赵勇娇 单连斌 王允妹 陈明 崔勇

摘 要：针对原有屠宰废水处理工艺存在问题及应对严寒地区低温环境，采用ABR+SBR+BAF工艺，对原污水处理设施进行改造扩建，运行结果表明COD、BOD5、SS、NH3-N去除率可分别达到97.7%、98.4%、98.25%、95.38%，出水达到《肉类加工工业水污染物综合排放标准》中肉制品加工一级排放标准。冬季运行成本为2.31元/t。

关键词：严寒地区  屠宰废水  ABR  SBR

中图分类号：X506    文献标识码：A  文章编号：1674-098X（2014）11（b）-0119-03

Reconstruction and Expansion Design of Slaughter Wastewater Treatment in Severe Cold Trgion

Zhao Yongjiao

（Shenyang Academy of Environmental Sciences，Shenyang，Liaoning，110016，China）

Abstract：According to the problem of the original process of slaughterhouse wastewater，and in response to low temperature environment in severe cold trgion，  using ABR+SBR+BAF process，to expansion and transformation of the original sewage treatment facilities. The running results showed that，the removal ratio of CODcr，BOD5，SS，NH3-N can reach 97.7%，98.4%， 98.25%， 95.38% respectively. The quality of the effluent can meet the requirements for the first-order of the comprehensive discharge standard of water pollutants for meat processing industry.The running cost was 2.31 RMB/Ton in winter.

Key Words：Severe Cold Trgion;Slaughter Water;ABR;SBR

某屠宰與肉食品加工企业位于黑龙江省，是以生猪屠宰、肉食品加工为主的企业。企业原污水站设计处理水量2400 m3/d，进水水质COD=2000 mg/L，BOD=1000 mg/L，氨氮=60 mg/L，悬浮物=1200 mg/L，设计出水水质为《肉类加工工业水污染物排放标准》（GB13457-92）的二级标准，由于现有水量、水质超出原设计范围等多种原因，导致处理效果不佳，企业决定对现有设施进行升级改造，升级改造完毕后处理规模达到3600吨/日，出水达到《肉类加工工业水污染物排放标准》（GB13457-92）的一级标准，以满足企业的正常生产要求。

1 废水情况及排放标准

本方案设计废水处理量为3600 m3/d，废水处理设施每天24 h运行。污水处理站出水水质要求达到《肉类加工工业水污染物排放标准》（GB13457-92）一级标准，设计进出水水质见表1。

2 现有设施问题诊断

企业原污水处理站工艺流程：粗细格栅+竖流式沉砂池+调节池+ABR+中间池+BAF+消毒池，经现场考察及分析后，提出如下主要问题：

（1）原粗细格栅全部放在地下6 m的地下积水泵房，不仅由于一旦停电造成粗细格栅被淹没，而且地下室空间窄小潮湿、有异味，清渣操作环境恶劣。

（2）粗细格栅选型不当，栅间隙过大，竖流式沉砂室池体积太小，导致调节池、隔油沉砂池和ABR大量沉积污泥，并使部分污泥由于停留时间长而消化上浮，从而影响整套处理设施的正常运转。

（3）由于进水水量增大，冲击负荷较大，而原有调节池调节容积只占总水量的30%左右，不能达到对水质水量的调节作用。

（4）进水水量、水质远超过原设计范围。

（5）原设计工艺选择不合理，屠宰污水属于中高浓度有机污水，如果前处理不好，BAF非常容易堵塞，不仅增加了反冲洗的频率也增加了无功运行时间。导致处理后水质不达标。

（6）污泥处理设施较简陋。

3 工艺流程及设计说明

3.1 工艺流程

生产污水首先经粗格栅去除粗大悬浮物，再经转鼓细格栅进一步去除悬浮物，然后进入平流隔油沉淀池，浮油和分散油静止上浮，浮油及底泥由刮油刮泥机去除，而后污水进入调节池，均质均量后，污水由泵经一级提升，进入气浮管道混合器并与加入的无机絮凝剂（PAC）和有机絮凝剂（PAM）反应后，污水进入气浮池，利用空压机使压缩空气与污水在溶气罐中充分混合，溶气水在气浮槽中释放后产生大量气泡使大量悬浮物、油脂上浮由刮渣机撇渣而被去除，出水进入ABR池，经过ABR中污泥层拦截进一步去除细小的悬浮物质，并将污水中难生物降解物质转变为易生物降解物质，提高了污水的可生化性，同时去除部分CODCr后，自流进入SBR反应池进行生物处理。在SBR反应池内污水按时间顺序完成进水同时曝气2 h、静止搅拌2 h、再曝气2 h、沉淀1 h、排水1 h四个步骤，然后进行下一周期的反应，出水达标排放。平流沉淀池底泥、气浮槽浮渣、ABR和SBR剩余污泥进入污泥浓缩槽，浓缩后污泥经带式压滤机压滤后，泥饼定期外运处置。污泥浓缩槽上清液和带式压滤机压滤水回到调节池再处理。工艺流程图见图1。

3.2 改造扩建方案

该工程污水处理量为3600 m3/d，折合成小时平均处理量为150 m3/h。其中屠宰污水量约2200 m3/d，排放时间约15 h，其余肉制品加工污水和生活污水量约1400 m3/d，24 h连续排放，因此高峰水量约为205 m3/h。取变化系数K=1.2，得出小时最大水量为246 m3/h。本次方案设计预处理部分水量按250 m3/h，经调节池调节后，按平均水量150 m3/h设计。

（1）粗格栅部分。

旧格栅间拆除，新建格栅间一座，3 m×5 m，新建格栅池一座，尺寸3 m× 1 m×6 m，安装循环式耙齿清污机一台，原细格栅放在平流沉淀池上方，再增加一台转鼓式细格栅，栅间隙<1 mm，这样不仅提高了去除SS能力，而且把除栅渣操作提升到地上，大大改善了工作条件，增加了集水池的集水容积。

循环式耙齿清污机，具体参数如下：耙齿间隙b=3 mm，栅条总宽B=1000 mm，安装角度75 °，材质为栅条ABS，主体SUS304，配备电控柜和超声波液位计，能够满足自动控制的要求。

（2）集水池部分。

集水池利旧，集水池内原有三台潜水泵，新增2台潜水泵，利用原有一台潜水泵作为备用。具体参数如下：流量Q=200 m3/h，扬程H=15 m，材质着脱装置、轨道及泵叶轮采用SUS304。

（3）细格栅部分。

原有细格栅保留，并新增一台处理量400 m3/h转鼓式细格栅，两台细格栅一用一备。新增转鼓式细格栅具体参数如下：栅条间隙b=1 mm，转鼓直径D=950 mm，安装角度35°材质全部SUS304，转鼓的上方配有尼龙刷和冲洗水喷嘴，栅筛可在设备运行过程中实现自动清洗。

（4）平流沉淀池。

新增平流式隔油沉淀池一座，分两格，平面尺寸20 m×9 m，超高h1=0.3 m，有效水深h2=3 m，缓冲层h3=0.5 m，泥斗高h4=3.618 m，总高H=7.418 m，有效容积V=725.2 m3，沉淀池内设行车式刮油刮泥机2台，污泥泵2台。

主要设备：

行车式刮油刮泥机2台，材质为行架主体碳钢，液下SUS304，配有电控柜和行车轨道。污泥泵Q=25 m3/h，H=10 m，材质为轨道及泵叶轮采用SUS304，水面上刮油排入浮油收集池，水池底板刮泥，沉淀污泥刮入集泥斗靠无堵塞泵排入平流沉淀池污泥储池[1]。

（5）事故池。

根据黑龙江省环保局的要求，污水处理系统的气浮系统或生化系统出现异常和设备检修时，污水不能直接排放必须排入事故池临时储存，污水处理系统正常时再提升至平流沉淀池进行处理。

新增事故池一座，尺寸15 m×15 m× 3.5 m，有效容积V=675 m3，配两台污水泵。污水泵具体参数如下：Q=100 m3/h，H=12 m。

（6）调节池。

原有池体改造，尺寸25 m×15 m× 4.5 m，有效容积为1500 m3，在改造后调节池内增设预曝气系统，为穿孔管曝气方式。以防止池内悬浮物和油质上浮，及防止调节池内产生恶臭气味。

（7）浅层气浮处理系统。

新增浅层气浮系统两套，位于地上，池体尺寸φ×H=6 m×0.8 m，有效水深0.7 m，停留时间10 min，设计SS去除率85%，回流比R=30%，表面水力负荷q=5—8 m3/m2.h，浮渣池尺寸5.0 m×2.5 m×3.0 m，材质为钢结构。

主要设备：

①浅层气浮机：两套，钢结构，Q=100 t/h，含溶药系统、溶气释放器及释放管路、组合式刮沫机、走道扶梯、空压机、电气控制系统等，见图2。

②回流水泵：2台，Q=50 m3/h，H=50 m，一用一备;

③空气压缩机：Q=0.53 m3/min，P=0.7 Mpa;

④组合式溶药槽：上溶药，下用药，有效容积4.0 m3，材质PVC，两套;

⑤加藥泵4台，Q=1 m3/h，P≤0.6 Mpa，两用两备;

（8）ABR池。

新建两组共用壁四格式ABR池一座。构筑物尺寸8.0 m×15.0 m×5.5 m，有效池容1200 m3，钢筋混凝土结构，半地上半地下，ABR池端设有蒸汽穿孔管加热区，对浅层气浮自流进水进行加热，保证生化反应所需的温度，以应对严寒天气。ABR池尺寸16 m×15 m×5.5 m，设6台潜污泵，回流用于水解池内污泥浮起及水解污泥排放。ABR设计容积负荷0.96kgBOD5/m3.d，出水堰负荷1.1 m3/m.h，总停留时间6.0 h[2]。

主要设备：

污泥泵6台，不锈钢叶轮，Q=40 t/h，H=10 m;

组合填料（含钢筋支架）720 m3（h=3 m）。

（9）SBR生化反应池。

新建四格式SBR生化反应池一座。钢筋混凝土结构，尺寸48 m×15 m×6 m，有效容积3960 m3，运行周期取8 h，同时曝气2 h、静止搅拌2 h、再曝气2 h、沉淀1 h、排水1 h，SBR池内分生物选择区，约占总有效池容的20%，有利于除去氨氮。

主要设备：

①回流泵4台，45 m3/h，H=15 m;

②对夹式电动蝶阀DN= 300，4个;

③曝气头1400个;

④滗水器4台，滗水量45 m3/h，滗水深度2 m。

（10）清水池、反冲洗水池、消毒池。

清水池利旧，接纳SBR池出水，作为曝气生物滤池的供水和反冲洗水，同时给二台带式压滤机清洗滤带供水。

（11）污泥浓缩池和浮渣储池。

将原设备间内的竖流沉砂池改造成污泥浓缩池，有效容积100 m3，污泥浓缩池需安装高速推流器，污泥浓缩池的平面尺寸4 m×8 m，分两格，超高h1=0.5 m，有效水深h2=3 m，泥斗高h3=1.5 m，总高H=5m，有效容积V=117 m3。

高速推流器具体参数：推力：163 N，叶桨转速740 r/min，叶桨直径260 mm，材质SUS304

（12）设备间。

由于厂区位于寒冷地区，无霜期长，冬季气温低，极限温度-38 ℃，为了保证设备、设施在冬季也能正常运行，必须把某些设备放在设备间内，并进行采暖保温措施。需要放置的构筑物有气浮机系统、鼓风机、溶药加药装置、电控系统、平流沉淀池、污泥浓缩池、污泥脱水系统等。

①气浮间，主要包含气浮系统，溶药加药装置，设计尺寸18.5 m×18.5 m×7.5 m。

②污泥处理间，主要为污泥处理系统、污泥浓缩溶药加药装置、电控系统、平流沉淀池等。设计尺寸35.5 m×21.5 m×6.5 m。

③鼓风机房及配电间。

设罗茨鼓风机6台，单台参数：Q=18.31 m3/min，H=69.0 kPa，4用2备，设计尺寸18 m×6 m×4 m。

（13）BAF池。

BAF池利旧，进行填料及底板更新。

（14）增设污泥脱水系统。

选用二台带式压滤机，带宽2 m。原压滤间的厢式板框压滤机拆除淘汰。采用新购置的二台2 m带宽的带式压滤机。所有的压滤水均通过地下管道排回集水池。两台带机前设一平一斜两台螺旋输送机，将产生的泥饼输送到平流沉淀池间的高位泥斗里。斗中的污泥通过自动卸料装置卸到汽车里清运出厂。

（15）应对严寒技术措施。

①將已受气温影响的污水处理设施布置在室内，并增加采暖设施。

②位于室外池体进行封盖及外墙保温，SBR池滗水器置于彩板房内。

③室外污水及污泥管道采用伴热电缆及保温材料进行保温。

④ABR池前端设置蒸汽加热区，对污水进行加热，保证生化反应所需的温度。

采用上述保温措施后，可在严寒季节生化系统可正常运行。

4 运行效果

该工程通过当地环境保护监测部门验收，1月份，ABR池和SBR池生化系统运行正常，水质监测结果如表2所示。

从出水的监测结果来看，该工艺运行稳定，出水各项指标都达到了设计要求。

5 技术经济分析

对工程运行费用进行分析，技术经济分析结果如表3所示。

6 结语

针对严寒地区屠宰废水，对原有的处理系统进行了改造扩建，预处理部分增加了隔油沉淀池及浅层气浮，生化处理部分采用了ABR+SBR工艺，实际运行结果表明，该系统改造扩建后，运行稳定，处理水水质达到《肉类加工工业水污染物排放标准》（GB13457-92）一级标准，冬季运行成本为2.31元/t，其他季节运行成本为2.08元/t。

参考文献

[1] 张捍民，张兴文，杨凤林.屠宰废水处理改造工程实例[J].环境工程， 2003，21（5）：27-28.

[2] 崔海保，杨顺生，魏永宁.ABR+A1/O组合工艺处理屠宰废水[J].水处理技术， 2006，32（4）：84-85.