李正，金漢，吳春山,3，汪清環(huán)

（1.福建師范大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，福建 福州 350007；2.福建鑫通泰環(huán)保工程有限公司，福建 福州 350007；3.福建師范大學(xué)環(huán)境科學(xué)研究所；福建 福州 350007）

1 前言

屠宰廢水主要來自于圍欄清洗、淋洗、屠宰、燙毛等工序，其中含有大量的油脂、皮毛、豬肉殘?jiān)脱龋擃悘U水中有機(jī)氮、有機(jī)物、懸浮物等含量高，若不經(jīng)處理直接外排，會(huì)造成水體污染。

對高氨氮廢水處理時(shí)，單一物理法、化學(xué)法、生物法無法有效處理且費(fèi)用高，處理效果難達(dá)標(biāo)的問題一直存在。越來越多的研究者將目光放在了組合工藝上，一般是厭氧處理搭配后續(xù)好氧處理的組合方式。在查閱資料、結(jié)合各類工藝適用性、屠宰廢水水質(zhì)特征分析后，決定對福州市某定點(diǎn)屠宰廠的屠宰廢水處理站采用HABR+兩級A/O的工藝，設(shè)計(jì)一套系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，處理效果好，操作維護(hù)簡單，運(yùn)行費(fèi)用低的屠宰廢水新工藝，確保其廢水處理后達(dá)到GB 13457—1992《肉類加工工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》排放限值中表3規(guī)定的三級標(biāo)準(zhǔn)，其中氨氮≤45 mg/L、TP≤8 mg/L。

2 設(shè)計(jì)水量與水質(zhì)

福州市某定點(diǎn)屠宰廠，日設(shè)計(jì)屠宰生豬500頭、牛50頭、羊150頭，配套廢水處理站處理規(guī)模為500 m3/d。結(jié)合環(huán)評的污染源強(qiáng)分析結(jié)論，屠宰場宰殺廢水污染物指標(biāo)：pH 6.2～6.9、SS 400～2800 mg/L、CODCr 600～4200 mg/L、BOD5 300～2000 mg/L、TN 80～360 mg/L[1]。同時(shí)，環(huán)評審批要求項(xiàng)目外排廢水要符合GB 13457—1992《肉類加工工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》表3的三級排放標(biāo)準(zhǔn)。項(xiàng)目的設(shè)計(jì)進(jìn)水、出水水質(zhì)指標(biāo)具體見表1。

表1 設(shè)計(jì)的進(jìn)水、出水水質(zhì)指標(biāo)單位：mg/L

3 工藝流程及單元設(shè)計(jì)

3.1 工藝流程

屠宰廢水的特點(diǎn)是高油脂、高懸浮物和高血紅蛋白，前兩者通過物化工藝一般可有效處理，而血紅蛋白既可表現(xiàn)為高COD，也能表征為高有機(jī)氮。為了穩(wěn)定、有效地去碳脫氮，項(xiàng)目采用了HABR+兩級A/O的生化組合工藝。傅曉慧[2]在對比ABR和HABR處理含高濃度有機(jī)物和顆粒物廢水性能時(shí)發(fā)現(xiàn)，安裝多面空心球填料的反應(yīng)器（HABR）運(yùn)行效果最好。同時(shí)，HABR的厭氧條件可以使血紅蛋白的有機(jī)氮實(shí)現(xiàn)較徹底的氨化反應(yīng)，為后續(xù)硝化反硝化的脫氮奠定良好基礎(chǔ)。吳春山等[3]采用多級 A/O工藝處理屠宰廢水，其COD和氨氮的去除率分別達(dá)到97.6%和94.1%。在兩級A/O池前設(shè)置HABR池，降解轉(zhuǎn)化屠宰廢水中非溶解性有機(jī)物，并截留處理其中大量的顆粒物，進(jìn)一步提高廢水可生化性，有利于后續(xù)兩級A/O對NH4+-N、TP的去除。圖1為項(xiàng)目的廢水處理工藝流程圖。

3.2 單元設(shè)計(jì)

3.2.1 主要構(gòu)筑物

根據(jù)處理工藝流程，廢水處理站設(shè)置了格柵渠、隔渣池、弧形格柵渠、隔油池、調(diào)節(jié)池、HABR池、兩級A/O池、兩級二沉池、污泥濃縮池、設(shè)備間等構(gòu)（建）筑物，相應(yīng)的設(shè)計(jì)參數(shù)見表2。

表2 主要處理構(gòu)（建）筑物

3.2.2 主要設(shè)備

廢水處理站配套的主要設(shè)備見表3。

3.2.3 總平面與高程設(shè)計(jì)

基于節(jié)約用地的限制，廢水處理站主體構(gòu)筑物（HABR+兩級A/O+二沉池）采用合建式，在留有基本的檢修通道下，處理站總占地面積550 m2，總平面圖布置緊湊。圖2為廢水處理站總平面圖。

廢水處理過程的高程設(shè)計(jì)采用一次提升，即廢水由廠內(nèi)收集管網(wǎng)匯集在調(diào)節(jié)池，經(jīng)池內(nèi)潛污泵提升進(jìn)入HABR，后續(xù)利用構(gòu)筑物間水位高差，重力流完成處理過程，直至最終達(dá)標(biāo)外排。圖3為項(xiàng)目設(shè)計(jì)的高程圖。

4 工程投資與運(yùn)行成本

4.1 工程投資

本工程總投資估算為181.8萬元，即3636 元/m3廢水。其中土建費(fèi)用96萬元，設(shè)備費(fèi)用68萬元，安裝費(fèi)用6.8萬元，設(shè)計(jì)、調(diào)試、檢測驗(yàn)收費(fèi)用11萬元。

4.2 運(yùn)行成本

項(xiàng)目日常運(yùn)行成本由藥劑費(fèi)、水費(fèi)、電費(fèi)、人員工資構(gòu)成，其中藥劑費(fèi)0.25元/m3（PAC、PAM）、水費(fèi)0.02元/m3、電費(fèi)0.44元/m3、人員工資0.3元/m3，總運(yùn)行成本1.0元/m3。

5 結(jié)論

屠宰廢水包含了大量血水，其蛋白組分需較徹底地完成氨化形成溶解性有機(jī)物與氨，方可在好氧生化中有效降解。利用HABR池對廢水中非溶解性有機(jī)物、大分子有機(jī)物進(jìn)行厭氧分解、轉(zhuǎn)化，變成小分子、可溶性物質(zhì)，提高A/O的碳化（有機(jī)質(zhì)氧化）和脫氮（硝化與反硝化）效率。項(xiàng)目的“HABR+兩級A/O”處理工藝，充分利用廢水碳源，無需外加源碳即可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定良好的脫氮效果，降低了設(shè)施占地、工程投資與運(yùn)行成本。廢水處理站的總占地550 m2，工程投資3636元/m3廢水，運(yùn)行費(fèi)用1.01元/m3，在行業(yè)的同等規(guī)模中很具優(yōu)勢。