摘要:介紹玉林市華邦食品有限公司南江分公司廢水處理工程的工藝參數(shù)運(yùn)行管理和效果。針對(duì)屠宰廢水高濃度的有機(jī)物、氨氮、懸浮物等特點(diǎn),該工程采用預(yù)處理-厭氧發(fā)酵-CASS-消毒組合工藝處理。工程經(jīng)過(guò)三個(gè)月的調(diào)試及運(yùn)行后,出水水質(zhì)達(dá)到《肉類加工工業(yè)水污染排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 13457-92)三級(jí)標(biāo)準(zhǔn),部分出水回用于沖洗,產(chǎn)出沼氣能源供鍋爐燃燒使用,減少向環(huán)境排放污染物。
關(guān)鍵詞:屠宰廢水;厭氧發(fā)酵+CASS;節(jié)能減排
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們物質(zhì)生活水平的提高,民于食為天的“菜籃子”肉類食品越來(lái)越豐富,需求越來(lái)越大。目前,我國(guó)的屠宰加工不斷地?cái)U(kuò)大發(fā)展規(guī)模,為人們提供了大量高品質(zhì)的肉食來(lái)源,提高了人們的生活品質(zhì)。在生產(chǎn)這些高品質(zhì)的肉類食品中需要屠宰十幾到上億的畜禽,在此過(guò)程中產(chǎn)生大量的屠宰廢水,其含有大量的動(dòng)物毛發(fā)、糞便、油脂、血污等污染物,如果直接排放納入水體或外界環(huán)境,不僅嚴(yán)重污染了水源,勢(shì)必會(huì)對(duì)周圍的環(huán)境產(chǎn)生不良影響。因此,必須對(duì)屠宰加工生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水進(jìn)行有效處理。針對(duì)屠宰廢水水質(zhì)特點(diǎn),開(kāi)發(fā)生物質(zhì)能源,回收利用,將治理污染、凈化環(huán)境、回收能源、綜合利用、改善生態(tài)環(huán)境有機(jī)的結(jié)合起來(lái),走生態(tài)屠宰加工產(chǎn)業(yè)化可持續(xù)發(fā)展的道路。
玉林市華邦食品有限公司南江分公司是一所機(jī)械化屠宰廠,每天屠宰生豬300頭左右,在屠宰加工中產(chǎn)出了高濃度的屠宰廢水,按0.35~0.50m3/頭用水定額計(jì),排出廢水量150m3/d。針對(duì)廢水特性及建設(shè)排放要求,采用預(yù)處理+厭氧+好氧+消毒組合工藝來(lái)處理,處理效果出水水質(zhì)達(dá)到《肉類加工工業(yè)水污染排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 13457-92)三級(jí)標(biāo)準(zhǔn),同時(shí),每天回收了125m3沼氣,出水回用利用率15%,達(dá)到節(jié)能減排的效果。
1 廢水水質(zhì)水量及處理工藝
1.1 廢水水質(zhì)
廢水主要來(lái)源于屠宰車間,包括屠宰前沖洗牲畜、圈欄,屠宰過(guò)程中燙毛、清洗胴體,剖解清洗內(nèi)臟,清洗車間地面、器具等產(chǎn)出的廢水,廢水水中含有大量的血和糞便及尿液。廢水水質(zhì)為PH6.9~6.99,SCODcr1950mg/L,SS258mg/L,動(dòng)植物油23.37mg/L,糞大腸菌數(shù)為92000個(gè)/L,氨氮61.93mg/L。
1.2 工藝流程
采用預(yù)處理-厭氧發(fā)酵-CASS-消毒組合工藝處理該企業(yè)屠宰廢水,工藝流程如圖1。
圖1 屠宰廢水處理工藝流程
1.3 工藝特點(diǎn)
基于廢水水質(zhì)特點(diǎn)及借鑒其它地區(qū)類似廢水處理的成功經(jīng)驗(yàn),本工程項(xiàng)目采用的處理方法具有幾個(gè)方面的特點(diǎn):
?。?)預(yù)處理單元采用了格柵+隔油沉砂+預(yù)曝調(diào)節(jié)的工序有限去除固態(tài)漂浮物、油污、泥砂等物,同時(shí)平衡廢水中水質(zhì)指標(biāo)濃度,滿足后續(xù)生化處理。
?。?)前端高濃度采用厭氧發(fā)酵開(kāi)發(fā)生物能源即上流式厭氧發(fā)酵反應(yīng)池,利用水泵提升均衡分布射流進(jìn)水,高濃度有機(jī)廢水經(jīng)被高活性厭氧菌分解消化,經(jīng)固、液、氣的分離系統(tǒng),保證后續(xù)處理,同時(shí)產(chǎn)出生物能源回收利用。
(3)后續(xù)好氧處理單元采用限制性曝氣,進(jìn)水時(shí)不曝氣,利用兩套系統(tǒng)交替連續(xù)進(jìn)水進(jìn)行混合攪拌、曝氣氧化、硝化-反硝化反應(yīng)、沉淀、排水,更好地適應(yīng)各類有機(jī)廢水的降解。
?。?)消毒處理單元采用二氧化氯消毒方法對(duì)廢水中的病原微生物等快速殺菌,防止細(xì)菌的再度繁殖,降低污水的臭味,消毒后滿足出水水質(zhì)回用沖洗使用。
?。?)廢水處理設(shè)施結(jié)合廠區(qū)地形,氣象和地質(zhì)條件等因素合理布置,以便于施工,維護(hù)和管理。以功能分區(qū)合理、水力流程通暢、構(gòu)筑物緊湊布置以減少占地面積為原則。
2 主要構(gòu)筑物及配置設(shè)施
按功能分為廢水處理區(qū)、沼氣凈化貯供區(qū)、附屬建筑及設(shè)備區(qū)三個(gè)區(qū)域。
(1)廢水處理區(qū):從進(jìn)水至排放,包含格柵井,隔油沉砂池,預(yù)曝調(diào)節(jié)池,厭氧發(fā)酵池,中間池,CASS生化池,集水池。
?。?)沼氣凈化貯供區(qū):脫水裝置,脫硫化裝置,貯氣裝置,泄壓裝置,增壓裝置,貯壓裝置,阻火裝置及管道輸送材料等。
(3)附屬建筑及設(shè)備區(qū):設(shè)備操作間,包含鼓風(fēng)機(jī)、二氧化氯發(fā)生器等管道及配電控制。
各主要構(gòu)筑物參數(shù)及配置設(shè)備如表1。
表1 主要構(gòu)筑物參數(shù)及配置設(shè)備表
構(gòu)筑物名稱 | 型號(hào)/容積 | 數(shù)量 | 配置及作用 |
格柵井 | 2.5m3 | 1座 | 配置前粗后細(xì)兩道格柵安裝角度為60℃ ,粗格柵間距20mm,細(xì)格柵間距12mm,用以攔截廢水中的固態(tài)漂浮物。 |
隔油沉砂池 | 72m3 | 1座 | 設(shè)置隔油擋墻和集泥砂斗,去除油污、泥砂。 |
曝氣調(diào)節(jié)池 | 48m3 | 1座 | 設(shè)置提升泵及液位自動(dòng)計(jì),調(diào)節(jié)均衡水質(zhì)水量。 |
厭氧發(fā)酵池 | 480m3 | 1座 | 內(nèi)設(shè)固、液、氣的分離系統(tǒng)投入高活性厭氧污泥,廢水中的有機(jī)酸被高活性厭氧污泥分解與代謝,轉(zhuǎn)化成沼氣,廢水得到凈化。 |
中間池 | 25m3 | 1座 | 設(shè)置集泥斗及回流泵,沉淀及緩沖。 |
CASS池 | 112m3 | 2座 | 設(shè)置管式曝氣器,循環(huán)泵,潷水器,在氧的作用下,活性污泥進(jìn)一步消化分解廢水中的有機(jī)質(zhì)。 |
鼓風(fēng)機(jī) | N=7.5KW | 2臺(tái) | 充氣供氧,滿足生化反應(yīng)。 |
二氧化氯裝置 | 有效氯產(chǎn)量650g/L | 1臺(tái) | 設(shè)置化學(xué)反應(yīng)發(fā)生器,消毒使用。 |
集水池 | 45 m3 | 1座 | 設(shè)置回用提升泵,存儲(chǔ)及回用。 |
脫水裝置 | 0.03m3 | 1套 | 設(shè)置玻璃棉網(wǎng)墊,通過(guò)冷凝法除去沼氣中的大部分水分。 |
脫硫裝置 | 0.28m3 | 1套 | 設(shè)置干式脫硫藥劑,將沼氣中硫化氫反應(yīng)脫除。 |
卸壓裝置 | 0.03m3 | 1套 | 設(shè)置平衡卸壓,保持壓力平衡,避免造成壓力爆裂。 |
貯氣裝置 | 15m3 | 4套 | 軟體紅泥袋,集氣及供氣。 |
增壓裝置 | N=2.2KW | 1套 | 設(shè)置空壓機(jī),提高壓力供輸送使用。 |
貯壓裝置 | 0.7m3 | 1套 | 設(shè)置貯壓罐,保持壓力均衡,減少增壓機(jī)的啟動(dòng)頻率。 |
阻火裝置 | 0.05m3 | 1套 | 設(shè)置阻火石,阻止回火并調(diào)節(jié)壓力供應(yīng)燃燒器的使用。 |
3 工藝運(yùn)行管理
3.1 廢水處理單元
3.1.1 格柵井
屠宰產(chǎn)出的廢水經(jīng)過(guò)設(shè)定的粗、細(xì)格柵,去除廢水中的大顆粒漂浮物及懸浮物。防止其堵塞格柵,每天觀察,定期人工撈取攔截出的固體物,通過(guò)外運(yùn)集中無(wú)害化處置。
3.1.2 隔油沉砂池
廢水中含有豬糞便粗纖維及大量的動(dòng)物油污,通過(guò)特制隔油系統(tǒng)和設(shè)定8小時(shí)的水力停留進(jìn)行去除油污、泥砂。每天觀察,定期每月人工清理池底泥砂和上浮泥渣,防止油污結(jié)殼及泥砂沉集堵塞??刂瞥鏊畱腋∥餄舛仍?500mg/L以下,為后續(xù)處理縮短處理時(shí)間。
3.1.3 預(yù)曝調(diào)節(jié)池
通過(guò)曝氣空氣攪拌,對(duì)水質(zhì)水量進(jìn)行均化,促進(jìn)分解部分較難降解的污染物,同時(shí)通過(guò)中間池和CASS池的污泥回流來(lái)調(diào)節(jié)水質(zhì)濃度平衡,保持溫度在28℃左右,PH值控制在6.5-7.0范圍,保證生化工段處理正常。
3.1.4 厭氧發(fā)酵反應(yīng)池
采用上流式厭氧發(fā)酵反應(yīng)池,內(nèi)設(shè)固、液、氣的分離系統(tǒng)及加入4000mg/L的高活性厭氧污泥。通過(guò)水泵提升均衡分布射流進(jìn)水,經(jīng)過(guò)射流緩沖攪拌滿足廢水中的有機(jī)酸與甲烷菌有效接觸,同時(shí),保持控制池內(nèi)溫度32℃左右,PH值7.1左右,以及厭氧出水沉淀污泥回流保證厭氧污泥濃度,滿足厭氧菌發(fā)揮其高活性環(huán)境條件,高效率快速分解與代謝。
3.1.5 中間池
厭氧發(fā)酵出水往往帶有懸浮污泥厭氧菌,為了緩沖好氧生化前調(diào)節(jié)水質(zhì),減少對(duì)CASS池的負(fù)荷,設(shè)置了3小時(shí)水力停留時(shí)間沉淀的中間池,同時(shí)將沉淀下來(lái)的污泥回流進(jìn)調(diào)節(jié)池補(bǔ)充厭氧污泥的流失。
3.1.6 CASS池
采用限制性曝氣方式,利用鼓風(fēng)機(jī)充氣供氧,兩套系統(tǒng)交替連續(xù)進(jìn)水時(shí)不曝氣,進(jìn)水同時(shí)啟動(dòng)回流以100%的回流比回流進(jìn)前端混勻稀釋,曝氣量以水中溶解氧為3.5mg/L來(lái)控制,曝氣時(shí)間6-8小時(shí),水體懸浮狀態(tài)SV30控制為8%左右,過(guò)多剩余污泥及時(shí)排出,沉淀后排水每批潷水排放量控制為池內(nèi)水量的1/2,保持池內(nèi)滿足活性污泥的生長(zhǎng)環(huán)境。
3.1.7 消毒
本工程選擇化學(xué)法二氧化氯消毒。二氧化氯發(fā)生器與潷水器聯(lián)動(dòng),排水即時(shí)自動(dòng)啟動(dòng),設(shè)定控制二氧化氯投加量為8g/m3,消毒液經(jīng)過(guò)管道混合器加入混合,順著管道充分接觸氧化0.5小時(shí),保證原料充足,滿足消毒要求。
3.1.8 集水池
集水沉淀澄清,通過(guò)提升泵抽取上層清液用于運(yùn)輸車輛的沖洗。定期每周觀察水質(zhì)變化,如有懸浮物上浮的即時(shí)抽取污泥集中外置。
3.1.9 泥渣處理
截留清出的廢棄物每天同生活垃圾交由環(huán)衛(wèi)部門統(tǒng)一清運(yùn)無(wú)害化處理;剩余污泥及泥砂處理執(zhí)行外包,每個(gè)月安排1次清理,通過(guò)罐裝車外運(yùn)到消納場(chǎng)集中處置。
3.2 沼氣凈化利用單元
3.2.1 脫水裝置
采用吸附型氣水分離罐,罐內(nèi)部的安裝玻璃棉網(wǎng)墊,沼氣透過(guò)墊層被吸附分離,自動(dòng)溢出排水,每天觀察水封水位,保持水位,避免沼氣泄漏。
3.2.2 脫硫裝置
采用干式脫硫技術(shù)去除,罐內(nèi)部的安裝脫硫劑過(guò)濾層,沼氣中的硫化氫與脫硫劑接觸反應(yīng)去除,保持脫硫劑有效,每3個(gè)月更換1次,操作中保證安全措施。
3.2.3 卸壓裝置
采用水封壓力平衡的方法,管道或氣口堵塞時(shí)壓力過(guò)大,水封水位自動(dòng)溢出排氣。定期檢查泄壓裝置水位是否正常,如有降低,及時(shí)補(bǔ)充。
3.2.4 貯氣裝置
采用紅泥塑軟體袋,每天巡查接口、袋體、固定繩索是否漏氣、脫落,保證貯氣系統(tǒng)壓力在300Pa正常工作范圍內(nèi)。
3.2.5 增壓裝置
采用空壓機(jī)增壓,每天巡查設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn),潤(rùn)滑油油位是否在規(guī)定位置,機(jī)器運(yùn)行是否正常,增壓機(jī)壓力繼電器設(shè)定的壓力范圍:0.04Mpa-0.09Mpa。
3.2.6 貯壓裝置
采用貯壓罐,每天檢查壓力表、保險(xiǎn)閥,每天1次打開(kāi)底部排水閥進(jìn)行排水,保持貯壓罐壓力為0.04Mpa-0.09Mpa,每班,排水結(jié)束關(guān)閉閥門,每月扳動(dòng)1次保險(xiǎn)手柄。
3.2.7 阻火裝置
采用固態(tài)阻火方式,罐內(nèi)部的安裝規(guī)則不等的阻火石,每天檢查及排水,保持氣體通道暢通,均勻輸送分配使用。
4 運(yùn)行效果
本工程竣工,開(kāi)始進(jìn)水調(diào)試1個(gè)月,系統(tǒng)主體設(shè)施基本沒(méi)有發(fā)生故障并持續(xù)穩(wěn)定,繼續(xù)運(yùn)行了2個(gè)月正常穩(wěn)定,滿足生產(chǎn)要求,由當(dāng)?shù)丨h(huán)境監(jiān)測(cè)部門對(duì)本工程系統(tǒng)進(jìn)行竣工驗(yàn)收監(jiān)測(cè),監(jiān)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2,從監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果分析計(jì)算,廢水中主要污染物去除率達(dá)到90%以上,出水水質(zhì)達(dá)到《肉類加工工業(yè)水污染排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 13457-92)三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求,穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
表2 處理前后水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果表
項(xiàng)目及結(jié)果 監(jiān)測(cè)點(diǎn) |
PH值 無(wú)量綱 |
懸浮物 mg/L |
動(dòng)植物油 mg/L |
氨氮 mg/L |
BOD5 mg/L |
CODcr mg/L |
糞大腸菌群 (個(gè)/L) |
處理前 | 6.9~6.95 | 235 | 23.37 | 61.93 | 831.3 | 1770 | 92000 |
6.9~6.99 | 258 | 22.17 | 60.44 | 835.5 | 1950 | 82500 | |
處理后 | 7.42~7.48 | 48 | 2.42 | 24.79 | 17.9 | 68 | 1475 |
7.35~7.44 | 47 | 2.68 | 23.69 | 18.1 | 70 | 1400 | |
(GB 13457-92) 三級(jí)標(biāo)準(zhǔn) |
6.0~9.0 | ≤400 | ≤100 | -- | ≤300 | ≤500 | -- |
注:以上數(shù)值結(jié)果為四次平均值或范圍。
5 工程效益
工程總投資約75萬(wàn)元,其中土建投資約35萬(wàn)元,配套設(shè)備采購(gòu)及安投資約40萬(wàn)元。本工程的建成,減少向環(huán)境排放COD、BOD5、SS、氨氮等污染物,減少了污染超標(biāo)排污費(fèi),同時(shí),回收沼氣送鍋爐代替木柴使用,節(jié)省了柴耗,減少了人工勞動(dòng)力。據(jù)測(cè)算日產(chǎn)出的125m3沼氣量相當(dāng)于節(jié)省了375kg木柴,按噸木柴600元計(jì)每天可以節(jié)省225元。
6 結(jié)論
工程實(shí)踐表明,本處理方式既可以解決屠宰廢水處理達(dá)標(biāo)又可以回收利用生物能源,是企業(yè)既建得起又用得起的處理方法,工程的建成使用,極大減少人力、物力、財(cái)力的投入,助力行業(yè)的健康發(fā)展,改善人居環(huán)境,帶來(lái)顯著的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益。