酸化階段，水解后的小分子物質(zhì)在酸化菌的細胞內(nèi)轉(zhuǎn)化為更簡單的化合物并分泌至細胞外；在產(chǎn)乙酸階段，水解酸化階段的產(chǎn)物被產(chǎn)乙酸菌進一步轉(zhuǎn)化為乙酸、氫氣、二氧化碳以及新的細胞物質(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、二氧化碳和新的細胞物質(zhì)。

*厭氧工藝對高濃度有機廢水的處理具有容積負荷高、去除效果明顯、抗沖擊能力強、產(chǎn)甲烷菌活性強、污泥濃度高的優(yōu)勢。但是*厭氧工藝的條件要求比較嚴格，如廢水需達到一定溫度（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、必須具有有效的三項分離器、必須具有顆粒污泥或高濃度厭氧污泥等。同時在*厭氧反應(yīng)過程中產(chǎn)生大量的沼氣，針對于本項目的廢水類型，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廢水的處理中是應(yīng)用多的形式，是通過控制水力停留時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，不要求進入產(chǎn)乙酸和產(chǎn)甲烷階段，從而縮短了反應(yīng)的進程和時間。其主要的優(yōu)勢在于能夠去除較多的有機物、降解分子量大和碳鏈較長的物質(zhì)、提高進水的可生化性，同時由于其不進入產(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)和水量的沖擊負荷，同時水解酸化反應(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，從運行穩(wěn)定、管理方便安全、經(jīng)濟性等角度考慮，水解酸化工藝優(yōu)于*厭氧工藝。

2好氧部分工藝的選擇

有機廢水處理后達到《肉類加工工業(yè)水污染物排放標準》一級標準，選用好氧生物處理工藝是常用、有效、運行成本低廉的工藝。對于屠宰和肉類加工廢水來講，國內(nèi)外運用比較多的好氧生物處理工藝有A²O、SBR、接觸氧化等工藝。現(xiàn)將幾種方法的優(yōu)缺點進行比較，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)，以實現(xiàn)廢水的脫氮除磷作用，所需的設(shè)備較duo、維護管理工作量大。同時A²O工藝的污泥有機負荷低、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)的不同時段實現(xiàn)不同有機物的去除。單個SBR池運行包括進水、反應(yīng)、沉淀、出水和閑置5個基本工序，周而復(fù)始的循環(huán)運行。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SBR反應(yīng)池并聯(lián)運行時，每個反應(yīng)池在不同的時間內(nèi)分別充當(dāng)調(diào)節(jié)池、曝氣池、沉淀池，每個反應(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，而各池是交替運行的，因此設(shè)備利用率也較低。另外由于SBR工藝為間歇運行，其控制系統(tǒng)依賴于計算機，對設(shè)備儀表和自控系統(tǒng)的可靠性要求較高，有時需使用進口設(shè)備，將增加設(shè)備的總體造價。

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。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,運行時絲條對空氣泡能起到*的切割作用，使大氣泡切割成小氣泡，可增加氣液接觸面積，促進氧的傳遞，從而提高處理效果。微孔曝氣器強度高，不易損壞，布氣均勻，阻力損失小，抗腐蝕，氧的利用率高達15%以上，與彈性填料配合使用，可達到較大的節(jié)能效果。因為填料的比表面積大，池內(nèi)氧的利用率高，具有較高的容積負荷，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，運行管理方便；生物接觸氧化池內(nèi)生物固體量多，當(dāng)有機容積負荷較高時，其F/M可以保持在一定水平上。在生物接觸氧化池有機碳水化合物終被分解成CO₂和H₂O。

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排水標準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)計中必須考慮氮磷的去除。

有機工業(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)化為氮氣，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荷條件下進行，才可達到硝化的目的。反硝化則需在缺氧條件下進行，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行。

根據(jù)以上分析，要求在去除BOD₅的同時能實現(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，只有這兩個單元的有機組合才可以達到去除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，并終以剩余污泥的形式將磷排出系統(tǒng)，從而實現(xiàn)廢水的除磷目的。在本項目中，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，可以去除進水中大部分的磷，同時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，之后進行脫水外運，從而實現(xiàn)了生物除磷。

6污泥處理

廢水生物處理過程中將產(chǎn)生一定量的生物污泥，其含水率高，容積大，不便于輸送與處置；同時還含有大量有機物，使污泥容易腐化發(fā)臭，此外，污泥還含有一些有毒有害物質(zhì)（如寄生蟲卵，病源微生物，重金屬離子等），若不妥善處理和處置，將造成二次污染。

污泥處理的要求是采取一定的措施使其穩(wěn)定化，減少污泥中的有機物含量，使之得到穩(wěn)定。

針對本工程的基本情況，采用的是生物膜處理工藝，污泥產(chǎn)生量較少，因此，采用一般的重力濃縮、機械脫水對污泥進行處理即可。采用帶式壓濾機機脫水效果好，運行費用低等優(yōu)點。因此，針對本工程的基本情況，本方案中采用帶式壓濾機對污泥進行脫水。

污泥的終處置，目前我國污水處理后產(chǎn)生的污泥大都未經(jīng)無害化處理而隨意堆放或用于農(nóng)田，國外許多國家對污泥處置采用較多的方法是焚燒、填埋、堆肥和投海等，也有制成復(fù)合有機肥料。

焚燒技術(shù)雖然具有處理迅速，減容多（70~90%），無害化程度高，占地面積小等優(yōu)點，但一次性投資巨大，操作管理復(fù)雜，且能耗高，運行費用高，不太適應(yīng)我國目前的國情。

污泥衛(wèi)生填埋、終結(jié)覆蓋，是處理城市污水處理廠脫水污泥較為有效的方法之一，但其滲濾液的COD和BOD值較高，需進行處理，否則會造成二次污染。

污泥與城市生活垃圾混合高溫堆肥，污泥熟化程度高，病原體和寄生蟲卵去除較*，有利于污泥農(nóng)用，是適合我國國情的污泥處理工藝。

考慮到本工程的實際情況，本廢水處理站污泥的終處置與本廠其他固體廢棄物一并處理。

7消毒工藝的選擇

廢水處理后用于綠化等都必須經(jīng)過嚴格的消毒手段，以避免水體、綠地滋生各種細菌、大腸桿菌等，因此出水水質(zhì)必須達到相應(yīng)的衛(wèi)生指標，以殺滅水中所含菌類。目前水的消毒方法大致可以分為三類：加氯消毒、紫外線消毒和臭氧消毒。

鎮(zhèn)江食品加工廠含油廢水處理設(shè)備*