歸顯揚,陳崗
(安徽節(jié)源環(huán)??萍加邢薰?,安徽 合肥 230088)
安徽北方某肉類加工有限公司是一家集飼養(yǎng)、屠宰、深加工、銷售為一體的國家級重點企業(yè)。由于公司規(guī)模擴大,污染源不斷增多,目前公司用水量和排污量都較大,約為5 000 m3/d,廠區(qū)內(nèi)已有的污水處理設(shè)施已不能滿足處理要求。公司決定對現(xiàn)有的污水處理設(shè)施進(jìn)行改造升級,在減少污染、保護(hù)環(huán)境的同時,創(chuàng)造社會效益和經(jīng)濟效益。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研及業(yè)主提供的資料,本污水處理廠改造工程按5 000 m3/d的規(guī)模進(jìn)行設(shè)計。
本污水處理廠設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)根據(jù)業(yè)主提供的資料以及同類企業(yè)的污水排放情況確定,設(shè)計出水水質(zhì)執(zhí)行《肉類加工工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 13457-92)中的二級標(biāo)準(zhǔn)。污水處理廠設(shè)計進(jìn)出水水質(zhì)、處理程度如表1所示。
表1 污水處理廠設(shè)計進(jìn)、出水水質(zhì)及處理程度
本工程從CODCr、BOD5、SS、NH3-N、油類等污染因子的去除進(jìn)行預(yù)處理、生化處理工藝的比選。
1.2.1 預(yù)處理工藝
肉類加工廢水預(yù)處理工藝通常包括格柵、沉砂池、隔油池、調(diào)節(jié)池、初沉池、氣浮池等[1]。本工程污水顆粒物含量多,動植物油類含量高,預(yù)處理需考慮沉淀和除油措施。結(jié)合現(xiàn)有裝置運營情況,本工程選用隔油沉淀池和氣浮池用于去除污水中的顆粒物和油類物質(zhì)。
考慮到本污水處理廠收集的來水存在不均勻排放、進(jìn)水水質(zhì)和水量波動,為了降低進(jìn)水水質(zhì)、水量的變化對生化處理工藝的影響,本工程設(shè)計了調(diào)節(jié)池[1]。
1.2.2 生化處理工藝
從設(shè)計進(jìn)出水水質(zhì)可以看出,本項目進(jìn)水CODCr、BOD5含量較高,對去除率也有較高的要求。根據(jù)設(shè)計水質(zhì),采用常規(guī)的好氧處理工藝不能滿足處理要求,適當(dāng)增加厭氧處理單元,從而提高有機物的去除效果。常用的厭氧處理工藝有:①厭氧接觸法生物反應(yīng)器;②厭氧生物濾池;③厭氧流化床;④升流式厭氧污泥床(UASB);⑤兩相厭氧消化工藝。與其他類型的厭氧反應(yīng)器相比較,UASB具有污泥床內(nèi)生物量多、容積負(fù)荷率高、廢水在反應(yīng)器內(nèi)的水力停留時間較短、設(shè)備簡單、運行方便、便于管理,且不存在堵塞問題等優(yōu)勢,因此本工程選用UASB厭氧工藝,同時考慮進(jìn)水中存在難降解大分子有機物,因此在UASB前段設(shè)置水解酸化池作為預(yù)處理工段,將來水中大分子有機物轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿佑袡C物,從而提高后續(xù)工段的處理效果。
經(jīng)綜合分析,結(jié)合占地面積、運營管理、基建投資、運營成本等因素,本改造工程污水預(yù)處理采用“隔油沉淀池-調(diào)節(jié)池-氣浮池”工藝,二級處理采用“水解酸化池-厭氧池-生物曝氣氧化池”工藝。本改造工程污水處理工藝流程圖如圖1所示。
(1)格柵收集池。池體利舊,設(shè)備新購。格柵井為地下鋼筋混凝土直壁平行渠道1條,有效渠寬1 000 mm,進(jìn)水渠深度1 500 mm,有效柵寬900 mm。設(shè)置粗格柵1套,主要設(shè)計參數(shù):設(shè)計流量Q=208.3 m3/h,柵條間隙b=3 mm,過柵流速V=0.7 m/s,安裝傾角70°。收集池內(nèi)配置可提升式潛污泵3臺(2用1備),流量Q=105 m3/h,揚程P=0.12 MPa,配套電機功率N=7.5 kW,用于去除污水中比較大的漂浮物等,防止水泵機組堵塞,同時滿足后續(xù)各個處理單元的水力要求。
(2)消毒池。利舊。為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),1座,平面尺寸為12.0 m×6.0 m,設(shè)計規(guī)模5 000 m3/d,有效水深1.5 m,有效容積110 m3,停留時間為0.5 h。主要設(shè)備為利用原有的二氧化氯發(fā)生器。主要功能為用于對出水進(jìn)行消毒,保證最終出水中糞大腸菌群數(shù)達(dá)標(biāo)。
(1)隔油沉淀池。為地上式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),1座2格,平面尺寸為18.0 m×12.0 m,深4.8 m,有效水深4.5 m,設(shè)計規(guī)模為7 500 m3/d,表面負(fù)荷為1.0 m3/m2·h,沉淀時間3 h。配置撇油刮泥機1套,行走速度≤1.0 m/min,鏈刮板間距≤1.5 m;隔油排泥泵2臺(1用1備),流量Q=105 m3/h,揚程P=0.15 MPa,配套電機功率N=7.5 kW,用于去除污水中較大的漂浮物,去除廢水中油類。
(2)集油池。為地上式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),1座,平面尺寸為4.0 m×4.0 m,深4.5 m,有效水深4.5 m,用于貯存油類。
(3)調(diào)節(jié)池。地上式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),1座,平面尺寸為30.0 m×20.0 m,深5.0 m,有效水深4.5 m,設(shè)計停留時間為13 h。配置調(diào)節(jié)池提升泵3臺(2用1備),為臥式污水泵(帶自吸罐),提升泵設(shè)計參數(shù)Q=105 m3/h,揚程P=0.24 MPa,配套電機功率N=7.5 kW;配變頻羅茨風(fēng)機2臺(1用1備),風(fēng)機流量Q=36 m3/min,出口壓力P=68.6 kPa,主要用于均勻水質(zhì)、調(diào)節(jié)水量,并預(yù)曝氣。
受既有研究的啟發(fā),作為對上述問題的回應(yīng),本文嘗試聚焦馬克思對政治經(jīng)濟學(xué)所做的研究和批判,特別是馬克思對地租這一糾結(jié)古典政治經(jīng)濟學(xué)家的焦點問題所進(jìn)行的思考和解答,來發(fā)現(xiàn)馬克思批判改造黑格爾辯證法的過程中所形成的,有關(guān)資產(chǎn)階級社會(市民社會)和資本主義生產(chǎn)方式批判性理解的推進(jìn)和深化。在此基礎(chǔ)上,我們嘗試提供一種有關(guān)馬克思主義哲學(xué)方法論創(chuàng)新的新的闡釋模式。
(4)氣浮池。包含氣浮池、浮渣池。氣浮池為地上式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),1座2格,平面尺寸為12.0 m×8.0 m,深4.5 m,有效水深2.5 m,設(shè)計停留時間為1 h,其中絮凝室15 min,接觸室5 min,分離室40 min;溶氣回流比30%。浮渣池為地上式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),1座,平面尺寸為4.0 m×4.0 m,深3.5 m,有效水深3.0 m。氣浮池配置有氣浮裝置2套,處理量Q=105 m3/h;浮渣泵2臺(1用1備),設(shè)計參數(shù):流量Q=10 m3/h,揚程P=0.3 MPa;撇油刮渣機1套,設(shè)計行走速度≤5.0 m/min;PAM加藥裝置1套,包括:溶解池及攪拌機1套,溶液池及攪拌機1套,加藥計量泵3臺;PAC加藥裝置1套,包括:溶液池及攪拌機2套,加藥計量泵3臺。氣浮池主要用于去除溶解性油類和懸浮物。
(5)水解酸化池。為地上式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),1座2格,平面尺寸為20.0 m×16.0 m,深5.5 m,有效水深5.0 m。設(shè)計規(guī)模為5 000 m3/d,設(shè)計停留時間為7.7 h,采用池內(nèi)設(shè)置穿孔管布水。配置潛水?dāng)嚢铏C2套,攪拌強度6 W/m3污水,單臺功率4.5 kW;采用組合式纖維束軟性填料,設(shè)備數(shù)量:1 200束,填料安裝間距150 mm×150 mm,填料高度3 m;穿孔管材質(zhì)為ABS(單根長度900 mm),共480根,主要用于一步去除油類污染物并降解有機污染物,提高后續(xù)廢水的可生化性。
(6)厭氧池。為地上式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),1座2格,平面尺寸為36.0 m×24.0 m,深6.2 m,有效水深5.4 m。設(shè)計規(guī)模為5 000 m3/d,設(shè)計停留時間為12 h。主要設(shè)備為UASB厭氧反應(yīng)器成套設(shè)備,包括:臥式污水泵(帶自吸罐)3臺(2用1備),流量Q=105 m3/h,揚程P=17.5 MPa,電機功率11 kW;18根排泥管道,材質(zhì)為ABS穿孔管;以及配水系統(tǒng)、三相分離器、出水堰、水封器及管道過濾器等,主要用于進(jìn)一步降解有機污染物。
(7)生物曝氣氧化池。1座2格,每格可單獨運行,為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),生物池由預(yù)缺氧池、厭氧池、缺氧池、好氧池、后缺氧池、后好氧池組成。設(shè)計規(guī)模為5 000 m3/d,兩格合建尺寸為16.0 m×10.0 m×5.5 m,有效水深為5.0 m;容積負(fù)荷為1 000 kgBOD5/(m3·d),填料高度3 m,有效停留時間為15 h。主要配置變頻羅茨鼓風(fēng)機3臺(2用1備),風(fēng)量Q=27.2 m3/min,風(fēng)壓H=68.6 kPa,設(shè)計氣水比為15;組合式纖維束軟性填料800束;盤式微孔曝氣器820個,設(shè)備材質(zhì)為EPDM,設(shè)計供氣量為0.25 m3/min,氧利用率20%,主要用于進(jìn)行更充分的硝化反應(yīng),將經(jīng)過厭氧及水解酸化池處理后的污水中大部分氨氮及亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化成硝酸鹽,并進(jìn)一步去除污水中的有機污染物。
(8)二沉池。采用輻流式沉淀池,中心進(jìn)水,周邊出水,設(shè)計為半地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),2座,直徑φ14 m,池深5.2 m,有效水深3.0 m,設(shè)計規(guī)模為5 000 m3/d,表面負(fù)荷q=0.68 m3/m2·h,沉淀時間4.0 h。配置單周邊傳動半橋式刮泥機2臺,水下材質(zhì)為不銹鋼304,水上材質(zhì)為碳鋼,配套電機功率2.2 kW,行走速度r=2.5 m/min(刮泥機驅(qū)動裝置變頻調(diào)速),主要用于進(jìn)行泥水分離。
(9)鼓風(fēng)機房。為框架結(jié)構(gòu)廠房,單層,1座,平面尺寸為18.0 m×7.5 m,層高4.5 m。設(shè)羅茨鼓風(fēng)機5臺,其中三臺風(fēng)機用于調(diào)節(jié)池,設(shè)計參數(shù):Q=36 m3/min,P=68.6 kPa,N=75 kW;另兩臺風(fēng)機用于生物曝氣氧化池,設(shè)計參數(shù):Q=27.2 m3/min,P=68.6 kPa,N=45 kW,主要用于提供氣源。
原有污水處理裝置污泥處理采用污泥濃縮池,本次改造從經(jīng)濟性角度出發(fā),取消了污泥濃縮池,新建了污泥泵站和污泥脫水機房。
(1)污泥泵站。為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),1座,平面尺寸為10.0 m×7.5 m,深6.5 m。設(shè)置回流污泥泵3臺(2用1備),流量Q=105 m3/h,揚程P=0.5 MPa;剩余污泥泵2臺(1用1備),流量Q=125 m3/h,揚程P=0.3 MPa,主要用于貯存污泥。
(2)污泥脫水機房。為地上框架結(jié)構(gòu),1座,平面尺寸為30.0 m×12.0 m×6.5 m。設(shè)污泥脫水機成套設(shè)備1套,采用帶式濃縮脫水機脫水,設(shè)計參數(shù):濾帶寬度L=1 500 mm,泥餅含水率≤80%,處理泥量125 m3/h,包括空壓機、螺旋輸送機等;電動葫蘆1臺,起吊重量2.0 t,起吊高度H=6 m;PAM加藥裝置1套,包括溶解池及攪拌機1套,溶液池及攪拌機1套,加藥計量泵3臺(1用1備),主要用于對污泥進(jìn)行脫水。
經(jīng)估算,本項目總投資約935萬元,根據(jù)設(shè)計方案測算,本項目在投產(chǎn)滿負(fù)荷運行后,年均經(jīng)營成本約為3.36元/t。
本污水處理廠改造完成后,運行效果穩(wěn)定。實測平均進(jìn)出水情況見表2。
表2 實測進(jìn)、出水水質(zhì)
從表2可以看出,實測平均出水水質(zhì)滿足《肉類加工工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 13457-92)中的二級標(biāo)準(zhǔn)。
(1)本污水處理廠充分利用原污水處理裝置設(shè)施,對格柵及收集池池體、消毒池池體加以改造后利用,減少了土建施工量,節(jié)約了工期,降低了工程投資[2]。
(2)進(jìn)水為肉類加工企業(yè)的生活污水和工業(yè)廢水,成分復(fù)雜,COD、BOD5、NH3-N、SS等含量均高,同時含有大量的油類污染物。在生化處理裝置前設(shè)置了水解酸化池,能有效提高后續(xù)生化處理單元的處理效果[3-4]。
(3)為了降低進(jìn)水水質(zhì)、水量的波動影響,本項目設(shè)置了調(diào)節(jié)池進(jìn)行水質(zhì)、水量的均化,調(diào)節(jié)池的容積按13 h的平均流量確定[1]。
(4)本次改造取消污泥濃縮池,新建污泥泵站,節(jié)省了土建和設(shè)備投資,保證了生物曝氣氧化池內(nèi)的污泥濃度,從而提高了生化處理效率。
本項目結(jié)合肉類加工行業(yè)排水特點及業(yè)主對出水的水質(zhì)要求,充分利用原有設(shè)施,合理選用污水處理流程,采用“隔油沉淀池-調(diào)節(jié)池-氣浮池”工藝,二級處理采用“水解酸化池-厭氧池-生物曝氣氧化池”工藝,消毒采用二氧化氯消毒工藝,污泥處理采用帶式濃縮脫水機脫水,處理后的出水滿足《肉類加工工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 13457-92)中的二級標(biāo)準(zhǔn),可為國內(nèi)其他類似行業(yè)污水處理廠的處理和改造提供設(shè)計參考。