摘 要:水產(chǎn)加工企業(yè)在中國沿海地區(qū)近年來越來越多,所以水產(chǎn)加工廢水也會增加,如果不對其進行有效的處理,廢水將對水環(huán)境造成嚴重污染。此類廢水有機物含量、含氮量較高,水質(zhì)水量波動也很大,廢水鹽度較高。通過對一些國內(nèi)外主要處理方法的研究與分析,對各個工藝的優(yōu)點與缺點進行綜合考慮,最后選擇厭氧法與好氧法的相結(jié)合的方法,得出采用UASB兩級接觸氧化工藝處理水產(chǎn)加工廢水,該工藝具有主要構(gòu)筑物設(shè)備簡單,占地面積小,抗沖擊負荷能力強、處理效果好等特點,其中UASB處理效率高,適合于處理COD和SS濃度均較高的廢水。且其與好氧工藝相結(jié)合,處理效果顯著,可有效的使廢水達標排放。
關(guān)鍵詞:水產(chǎn)品;好氧法與厭氧法;UASB兩級接觸氧化工藝
1水產(chǎn)品加工廢水的處理
1.1 水產(chǎn)加工廢水現(xiàn)狀
因為水產(chǎn)加工企業(yè)在中國沿海地區(qū)近年來越來越多,所以水產(chǎn)加工廢水也會增加。如果不對其進行有效的處理,廢水將對水環(huán)境造成嚴重污染。
1.2 水產(chǎn)品加工廢水的特點
廢水中有機物含量、含氮量較高,水質(zhì)水量波動也很大。另外,有些企業(yè)為了節(jié)省水資源節(jié)約開銷便使用海水清洗原料,使得此類廢水鹽度較高。水產(chǎn)加工廢水通常還具有水溫低,生化降解性好的特點。
1.3 國內(nèi)外處理方法
目前,國內(nèi)外采用生物處理方法較多,且多為厭氧與好氧組合工藝,取得了良好的效果。但依然存在以下兩方面問題:①現(xiàn)在的很多處理流程都設(shè)計得很復(fù)雜,構(gòu)筑物相對較多,其占地面積大、投資高;②所設(shè)計的工藝其系統(tǒng)的管理和維護較復(fù)雜,如果處理不當,就會影響整個系統(tǒng)的預(yù)想效果,并且影響最后的出水水質(zhì)。國外也有采用構(gòu)筑濕地系統(tǒng)(constructed wetlands)處理海產(chǎn)品加工廢水的報道。構(gòu)筑濕地系統(tǒng)是基于生態(tài)工程學的原理,通過人工構(gòu)筑濕地、穩(wěn)定塘、水生植物塘、土地處理系統(tǒng)以及上述諸處理工藝的組合。泰國有采用厭氧塘與五級兼性塘組合法或是曝氣塘—兼性塘—精制塘組合法處理海產(chǎn)品加工廢水的報道,取得較好的效果。但是,構(gòu)筑濕地系統(tǒng)也有其明顯的不足:①工藝流程復(fù)雜,占地面積大;②如果氣候惡劣,不能很好地抵御;③作物生長成熟程度很可能會影響凈化能力。此外,可能還需要控制蚊蠅滋生等。
1.4 水產(chǎn)品加工廢水來源
水產(chǎn)加工廢水主要來自于海產(chǎn)品加工過程中的原料清洗、原料處理和解凍等工序,廢水量大,有機物濃度高,原水中含有大量油脂、游離性蛋白質(zhì)及鹽分。若不經(jīng)有效處理,將會污染周圍水體、水域,對環(huán)境產(chǎn)生嚴重污染。在原魚的加工處理工藝(原魚→沖洗魚體→原料處理→凍結(jié)→凍結(jié)層處理→包裝)中產(chǎn)生廢水的工藝流程是沖洗魚體和原料處理。而在凍魚的加工處理工藝(凍魚→解凍→去內(nèi)臟、清洗→切片沖洗→烘干→成品)中產(chǎn)生廢水的工藝流程是解凍、清洗去內(nèi)臟、切片沖洗。
1.5處理方法確定
通過對水產(chǎn)品加工廢水的分析,得出其具有有機物濃度高;懸浮物濃度高;屬高濃度易生化有機廢水,但不易直接被好氧生物降解的特點。所以需要用厭氧法與好氧法相結(jié)合的方法去處理。
目前水產(chǎn)加工主要分為漁獲物處理和二次加工兩大類,水產(chǎn)加工廢水主要來自于水產(chǎn)品加工過程中的原料清洗、原料處理和解凍等工序。廢水中有機物濃度較高,而且含有油脂、蛋白質(zhì)等大分子有機物質(zhì),此外還含有色素、植物纖維、泥砂、膠體等成分。污水的五日的生化需氧量/重鉻酸鉀指數(shù)達到0.5~0.6,易于生物降解。根據(jù)查閱資料和分析對比,要達到投資少、效果好、費用低、占地小等要求,可采用厭氧-好氧組合工藝。
2主要處理工藝
對于水產(chǎn)加工廢水處理,如今國內(nèi)外都已經(jīng)采用了很多技術(shù),主要有以下幾種:吸附-生物降解工藝、水解(酸化)+生物接觸氧化工藝、氣浮+接觸氧化工藝、氣浮+A/O+CASS工藝、UASB+好氧生物處理工藝、絮凝床+SBR工藝等。
2.1 生物接觸氧化法處理工藝
生物接觸氧化法(biological contact oxidation process)是從生物膜法派生出來的一種廢水生物處理法,即在生物接觸氧化池內(nèi)裝填一定數(shù)量的填料,利用棲附在填料上的生物膜和充分供應(yīng)的氧氣,通過生物氧化作用,將廢水中的有機物氧化分解,達到凈化目的。
生物接觸氧化法具有以下三個特點:
①由于填料比表面積大,池內(nèi)充氧條件良好,池內(nèi)單位容積的生物固體量較高,因此,生物接觸氧化池具有較高的容積負荷。
②由于生物接觸氧化池內(nèi)生物固體量多,水流完全混合,故對水質(zhì)水量的驟變有較強的適應(yīng)能力。
③剩余污泥量少,不存在污泥膨脹問題,運行管理簡便。
2.2 SBR法處理高鹽度海產(chǎn)品加工廢水
為了節(jié)約淡水資源,在海產(chǎn)品加工過程的一些工序中(如解凍、清洗外表等)采用了海水,但隨之而來的是其產(chǎn)生的高鹽度廢水的處理問題。高鹽度廢水對傳統(tǒng)活性污泥系統(tǒng)的影響非常大,對于濃度相對恒定的高鹽度有機廢水,活性污泥的馴化或接種耐鹽微生物是處理系統(tǒng)取得成功的最重要因素;SBR工藝作為一種先進的活性污泥法對許多傳統(tǒng)活性污泥法難以處理的廢水都具有較好的處理效果。
SBR具有一定的抗鹽度沖擊負荷能力,用SBR處理高鹽度廢水時,進水中氯離子濃度不宜超過10000mg/L,另外系統(tǒng)的運行應(yīng)該盡量保持進水中鹽度的恒定,因為鹽度的變化會給微生物系統(tǒng)帶來一定的沖擊,進而影響系統(tǒng)的處理效果,當進水中鹽度變化時,需要充分的穩(wěn)定時間使系統(tǒng)中的微生物來適應(yīng)變化的環(huán)境。較大幅度的鹽度變化會對生物系統(tǒng)造成致命的沖擊,微生物數(shù)量減少,系統(tǒng)處理效率降低,出水水質(zhì)惡化,直至最終生物系統(tǒng)的完全崩潰,所以在工藝運行中要盡量避免鹽度的突然變化。
2.3 A/O結(jié)合循環(huán)式活性污泥法處理海產(chǎn)品加工廢水
與傳統(tǒng)的SBR反應(yīng)器不同,CASS反應(yīng)池的前端設(shè)有小容積的生物選擇區(qū),通常在缺氧-厭氧條件下運行,進入CASS反應(yīng)池的污水和從主反應(yīng)區(qū)內(nèi)回流的活性污泥在選擇區(qū)混和接觸,對難降解有機物起到了良好的水解作用,還可發(fā)生顯著的反硝化作用。設(shè)置選擇區(qū)的目的是使系統(tǒng)選擇出絮凝細菌,克服污泥膨脹。CASS工藝運行過程的一個周期由充水-曝氣、充水-泥水分離、上清液潷除和充水-閑置等四個階段組成,具有系統(tǒng)組成簡單、投資低、運行靈活、可靠性好、無污泥膨脹等優(yōu)點,尤其是還具有優(yōu)越的脫氮除磷效果。
廢水經(jīng)過回轉(zhuǎn)格柵,粗大的固體物質(zhì)被去除,然后流經(jīng)隔油集水池隔去浮油,水中高濃度的油脂被有效地去除。再用泵將出水提升到氣浮池,采用堿式氯化鋁為絮凝劑,將廢水中富含蛋白質(zhì)的懸浮固體、膠體去除,氣浮池的浮渣由刮泥機刮去。氣浮池出水溢流入A/O池,在A/O池中,廢水處于缺氧-好氧交替的生化環(huán)境,經(jīng)過反硝化反應(yīng)和硝化反應(yīng)的交替進行,使得氨氮和總氮得到有效脫除。兩個A/O工藝進行串聯(lián)的優(yōu)點是,可以借助A段反硝化過程中產(chǎn)生的堿度來對O段硝化過程中消耗的堿度進行內(nèi)部補充,使O段不必補加堿度而順利進行硝化作用。出水交替進入CASS池,經(jīng)過充水曝氣、沉淀、潷水、閑置,后進入清水池,達標排放,一部分回用做氣浮池的溶氣水。
2.4氣浮——強化A段-A/O工藝處理海產(chǎn)品加工廢水
強化A段由A池及中沉池構(gòu)成,A池采用高負荷活性污泥工藝,水力停留時間為8小時,其主要作用是去除有機物及厭氧釋磷以降低后續(xù)A/O段負荷。A/O段由A/O池及二沉池構(gòu)成,A/O池采用低負荷活性污泥工藝,水力停留時間為27小時,廢水在其中交替進行缺氧及好氧處理,混合液回流由推流式潛水攪拌器完成,其功能為去除殘余的有機物、實現(xiàn)氨氮的硝化及硝酸鹽氮的部分反硝化。
2.5 工藝的選擇
厭氧工藝有水解酸化池、厭氧消化池、升流式厭氧污泥床(UASB)
厭氧折流板反應(yīng)器(ABR),而好氧工藝有間歇式活性污泥法(SBR)
氧化溝工藝、生物濾池法、生物接觸氧化法、循環(huán)式活性污泥法(CAST)
最后通過查閱資料及文獻,得出厭氧處理法選取UASB反應(yīng)器,而好氧處理法選取生物接觸氧化法,采用UASB兩級接觸氧化工藝處理水產(chǎn)加工廢水,該工藝具有主要構(gòu)筑物設(shè)備簡單,占地面積小,抗沖擊負荷能力強、處理效果好等特點,其中UASB處理效率高,適合于處理COD和SS濃度均較高的廢水。且其與好氧工藝相結(jié)合,處理效果顯著,可有效的使廢水達標排放。
工藝流程為:
進水→格柵→調(diào)節(jié)池→氣浮池→水解酸化池→UASB→一級生物接觸氧化池→二級生物接觸氧化池→沉淀池→出水
3前景展望
多數(shù)廠家用地緊張,應(yīng)盡量開發(fā)、采用占地面積少,處理效率高的工藝;聯(lián)合應(yīng)用物化處理和生物處理,對大多數(shù)海產(chǎn)品加工廢水是可行的;高鹽度海產(chǎn)品加工廢水屬極難處理的廢水,厭氧法可能成為該種廢水較有效的治理技術(shù);如能較好地解決膜污染問題,聯(lián)合采用膜技術(shù)與生物處理技術(shù),也將是一種頗具前景的處理方法。鹽含量變化對水體的污染具有一定的應(yīng)用價值。
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作者簡介:
王凌驊(1990—),男,漢族,遼寧沈陽人,遼寧大學環(huán)境學院,環(huán)境科學專業(yè),碩士研究生。