1.张丹丹 2.于广涛 1.王 丹
1.沈阳光大环保科技股份有限公司 2.玉禾田环境发展集团股份有限公司沈阳分公司
生猪屠宰废水处理工程实践研究
1.张丹丹 2.于广涛 1.王 丹
1.沈阳光大环保科技股份有限公司 2.玉禾田环境发展集团股份有限公司沈阳分公司
当前,生猪屠宰厂废水中含有血液、油脂、碎肉、食物残渣、粪便和泥沙等,如不经处理或不达标排放,将导致水体恶化。目前国内外生猪屠宰废水的处理以生物法为主,辅以物理化学等方法。而采用成熟、稳定、经济合理的处理工艺使其无害化并达标排放,代表了屠宰废水处理的总体趋势。基于此,文章就生猪屠宰废水处理工程实践进行分析。
生猪屠宰;废水处理;实践研究
A区23家小型生猪屠宰场都是个体工商户,建场投入少,经营成本低,设施简陋,加工车间大多仅做地面硬化等简单防渗漏措施,有的甚至没有雨污分流,整个屠宰加工过程简单粗放,屠宰废水通过场地排水沟收集排入化粪池,处理效果差,造成周边环境严重污染。
1.1 生猪屠宰加工及废水产生流程如图1:
图1 生猪屠宰加工及废水产生流程图
根据统计测算,传统生猪屠宰每头约排放0.7t废水。近年来,A区年屠宰量约28万头,并呈小幅上升趋势,据此推算全区23家小型屠宰场每年排放屠宰废水约20×104t。
1.2 污染现状抽样
区内8家小型生猪屠宰场,通过现场勘察发现,屠宰场附近的河塘水体均有不同程度变黑发臭,经检测均为劣5类水,这是由于屠宰废水没有通过处理即排放至周边环境造成的。同时由于不及时清运,导致周边空地污秽乱堆,污水横流,每到夏秋季节,蝇蛆孽生,腐败恶臭,严重破坏居民生活环境,从而引发环境污染纠纷。
1.3 污染物排放指标
根据现场勘察并检测,生猪屠宰废水中的主要污染物为COD、BOD5、SS、氨氮、动植物油等,各类污染物浓度见表1,处理后出水达到《肉类加工工业水污染排放标准》(GB13457-92)二级排放标准。
表1 A区屠宰场进、出水水质指标
2.1 工艺流程选择
(1)悬浮物含量较高,因此需降低水中悬浮物浓度,有利于降低后续处理单元负荷,避免排水管路积渣堵塞,选择合理的预处理技术,是整个污水处理工程成功的关键。
(2)溶解性及分散态油脂是屠宰污水处理的难点之一,脂肪水溶性差,密度小,具有自然上浮趋势,可以以物理法分离去除。
(3)屠宰污水CODCr、BOD5浓度较高,对于污水中的溶解性有机物,采用厌氧单元节省能源,但启动和运行维护较难,好氧单元则反之。因此先采用厌氧工艺处理,COD去除率可达到60%~80%,出水再经好氧处理方能达标。
(4)屠宰污水蛋白质含量高,因此氨氮浓度较高。硝化和反硝化技术成熟,应用广泛,缺氧段和好氧段串联在一起,A段DO不大于0.2mg/L,O段DO=2~4mg/L。对于要求硝化的处理系统必须控制一定的碳氮比。
综上,该项目选用“预处理+物化处理+生化处理”的废水处理工艺,工艺流程如下:
图2 工艺流程图
2.2 主要构筑物及设计参数
2.2.1 截粪池。设计尺寸为7.3×3.1×4.5m,有效容积为90.52m3,可通过螺旋压榨清除大部分粪渣。
2.2.2 集水池。设计尺寸为3×5.2×6m,前端设置齿耙格栅,截留大的无机漂浮物,然后通过集水池泵提升至转鼓格栅,进一步分离前端未去除的粪便及未消化的食物残渣。
2.2.3 隔油池。设计尺寸为16.8×2.5×4m,池内设置排渣泵,大部分动植物油等难以降解的油脂类物质在此分离。
2.2.4 调节池。设计尺寸为15.2×7.5×6.0m,停留时间为16h,污水在调节池内完成均质均量,内设提升泵,同时为搅动底部污泥,池内设置小孔空气搅拌。
2.2.5 气浮系统。通过管道混合器投加混凝剂和助凝剂,经过气浮后可有效地去除可溶性油脂、部分悬浮物及胶体状物质,降低污水中以悬浮物形式存在及胶体状的COD。
2.2.6 厌氧池。设计尺寸为13.0×9.0×7.0m,污水中的污染物经厌氧菌降解,COD和BOD降解率可达70%以上,去除率高,污泥量少,工艺成熟,运行费用低廉,产生的沼气进行收集。
2.2.7 好氧池。好氧池设计尺寸为16.0×8.0×5.0m,反硝化菌利用污水中的有机物作碳源,将回流混合液中带入的大量NO3-N和NO2-N还原为N2释放至空气,达到脱除总氮的目的。在O池中,有机物被微生物生化降解,有机氮被氨化继而被硝化,使NH3-N浓度显著下降,从而达到对有机物及N的全面去除。
2.2.8 沉淀池。采用斜管沉淀池,表面负荷为0.8m3/m2·d,设计尺寸为12.5×6.0×5.0m,生化出水在沉淀池内泥水分离,设置排泥及回流泵,部分污泥回流至A池,剩余污泥排到污泥池。
2.2.9 清水池。设计尺寸为4.0×3.0×4.0,停留时间0.6h,出水前在此加药消毒后排放。
2.2.10 污泥池。设计尺寸为5.6×3.3×5.0m,内设搅拌机械作缓慢搅拌。污泥在此重力浓缩后,经叠螺脱水机脱水后外运。
采用以上工艺处理屠宰废水具有抗冲击负荷能力强、出水稳定达标、运行稳定可靠、能耗低、剩余污泥量少等技术特点。
该屠宰废水处理工程造价比较合理,总投资为215.65万元,占地面积约1200m2;每天的运行费用为707.58元,折算成吨水运行费用为1.41元/吨;工程每天产生沼气600m3左右,沼气收益为342元/天,吨水沼气收益为0.62元/吨。
屠宰废水是非常典型的工业有机废水,特点是高有机物浓度、高氨氮浓度、高悬浮物浓度,直接排放对环境造成的危害大,必须经处理后达标排放。工程运行实践表明,采用“预处理+物化处理+A/O”法处理该废水是切实可行的,不仅做到了资源的回收利用、节能减排,还大大改善了厂区的卫生条件,更为企业带来了可观的经济效益,取得了稳定的处理效果。
[1]王大勇.某企业屠宰废水处理工艺设计[J].科技创新与应用,2015,18:39.
[2]许丹宇,石岩,刘晗.屠宰废水处理与回用的工艺研究及设计[J].中国给水排水,2015,08:74-76.