屠宰废水处理工程实践与工艺探讨.pdf

屠宰废水处理工程实践与工艺探讨 潘登1王娟2王新冀1周俊强1贾莹莹1 1. 许继联华国际环境工程有限公司， 北京 100085; 2. 德国滢格股份有限公司北京代表处， 北京 100004 摘要 屠宰废水具有有机物浓度高、 杂质和悬浮物多、 油脂浓度高等特点， 采用隔油沉淀 － 气浮 － UASB － 接触氧化的 主体处理工艺对屠宰废水进行处理， 取得了较好的处理效果， 出水达到 GB 1345792 肉类加工工业水污染物排放标 准 的二级排放标准。 关键词 屠宰废水; 隔油沉淀; 气浮;UASB; 接触氧化 DOI 10. 7617/j. issn. 1000 －8942. 2013. 04. 016 DISCUSSION ON AN ENGINEERING PRACTICE AND TECHNOLOGY OF SLAUGHTER WASTEWATER TREATMENT Pan Deng1Wang Juan2Wang Xinji1Zhou Junqiang1Jia Yingying1 1. XJ LianHua Int’ l Environmental Co． ，Ltd， Beijing 100085，China; 2. Inge GMBH Beijing Representative Office，Beijing 100004，China AbstractSlaughter wastewater is characterized with high concentration of organic，impurity，SS and grease． Grease trap and sedimentation tank- air flotation- UASB- bio- contact oxidation process is used in engineering reconstruction．Ideal effect is achieved with effluent quality coming up to the second- order of“Discharge Standard of Meat Frocessing Wastewater Pollutants” GB 1345792 ． Keywordsslaughter wastewater;grease trap and sedimentation;air flotation;UASB;bio- contact oxidation 1工程概况 某肉制品加工厂废水主要为屠宰、 肉制品加工、 冲洗废水以及生活废水。废水中主要的污染物指标 为 SS、 COD、 BOD5、 氨氮、 油脂、 粪大肠菌群。废水中 含有较多的血污、 毛皮、 油脂、 碎肉、 内脏杂物、 未消化 的食物及粪便等污染物， 具有排水不均匀、 杂质和悬 浮物多、 油脂等污染物浓度较高等特点。 工程设计处理能力按 1 100 m3/d 设计， 出水 水质达 GB 1345792肉类加工工业水污染物排 放标准 的二级排放标准， 废水水质及排放标准见 表 1。 表 1废水水质及排放标准 Table 1Wastewater quality and discharge standard mg/L pH 除外 项目ρ COD ρ BOD5ρ SS ρ 油脂ρ 氨氮pH 进水≤4 500≤2 500≤3 000≤450≤1006. 0 ～9. 0 排放标准≤120≤60≤200≤20≤256. 0 ～9. 0 2处理工艺介绍 2. 1工艺流程 废水处理工艺流程如图 1 所示。废水首先通过 粗格栅去除其中较大颗粒杂质如肉屑、 血块等; 粗格 栅出水进入集水井， 并通过潜污泵提升至位于隔油沉 淀池上的细格栅进一步去除悬浮物， 细格栅出水自流 进入隔油沉淀池， 在隔油沉淀池中去除大部分油脂和 悬浮物; 隔油沉淀池出水自流进入调节池， 调节池内 设穿孔曝气管定期对污水进行空气搅拌以达到均质 及防止污泥淤积的效果; 污水通过调节池内的提升泵 进入气浮装置， 进一步去除废水中的大部分油脂和悬 浮物; 气浮出水自流进入二次提升池后经泵提升进入 UASB 池， UASB 池出水自流进入厌氧沉淀池进行泥 水分离。厌氧沉淀池自流进入接触氧化池进行好氧 生化处理， 接触氧化池出水自流进入二沉池进行泥水 分离， 二沉池出水经消毒后达标排放。 预处理部分栅渣、 隔油沉淀池的沉泥及生化污泥 36 环境工程 2013 年 8 月第 31 卷第 4 期 一起通过带式浓缩压滤一体机进行脱水处理， 处理后 的污泥与厂内固体废弃物一起处理。 图 1工艺流程 Fig． 1The flow chart of the treatment process 2. 2工程特点 原水中悬浮物、 油脂等杂质浓度高， 废水中的油 脂主要为动物油脂， 其主要成分为长链脂肪酸、 直链 的多元醇酯 甘油三酸酯、 磷酯等 和它们的降解产 物。这些脂类物质由于溶解性很差， 很容易被吸附到 污泥的表面， 由于密度较低从而带动污泥上浮， 造成 厌氧池污泥流失; 另外， 长链脂肪酸的毒性很强， 尤其 对厌氧反应器中起重要作用的产甲烷菌毒性很强， 通 常 长 链 脂 肪 酸 对 甲 烷 菌 的 50 抑 制 浓 度 为 250 mg/L。在进入厌氧反应器之前必须去除大部分 油脂和悬浮物， 以减轻对 UASB 可能产生的冲击。预 处理阶段采用粗/细格栅 隔油沉淀 调节池 浅层 气浮工艺， 确保后续生化单元稳定运行。 为确保 UASB 冬季运行， 设置了蒸汽加热措施， 使 进入 UASB 的废水水温稳定在25 ～30 ℃， UASB 反应器 内的水温稳定在25 ～32 ℃， 确保 UASB 的稳定运行。 针对 UASB 可能出现的厌氧污泥流失的状况， 在 UASB 出水进入接触氧化前设置了厌氧沉淀池， 一方 面当出现厌氧污泥流失时可以将污泥通过泵回流至 UASB， 另一方面可防止厌氧污泥进入接触氧化池而 对其造成冲击负荷。 本工程地处东北地区， 冬季正常气温为 － 15 ～ －25 ℃， 工程设计时充分考虑了这一因素， 采取了一 系列措施确保工程的正常运行， 例如 构筑物尽量采用 地埋或半埋方式; 构筑物尽量加盖， 位于冻土层以上以 及地上部分采用保温板保温处理; 水泵尽量采用潜水 安装， 所有不在液面下的设备均设计保温间; 所有外露 及冻土层以上管道、 阀门均采用保温及电伴热措施等。 3主要处理单元的设计参数 集水井 平均流量 46 m3/h， 水量时变化系数按 1. 6 考虑， 设计水量 74 m3/h， 有效容积 20 m3， 最大水 量时的 HRT 为 16 min。 隔油沉淀池 由于隔油沉淀池位于调节池之前， 其处理水量按照 74 m3/h 设计， 隔油沉淀池采用平流 沉淀池， 尺寸 16. 0 m 4. 5 m 3. 0 m 不包含泥斗高 度 ， 表面负荷 1. 02 m3/ m2 h ， 采用前端隔油、 底部 刮泥、 液面刮渣。 调节池 尺寸 12. 5 m 10 m 5. 0 m， 有效容积 为 562 m3， HRT 为 12. 2 h。池内设潜水搅拌机 2 台， 调节池内设穿孔管预曝气， 并起搅拌作用， 防止废水 在池内腐败。 气浮设备 采用浅层气浮设备 1 台， 最大处理水 量60 m3/h， 规格 5. 0 m， 表面负荷 3. 0 m3/ m2 h 。 UASB 反应池 尺寸12.0 m 8.0 m 8.5 m， 有效容积 750 m3， HRT 为16.4 h， COD 容积负荷3.5 kg/ m3 d 。 厌氧沉淀池 采用竖流式设计， 尺寸 9. 0 m 4. 5 m 6. 0 m， 设计水量 60 m3/h 考虑到污泥脱水 机滤液、 反冲洗水等， 沉淀池及消毒池设计水量均按 60 m3/h设计， 二沉池同理 ， 表面负荷1.48 m3/ m2 h 。 接触氧化池 尺寸 10 m 11 m 5. 5 m， 池内设 置组合填料， 供氧系统采用罗茨风机配合微孔曝气 器， HRT 为 12 h， COD 容积负荷 1. 0 kg/ m3 d 。 二沉池 采用斜管二沉池， 尺寸 10 m 4. 7 m 5.0 m， 设计水量60 m3/h， 表面负荷1.27 m3/ m2 h 。 消毒池 采用二氧化氯接触消毒， 尺寸 3. 2 m 4. 5 m 3. 0 m， 设计水量 60 m3/h， HRT 为 36 min。 4系统调试及运行结果 该工程于 2010 年 4 月完工并进入调试阶段， 调 试过程历经 100 余天， 调试工作的重点在于生化系 统。厌氧系统调试期间 UASB 补充固形物含量约 20 g/L的厌氧污泥 250 m3， 缩短了调试周期; UASB 系统调试经历了种泥投加、 反应器升温、 污泥驯化、 逐 步提高负荷等几个阶段， 80 ～ 90 d 后基本驯化完毕。 接触氧化单元利用 UASB 自然淘汰出来的絮状污泥 及轻质片状颗粒污泥作为接种污泥， 通过连续曝气， 促 进好氧菌增殖。在第30 天左右， 好氧污泥基本驯化成 熟。系统试运行后， 污水处理后达 GB 1345792 中二 级排放标准 见表 1 。环保部门连续 3 天测得的出 水水质见表 2。 46 环境工程 2013 年 8 月第 31 卷第 4 期 表 2系统处理效果的检测数据 Table 2Detection date of treatment effect of the system mg/L pH 除外 项目ρ CODρ SSρ 油脂 ρ 氨氮pH 进水水质 2 710 ～4 120 1 520 ～2 540 160 ～56586 ～112 6. 1 ～6. 6 出水水质72 ～10274 ～1176 ～1512 ～227. 4 ～7. 7 排放标准≤120≤200≤20≤256. 0 ～9. 0 5讨论和建议 1采用预处理 － UASB － 生物接触氧化工艺处 理屠宰废水， 系统稳定可靠， 出水达到排放标准。 2肉制品加工废水具有排水不均匀、 杂质和悬 浮物多、 油脂等污染物浓度较高等特点， 在生化工艺 之前必须重视预处理， 特别要强化对悬浮物、 油脂等 的去除。 3预处理阶段采用粗/细格栅 － 隔油沉淀 － 调 节池 － 气浮的组合工艺， 实践证明是有效和必要的， 在降低后续工段负荷的同时保证了悬浮物、 油脂等的 去除， 保证了后续生化系统的正常运行。 4本系统 UASB 设计的 COD 容积负荷为 3. 5 kg/ m3 d ， 实际运行负荷在 2. 5 ～ 3. 2 kg/ m3d ， UASB 出水 COD 长期稳定在 250 ～ 520 mg/L，UASB 没有出现过酸化迹象， 系统稳定可靠。 5屠宰废水中含有的氮主要以氨氮和有机氮的 形式存在， 废水经 UASB 系统处理后会出现氨氮浓度 升高的现象， 是有机氮转换为氨氮的结果。以本工程 为例， 原水在经过 UASB 处理后， 氨氮浓度会由 80 ～ 120 mg/L 上升至 150 mg/L 左右， 这是在设计阶段进 行工艺计算时必须考虑到的因素。 6本工程位于东北地区， 工程设计和建设过程 中充分考虑了对构/建筑物、 设备、 管道等的保温、 伴 热以及对废水的蒸汽伴热， 系统 2 年来得以稳定调试 运行， 上述措施起到了重要作用。 参考文献 ［1］王凯军， 左剑恶， 贾立敏． UASB 工艺的理论与工程实践［M］． 北京 中国环境科学出版社， 2002 11- 12. ［2］肉类加工废水生物脱氮工艺过程研究［M］ ． 成都 西南交通大 学出版社， 2007 45- 61. ［3］石宪奎， 倪文， 江翰． 升流式厌氧污泥床反应器工程启动研究 ［ J］ ． 环境污染与防治， 2002， 26 5 363- 366. ［4］张崇华． 生物接触氧化处理废水技术［M］． 北京 中国环境科学 出版社， 1991. 作者通信处潘登100085北京市海淀区上地信息路 5 号 5006 室 电话 010 82782711 E- maildengp xjlh． com 2012 －08 －30 櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅 收稿 上接第 139 页 3 该粉尘浓度测量装置适用于低浓度粉尘的高 精度测量， 且测量成本低、 操作简便， 在工业现场应用 中有良好的前景。 参考文献 ［1］Guo Z C，Fu Z X． Current situation of energy consumption and measures taken for energy saving in the iron and steel industry in China［J］． Energy， 2010， 35 11 4356- 4360． ［2］Bohnet M．Particle Separaticle from hot gases- possibilities and limits［C］∥ 3rd European Symposium on Separation of Particle from Gases，Nuernberg， 1995． ［3］梁南山， 王波． 高炉比肖夫煤气处理系统积垢与堵管原因分析 ［ J］． 金属材料与冶金工程， 2009， 37 1 53- 56． ［4］黄小亚， 顾智勇． 高炉煤气除尘技术［J］． 炼铁， 2003， 22 3 54- 56． ［5］杜丽娜． 烟道粉尘浓度在线监测 ［ D ］ ． 沈阳 东北大学， 2005 1- 2． ［6］郭忠义． 等速采样提高烟尘浓度数据质量［J］ ． 环境工程， 2000， 18 4 48- 50． ［7］Espy M A，Matlashov A，Kraus Jr R H，et al． Squids as detectors in a new experiment to measure the neutron electric dipole moment ［J］ ． IEEE Transactions on Applied Superconducitivy，1999， 9 2 3696- 3699． ［8］金丽． 锅 窑 炉烟尘浓度测定的主要影响因素［J］ ． 科技创新 导报， 2009 12 118- 120． ［9］阎三宝， 祁君田， 殷焕荣， 等． 低烟尘排放浓度测量出现 “负值” 的原因分析及处理［ J］． 热力发电， 2011， 40 12 106． ［ 10］Wladyslaw W S． Aerosol concentration measurement with multiple light scatteringsystemandlaseraerosolspectrometer ［J］． Atmospheric Research， 2005， 62 2 255- 265． ［ 11］刘会流． 陶瓷炉窑烟尘监测误差因素分析［J］ ． 化学工程与装 备， 2009 7 180- 181． ［ 12］李阳春， 舒彩凤． 烟尘监测时采样滤筒的质量控制［J］ ． 环境 监测管理与技术， 2007， 19 1 50- 51． ［ 13］张见昕． 污染源颗粒物监测结果偏离的原因探讨［J］． 环境保 护与循环经济， 2011， 24 1 66- 68． 作者通信处张娜066004河北省秦皇岛市燕山大学环境与化学 工程学院 E- mail527780053 qq． com 2012 －09 －14 收稿 56 环境工程 2013 年 8 月第 31 卷第 4 期