隨著人們生活水平的提高和人均肉食消費(fèi)的增長(zhǎng)，我國(guó)生豬屠宰業(yè)迅猛發(fā)展，生豬屠宰產(chǎn)生的廢水量不斷增加，成為我國(guó)較大的污染源之一。生豬屠宰廢水主要來源于沖洗圈欄、宰前沖洗和屠宰過程中的燙毛、放血、解體、清洗內(nèi)臟翻腸等工序。該廢水具有濃度變化大、固體懸浮物含量高、有機(jī)污染物濃度高等特點(diǎn)，且廢水中含有大量的豬血、油脂、豬毛、碎肉、內(nèi)臟雜物、未消化食物、豬糞、泥沙等物質(zhì)。目前，常采取生化法和物化生化組合的工藝處理此類廢水。常用的處理工藝主要有預(yù)處理工藝(格柵、隔油和氣浮等)、二級(jí)處理工藝(厭氧反應(yīng)器、厭氧流化床、活性污泥法、SBR、DAT-IAT和生物接觸氧化法、MBR等)和深度處理工藝(砂濾、曝氣生物濾池等)。河南某食品廠主要做生豬屠宰加工，因其尾水排入附近溝渠，排水水質(zhì)需滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中一級(jí)A規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。
1、工程設(shè)計(jì)
1.1 設(shè)計(jì)規(guī)模及進(jìn)出水水質(zhì)
本廢水處理工程設(shè)計(jì)處理規(guī)模為1000m/d，設(shè)計(jì)24h連續(xù)運(yùn)行，處理出水水質(zhì)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)見表1。
1.2 廢水處理工藝
根據(jù)屠宰行業(yè)廢水水質(zhì)特點(diǎn)及相似工程運(yùn)行情況，為保證處理出水水質(zhì)及運(yùn)行穩(wěn)定，同時(shí)降低建設(shè)成本及后期運(yùn)行費(fèi)用，本工程確定采用“厭氧反應(yīng)器+Bardenpho+Fenton氧化”的主體處理工藝。工藝流程如圖1所示。
1.3 主要構(gòu)筑物及設(shè)計(jì)參數(shù)
(1)格柵池。設(shè)置機(jī)械細(xì)格柵，不銹鋼材質(zhì)，格柵寬0.5m，柵條間距5mm，功率2.2kW。
(2)隔油沉淀池。地下式鋼砼結(jié)構(gòu)，尺寸10mx5mx4.5m，平均表面負(fù)荷0.83m3/(m2·h)。池壁設(shè)有三角集水堰和隔油擋渣板，底部設(shè)排砂系統(tǒng)。設(shè)氣動(dòng)隔膜泵2套，流量22.7m3/h，吸程5.48m，耗氣量0.9m3/min。配套空壓機(jī)1臺(tái)，功率7.5kW。配套儲(chǔ)氣罐1臺(tái)，容積1m。
(3)調(diào)節(jié)池。地下式鋼砼結(jié)構(gòu)，尺寸16mx8mx5.5m，有效水深4m，有效容積512m3，停留時(shí)間12h。設(shè)蒸汽加熱系統(tǒng)，配套溫控系統(tǒng)。設(shè)攪拌機(jī)2臺(tái)，功率4kW。設(shè)提升泵2臺(tái)，1用1備，流量45m3/h，揚(yáng)程18m，功率5.5kW。
(4)厭氧反應(yīng)器。碳鋼防腐結(jié)構(gòu)，尺寸D7mx13m，有效容積442.3m3，停留時(shí)間10.8h，容積負(fù)荷3.5kgCOD/(m·d)。底部設(shè)穿孔管布水系統(tǒng)，進(jìn)水采用電磁流量計(jì)計(jì)量。頂部設(shè)三相分離器，水封罐。沼氣經(jīng)脫硫后送入鍋爐燃燒。設(shè)循環(huán)泵2臺(tái)，1用1備，流量45m3/h，揚(yáng)程8m，功率2.2kW。
(5)曝氣沉淀池。地下式鋼砼結(jié)構(gòu)，尺寸5.7mx5.7mx5m，表面負(fù)荷1.26m3/(m2·h)。內(nèi)設(shè)穿孔曝氣管及三角集水堰，池底設(shè)置排泥系統(tǒng)。
(6)Bardenpho工藝池。地下式鋼砼結(jié)構(gòu)，尺寸30mx15mx5m，有效容積2025m(分缺氧區(qū)和好氧區(qū)，缺氧區(qū)容積707m3，好氧區(qū)容積1318m)，停留時(shí)間48.6h，污泥負(fù)荷0.058kgBOD5/(kgMLSS·d)。缺氧區(qū)設(shè)攪拌機(jī)4臺(tái)，功率4kW。好氧區(qū)內(nèi)設(shè)曝氣器340套，羅茨風(fēng)機(jī)3臺(tái)，2用1備，風(fēng)量10m/min，風(fēng)壓50kPa，功率15kW。設(shè)循環(huán)泵4臺(tái)，2用2備，流量100m3/h，揚(yáng)程5m，功率3kW。
(7)二沉池。地下式鋼砼結(jié)構(gòu)，尺寸8mx8mx5m，表面負(fù)荷0.65m3/(m2·h)。設(shè)污泥回流泵2臺(tái)，1用1備，流量45m3/h，揚(yáng)程8m，功率2.2kW。
(8)Fenton氧化池。地下式鋼砼結(jié)構(gòu)，尺寸10.5mx4mx5m，有效容積197m3。反應(yīng)區(qū)停留時(shí)間1.8h，設(shè)有攪拌器，轉(zhuǎn)速30r/min，功率1.5kW。斜板沉淀區(qū)表面負(fù)荷1.1m3/(m2·h)，設(shè)有斜管填料。設(shè)置加藥系統(tǒng)2套，功率1.1kW。pH在6~8范圍內(nèi)，liu suan ya tie投加量為60mg/L，30%過氧化氫投加量為80mg/L。
(9)中間水池。地下式鋼砼結(jié)構(gòu)，尺寸5mx4mx5m，有效容積84m3。設(shè)提升泵2臺(tái)，1用1備，流量50m3/h，揚(yáng)程11m，功率3kW。
(10)砂濾罐。2臺(tái)，單臺(tái)尺寸D2.2mx3.7m，濾速8m3/h。采用水反沖洗，反洗時(shí)間8~10min，反洗強(qiáng)度17L/(m2.s)。
(11)貯泥池。地下式鋼砼結(jié)構(gòu)，尺寸6mx6mx5m，有效容積162m3。設(shè)攪拌機(jī)2臺(tái)，功率2.2kW。設(shè)提升泵2臺(tái)，1用1備，流量40m3/h，揚(yáng)程10m，功率2.2kW。
(12)設(shè)備間。1座，磚混結(jié)構(gòu)，尺寸9mx5mx3.5m。放置3臺(tái)羅茨風(fēng)機(jī)以及加藥裝置。
(13)污泥脫水間。1座，磚混結(jié)構(gòu)，尺寸9mx5mx3.5m。放置板框壓濾機(jī)1套，過濾面積60m2，功率2.2kW；配套調(diào)泥罐，容積2m3；配套螺桿泵2臺(tái)，1用1備，流量20m3/h，壓力0.6MPa，功率7.5kW；配套加藥系統(tǒng)2套，功率1.1kW。
(14)綜合間。1座，磚混結(jié)構(gòu)，尺寸9mx5mx3.5m。內(nèi)設(shè)化驗(yàn)室、值班室等。
2、運(yùn)行效果
該工程于2019年5月完成施工建設(shè)，經(jīng)過7個(gè)月的工程調(diào)試，系統(tǒng)運(yùn)行達(dá)到正常穩(wěn)定。本工程實(shí)際進(jìn)水水量為800~950m/d。穩(wěn)定運(yùn)行期間，當(dāng)?shù)丨h(huán)境監(jiān)測(cè)站對(duì)出水水質(zhì)進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，結(jié)果見表2。
運(yùn)行結(jié)果表明，該工藝對(duì)廢水中COD、BOD5、TN、SS的去除率分別為98.08%、99.3%、93.5%、99.55%，處理出水水質(zhì)滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。
3、經(jīng)濟(jì)分析
該工程總投資為1008.97萬元，包括構(gòu)(建)筑物投資538.55萬元，主要設(shè)備投資304.22萬元，設(shè)計(jì)費(fèi)、調(diào)試費(fèi)等間接投資166.2萬元。本工程總運(yùn)行功率約為61.28kW，運(yùn)行電費(fèi)1176.7元/d；操作工4人，人工費(fèi)400元/d；藥劑費(fèi)285元/d。運(yùn)行費(fèi)用約為1861元/d，折合噸水成本為1.86~2.16元。
4、結(jié)語
(1)工程實(shí)踐表明，采用“初沉+厭氧反應(yīng)器+Bardenpho+Fenton氧化”的組合工藝處理屠宰廢水，出水水質(zhì)可達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。
(2)采用厭氧反應(yīng)器能夠降低因水質(zhì)水量波動(dòng)大對(duì)后續(xù)好氧系統(tǒng)造成的影響，并能降低運(yùn)行成本。厭氧反應(yīng)器配置內(nèi)循環(huán)泵，能使反應(yīng)器內(nèi)厭氧活性污泥與廢水充分混合，提高了其耐沖擊負(fù)荷能力。厭氧反應(yīng)器在處理污水過程中產(chǎn)生大量沼氣，沼氣經(jīng)脫硫后可用于廠區(qū)的生產(chǎn)。
(3)厭氧反應(yīng)器出水進(jìn)入曝氣沉淀池，可吹脫廢水中的硫化氫等有害氣體，減少對(duì)Bardenpho系統(tǒng)的影響。曝氣沉淀池底部設(shè)置污泥回流泵，污泥可排放，也可回流至厭氧反應(yīng)器。此功能可防止厭氧反應(yīng)器運(yùn)行過程中的污泥流失，有利于厭氧反應(yīng)器的調(diào)試和補(bǔ)充厭氧菌群。
(4)Bardenpho工藝為兩級(jí)AO池(A1+O1+A2+O2)。在A1、A2池內(nèi)分別設(shè)置硝化液回流泵。O1池內(nèi)混合液回流至A1池，O2池內(nèi)混合液回流至A1池和A2池。既能實(shí)現(xiàn)反硝化，又能實(shí)現(xiàn)短程反硝化，增加脫氮效果。
(5)本工程主要構(gòu)筑物采用鋼砼結(jié)構(gòu)，Bardenpho工藝池和其他池合建，整體布置緊湊，節(jié)省了占地面積。
