青海某屠宰废水回用处理工程实例

青海某屠宰废水回用处理工程实例刘玉梅，万东，赵维广，韩爱军（山东名科环保工程有限公司，山东济南250116）摘要：介绍了采用水解酸化—曝气生物滤池为主的工艺处理低温地区屠宰废水的工程实例。经过调试运行，当水温为8-10℃时，该工艺能达到较好的处理效果，COD、BOD5、SS和NH3-N的去除率均在90%以上，出水水质达到肉类加工工业污染物排放标准（GB13457-1992）一级排放标准并可回用。关键词：屠宰废水；低温地区；曝气生物滤池；抗低温以屠宰废水为代表的食品工业废水具有高BOD、易生化降解的特点，主要采用成熟的生化处理技术进行处理。其中代表性的食品废水处理技术有SBR处理技术、生物接触氧化处理技术、曝气生物滤池处理技术等生化处理技术。另一方面，我国幅员辽阔，地跨亚热带、温带、寒带，其中三北（东北、华北、西北）地区处于我国北方，属严寒和寒冷地带。与南方相比，寒冷期长，气温低。而上述生化处理技术中的核心—微生物受温度变化影响很大，例如活性污泥微生物最适生长温度范围是15～30℃，当水温低于10℃，就会对活性污泥的功能产生不利影响[1]。青海某屠宰废水就属于上述低温地区的一种食品废水，在本工程应用中采用水解酸化—曝气生物滤池（BAF）工艺成功处理该废水。1工程概况1.1青海省气候特点青海省地处青藏高原东北部，以高寒干旱为总特点，是典型的大陆性高原气候。平均气温低，境内年平均气温在-5.7～8.5℃之间，且日气温变化大，白天温度高，夜间温度低。降水量少，地域差异大。1.2废水水质水量及处理要求屠宰车间废水排放量为100t/d，主要包括：屠宰前的清洗废水、屠宰时的猪血及清洗废水、内脏的清洗废水、地面清洗废水等。废水中含有大量的血污、毛皮、动物内脏、油脂和动物粪便等。进水水质列于表1。出水水质执行国家标准《肉类加工工业水污染物排放标准》一级排放指标。表1废水水质及排放标准Tab.1wastewaterqualityanddischargestandard1.3工艺流程屠宰废水的特点是有机物含量高、可生化性好，国内有很多成功的工程案例。但是青海省温度偏低、日气温变化大，给水质净化处理带来较大困难，特别是该地区降水量小，实现污水达标排放甚至污水回用显得尤为重要。结合本工程的水质、水量特点，以及其特殊的气候条件，该废水采用水解酸化—曝气生物滤池（BAF）工艺进行处理，具体流程见图1。图1工艺流程Fig.1Flowchartoftechnologicalprocess1.4工艺原理分析上述工艺选择的依据有以下几方面：（1）曝气生物滤池为半封闭或全封闭构筑物，其生化反应受外界温度影响较小；（2）很多学者研究表明低温条项目SS(mg/L)COD(mg/L)BOD5(mg/L)NH3-N(mg/L)动植物油(mg/L)生产废水800～12001200～1500500～80040～6040～100排放标准≤60≤80≤30≤15≤15作者简介：刘玉梅（1987-），女，硕士，工程师，从事废水处理研究、设计及调试工作。联系电话：[phone]；E-mal：[e-mail]件虽延长了曝气生物滤池的挂膜启动时间，但不影响挂膜质量，运行稳定后低温对COD，SS去除影响不大[2-3]。（3）在国内BAF已经有很多成功的应用实例，涉及领域有生活污水[4]、电厂废水[5]、医疗废水[6]、棉纺厂车间排放水[7]等。该工艺通过三级处理使该低温地区的屠宰废水最终达到污水回用标准，具体如下：1.4.1一级处理——水中悬浮物的多级强化处理。由于曝气生物滤池对进水悬浮物的浓度要求比较高（通常进水SS一般不超过100mg/L，最好控制在60mg/L以下），所以本工程采用格栅、微滤机和气浮机三道处理工艺进行悬浮物的强化去除。屠宰废水首先经过回转式机械格栅，用以去除废水中的粗大物质。继而进入大孔径60目转鼓式微滤机，进行液体中以猪毛为主的微小悬浮物的去除。然后经过隔油处理的废水用泵打入高效平流气浮系统，在混凝药品PAC和PAM的作用下，使废水中残留的微小悬浮物和油滴以及部分可溶性污染物以絮凝体形式分离出来。1.4.2二级处理——有机物的抗温变生化处理。屠宰废水中的有机物主要是蛋白质、脂肪等大量高分子物质，为提高好氧处理效果，在曝气生物滤池前对污水进行水解酸化处理。酸化过程可以将大分子有机物降解成小分子有机酸，为后续好氧反应器提供优质底物。针对本地区低温特点，该水解酸化池采取增强措施是池内安装弹性填料，和增加水力停留时间，并且该酸化池是全封闭的。曝气生物滤池是该屠宰废水处理工艺的核心。经过酸化处理的废水用泵打入滤池底部与曝气头出来的空气充分混合，向上流经滤池内的陶粒滤料，与陶粒滤料接触时，废水中污染物、溶解氧等会扩散到填料生物膜表面及内部，发生生物氧化降解反应，同时陶粒滤料层会截留污水中的大量悬浮物，保证出水的质量。曝气生物滤池具有受气温影响小的优点，为了抵御该地区恶劣天气，本工程还做了如下设计：滤池采用的风机为罗茨风机，利用风机热量可提高水温；同时将该设备置于设备间内，设备间内通有暖气管道，必要时开通暖气；将水力停留时间延长至4h。1.4.3三级处理——废水深度处理经过曝气生物滤池处理的污水用活性炭吸附法除去水中的剩余污染物，并用二氧化氯杀灭细菌和病毒，然后处理后的水流入清水池，进行回用。2主要构筑物及设备2.1预处理工艺2.1.1格栅井格栅井为砖混结构，尺寸为3.0m×0.5m×1.5m。井内安装回转机械格栅，型号为b=10mm，B=400mm。2.1.2隔油池隔油池为钢混结构，尺寸为3.5m×1.8m×3.3m，水力停留时间为3h。池上安装转鼓式微滤机，过滤面积为5m2，孔径为60目。并配备微滤机给水泵，型号为50QW-20-7-0.75。2.1.3预曝气调节池调节池为钢混结构，尺寸为6.8m×4.0m×3.3m，水力停留时间为14h。池底部安装穿孔曝气管。配备搅拌污水提升泵，型号为32QW-12-15。2.1.4气浮机气浮机为碳钢防腐结构，外形尺寸为3.3m×2.0m×2.3m，水力停留时间为45min，回流比为100%。2.2抗温变生化处理工艺2.2.1水解酸化池水解酸化池为钢混结构，尺寸为5.3m×3.4m×3.3m，水力停留时间为10h。池内安装40m3弹性填料。配备污水提升泵，型号为50QW-10-10-0.75。2.2.2BAFBAF为碳钢防腐结构，外形尺寸为Φ2.2m×H5.6m，水力停留时间为4h，气水比为60:1。反冲洗强度hmm2523水q。池底部安装穿孔曝气管。配备罗茨风机1台，型号为GSR-50。安装在设备间内，设备间结构为砖混结构。2.3深度处理工艺2.3.1活性炭滤器活性炭滤器为碳钢防腐结构，外形尺寸为Φ0.9m×H2.4m，填料量为0.8m3，填充高度为1.2m。滤速为8-10m/H。2.3.2消毒池消毒池为砖混结构，水力停留时间为2h，尺寸为1.5m×3.4m×3.3m。配备二氧化氯发生器，发生量为150G/H。2.3.3污泥池污泥池为砖混结构，尺寸为1.8m×3.4m×3.3m。3调试与运行3.1工程调试水解酸化采用直接启动的方法，不添加接种物质，注满屠宰废水的水解酸化池密封停留约72h，取出填料观察，待填料上附着一层黑色污泥后启动设备，挂膜初期采用较低的污泥负荷，然后逐步增加，直至满负荷运转，生物膜逐渐变厚。在启动曝气生物滤池时直接采用屠宰废水进行自然挂膜和驯化，其过程是将水解酸化池的出水由泵提升至曝气生物滤池，对池内的陶粒滤料进行72h的闷曝，随后启动进水泵，挂膜初期将流量控制在0.5m3/h，以后流量每日增加0.5m3/h，并逐渐增加水力负荷至设计要求。3.2运行效果调试运行成功后，对出水进行连续一周监测。水质监测平均结果如表2所示。表2工程运行效果Tab.2Monitorofprojectrunning注：运行期间废水水温为8-10℃。4运行成本该污水处理站运行成本主要包括电费、药剂费和人工费。电费：常用设备运行功率约为8.2KW/h，电费按照0.60元/KW.h计，则电耗成本为0.984元/m3；药剂费：消耗药剂主要包括PAC、PAM。PAC的投加量为50g/m3，PAC按1200元/t计，PAM的投加量为5g/m3，PAM按8000元/t计，则药剂成本为0.04元/m3；人工费：污水处理站设专职人员1人，工资以1500元/月，则人工成本为0.50/m3。合计废水综合处理费用为1.494元/m3。5结论低温地区食品工业废水属于高BOD、易生化降解有机废水，主要采用生化处理工艺，其处理难点在于如何解决低温对生化阶段处理效果的影响。针对这一难点，本工程首先选用受气温影响小的BAF工艺，同时采用多级强化物化工艺优化预处理效果，其次在生化处理阶段通过延长水力停留时间、外加设备间及增加必要的供暖系统等方式抵抗低温对处理效果的影响。工程运行期间，废水水温为8-10℃，正值低温期。经过调试运行，该工艺能达到较好的处理效果，COD、BOD5、SS和NH3-N的去除率均在90%以上，出水水质达到肉类加工工业污染物排放标准（GB13457-1992）一级排放标准。参考文献[1]陈坚.环境生物技术[M].北京:中国轻工业出版社,1999.[2]徐婷,张波,毕学军,叶柏祥.低温条件下曝气生物滤池脱氮试验研究[J].西南给排水,2005,27(3):11-14.[3]杨婧雯,江霜英,刘昭丽.上向流曝气生物滤池的低温启动试验[J].水处理技术,2011,37(1):112-115.[4]郑俊,吴浩汀,程寒飞.曝气生物滤池污水处理新技术及工程实例[M].北京:化学工业出版社,2002.[5]王璟,杨宝红,王正江,等.曝气生物滤池-气浮工艺处理电厂废水及回用[J].工业水处理.2002,22(12):57-59.[6]张恒建,赵玉军,叶晓亮.曝气生物滤池工艺处理医药废水工程实例[J].江苏环境科技.2003,16(1):16-17.[7]李玉华,赵可,霍明昕.气浮-曝气生物滤池工艺处理印染废水[J].中国给水排水.2003,19(11):41-42.项目SS(mg/L)COD(mg/L)BOD5(mg/L)NH3-N(mg/L)动植物油(mg/L)监测指标14.364.516.79.82.4一级标准≤60≤80≤30≤15≤15AtreatmentprojectforslaughterhousewastewaterinQinghaiprovinceLiuYumei,WanDong,ZhaoWeiguang,HanAijun(ShandongMingkeEnvironmentProtectionEngineeringCo.,Ltd,Jinan250116,China)Abstract:Theslaughterhousewastewaterinthelowtemperatureregionwastreatedwithacidhydrolysis-biologicalaeratedfilter.Adoptthetreatment,theremovalrateofCOD,BOD5,SSandNH3-Nareallabove90%,whenthetemperaturerangedfrom8°Cto10°C.Andthewaterqualityachievestherequirementofclassoneinthedischargestandardofwaterpollutantsformeatpackingindustry(GB13457-1992).Keywords:slaughterhousewastewater;lowtemperatureregion;BAF;low-temperatureresistance