日處理300 m3 燒雞鹵制加工廢水工程設(shè)計(jì)

胡軍周 張硌 高紅莉 李洪濤 郭雷

（河南省科學(xué)院地理研究所，河南鄭州 450052）

1 引言

鹵肉制品是我國非常著名的傳統(tǒng)食品，其憑借種類豐富、口味多樣、營養(yǎng)價值高等特點(diǎn)具有穩(wěn)定的消費(fèi)群體，發(fā)展前景廣闊。燒雞作為鹵肉制品的代表之一，因其滋味鮮美、即食性強(qiáng)的特點(diǎn)備受消費(fèi)群體歡迎。著名的河南滑縣道口燒雞興起于清朝順治時期，到乾隆時期已經(jīng)聞名天下，被譽(yù)為“天下第一雞”［1］。

燒雞鹵制加工產(chǎn)生的廢水屬于禽類屠宰加工廢水，通常含有大量的血污、肉屑、油脂、雞毛、雞糞等，還含有一些致病菌，如不加以處理直接排放，勢必造成環(huán)境水體的嚴(yán)重污染［2］。對于這類成分復(fù)雜的廢水，單一的處理工藝往往無法達(dá)到理想的處理效果，通常采用多種技術(shù)聯(lián)合處理，以達(dá)到高效、高負(fù)荷、抗沖擊等要求［3］。

2 項(xiàng)目概述

豫北某新建燒雞鹵制企業(yè)，設(shè)計(jì)加工能力為每天1 萬只雞，不僅有燒雞的鹵制加工，而且還有雞的宰殺，其生產(chǎn)廢水不僅有雞的宰殺、浸燙煺毛、清洗、晾干、鹵煮等工序產(chǎn)生的廢水，還包括雞舍、車間地面沖洗水以及廠區(qū)的生活污水，因此該企業(yè)廢水是一種高濃度的有機(jī)廢水，水質(zhì)特點(diǎn)是COD、BOD、SS、油脂含量高，B/C 高，可生化性好。企業(yè)擬配套建設(shè)一套廢水處理系統(tǒng)，將廢水進(jìn)行處理后排入市政污水處理廠。

3 設(shè)計(jì)參數(shù)及工藝流程

3.1 水量及水質(zhì)

根據(jù)企業(yè)提供的資料，參考同行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，依據(jù)HJ 2004—2010 《屠宰與肉類加工廢水治理工程技術(shù)規(guī)范》，確定該廢水處理工程的設(shè)計(jì)規(guī)模為300 m3/d（12.5 m3/h）。綜合廢水水質(zhì)見表1。

表1 綜合廢水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn) mg/L

根據(jù)企業(yè)所在地環(huán)保部門的要求，該廢水處理工程需達(dá)到GB 13457—92《肉類加工工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的二級排放標(biāo)準(zhǔn)，然后排入市政污水處理廠進(jìn)一步處理，具體指標(biāo)見表1。

3.2 工藝流程

廢水的BOD5/CODCr=0.53＞0.3，可生化性較好，故廢水處理可采用以生化處理為主、物化處理為輔的組合處理工藝。鑒于廢水中動植物油濃度較高，需在預(yù)處理階段增加除油設(shè)施，以確保后續(xù)處理工序良好運(yùn)行以及外排廢水中動植物油濃度達(dá)標(biāo)。確定工程采用“預(yù)處理+水解酸化+生物接觸氧化+消毒”的綜合處理工藝，工藝流程如圖1 所示。

圖1 廢水處理工藝流程

3.3 工藝說明

生產(chǎn)系統(tǒng)排出的廢水以及廠區(qū)內(nèi)的生活污水經(jīng)排水管進(jìn)入污水處理站，在經(jīng)過機(jī)械格柵去除大粒徑漂浮雜質(zhì)后進(jìn)入集水調(diào)節(jié)池。集水調(diào)節(jié)池上設(shè)撇油器，池內(nèi)安裝穿孔管預(yù)曝氣系統(tǒng)。集水調(diào)節(jié)池的設(shè)置可以穩(wěn)定調(diào)節(jié)廢水的水量與水質(zhì)，防止廢水排放的不連續(xù)而造成廢水處理系統(tǒng)的負(fù)荷沖擊。曝氣可充分?jǐn)噭踊旌蠌U水，一方面可使廢水中漂浮狀油脂充分上浮，另一方面可防止有機(jī)質(zhì)沉淀厭氧氧化進(jìn)而腐敗發(fā)臭，同時對廢水進(jìn)行預(yù)曝氣，還可以降解部分有機(jī)負(fù)荷，減輕后續(xù)系統(tǒng)的壓力。廢水在集水調(diào)節(jié)池均質(zhì)均量后由泵送入高效氣浮澄清器，在輸送過程中投加混凝劑，經(jīng)過混凝氣浮去除廢水中大部分的懸浮物質(zhì)及動植物油等，為后續(xù)生化處理奠定基礎(chǔ)。

高效氣浮澄清器出水進(jìn)入生化處理系統(tǒng)的首要環(huán)節(jié)就是水解酸化池。在水解酸化池中，利用水解菌、酸化菌將水中不溶性有機(jī)物水解為溶解性有機(jī)物，將難生物降解的大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易生物降解的小分子物質(zhì)，從而進(jìn)一步提高廢水的可生化性，同時對COD、BOD、氨氮等污染物也有一定的去除效果，為后續(xù)生化處理提供良好的水質(zhì)環(huán)境。

水解酸化出水進(jìn)入由生物接觸氧化和二沉池組成的好氧生化處理系統(tǒng)，經(jīng)過好氧生化處理后的廢水在二沉池中進(jìn)行泥水分離，上清液進(jìn)入消毒池進(jìn)行消毒后即可達(dá)標(biāo)排入市政污水處理廠。

集水調(diào)節(jié)池和高效氣浮澄清器收集的浮油在集油池中收集定期清理，高效氣浮澄清器的沉淀底泥以及二沉池的剩余污泥，經(jīng)集泥池收集泵入污泥濃縮池重力濃縮，濃縮后污泥泵入污泥脫水機(jī)脫水，含水率達(dá)到75%左右后外運(yùn)，進(jìn)行綜合利用或填埋處置。污泥濃縮池的上清液及脫水過程中的濾出液、沖洗液回流入集水調(diào)節(jié)池進(jìn)行再處理，杜絕產(chǎn)生二次污染。

4 工程設(shè)計(jì)

4.1 預(yù)處理單元

（1）格柵。JXGS-500 型格柵1 臺，材質(zhì)為304不銹鋼，有效柵寬500 mm，柵齒間隙5 mm，功率0.55 kW。溝（渠）深1.5 m，卸渣高度2 m。

（2）集水調(diào)節(jié)池。V有效=105 m3，HRT=8 h。池面設(shè)置撇油器，水下設(shè)置曝氣管。

配套設(shè)備：50WQ15-15-1.5 廢水提升泵2 臺，功率1.5 kW，1 用1 備；PY-5 型行車式撇油器1 臺，功率0.55 kW；DN50 穿孔曝氣管1 套，ABS；液位控制器1 套。

（3）高效氣浮澄清器。鋼制內(nèi)襯不銹鋼QFCQ-15 型高效氣浮澄清器1 臺，總功率4.87 kW，設(shè)計(jì)流量12.5 m3/h，外型尺寸為4.3 m×2.2 m×2.3 m。

（4）加藥系統(tǒng)。包括RY-1 藥劑溶儲罐2 臺，功率0.92 kW；加藥計(jì)量泵4 臺，Q=0 ～500 L/h，0.3 MPa，功率0.37 kW，2 用2 備。

4.2 生化處理單元

（1）水解酸化池。V有效=120 m3，HRT=9.6 h。

配套設(shè)備及材料：QJB260 潛水?dāng)嚢铏C(jī)1 臺，功率2.2 kW；生物膜組合填料，專用全塑性夾片維綸醛化絲填料，規(guī)格Φ=150 mm，安裝高度2.5 m，總體積75 m3。

（2）生物接觸氧化池。V有效=200 m3，HRT=16 h。

配套設(shè)備及材料：SWR100-100A-2100 羅茨鼓風(fēng)機(jī)2 套，功率11 kW，1 用1 備；WKB-260 盤式橡膠膜微孔曝氣器，125 個；專用半軟性生物膜填料，規(guī)格Φ=150 mm，安裝高度2.5 m，總體積125 m3。

（3）二沉池。V有效=60 m3，HRT=5.2 h，表面負(fù)荷0.73 m3/（m2·h）。

配套設(shè)備：40WQ15-20-2.2 污泥泵2 臺，功率2.2 kW，1 用1 備。

（4）消毒池。V有效=15 m3，HRT=1.2 h。

配套設(shè)備：CL-D-500 次氯酸鈉發(fā)生器1 套，功率2.2 kW。

4.3 污泥處理單元

（1）集泥池。V有效=20 m3。

配套設(shè)備：40WQ15-20-2.2 污泥泵2 臺，功率2.2 kW，1 用1 備；液位控制器1 套。

（2）污泥濃縮池。V有效=100 m3，規(guī)格尺寸4.0 m×5.5 m，豎流式2 座。

配套設(shè)備：G50-1 型螺桿泵2 臺，功率5.5 kW，1用1 備。

（3）污泥脫水機(jī)。DL-301 型疊螺污泥脫水機(jī)1臺，處理能力30～50 kgDS/h，功率2.6 kW。

配套設(shè)備：RY-0.5 藥劑溶儲罐1 臺，功率0.74 kW；加藥計(jì)量泵2 臺，Q=0～500 L/h，0.3 MPa，功率0.37 kW，1 用1 備。

5 工程實(shí)際運(yùn)行效果

5.1 污染物去除效果

該工程經(jīng)3 個月的調(diào)試運(yùn)行，各項(xiàng)出水指標(biāo)均達(dá)到了GB 13457—92《肉類加工工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的二級排放要求，通過了環(huán)保驗(yàn)收，各工序出水指標(biāo)見表2。

表2 驗(yàn)收監(jiān)測結(jié)果 mg/L

由表2 可知，該工程對廢水中CODCr、BOD5、SS、氨氮、動植物油的去除率分別為94.5%，95.6%，93.7%，78.3%，86.0%。

5.2 處理成本

（1）工程用電設(shè)備共計(jì)25 臺（套），總裝機(jī)容量為62.57kW，實(shí)際水處理系統(tǒng)正常運(yùn)行功率為25.12 kW，若電價按0.65 元/kW·h 計(jì)，則電費(fèi)為391.87 元/d。

（2）污水處理站定員3 人，若人均工資按80 元/d計(jì)，則人工費(fèi)用為240 元/d。

（3）工程絮凝劑、消毒劑消耗費(fèi)用為114元/d。

合計(jì)本工程運(yùn)行直接費(fèi)用為745.87 元/d，折合廢水處理直接成本為2.49 元/m3。

6 結(jié)論

（1）運(yùn)行結(jié)果表明，采用“預(yù)處理（格柵+除油+氣?。?水解酸化+生物接觸氧化+消毒”工藝來處理燒雞鹵制企業(yè)廢水完全可行，系統(tǒng)處理效果好，CODCr、BOD5、SS、氨氮、動植物油的去除率分別達(dá)到94.5%，95.6%，93.7%，78.3%，86.0%，出水水質(zhì)優(yōu)于GB 13457—92 《肉類加工工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的二級排放要求。

（2）從運(yùn)行實(shí)際看，由于生化系統(tǒng)采用了內(nèi)置填料的水解酸化和生物接觸氧化工藝，且增加了二沉池的污泥回流，故系統(tǒng)抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，氨氮去除效果好，盡管車間排出水的水質(zhì)水量起伏大，但出水水質(zhì)始終能穩(wěn)定達(dá)到排放要求。

（3）工程投資較低（105 萬元），運(yùn)行費(fèi)用合理（2.49 元/m3），占地少（總面積不到600 m2），操作簡便，該工藝對同類廢水的處理有一定的借鑒意義。