【文章內(nèi)容簡介】 厭氧反應，產(chǎn)生沼氣（氣體是甲烷和二氧化碳）引起污泥床擾動。在污泥床產(chǎn)生的氣體中有一部分附著在污泥顆粒上，自由氣泡和附著在污泥顆粒上的氣泡上升至反應器的頂部。污泥顆粒上升撞擊到脫氣擋板的底部，這引 起附著的氣泡釋放；脫氣的污泥顆粒沉淀回到污泥床的表面。自由氣體和從污泥顆粒釋放的 18 氣體被收集在反應器頂部的集氣室內(nèi)。液體中包含一些剩余的固體和生物顆粒進入到沉淀室內(nèi)，剩余固體和生物顆粒從液體中分離并通過反射板落回到污泥層的上面。分離氣體、固體后的液體繼續(xù)上升，最后從出水堰溢流，經(jīng)集水槽排出。沼氣聚集于三相分離器頂部，通過氣管排出。 四、 ABR ABR(Anaerobic Baffled Reactor)是 新型厭氧折流板反應器，集 UASB 和分階段多相厭氧反應器 (Staged Multiphase AnaerobicReactor)技術(shù)于一體，通過在反應器中加裝豎向擋板，將反應器分成幾個串聯(lián)的反應室，每個反應室都有上向流室和下向流室，上向流室比下向流室寬，便于污泥聚集，形成顆粒污泥。下向流室至上向流室的擋板下部邊緣加 50176。的導流板，便于將水送至上向流室中心，使泥水充分混合。這樣就使得 ABR無需混合攪拌裝置，避免了厭氧濾池和厭氧流化床的堵塞和能耗大的缺點，啟動也比 UASB 快。 ABR在構(gòu)造上可以看著多個 UASB 反應器的串聯(lián)，但研究表明，ABR 使原來生存在同一 UASB 反應器中的兩大菌群分隔在不同反應室中，使厭氧菌群可 生長在各自最適宜的環(huán)境條件下， ABR 反應器中微生物種群由池首的甲烷八疊球菌變成了池尾的甲烷絲狀菌。這種微生物種群的逐室變化，使優(yōu)勢種群得以良好地生長，并使污水污染物在相應微生物作用下得到降解。 ABR反應器中不同格室內(nèi)的優(yōu)勢微生物種群污泥的活性沿反應器流向逐漸降低，這與有機底物 19 在反應器中的逐步轉(zhuǎn)化和降解過程相一致。即各反應室中的微生物是隨流程逐級遞變的，遞變規(guī)律與污染物降解過程協(xié)調(diào)一致，從而提高了反應器的處理能力，使停留時間明顯縮短，耐沖擊負荷增強。 ABR的優(yōu)點是反應效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，不但能耗低，而且可以回收沼氣。污泥產(chǎn)量低（為好氧的 1/3—— 1/5），并且可消化好氧污泥，易脫水。該系統(tǒng)的污染物去除率約為 50～ 60%。 屠 宰廢水處理工藝比選 屠宰廢水的水質(zhì)特性決定了預處理基本相同，即考慮除渣、調(diào)節(jié)作用。不同之處在于：有的在調(diào)節(jié)池前設預沉池，以去除部分浮渣和浮油；有的在調(diào)節(jié)池設計時考慮除油、除渣功能。 相同屠宰廢水生化處理工藝具有多樣性，主要是設計者考慮的著重點有所不同造成的。這造成屠宰廢水處理工藝、投資、運行成本、占地、排放水質(zhì)不同，我們主要從這點來進行比選。我們對常用的屠宰廢水工藝比較如下。 厭氧生物處理工藝比選 表 31 厭氧生物處理工藝比較表 項目 名稱 有機 負荷 去除率 堵塞 啟動 管理 維護 抗沖擊 負荷 結(jié)構(gòu) 型式 ABR 比較高 比較低 不易 容易、快 簡單 強 簡單 UASB 高 高 不易 復雜、慢 復雜 強 復雜 根據(jù)以上對兩個工藝的概述及上表的比選，我們認為 ABR工藝適合屠宰廢水處理實際情況，因而本工藝厭好氧生物處理工藝選擇 20 ABR 工藝。 好氧生物處理工藝比選 一、三種工藝工藝流程比較 方案一： CASS 工藝 圖 31 CASS 工藝流程圖 方案二：氧化溝工藝 圖 32 氧化溝工藝流程圖 方案三：接觸氧化工藝 圖 33 接觸氧化工藝流程圖 從以上三個工藝流程及前面工藝簡述，我們可知 CASS流程較短，處理構(gòu)筑物較少，運行管理較方便。 格柵 沉砂、浮渣等 回流污泥 格柵 預沉池 調(diào)節(jié)池 ABR 池 CASS池 消毒池 屠宰廢水 污泥儲池 污泥脫水機 泥餅外運 剩余污泥 沉砂、浮渣等 調(diào)節(jié)池 ABR 氧化溝 二沉池 消毒池 屠宰廢水 污泥濃縮池 污泥脫水機 泥餅外運 污泥 污泥 沉砂、浮渣等 格柵 調(diào)節(jié)池 ABR 接觸氧化 二沉池 消毒池 屠宰廢水 污泥濃縮池 污泥脫水機 泥餅外運 21 二、三種工藝技術(shù)特性比較 三種工藝技術(shù)特性比較如下： 表 32 工藝比選表 工藝 優(yōu)點 缺點 投資 CASS ⑴ 免設二沉池，生化池與沉淀池合建，土建投資費用較低； ⑵ 有厭氧生物選擇區(qū)，可使污泥吸附有機物，有利于去碳、水解和污泥放磷。 ⑶不需混合液回流，污泥回流量小，能耗低。 ⑷ 可有效防止污泥膨脹。 ⑸ 污泥沉淀性好，時間短，有利于除磷效果。 ⑹氧的利用率高，運行費用低； ⑺ 較耐沖擊負荷 ； ⑻ 容 積利用率高； ⑼ 運 行靈活，控制方便。 ⑴自控要求高； ⑵ 需要污泥回流 ； ⑶生化池曝氣區(qū)利用率較低。 低 氧化溝工藝 ⑴出水水質(zhì)較好， 污泥產(chǎn)量少，泥沉降性能好， 運行穩(wěn)定； ⑵抗沖擊 負荷能力強； ⑶具有較好的除磷脫氮效果； ⑷操作管理及維修簡單。 ⑸ 水力流態(tài)好，硝化反硝化充分。 ⑴ 處理后的出水較渾濁，需設二沉池， 土建投資費用較大； ⑵ 氧利用率低 ； ⑶回流污泥量大，耗能大； ⑷ 沉淀池厭氧會放磷 ⑸ 曝氣形式多樣，但效率較低。 高 接觸氧化工藝 ⑴ 對低濃度有機廢水處理效果最好； ⑴ 處理后的出水較渾濁，需設二沉池； 低 22 ⑵ 剩余污泥少； ⑶ 無污泥膨脹，不需污泥回流； ⑷ 運行管理方便。 ⑵ 掛膜比較困難，需要較多的填料和填料支撐結(jié)構(gòu)； ⑶ 二沉池沉淀效果差； 工藝方案選擇原則 ⑴技術(shù)先 進，穩(wěn)妥可靠。要在前人不斷探索的基礎(chǔ)上，科學地加以總結(jié)，并在穩(wěn)妥可靠的前提下，積極采用先進的工藝技術(shù)。因此在選擇污水處理工藝時適當考慮自動化控制水平較高的工藝。 ⑵占地少，土地資源十分寶貴，因此在選擇工藝時占地面積也是一項非常重要的指標。 ⑶投資省，要充分發(fā)揮投資效益，在能達到同樣效果的情況下，必須選擇最為經(jīng)濟的工藝技術(shù)方案。 ⑷管理方便，運行費用低。必須考慮當?shù)氐墓芾硭胶屯懂a(chǎn)后的常年運行費用。因此在選擇工藝方案時，要選擇管理方便、運行費用低的方案。 工藝方案確定 屠宰廢水具有水量大、排水不均勻 、濃度高、雜質(zhì)和懸浮物多、可生化性好等特點。另外它與其他高濃度有機污水的最大不同在于它的 COD 濃度較高（約 1500mg/L），因此在工藝設計中應充分考慮COD 的 去 除率。 屠宰廢水處理方法較多， 由于污水的生化性較好且滿足生物脫氮除磷的條件，因此，選擇具有脫氮除磷的污水處理工藝能達到較好的處理效果。根據(jù)國內(nèi)外污水處理技術(shù)的發(fā)展，我們選 武漢盤龍實業(yè)有限公司項目建設環(huán)境報告上建議的，擁有連續(xù)三次榮獲國家 23 環(huán)保局最佳實用技術(shù)的常溫厭氧 射流曝氣 CASS 工藝，工藝流程如下： 圖 34 屠宰廢水處理工藝流程圖 工藝流程說明 一、污水預處理系統(tǒng) 污水預處理系統(tǒng)包括粗柵、自動撈渣機、預沉池和調(diào)節(jié)池。 屠宰廢水的預處理是整個系統(tǒng)能否有效運行的關(guān)鍵，污水中的油污、肉屑等雜物會大大增加污水的 COD 值，而且還會降低微生物的活性，降低生化系統(tǒng)的處理效果；雜物還會堵塞后續(xù)水處理設備，影響系統(tǒng)的運行，因此，必須在生化處理系統(tǒng)前設預處理系統(tǒng)，去除污水中的懸浮物，保證本污水處理系統(tǒng)的正常處理效果 。 因此污水首先通過格柵和自動撈渣機，以去除水中的大塊漂浮物、豬毛、內(nèi) 臟及大塊肉屑等懸浮物。同時，屠宰廢水中含較多的動物油，宜在預處理去處大部分油，可在具體設計預沉池時一并考慮。 由于屠宰時間較集中，只有幾個小時，一天中污水排放量差異非常大，因此，必須設調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)水量和水質(zhì)。 泥餅外運 格柵 預沉池 調(diào)節(jié)池 ABR 池 CASS池 消毒池 屠宰廢水 污泥濃縮池 污泥干化機 剩余污泥 回流污泥 沉砂、浮渣等 回用池 24 二、生物法處理 調(diào)節(jié)池出 水 升至 USAB 厭氧池進行厭氧發(fā)酵，屠宰廢水中的有機物主要為蛋白質(zhì)和脂肪，該類物質(zhì)屬，難以被一般的好氧菌直接利用，因此通過酸化水解將大分子長鏈有機物分解成氨基酸、碳水化合物等小分子有機物，利于被好氧菌直接利用，酸化池同時有一定的滅菌作用。酸化水解污水更有利于下一步 CASS 好氧處理 工序的處理。 COD 去除約 50%。 酸化池出水進入 CASS曝氣池。 CASS 曝氣池為主要生化池。主要有機污染物在此去除，在 CASS 曝氣池中，進行好氧處理， CASS工作狀況是可邊進水邊充氧曝氣，也可先進水后曝氣，待充氧到一定程度后，停止充氧，靜止沉淀，然后經(jīng)潷水器排放進入 消毒接觸池 ，經(jīng)過過濾后達標排放， CASS 曝氣池 COD去處率大于 95％。 三、污泥處置 屠宰廢水的剩余污泥中蛋白質(zhì)含量過高，不易脫水。根據(jù)我公司過去在處理肉聯(lián)廠污水時對產(chǎn)生剩余污泥的分析，其蛋白質(zhì)含量高達 27%～ 28%，而且油性大、粘稠，使用板框壓 濾無法脫水，該項目每天每廠產(chǎn)生廢水 1200m3,污泥產(chǎn)生量較小，可以設污泥干化池，使污泥自然風干再外運，防止產(chǎn)生二次污染。 主要工藝設計 武漢盤龍 實業(yè)有限公司屠宰廢水工程 生豬屠宰量為 1200頭 /天， 工藝設計廢水量采用單廠廢水量 1200 m3/d 計。 1． 格柵 池 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 25 格柵 用以去除污水中 大塊漂浮物、豬毛、內(nèi)臟及大塊肉屑等 粒物質(zhì)，以保證后續(xù)處理單元和水泵的正常運行，減輕后續(xù)處理單元的處理負荷，防止阻塞排泥管道。由于屠宰廢水渣量大，結(jié)合過去運行經(jīng)驗，格柵池是和撈渣池一起來考慮設計的。粗格柵選用 不銹鋼材質(zhì)，柵間距 20mm；機械格柵選用爬齒型旋轉(zhuǎn)式過濾格柵 1臺，采用濾水性能最佳的不銹鋼柵條制造，型號為 GLC400，柵隙 。 設計參數(shù)： 渣 /豬， 1900 頭 /天，每天清渣 950kg。 規(guī)格尺寸： 3000 2500 2500mm。 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 該廠生產(chǎn)線所產(chǎn)生廢水中含有大量 塊漂浮物、豬毛、內(nèi)臟及大塊肉屑等物質(zhì)，設預沉池進行初步沉淀，減少廢水中的懸浮物、漂浮物等，以減少該類物質(zhì)給后續(xù)處理設施和設備的損害。 渣量大，分為可沉和可浮兩部分，浮渣量＞沉渣量，為便于清除沉渣與浮渣，設 可調(diào)堰板、錐形池底便于除沉渣。 設計規(guī)格： 7000 6000 1500mm 3．調(diào)節(jié)池 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 該廠生豬屠宰生產(chǎn)線為間歇式作業(yè)，屠宰廢水具有排水時間較集中特點，為使后續(xù)處理單元和管渠不受污水高峰流量和濃度變化的沖擊，需設調(diào)節(jié)池。 設計參數(shù)：容積利用系數(shù)α = 設計規(guī)格： 15000 12020 4000m 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 26 ABR厭氧處理池，設串聯(lián)的 3格池， 不同格室內(nèi)的優(yōu)勢微生物種群污泥的活性沿反應器流向變化，有利于去處效果。每格池設單獨的排泥管、污泥反沖管、沼氣收集管， 3格室內(nèi) 的沼氣收集管集中進入水封罐，再引到遠處燃燒排放。 設計參數(shù)：水力停留時間 HRT＝ 12h 最大上升流速 v＝ 1． 5－ 25m/h 反應器深度 H＝ 污泥層厚度 H＝ 污泥水解率 25－ 50％ 配反沖泵 1臺，型號： 80100（ I） A， Q=89m3/h， H=10m，N=。 設計規(guī)格： 14000 6000 5000mm 5． CASS 池 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) CASS池是本工藝的關(guān)鍵構(gòu)筑物，設計有效容積 1200m3，分 2格，每格可單獨運行，池深 5米，有效水深 （污泥區(qū)高 ，緩沖區(qū)高 ），周期排水比 1/3。 設計參數(shù)：污泥負荷： d 水氣比：大于 25:1 污泥濃度： 3000mg/L 反應器高度： 污泥齡： 2030d COD、 BOD 去除率大于 80% 27 設計規(guī)格：單格尺寸： 15000 7000 5000mm。 6．消毒接觸池 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 由于肉聯(lián)屠宰廢水包括大量翻洗腸胃水、清掃豬圈糞便水及屠宰過程中各種有害廢水，導致廢水糞大腸桿菌嚴重超標，如不加處理將嚴重污染周圍水環(huán)境。本工藝采用 ClO2消毒手段，處理效果穩(wěn)定，消毒徹底，操作簡便，購買二氧 化氯消毒器，消毒池內(nèi)混合時間不少于30min，達到消毒徹底效果 ，確保水質(zhì)達標排放。 設計規(guī)格 ： 7500 4000 3500mm 7． 污泥儲存池 鋼筋混凝土結(jié)