陳瓊?cè)A

（廈門銀祥集團有限公司，福建 廈門361100）

隨著生活水平不斷的提高，肉類、肉制品、豆制品等民生必需品的市場需求量也不斷增加，肉業(yè)、肉制品、豆制品等加工廠的污水排放量也隨之增加，在工業(yè)廢水中的占比也越來越高。

屠宰廢水來自牧畜、禽類的宰殺加工，是我國最大的有機污染源之一[1]。屠宰廢水中主要含有血液、油脂、碎骨、肉渣、毛及糞便等，呈褐紅色，具有較強的腥臭味[2]。肉制品廢水中主要含有油脂、肉渣、部分洗滌劑。豆制品廢水主要含有蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉等有機物。屠宰廢水、豆制品廢水和肉制品廢水等混合廢水的B/C大于0.3，可生化性較好，適宜采用生物處理法進(jìn)行處理[3]。

廈門某公司污水處理站采用氣浮—水解酸化—A/O—化學(xué)除磷工藝用于處理混合廢水（屠宰廢水、豆制品廢水、肉制品廢水），廢水經(jīng)處理后水質(zhì)可達(dá)到《廈門水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB35/322-2011）三級標(biāo)準(zhǔn)，甚至優(yōu)于《廈門水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB35/322-2011）三級標(biāo)準(zhǔn)。

1 設(shè)計水量及進(jìn)出水水質(zhì)

1.1 設(shè)計水量

廈門某公司污水處理站的廢水主要為屠宰廢水、豆制品廢水、肉制品廢水及其他廢水。污水處理站設(shè)計水量為1900m3/d。

1.2 設(shè)計進(jìn)出水水質(zhì)

廈門某公司污水處理站設(shè)計進(jìn)水為根據(jù)現(xiàn)有廢水進(jìn)行檢測所得，污水處理站出水執(zhí)行《廈門市水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB35/322-2011）三級標(biāo)準(zhǔn)，詳見表1。

表1 污水處理站進(jìn)、出水水質(zhì)表

根據(jù)原水特點的情況分析，此水質(zhì)屬于高氮水質(zhì)，生化比較好，但同時因為氨氮較高，碳量比較低，在處理過程中好氧段需要做到深度好氧，厭氧段的實際處理能力是整個處理能力能否按設(shè)計實驗的關(guān)鍵[4]。

2 污水處理站處理工藝

如圖1所示：污水通過廠區(qū)管網(wǎng)收集流入格柵，將廢水中較大懸浮物（塑料袋、骨頭等）截留后，進(jìn)入集水井，經(jīng)泵提升至調(diào)節(jié)池，均衡水質(zhì)水量，再經(jīng)泵提升通過固液分離器，去除豬毛、肉沫、豆渣等細(xì)小難溶懸浮物后自流進(jìn)入隔油池，隔油池可去除廢水中的浮油，隔油池出水自流至中間池，經(jīng)泵提升至氣浮池，加入適量PAC、PAM去除廢水中細(xì)小懸浮物、油脂，而后自流至水解酸化池，通過厭氧菌和兼性菌的作用將廢水中難以降解的大分子有機污染物分解成小分子的有機污染物，進(jìn)一步提高污水可生化性。水解酸化池出水自流至pH調(diào)節(jié)池，將pH調(diào)至7~8后進(jìn)入?yún)捬醭?，通過厭氧菌的作用，將廢水中有機污染物氧化分解，除去廢水中的COD，從而減小好氧池的有機負(fù)荷[5]。根據(jù)對進(jìn)水水質(zhì)的分析，總氮跟氨氮含量都偏高，厭氧的作用就很關(guān)鍵，為更好的加大對總氮跟氨氮的處理率將厭氧池分兩段，第一段為全厭氧段，第二段為兼性厭氧段，第二段需要從好氧段回流來降低水中的總氮含量，做到硝化反硝化反應(yīng)。同時為了進(jìn)一步優(yōu)化厭氧菌跟硝化反硝化菌的成長，加大抗沖擊負(fù)荷，在池內(nèi)增加生物填料。厭氧池出水進(jìn)入好氧池，在好氧條件下，利用微生物降解廢水中有機污染物，同時進(jìn)行硝化反應(yīng)，將廢水中氨氮氧化成硝酸鹽、亞硝酸鹽。好氧池出水進(jìn)入二沉池，進(jìn)行泥水分離，上清液進(jìn)入反應(yīng)池。反應(yīng)池內(nèi)投加硫酸鋁，出水再經(jīng)過混凝池、絮凝池和沉淀池進(jìn)行混凝沉淀，進(jìn)一步去除廢水中的總磷。沉淀池上清液達(dá)標(biāo)排放。污泥從沉淀池通過回流到好氧池，通過控制回流泵的回流比來控制好氧池中的污泥總量[6]。

圖1 工藝流程圖

氣浮池浮渣、二沉池剩余污泥、除磷系統(tǒng)化學(xué)污泥定期排入污泥儲池，采用疊螺脫水機進(jìn)行污泥脫水。污泥儲池上清液回流至集水井再進(jìn)行處理；疊螺脫水機濾液回流至中間池再進(jìn)行處理。

3 構(gòu)筑物工藝參數(shù)及主要配置設(shè)備

1）格柵：作用：截留廢水中較大懸浮物（塑料包裝袋、骨頭、腸衣等），同時可防止后續(xù)處理設(shè)備堵塞。尺寸：2.50m×0.75m×4.00m。設(shè)備：機械格柵1套。

2）集水井：作用：儲存污水。尺寸：7.50m×5.50m×4.00m。有效容積：120m3。設(shè)備：集水井提升泵3臺。

3）調(diào)節(jié)池：作用：均衡水質(zhì)水量。尺寸：20.00m×10.00m×6.00m。有效容積：1200m3。設(shè)備：調(diào)節(jié)池提升泵2臺。

4）隔油池：作用：去除廢水中浮油。尺寸：10.00m×2.80m×3.00m。有效容積：80 m3。設(shè)備：刮油系統(tǒng)1套；固液分離機：1套。

5）中間池：作用：儲存污水。尺寸：4.00m×2.50m×3.50m；有效容積：30m3。設(shè)備：中間池提升泵2臺。

6）淺層氣?。鹤饔茫豪梦馀?，去除廢水中的細(xì)小顆粒物、油脂等。設(shè)備：淺層氣浮（含溶氣系統(tǒng)、加藥系統(tǒng)、刮渣系統(tǒng)等）1套。

7）水解酸化池：作用：在厭氧條件下，利用微生物將廢水中大分子有機污染物分解成小分子有機污染物，從而提高廢水的可生化性，為后續(xù)生化創(chuàng)造條件，同時進(jìn)行氨化反應(yīng)，將有機氮轉(zhuǎn)化成氨氮。尺寸：20.00m×10.00m×6.00m。有效容積：1100m3。停留時間：13.5h。設(shè)備：布水系統(tǒng)1套；收水系統(tǒng)，1套；攪拌泵，1臺。

8）pH調(diào)節(jié)池：作用：用于調(diào)節(jié)pH至弱堿性，防止廢水經(jīng)水解酸化后pH較低，影響后續(xù)處理效果。尺寸：5.00m×5.00m×0.80m；有效容積：12 m3。設(shè)備：NaOH加藥系統(tǒng)，1套。

9）厭氧池（A池）：作用：在厭氧條件下，利用微生物去除廢水中的有機污染物，從而降低廢水中COD。尺寸：26.00m×12.00m×6.00m；有效容積：1650m3。停留時間：20h。設(shè)備：潛水?dāng)嚢柘到y(tǒng)1套；生物填料：1套。

10）好氧池（O池）：作用：在好氧條件下，利用微生物氧化分解有機污染物，并進(jìn)行硝化反應(yīng)，從而降低廢水中的COD和氨氮。尺寸：27.00m×26.50m×4.00m；有效容積：2500m3。停留時間：31h。設(shè)備：曝氣系統(tǒng)1套。

11）二沉池：作用：混合液進(jìn)行泥水分離。尺寸：16.00m×9.00m×4.50m；有效容積：2500m3。表面負(fù)荷：0.67m3/m2·h。設(shè)備：排泥泵2臺。

12）除磷系統(tǒng)：作用：投加除磷劑，去除廢水中磷酸根。尺寸：10.00m×10.00m×4.00m；設(shè)備：加藥系統(tǒng)1套；排泥泵4臺。

13）污泥池：作用：存儲污泥。尺寸：10.00m×4.00m×4.00m；有效容積：148m3。設(shè)備：污泥泵1臺。疊螺脫水機（含加藥系統(tǒng)）1套。

4 運行效果分析與運行費用分析

4.1 運行效果分析

廈門某公司污水處理站于2019年9月完成全面改造。經(jīng)過3個月的系統(tǒng)調(diào)試，污水處理站處理效果逐步穩(wěn)定，出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，且優(yōu)于《廈門市水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB35/322-2011）三級標(biāo)準(zhǔn)。具體數(shù)據(jù)如表2所示。

對表2數(shù)據(jù)進(jìn)行分析：

表2 污水處理站處理效果水質(zhì)數(shù)據(jù)表

1）在無外加堿度的情況下，好氧池pH高于厭氧池，表明在好氧池存在同步硝化反硝化反應(yīng)，從而為硝化反應(yīng)提供堿度。在好氧池中，硝化反應(yīng)的產(chǎn)物可直接作為反硝化反應(yīng)的底物，避免了硝酸鹽、亞硝酸鹽積累對硝化反應(yīng)的抑制，將廢水中的氨氮直接轉(zhuǎn)化成氮氣，從而達(dá)到快速降低水體中的氨氮[7]。

2）氣浮池可以大量去除廢水中非溶解性COD，主要以去除廢水中的懸浮物的方式體現(xiàn)。水解酸化池COD去除率為3.18%～15.85%，厭氧池COD去除率為16.9%～30.46%，好氧池COD去除率為89.27%～95.09%。造成厭氧池COD去除率較低的原因主要為調(diào)試期間淺層氣浮池出現(xiàn)故障，導(dǎo)致大量懸浮物、油脂直接進(jìn)入水解酸化池、厭氧池，系統(tǒng)受到較大負(fù)荷沖擊，同時部分油脂附著在生物填料上，破壞生物膜結(jié)構(gòu)，從而影響厭氧池處理效果[8]。

3）水解酸化池出水氨氮有所升高，表明水解酸化池有進(jìn)行氨化反應(yīng)。好氧池氨氮去除率為86.05%～91.30%，氨氮負(fù)荷為0.016～0.019kg/MLSSkg·d。

4）對于總磷的去除主要以化學(xué)除磷為主，生物除磷效果不佳。

根據(jù)調(diào)試過程的數(shù)據(jù)分析表明：對于高油脂粒廢水前處理是后期厭氧處理效率達(dá)成的核心，主要是在于油脂粒的去除，分析了水源特點在前處理針對性的對屠宰鋸末廢水（分割過程鋸條帶出的肉沫跟鋸末油）和肉制品加工高溫蒸煮段產(chǎn)生的高溫含脂肪油廢水（高溫水在匯總到污水處理站過程中容易凍結(jié)淤積）進(jìn)行單獨回收并加大前端隔油池的停留時間，提高前端含油廢水的隔油效果，降低后段氣浮設(shè)施處理壓力。調(diào)試過程中的氣浮系統(tǒng)問題主要是氣浮溶氣系統(tǒng)問題，這就對設(shè)備選型提出了較高要求[9，10]。

4.2 運行費用分析

污水處理站運行費用主要來自人工費、電費、藥劑費、自來水費和污泥處置費，污水處理站運行費用折算成噸水費用為4.48元/t，具體如下：

1）人工費。污水處理站配置8人，其中主管1人，技術(shù)員1人，操作工6人，平均工資為4500元/月·人，則每日工資為1200元，折算成噸水費用為0.63元/m3。

2）電費。污水處理站每日電耗3805度，電價按0.80元/度計算，則每日電費3044元，折算成噸水費用為1.60元/m3。

3）藥劑費。污水處理站使用藥劑主要為PAC、PAM、硫酸鋁，每日藥劑費為2736元，折算成噸水費用為1.44元/m3。

4）自來水費。污水處理站自來水主要用于泡藥和沖洗，每日用水量為50t，水費按5元/t計算，則每日自來水費250元，折算成噸水費用為0.13元/m3。

5）污泥處置費。污水處理站每日產(chǎn)生13t含水率80%污泥，污泥處置費按100元/t計算，則每日污泥處置費為1300元，折算成噸水費用為0.68元/m3。

5 存在問題分析

污水處理站經(jīng)調(diào)試后，運行效果良好。但是依然存在一些缺陷，具體如下：

1）好氧池采用活性污泥法，抗沖擊能較接觸氧化法弱，管理不善，容易導(dǎo)致污泥絲狀菌膨脹，影響污水處理效果。

2）由于前期污水前預(yù)處理跟氣浮池的處理能力不足，導(dǎo)致厭氧池積累大量油渣，在水面上形成一層油脂膜，阻礙了厭氧氣體的排出，讓通過厭氧菌作用釋放出來的大量氨氣又再次溶解進(jìn)入水體，從而導(dǎo)致厭氧池處理效率低。為了彌補厭氧池的處理虧欠，又增大了好氧池的曝氣量和曝氣時間，導(dǎo)致好氧池污泥量增長較快，無法形成菌膠團，出現(xiàn)大量絲狀菌，并且好氧池污泥受油渣影響，二沉池會出現(xiàn)跑泥現(xiàn)象。后期通過在前預(yù)處理增加多個除渣分離泵跟換氣浮系統(tǒng)來解決了此問題。

3）污水處理站污泥產(chǎn)量較多，目前采用疊螺脫水機進(jìn)行脫水處理，含水率80%左右，處置方式受限，污泥去向問題無法解決。

6 結(jié)論與展望

1）采用氣浮—水解酸化—A/O—化學(xué)除磷工藝處理混合廢水（屠宰廢水、豆制品廢水、肉制品廢水），技術(shù)可靠，處理效果穩(wěn)定，出水水質(zhì)優(yōu)于《廈門市水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB35/322-2011）三級標(biāo)準(zhǔn)。

2）在投資預(yù)算允許的情況下，可在好氧池增加生物填料，將活性污泥法調(diào)整為接觸氧化法，增強處理效果，提高其抗沖擊能力，防止其發(fā)生絲狀菌污泥膨脹，同時可大大降低污泥產(chǎn)生量。

3）在投資預(yù)算運行的情況下，在現(xiàn)有的疊螺脫水機基礎(chǔ)上，增加污泥干化設(shè)施，進(jìn)一步將污泥含水率降低至50%，最后可考慮采用鍋爐燃燒的方式進(jìn)行處置。

4）后續(xù)重點考慮前端污染源的分質(zhì)處理，在前端環(huán)節(jié)允許情況下結(jié)合清潔生產(chǎn)有針對性的對屠宰肉制品的脂肪類廢水加強隔油處理，對豆制品的高氮廢水主要是黃漿水進(jìn)行二次提取利用或者單獨預(yù)處理把總控制在100ppm。