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家禽屠宰废水处理初探

2016-09-12林庆华南安市康美镇人民政府福建南安350583

中国环保产业 2016年8期
关键词:格栅废水处理水解

林庆华(南安市康美镇人民政府,福建 南安 350583)

家禽屠宰废水处理初探

林庆华
(南安市康美镇人民政府,福建 南安 350583)

文章介绍了适用于屠宰场生产废水处理的工艺及装置。从理论和实践角度论述了该工艺确立的根据,并提出了与之相适应的装置在设计中需要注意的问题。该工艺及装置对废水中有机污染物的去除率可达95%以上,处理后的排放水质符合《肉类加工工业水污染物排放标准》(GB13457-92)中禽类屠宰加工一级排放标准。有较好的社会效益和经济效益。

屠宰废水;物化预处理;厌氧水解;好氧曝气

近年来,随着人们生活水平的不断提高,肉类食品的消费量也逐年提高,屠宰废水量也逐年加大。采用简捷、成熟、稳定、实用、经济合理的处理工艺,处理好屠宰废水,使之无害化、达标排放,达到节省投资和运行管理费用的目的,代表了近期对屠宰废水处理的总体趋势。本文即以家禽屠宰废水处理为例进行探讨。

1 家禽屠宰废水的来源及特点

废水主要来源于家禽屠宰废水和肉品加工废水,以及厂区生活区的生活污水等。屠宰废水主要来自宰杀工段的水烫脱毛废水、清洗废水、消毒废水等;肉制品加工车间废水主要来自加工过程中蒸煮废水、油炸含油废水、清洗废水、消毒废水等。一般来讲,屠宰废水中有机物可生化性较好,但固形物和油脂类较多,在做好物化预处理后,废水适宜进行生化处理。

屠宰废水的特点主要有:1)在家禽屠宰和熟食品加工过程中,留在废水中的食品废弃物以及泥沙等杂质较多;2)废水间歇排放,随时段变化,波动性大,废水水量还会随季节发生变化;3)废水中油脂类物质较多,易形成浮渣和泡沫;4)废水中含各种微生物,包括致病微生物,易腐败发臭,废水略呈酸性,气味较大;5)废水含杀菌剂,间歇排放,可能对生化处理有影响;6)废水中氨氮含量虽然不高,但含有蛋白质等有机氮,经过厌氧水解后氨氮含量会提高,因此废水中总氮会有较高含量。

2 废水处理工艺的确定

根据对屠宰废水水质的分析,废水处理工艺选择物理、化学和生化的组合方式。特别要加强去除固形物和油脂的物化预处理,如格栅、沉砂池、隔油沉淀池去除固体杂质,同时进行隔油,再通过加药混凝气浮去除乳化油和细小油滴。通过物化预处理去除大部分有机物,降低了废水污染物负荷。经过预处理的废水再经过合并、调节,通过厌氧水解和好氧曝气的生化组合工艺,最后经沉淀分离,使出水达标排放。

2.1预处理工艺的确定及设备的选择

物化预处理的目的在于去除废水中的固形物和油脂,降低废水污染物负荷,为后续生化处理创造条件。

2.1.1格栅去除固形物

由于废水含有大量的固体杂质,去除不彻底就会严重影响设备的正常运转。所以物化预处理工艺段的格栅通常选用两道自动格栅,一道为自动粗格栅,一道为自动细格栅,从而起到保护水泵等设备的效果。自动格栅采用机械回转式格栅,是一种可以连续自动清除杂物的装置。考虑到维护保养,自动格栅一般需设置旁通渠道,旁通渠道上设置启闭机闸门和人工格栅。

由于家禽的消化器官里有大量砂石,所以屠宰车间的废水经格栅去除固形物后,还应设沉砂池,去除废水中的泥沙。

格栅、沉砂池等设施应设置在车间排放口处,与车间连在一起,以避免管道在输送中发生堵塞等问题。

2.1.2沉淀隔油

沉淀就是利用重力沉降将比重比水大的悬浮颗粒从水中去除的操作。沉淀隔油是废水预处理中重要的单元操作。沉淀隔油池主要功能是进一步分离废水中密度大的泥沙、动物肌肉、骨头、毛发、油脂等。沉淀隔油采用平流式隔油沉淀池,配套轨道式刮油刮泥机,实践证明沉淀和隔油效果比较好。

2.1.3气浮除油

屠宰废水中油脂类物质较多,去除不彻底会严重影响后面生化工艺的效果。故先通过隔油池除去大分子的浮油后,还需要再通过气浮法进一步去除水中的油脂。气浮除油是利用高度分散的微小气泡作为载体,由这些微小的载体黏附废水中的污染物,使其密度降低而上浮到水面,从而实现废水的固液分离或液液分离。

与沉淀分离法相比较,气浮法具有以下优点:1)气浮法具有较高的表面负荷,使得废水停留时间短,因此气浮池通常体积较小,比沉淀法占地面积少,投资低;2)气浮法操作可以去除一些沉淀法中去除不了的污染物和废水中不易降解的有机污染物;3)气浮法可有效去除废水中的分散油、乳化油和溶解油,这是沉淀法无法实现的;4)气浮法除油,浮渣的含水率低。

2.1.4水量水质调节

屠宰废水排放是间歇和不稳定的,因此废水水质、水量随生产过程的变化比较大,为保证废水处理系统的负荷均匀,需要对废水进行充分的水质和水量调节。对来自不同时间和不同生产工段的废水进行充分的混合,利用外加动力进行强制调节(如叶轮搅拌、空气搅拌等),其设备较简单,效果较好,并能防止废水中悬浮物在调节池的沉淀,同时,此种调节方式还具有对废水进行预曝气的作用,防止发臭,也可有效降低废水中污染负荷。预处理段为预调节池,其容积可根据废水浓度和流量变化规律,以及工艺要求调节的均匀程度来确定。

2.2生化工艺的确定

生化处理是通过微生物的新陈代谢作用,降解废水中的有机物。生化工艺分厌氧和好氧处理两类,许多较高浓度的工业废水处理工程中,通常都采用厌氧-好氧组合工艺。

2.2.1厌氧处理

厌氧工艺包括完全厌氧(产甲烷)以及不完全厌氧(不产甲烷或少产甲烷),常用的完全厌氧工艺主要有UASB、AF、UBF、EGSB、IC等反应器;不完全厌氧主要有水解酸化兼氧处理工艺等。每一种厌氧工艺都有其各自特点和适用性,目前在食品废水工程上应用较广的主要有UASB工艺、UBF工艺、水解酸化等厌氧和兼氧工艺。

屠宰废水经过预处理后,废水中含有较多蛋白质和脂肪类大分子物质,适用于厌氧和兼氧结合的厌氧水解酸化工艺。厌氧水解工艺利用厌氧和兼氧微生物将废水中有机大分子物质降解成小分子,为后续好氧工艺段达标奠定了基础,具有启动较快,运行稳定,耐冲击负荷,管理方便等特点。此处采用UBF工艺,是在水解酸化工艺基础上,结合厌氧UASB工艺、AF工艺的部分优点而设计的UBF厌氧水解工艺,比普通水解推进了一步,做到微甲烷化,提高了厌氧水解的去除效率。UBF厌氧水解工艺内部采用挂膜增加厌氧微生物量,提高厌氧微生物活性,其对温度不作过高要求(除北方寒冷地区),也不需三相分离器等,所以设备简单,操作方便,易于控制,处理成本低,在中低浓度的有机工业废水中应用较多。

2.2.2好氧处理

废水好氧处理工艺主要有活性污泥法和生物膜法等两大类,活性污泥法又分为间歇式和连续式活性污泥法,间歇方式如SBR及其衍生工艺CASS、UNITANK等;连续式活性污泥法主要是以传统活性污泥法为主,以及氧化沟等变种的污泥法工艺;生物膜法有生物接触氧化法、生物转盘、曝气生物滤池等;以及各种组合工艺如:AB两级好氧法、A/O及A2O2硝化反硝化脱氮工艺、MBR生物膜工艺等。

每一种好氧工艺都有各自的适用范围和优缺点,关键在于对工艺的优化选择,使工艺适应水量、水质、操作控制、投资和运行成本等综合要求。本文所叙述的好氧工艺,进水为预处理后的厌氧出水,大分子有机物已经厌氧工序水解成小分子,可生化性得到提高,有机污染物浓度有所降低,但有机氮经水解为氨氮,氨氮浓度会增加,虽然排放出水不考核总氮,但在工艺设计时,也可考虑专门的反硝化脱氮工序。这里所述第一级好氧工艺采用活性污泥法的水解—好氧工艺,即通常的A-O工艺。

为保证出水达标,一般需增设接触氧化池(二级好氧池),采用生物膜法接触氧化工艺。接触氧化法通过挂膜,增加了微生物量,并形成内外不同(厌氧、兼氧、好氧)有侧重的生物群落,其具有工艺成熟、运行稳定、操作方便、出水水质好、剩余污泥少等特点,在食品废水处理中应用较多。

2.3污泥脱水工艺及设备选择

常见的污泥脱水设备有板框压滤机、带式压滤机和离心脱水机等。

板框压滤机的优点是投资较少,适合污水量不大的工程,脱水后的污泥含水率低,加药量较少;但缺点是操作复杂,所费人工较多,处理能力小,不能连续运行,适合处理特殊性质的各种物化污泥。

带式压滤机可以连续运行,适合大中型废水处理站的污泥脱水,处理量大,自动化程度高,应用广泛。

离心机连续运行,安装简便,占用空间小,无需高压清洗水泵、空压机和换气系统等,自动化程度高,全封闭式操作,车间环境清洁卫生,处理效率高。

在具体的工程中,可根据项目的污泥量大小、操作运行要求、环境、处理效率等因素选择。

3 废水处理工艺流程说明

(1)屠宰车间废水首先自流至格栅渠1,经过机械自动格栅,以除去较大的固形物,栅渣外运处理。维修自动格栅时通过启闭机阀门1切换,废水通过旁通格栅渠,固形物通过人工格栅1进行拦截。

(2)从格栅1流出的屠宰废水进入沉砂池,沉砂池通过轨道式刮泥机,进行池底刮泥,使泥砂聚集。通过吸砂泵抽取泥砂送入离心机,离心脱水。脱水处理后的固体废物及污泥等外运处置,脱水母液返回沉砂池。

(3)泥沙量不大的其它废水自流至格栅渠2,经过机械自动格栅,以除去较大的固形物,栅渣外运处理。维修自动格栅时通过启闭机阀门2切换,废水通过旁通格栅渠,固形物通过人工格栅2进行拦截。

(4)所有废水自流至污水站预调节池搅拌、曝气混合均匀,并防止腐败发臭。生活污水经过化粪池沉淀后也自流至污水站预调节池,与生产废水一起进行处理。

(5)混合后的废水通过提升水泵提升至隔油沉淀池进行隔油沉渣,隔油沉淀池通过轨道式刮泥和刮油机,进行池底刮渣和水面刮油,沉渣进入浮渣池,浮油进入储油池。

(6)沉淀隔油后废水再自流进入组合平流气浮的混凝反应池,加入絮凝剂PAC及助凝剂PAM进行混凝反应,对乳化油进行破乳。絮凝反应充分后的出水通过气浮池下部的进水管与溶气水混合后进入气浮池的布水机构,在突然释放的情况下,溶解在水中的空气析出,形成大量至密的微气泡群,气泡群在缓慢上升的过程中吸附了悬浮物和浮油,达到去除SS、浮油和COD的目的。清水通过出水收集机构排出气浮池,气浮浮渣通过撇渣机构排入浮渣池,沉淀的泥渣也通过底部的沉渣管排入污泥浓缩池。

(7)气浮出水进入缓冲池,缓冲池清水也供气浮回流使用。

(8)气浮出水自流进入调节池,调节池使用潜水搅拌机和空气曝气机双重混合。

(9)调节池废水用提升泵提升至UBF厌氧池下部的配水管将水均匀分配到厌氧池中,增强泥水混合效果,提高厌氧的去除效率。

(10)厌氧出水通过堰槽收集自流至水解池,通过潜水搅拌机进行泥水混合,水解出水进入好氧池,通过鼓风曝气,氧气和水与污泥微生物接触,达到降解废水中有机物的目的。再通过污泥回流补充水解和好氧污泥量,达到硝化反硝化脱氮的目的,为保持技术前瞻性,在此为污水处理排放预留了提标的空间。

(11)好氧池出水经过中沉池,将部分污泥排入污泥浓缩池后进入接触氧化池,通过鼓风曝气,氧气和水与填料上生物膜接触达到进一步降解废水中有机物的目的。接触氧化池出水自流至二沉池进行泥水分离,二沉池采用中心传动的辐流沉淀池,自带刮泥机进行刮泥收集,出水通过周边堰槽排出。

(12)二沉池出水经过消毒,再通过标准排放口达标排放。

(13)浮渣池中的浮渣(来自气浮池和隔油沉淀池),因为含水率低不需浓缩,可直接送入污泥调节池,进行加药离心脱水。脱水处理后的泥饼外运处置,脱水母液返回预调节池。

污泥浓缩池中的污泥(来自厌氧池、中沉池和二沉池)进行重力浓缩,上清液回到调节池处理。浓缩后的污泥进入污泥调节池,进行加药离心脱水。脱水处理后的泥饼外运处置,脱水母液返回调节池。

4 运行情况

环境监测部门对装置的运行情况进行现场监测,结果见下表。

装置运行情况表

从经济性上看,厌氧处理技术是非常经济的技术,在废水处理成本上比好氧处理便宜得多,特别对于中等浓度的废水更是如此,厌氧法成本为好氧法的1/3。

从技术上看,厌氧处理技术能量要求很少,容积负荷比好氧负荷高,占地少,单位反应器容积的有机物去除量也高得多,厌氧方法产生的污泥少,剩余污泥脱水性能好,浓缩时不使用脱水剂,厌氧法对营养物需求量少。但厌氧法出水COD高,启动反应器缓慢。厌氧技术尚不能单独用于污水处理。好氧技术处理时间短,处理出水COD浓度较低,但需消耗能量,管理要求较高,投资较高。故目前废水的处理大都采用复合型处理技术——厌氧+好氧生物处理技术。生

物接触氧化法是一种废水好氧生物处理技术,是介于活性污泥法和生物滤池两者之间的生物处理技术,具有两者的优点:生物量高,有机物的去除能力强;对冲击负荷的适应能力强;产生的污泥量少,污泥颗粒大,不产生污泥膨胀;操作简单、运行方便、易于管理。

该工艺对生产废水的处理,能最大限度地减少投资及运行费用,保证废水处理长期稳定地达标运行。达到了国内同类项目的先进水平,代表了污水处理近期发展的趋势,将产生良好的示范作用。

Probe Into Wastewater Treatment of Poultry Slaughter

LIN Qing-hua
(Nanan Kangmeizhen People's Government, Fujian Nanan 350583, China)

The paper introduces a sort of technology and equipment which is suitable to the wastewater treatment generated from slaughter house. The removal rate of organic pollutants in the wastewater can reach at above 95% by adopting the technology and equipment. After treatment, the discharge water quality accords with Grade I discharge standard of poultry slaughter and process stipulated in (the Discharge Standard of Industrial Water Pollutants of Meat Process> (GB13457-92).

slaughter wastewater; physical and chemical pre-treatment; anaerobic hydrolyzation; aerobic aeration

X703

A

1006-5377(2016)08-0042-04

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