CASS工藝在屠宰廢水處理中的應(yīng)用

張 駿，周元祥，成雄劍，池俊杰，張 強(qiáng)

（1.合肥工業(yè)大學(xué) 資源與環(huán)境工程學(xué)院，安徽 合肥230000；2.機(jī)械第六設(shè)計(jì)研究院有限公司，河南 鄭州450007）

1 廢水水量與水質(zhì)

廣西某食品公司是一家以生豬宰殺、肉類加工為主的大型企業(yè)，排出的廢水中含有許多的油脂、毛皮、碎肉骨屑、內(nèi)臟雜物，以及未消化的食品和糞便等污染物，懸浮物濃度較高，有機(jī)物濃度高，油脂含量大，廢水呈現(xiàn)出紅褐色并有帶有一股腥臭味，是一種非常典型的有機(jī)污水。屠宰廢水具有以下特點(diǎn)：

（1）水質(zhì)、水量在一天內(nèi)的變化比較大；

（2）動(dòng)物的血跡，主要成分的油脂廢水，糞便，內(nèi)臟碎片和無(wú)機(jī)鹽，COD一般在2000～4000mg/L；

（3）可生化性好；

（4）廢水中含有許多的油脂、碎肉、骨渣、毛及糞便等，懸浮物含量較高。

屠宰所生產(chǎn)的廢水量為4000m3/d，進(jìn)水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)如表1所示：

表1 進(jìn)水及排放標(biāo)準(zhǔn) 單位：mg/L

2 處理工藝

2.1 工藝流程

具有容積負(fù)荷高的高濃度有機(jī)廢水的厭氧處理，有著對(duì)水的質(zhì)量和極強(qiáng)的適應(yīng)可再生能源的能力，剩余污泥量少，但出水COD較高，一般還需要再進(jìn)一步地處理才能夠達(dá)標(biāo)排放。

由于該廢水具有氨氮濃度較高的特點(diǎn)，故本工程采用CASS工藝來(lái)進(jìn)行脫氮除磷，進(jìn)一步去除水中的氨氮及有機(jī)物，從而能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)排放。

因?yàn)橥涝讖U水水質(zhì)水量不固定，且含有大量的懸浮物、油，因此必須經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)念A(yù)處理，才能夠保證處理效果。具體工藝流程如圖1所示。

圖1 工藝流程

2.2 工藝簡(jiǎn)介

2.2.1 格柵

由于屠宰廢水中豬糞、動(dòng)物內(nèi)臟、豬毛以及粗大懸浮物較多，故本工程設(shè)置兩級(jí)格柵，一級(jí)為粗格柵，一級(jí)為細(xì)格柵，每級(jí)均需要作防腐處理。實(shí)際中可根據(jù)格柵攔截的漂浮物的情形，定期舉行人工除渣，收集到的浮渣再進(jìn)行處理。

2.2.2 隔油/調(diào)節(jié)水解池

廢水在這兩個(gè)池內(nèi)除了隔油、均化調(diào)節(jié)水質(zhì)水量的目的以外，還能夠?qū)U水中的不溶性的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為可溶性的有機(jī)物，大分子有機(jī)物分解為小分子有機(jī)物，難降解有機(jī)物轉(zhuǎn)化為可降解有機(jī)物，可以提高廢水的可生化性，以利于后續(xù)處理，并且能夠降低剩余污泥產(chǎn)量。

2.2.3 氣浮

氣浮是以固液分離為主要目的一種處理措施，能夠同時(shí)降低COD、BOD及色度等。投加一定量的PAC和PAM，可以更好地發(fā)生絮凝反應(yīng)，在界面張力、氣泡浮力及靜水壓力等多重力的作用下，促使微氣泡粘附于絮體上，因粘合體密度小于水而浮上水面，從而達(dá)到去除污染物的目的。

2.2.4 水解酸化池

水解酸化工藝根據(jù)產(chǎn)甲烷菌和水解產(chǎn)酸菌生長(zhǎng)速度的不同，把厭氧處理控制在厭氧第一和第二階段。污水進(jìn)入到水解酸化池內(nèi)的水力停留時(shí)間一般為2～6h，厭氧細(xì)菌可以將難降解的有機(jī)物分解，分解成容易降解的有機(jī)物，并能夠把長(zhǎng)鏈有機(jī)物降解成短鏈有機(jī)物，這樣有利于后續(xù)好氧微生物的進(jìn)一步處理。

2.2.5 CASS池

CASS工藝由兩部分組成，前一部分為生物選擇區(qū)，后一部分為主反應(yīng)區(qū)。該工藝實(shí)現(xiàn)了連續(xù)進(jìn)水、間歇排水的周期循環(huán)運(yùn)行，集曝氣、沉淀、排水于一體。CASS工藝實(shí)現(xiàn)了一個(gè)好氧/缺氧/厭氧交替運(yùn)行的過(guò)程，具有良好的脫氮除磷效果。

CASS工藝一般分為四個(gè)階段，以一定的時(shí)間序列運(yùn)行。

曝氣階段：在曝氣階段，采用的進(jìn)水方式是邊進(jìn)水邊曝氣，并且主反應(yīng)區(qū)的污泥回流至預(yù)反應(yīng)區(qū)。在此階段，向池內(nèi)曝氣，既能提供微生物所需要的氧氣，還能促進(jìn)池內(nèi)活性污泥預(yù)有機(jī)物的混合和接觸，使得微生物可以充分降解有機(jī)物。同時(shí)，微生物通過(guò)硝化作用把氨氮轉(zhuǎn)變成硝態(tài)氮。

沉淀階段：停止曝氣后，廢水中的微生物可以繼續(xù)利用水中剩余的溶解氧進(jìn)行好氧處理，伴隨著溶解氧的下降，此時(shí)水中的好氧狀態(tài)慢慢轉(zhuǎn)變成缺氧狀態(tài)，這時(shí)進(jìn)行的是反硝化作用。在沉淀的初期，曝氣產(chǎn)生的攪拌作用能使絮體絮凝，并且以區(qū)域沉降的形式沉降。因此，即便在該階段繼續(xù)進(jìn)水，也能夠在該階段獲得可觀的沉降效果。

潷水階段：沉淀階段完成后，上清液通過(guò)潷水器自上而下逐層排出。排潷水器將在排水結(jié)束后自動(dòng)復(fù)位。

閑置階段：這一階段時(shí)間較短，是為了保證潷水器恢復(fù)到原來(lái)的位置，防止污泥的流示。

CASS工藝的運(yùn)行就是如上所述的階段依次進(jìn)行，并且不斷循環(huán)往復(fù)的過(guò)程。本工程CASS工藝每天分為3個(gè)周期，每個(gè)運(yùn)行周期為8h，其中進(jìn)水2h，曝氣6h（邊進(jìn)邊曝），沉淀1h，潷水1h。

3 主要構(gòu)筑物及設(shè)備設(shè)計(jì)工藝參數(shù)

主要構(gòu)筑物及設(shè)備設(shè)計(jì)工藝參數(shù)見(jiàn)表2。

表2 主要構(gòu)筑物及設(shè)備設(shè)計(jì)工藝參數(shù)

4 調(diào)試期間出現(xiàn)的問(wèn)題、措施及注意事項(xiàng)

4.1 系統(tǒng)調(diào)試

在調(diào)試初期，CASS池活性污泥量較少、SV低。經(jīng)過(guò)一個(gè)月的培養(yǎng)馴化后，SV、MLSS逐漸升高，SV最高可達(dá)55%。結(jié)合MLSS數(shù)據(jù)，同時(shí)觀察發(fā)現(xiàn)沉降壓縮后的活性污泥密實(shí)，為深棕褐色。分析得出SV過(guò)高并不是由污泥膨脹引起的，而是由于調(diào)試過(guò)程活性污泥控制濃度較高，通過(guò)增加CASS池剩余污泥排放量，SV穩(wěn)定在35%左右。MLSS控制在3.5g/L左右。為提供充足的營(yíng)養(yǎng)物、調(diào)試前期廢水從調(diào)節(jié)池超越至水解酸化池，待后續(xù)生化處理穩(wěn)定后再啟動(dòng)氣浮池。

4.2 泡沫現(xiàn)象

泡沫現(xiàn)象是食品工業(yè)廢水處理過(guò)程中普遍會(huì)遇到的問(wèn)題。在本項(xiàng)目中，可以在調(diào)節(jié)池投加接種污泥，調(diào)試初期CASS池內(nèi)的活性污泥量較少，泡沫現(xiàn)象并沒(méi)有很快出現(xiàn)。隨著污泥馴化的成功，SV和MLSS逐漸增加，在接種污泥的半個(gè)月后，有大量的白色泡沫出現(xiàn)在CASS池中。分析主要是調(diào)試前期負(fù)荷過(guò)高、曝氣過(guò)量、洗滌劑流入等原因造成。可以通過(guò)自來(lái)水噴淋的方式或者投加消泡劑等其他措施來(lái)消除泡沫。

5 運(yùn)行效果及經(jīng)濟(jì)效益分析

運(yùn)行監(jiān)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 運(yùn)行監(jiān)測(cè)結(jié)果

該廢水處理工程總投資3178.94萬(wàn)元。運(yùn)行成本中電費(fèi)0.665元/m3，藥劑費(fèi)0.39元/m3，清水費(fèi)0.015元/m3，化驗(yàn)費(fèi)0.012元/m3，維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)0.015元/m3，人工費(fèi)0.0378元/m3（8個(gè)工人，每人每月1300元）。廢水處理成本為1.77元/m3（含折舊）、1.235元/m3（不含折舊）。

6 結(jié)論

屠宰廢水中有機(jī)物濃度高。本工程經(jīng)實(shí)踐證明CASS工藝是可行的，處理效果是有效的，具有下列特點(diǎn)。

（1）污水處理系統(tǒng)充分考慮了影響負(fù)荷，確保污水處理達(dá)標(biāo)排放，占地面積小，綠化面積大，污泥量小，無(wú)異味，能耗低，投資成本和運(yùn)行成本低。

（2）本工程投資小，壽命長(zhǎng)，并且運(yùn)行穩(wěn)定，簡(jiǎn)單方便，可以自動(dòng)化操作，從而降低了人工成本。

（3）對(duì)水質(zhì)和廢水的組成做了深入的分析，從而對(duì)廢水成分等污染物的特性有充分的了解。選擇了適當(dāng)?shù)奶幚矸绞胶凸に嚕⒂米詈侠淼某杀镜玫阶詈玫奶幚硇Ч?/p>

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