HABR+兩級A/O屠宰廢水處理工藝設計*

李正，金漢，吳春山,3，汪清環

（1.福建師范大學環境科學與工程學院，福建 福州 350007；2.福建鑫通泰環保工程有限公司，福建 福州 350007；3.福建師范大學環境科學研究所；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、豬肉殘渣和血水等，該類廢水中有機氮、有機物、懸浮物等含量高，若不經處理直接外排，會造成水體污染。

對高氨氮廢水處理時，單一物理法、化學法、生物法無法有效處理且費用高，處理效果難達標的問題一直存在。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好氧處理的組合方式。在查閱資料、結合各類工藝適用性、屠宰廢水水質特征分析后，決定對福州市某定點屠宰廠的屠宰廢水處理站采用HABR+兩級A/O的工藝，設計一套系統運行穩定，處理效果好，操作維護簡單，運行費用低的屠宰廢水新工藝，確保其廢水處理后達到GB 13457—1992《肉類加工工業水污染物排放標準》排放限值中表3規定的三級標準，其中氨氮≤45 mg/L、TP≤8 mg/L。

2 設計水量與水質

福州市某定點屠宰廠，日設計屠宰生豬500頭、牛50頭、羊150頭，配套廢水處理站處理規模為500 m3/d。結合環評的污染源強分析結論，屠宰場宰殺廢水污染物指標：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，環評審批要求項目外排廢水要符合GB 13457—1992《肉類加工工業水污染物排放標準》表3的三級排放標準。項目的設計進水、出水水質指標具體見表1。

表1 設計的進水、出水水質指標單位：mg/L

3 工藝流程及單元設計

3.1 工藝流程

屠宰廢水的特點是高油脂、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為高COD，也能表征為高有機氮。為了穩定、有效地去碳脫氮，項目采用了HABR+兩級A/O的生化組合工藝。傅曉慧[2]在對比ABR和HABR處理含高濃度有機物和顆粒物廢水性能時發現，安裝多面空心球填料的反應器（HABR）運行效果最好。同時，HABR的厭氧條件可以使血紅蛋白的有機氮實現較徹底的氨化反應，為后續硝化反硝化的脫氮奠定良好基礎。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到97.6%和94.1%。在兩級A/O池前設置HABR池，降解轉化屠宰廢水中非溶解性有機物，并截留處理其中大量的顆粒物，進一步提高廢水可生化性，有利于后續兩級A/O對NH4+-N、TP的去除。圖1為項目的廢水處理工藝流程圖。

3.2 單元設計

3.2.1 主要構筑物

根據處理工藝流程，廢水處理站設置了格柵渠、隔渣池、弧形格柵渠、隔油池、調節池、HABR池、兩級A/O池、兩級二沉池、污泥濃縮池、設備間等構（建）筑物，相應的設計參數見表2。

表2 主要處理構（建）筑物

3.2.2 主要設備

廢水處理站配套的主要設備見表3。

3.2.3 總平面與高程設計

基于節約用地的限制，廢水處理站主體構筑物（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計采用一次提升，即廢水由廠內收集管網匯集在調節池，經池內潛污泵提升進入HABR，后續利用構筑物間水位高差，重力流完成處理過程，直至最終達標外排。圖3為項目設計的高程圖。

4 工程投資與運行成本

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。其中土建費用96萬元，設備費用68萬元，安裝費用6.8萬元，設計、調試、檢測驗收費用11萬元。

4.2 運行成本

項目日常運行成本由藥劑費、水費、電費、人員工資構成，其中藥劑費0.25元/m3（PAC、PAM）、水費0.02元/m3、電費0.44元/m3、人員工資0.3元/m3，總運行成本1.0元/m3。

5 結論

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物、大分子有機物進行厭氧分解、轉化，變成小分子、可溶性物質，提高A/O的碳化（有機質氧化）和脫氮（硝化與反硝化）效率。項目的“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現穩定良好的脫氮效果，降低了設施占地、工程投資與運行成本。廢水處理站的總占地550 m2，工程投資3636元/m3廢水，運行費用1.01元/m3，在行業的同等規模中很具優勢。