屠宰废水的预处理是整个系统能否有效运行的关键。该废水中固体悬浮物(SS)高达200-800mg/L,该类悬浮物属易腐化的有机物,在进入处理系统前加以拦截,以防止后续管道、设备的堵塞,延长设备的使用寿命,同时可避免悬浮固体有机质腐化成为溶解性有机质,导致废水CODcr、BOD5浓度升高。
常用的预处理方法很多,主要包括:过滤、沉砂、沉淀、混凝沉淀、调节、气浮等。考虑到本工程的水质特点,预处理工艺采用格栅、固液分离机、调节池、气浮机相结合的工艺。
废水经过格栅进入处理系统,格栅可以去除废水中较大粒径的悬浮物、漂浮物、毛、等杂质,出水进入集水池,集水池可以对水量及水质进行调节。集水池出水由提升泵提升至微滤机(固液分离机)。
经过固液分离机处理后,废水中的悬浮物大大降低,给后续处理创造了条件。固液分离机出渣用生石灰消毒后堆肥还田,出水进入中间池,中间水池是过度水池,出水泵送入气浮机。
气浮机采用一体化气浮装置,它由池体,溶气罐、空压机及回流水泵组成,由一个电控箱进行控制操作。废水中有大量的细小悬浮物及油脂,通过气浮装置的处理可大大降低上述污染物浓度,在气浮设备工作时加入高分子絮凝剂,废水经加药反应后进入气浮机内,与通过释放器释放的气泡充分混合接触,使水中的絮凝体粘附在微小气泡上,释放的气泡平均直径Φ20um左右,絮体浮向水面形成浮渣,浮渣聚集到一定厚度后,由刮渣机刮入气浮泥槽道送到污泥浓缩池,气浮机下层的清水一部分经溶气泵抽送供溶气水使用,剩余的清水通过溢流管进入后续处理单元。气浮能够去除80—90%的悬浮物和40—70%的CODcr。同时,由于在气浮池内加入了混凝剂,与废水中的磷酸盐反应,生成更难溶于水的盐类,从而将废水中的磷较好的去除,减少了后续除磷处理单元的负荷。
2.4二级处理工艺的选择:
2.4.1厌氧部分工艺的选择
屠宰废水中的有机物主要为蛋白质和脂肪,难以被一般的好氧菌直接利用,其生物降解过程中一般是先通过酶的作用分解成氨基酸、碳水化合物等小分子有机物,然后方可被好氧菌直接利用。另外,本废水的污染物浓度较高,直接用好氧工艺去除全部的有机物将消耗大量的电能,势必增加系统的运行费用。为了节省运行成本,选择一种既要处理效果好,又要节省运行成本的工艺是非常重要的。
本此设计采用厌氧反应池设计,厌氧反应通过四个阶段来完成:水解阶段,酸化阶段、产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段。通过厌氧反应能够将大分子有机物转化为小分子有机物,将结构复杂的有机物转化为结构简单的有机物,为参加下一阶段降解过程的微生物提供适宜的基质。
通常在A/O工艺中,不设置厌氧段,缺氧段可以对大部分有机物进行水解酸化作用。但废水中含有杂环化合物和稠环芳烃,这些物质结构复杂,难于好氧降解的特点,在水解酸化阶段不能充分改善废水的可生化性,设置一个严格的厌氧段才能较的改善废水的COD组成与结构。A2/O2工艺中厌氧池A1的主要作用是通过严格的厌氧过程破坏这些难降解有机物的结构,生成能降解和易降解产物,以利于被后续处理中的细菌所利用,即提高了废水的可生化性。
2.4.2缺氧、好氧部分工艺的选择:
该项目有机废水处理后达到《地表水环境质量标准》(GB 3898-2002)三类水标准,生化系统选用好氧生物处理工艺是常用、有效、运行成本低廉的工艺。对于屠宰和肉类加工废水来讲,国内外运用比较多的好氧生物处理工艺有A2O、SBR、接触氧化等工艺。现将几种方法的优缺点进行比较,确定适合本工程的处理工艺。
A2O工艺即厌氧-缺氧-好氧工艺,该工艺的生物处理构筑物分为三部分,即厌氧池、缺氧池和好氧池,在三个池内分别生长着不同的优势菌群,分别去除不同的污染物,去除效率相对较高,同时由于污泥依次经过厌氧、缺氧和好氧的条件,不易发生膨胀。
SBR工艺是一种间歇式的活性污泥系统,其基本特征是在同一反应池内的不同时段实现不同有机物的去除。单个SBR池运行包括进水、反应、沉淀、出水和闲置5个基本工序,周而复始的循环运行。该工艺不需另设二沉池和污泥回流设备,工艺流程简单、处理效果良好。但是由于SBR反应池水位不恒定,反应池容积利用率较低。当几个SBR反应池并联运行时,每个反应池在不同的时间内分别充当调节池、曝气池、沉淀池,每个反应池内均需设有一套曝气系统、滗水系统等相应设备,而各池是交替运行的,因此设备利用率也较低。另外由于SBR工艺为间歇运行,其控制系统依赖于计算机,对设备仪表和自控系统的可靠性要求较高,有时需使用进口设备,将增加设备的总体造价。
接触氧化法是一种好氧生物膜法工艺,微生物以生物膜形式及悬浮态生长于水中,因此它兼具活性污泥及生物滤池二者的特点。池内设置立体弹性填料和曝气管路系统,并于曝气管路系统上安装微孔曝气器。弹性填料由拉毛的PP材质的丝条和绞绳制成,呈圆形毛刷状,
比表面积大,能附着大量的微生物(生物膜)。该填料挂膜快,脱膜容易,运行时丝条对空气泡能起到的切割作用,使大气泡切割成小气泡,可增加气液接触面积,促进氧的传递,从而提高处理效果。微孔曝气器强度高,不易损坏,布气均匀,阻力损失小,抗腐蚀,氧的利用率高达15%以上,与弹性填料配合使用,可达到较大的节能效果。因为填料的表面积大,池内氧的利用率高,具有较高的容积负荷,而且耐冲击;生物接触氧化池不需要污泥回流系统,不存在污泥膨胀问题,运行管理方便;生物接触氧化池内生物固体量多,当有机容积负荷较高时,其F/M可以保持在一定水平上。在生物接触氧化池有机碳水化合物终被分解成CO2和H2O。