小型水產(chǎn)污水再生處理設備介紹

浙江東部沿海，水產(chǎn)加工行業(yè)發(fā)達，小型水產(chǎn)加工企業(yè)眾多。水產(chǎn)食品加工廢水的懸浮物和動物油脂濃度高，氨氮及磷較高，水溫低，生化降解速率慢；污泥呈膠體狀，量大、難脫水，且容易腐爛變質(zhì)散發(fā)出臭味，并造成磷的二次釋放重復回到處理系統(tǒng)，增加了處理難度和運行費用。臺州某小型水產(chǎn)加工企業(yè)通過工藝改造，出水水質(zhì)大大提高，可為其他水產(chǎn)加工企業(yè)廢水處理工藝改造提供借鑒。

1廢水處理方案

1.1廢水水量水質(zhì)

臺州某水產(chǎn)冷凍廠主要加工魚、蝦、蟹類等水產(chǎn)海鮮，產(chǎn)生的廢水主要為海鮮加工清洗水及員工生活污水。其水量為100~300t/d，CODCr≤3000mg/L、SS≤350mg/L、氨氮≤350mg/L、油≤50mg/L、pH=6~9。其中水量變化較大，生產(chǎn)旺季排放的廢水水量約為300t/d，生產(chǎn)淡季時排放廢水不到100t/d。

1.2原廢水處理工藝及運行情況

該廠于1990年建成，利用兼氧好氧生物法處理廢水。處理工藝流程如圖1所示。

該工藝運行初期處理效果較好，基本能達到《污水綜合排放標準》的三級標準要求。隨著生產(chǎn)規(guī)模擴大及排放標準的提高，現(xiàn)城市污水處理廠不再接納該廠排放污水，該廠排放污水需滿足污水排放標準一級標準，直接排放到附近河流。因此需對原工藝進行技術改造。原廢水處理工藝運行情況如表1所示。

小型水產(chǎn)污水再生處理設備介紹

2廢水處理新方案

2.1廢水處理工藝改造流程

新方案應滿足《污水綜合排放標準》的一級標準，處理要求大大提高，故在盡可能利用現(xiàn)有設施、減少占地面積、降低投資和運行費用前提下，保留現(xiàn)有廢水處理構筑物，提出改造工藝流程，見圖2。

羽毛皮草污水處理設備選型

羽絨廢水是高濃度工業(yè)廢水，其COD、BOD、SS都很高，主要污染物為細碎的羽絨，原毛上黏附的泥土、砂粒、糞便，少量的洗滌劑，羽毛上洗脫的油脂以及微量的雙氧水〔1〕。目前，國內(nèi)對羽絨廢水的處理多采用回用處理工藝。筆者以某羽絨服廠為例，分析討論了水解酸化-接觸氧化-斜管沉淀-氣浮-消-氣浮-過濾工藝處理羽絨廢水使之得以回用的工藝特點、運行效果和經(jīng)濟技術指標等。

　　1 廢水水質(zhì)及工藝流程 

        1.1 廢水水質(zhì)及排放標準

　　根據(jù)該廠提供的資料，本項目所處理的主要為生產(chǎn)廢水和部分生活污水，廢水排放量為800 m3/d.廢水處理設施每天24 h連續(xù)運行，廢水處理設計流量為33.33 m3/h.設計進水水質(zhì)及排放標準見表 1。

　1.2 工藝流程

　廢水經(jīng)管網(wǎng)收集后首*入格柵井，以去除廢水中的漂流物和大顆粒雜質(zhì)。格柵井出水進入調(diào)節(jié)池，進行水量水質(zhì)均化調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)池出水由提升泵送至水解酸化池，進行酸化水解和硝化反硝化，以降低有機物濃度。水解酸化池出水自流進入接觸氧化池進行好氧生化反應，在此絕大部分有機污染物通過生物氧化、吸附得以降解。接觸氧化池出水經(jīng)加藥(PAC)后自流至沉淀池，固液分離后，上清液流入中間水池，再經(jīng)投加藥劑(PAM、ClO2)后提升至氣浮設備，進一步去除污水中的有機物、懸浮雜質(zhì)和有害病毒，降低污水色度。氣浮裝置出水再經(jīng)過濾器處理，出水水質(zhì)更佳，可確保出水達到回用要求。

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　定期撈取由格柵截留下的雜物，裝入小車傾倒至垃圾場。沉淀池中的污泥部分經(jīng)回流泵回流至生物水解酸化池，另一部分污泥則進入污泥池;經(jīng)氣浮處理的浮渣也進入污泥池。污泥池中污泥由污泥脫水機進行濃縮，泥餅外運填埋。污泥池上清液回流至調(diào)節(jié)池再處理。

　　目前工業(yè)廢水生物處理廣泛采用水解酸化/接觸氧化法，其分為2個階段：前一段在較高的有機負荷下，通過附著于填料上的大量不同種屬的微生物群落共同參與下的生物降解和吸附作用，去除廢水中的各種有機物質(zhì)，使廢水中的有機物含量大幅度降低;后一階段在有機負荷較低的情況下，通過硝化菌的作用，在氧量充足的條件下降解廢水中的氨氮，同時也使廢水中的COD降到更低，使廢水得以凈化。

　　接觸氧化法以生物膜法為主，并兼有活性污泥法的特點。其特點：(1)單位體積生物量比活性污泥法多，因而有機負荷較高，接觸時間短，處理效率高，有利于縮小處理構筑物容積，減少占地面積，節(jié)省基建投資;(2)污泥回流不會發(fā)生污泥膨脹，運行管理簡便;(3)抗負荷沖擊能力強，這種方法由于填料上生長著大量生物膜，對負荷變化適應性強，在間隙運行條件下，也有一定的功效，因此對于排水不均勻的廢水更有實用意義;(4)掛膜培菌簡單，一般15 d就可以掛膜，再經(jīng)20 d左右馴化便可投入運行。

　　2 主要構筑物及設計參數(shù) 

        2.1 格柵井

　　本廢水處理工程因廢水量較大，廢水中含有大量短纖維，而這些物質(zhì)容易積累并zui終堵塞工藝設備和構筑物，必須采用攔截設備。設置格柵1臺，設計水量800 m3/d,尺寸2 000 mm×1 500 mm×3 000 mm.設置機械格柵1道，規(guī)格400 mm×2 300 mm,柵隙4 mm,功率：0.75 kW。

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　　2.2 調(diào)節(jié)池

　　由于廢水來水水質(zhì)、水量不均勻度*，為使后續(xù)處理工序*穩(wěn)定運行，避免水質(zhì)、水量沖擊導致系統(tǒng)處理效率和處理穩(wěn)定性降低，需設置具有調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量和污水收集功能的調(diào)節(jié)池。設置調(diào)節(jié)池1座，鋼筋砼結(jié)構，設計水量800 m3/d,停留時間0.5 h,尺寸3 000 mm×2 000 mm×3 000 mm,有效容積18 m3。

　　2.3 水解酸化池

　　水解酸化池可將廢水中難溶解有機物轉(zhuǎn)化為可溶解性有機物，將大分子有機物水解成小分子有機物，提高廢水的可生化性。設置水解酸化池1座，鋼筋混凝土結(jié)構，設計水量800 m3/d,停留時間3.0 h,尺寸3 000 mm×5 000 mm×7 000 mm,有效容積105 m3,溶 解氧0.5 mg/L,BOD容積負荷0.8~1.0 kg/(m3·d)。

　　2.4 接觸氧化池

　　接觸氧化池需配固定床或浮動床填料。接觸氧化池出水一部分進入沉淀池進行沉淀，另一部分回流至厭氧水解池進行內(nèi)循環(huán)，以達到降解廢水中有機物和脫氮的目的。接觸氧化池為鋼筋混凝土結(jié)構，設計水量800 m3/d,停留時間4.0 h,尺寸3 000 mm×5 000 mm×9 000 mm,有效容積135 m3,氧利用率 15%~18%,溶解氧2~4 mg/L,數(shù)量2座。

　　2.5 沉淀池

　　沉淀池主要用于對廢水進行固液分離，以去除從接觸氧化池中剝落下來的生物膜和懸浮污泥。沉淀池設計為豎流式，采用三角堰出水，出水槽配置浮渣擋板。沉淀池污泥部分排至污泥池，部分回流至水解酸化池進行硝化和反硝化，以減少污泥生成量，并利于廢水中總氮的去除。設置沉淀池1座，鋼筋砼結(jié)構，設計水量800 m3/d,尺寸5 000 mm×5 000 mm×3 000 mm,容積75 m3,停留時間2.0 h,上升流速0.3~0.5 mm/s,表面負荷0.94 m3/(m2·h)。

　　2.6 中間水池

　　中間水池共有2座。二沉池出水流入其中1座中間水池(見圖 1),該池為鋼筋砼結(jié)構，設計水量800 m3/d,尺寸3 000 mm×1 500 mm×5 000 mm,容積22.5 m3.設置中間水泵，型號QW80-65-25-7.5,流量65 m3/h,揚程25 m,功率7.5 kW,數(shù)量2臺。

　　經(jīng)第1次氣浮處理后的廢水流入另1座中間水池(見圖 1),該池同時可作為氣浮溶氣罐進水的貯存水池。該池(生產(chǎn)車間原有水池)為鋼筋砼結(jié)構，設計水量800 m3/d,尺寸 3 400 mm×5 000 mm×3 000 mm,容積50 m3.泵的配置同上述中間水池。

　　2.7 氣浮裝置

　　氣浮裝置是在一定條件下，將大量空氣溶于水中，形成溶氣水，作為工作介質(zhì)，通過釋放器聚然減壓，快速釋放，產(chǎn)生大量微細氣泡黏附于經(jīng)混凝反應后廢水的“礬花”上，使絮體上浮，從而迅速地除去水中的污染物質(zhì)，達到凈水的目的。氣浮分為加藥聚凝、回流水溶氣釋放、氣浮凈水、電器控制4個部分。氣浮效果的好壞，主要取決于回流水溶氣釋放的效果。本氣浮裝置采用高效節(jié)能的溶氣和釋放設備?？諌簷C的壓縮空氣與處理后通過水泵加壓的回流水在溶氣罐中充分混合溶解，形成溶氣水。溶氣罐的工作壓力為2～3 kg/cm2.通過加藥混凝的廢水進入氣浮池中，溶氣罐的溶氣水在進水管口下部由溶氣釋放器驟然減壓，使溶解于水中的空氣由于驟然減壓而釋放出大量微氣泡，微氣泡在上升過程中遇到廢水中已經(jīng)凝聚的懸浮物，微氣泡附著在懸浮物上，使之很快上浮，這樣廢水中的懸浮物全部浮于上面，然后通過氣浮上部的刮沫機把它們刮去排到污泥池中，而池底部的清水排出。電器控制部分附設電器控制柜，調(diào)試安裝后可達到無人操作狀態(tài)。電控柜控制溶氣水泵、刮沫機、空壓機的運行。氣浮裝置處理能力為35 t/h,外形尺寸D 3 200 mm×600 mm,溶氣罐直徑D 1 000 mm,刮沫機功率1.1 kW,溶氣壓力 0.4 MPa,釋氣量45 mL/L,回流比50%,混合時間 3 min,反應時間10 min,進入接觸室水流流速<0.1 m/s,接觸室水流上升流速20 mm/s,接觸室水流停留時間1.0 min,分離室水流下向流速3.0 mm/s,分離室水流停留時間3 min,復核停留時間20 min,釋放器出口流速0.5 m/s.空壓機型號Z-1.375/6,氣量1.375 m3/min,壓力0.6 MPa,功率4 kW.溶氣水泵型號IS65-20-160,流量20 m3/h,壓力0.32 MPa,功率4 kW。

　　2.8 污泥池

　　氣浮池、沉淀池的污泥定期排入污泥池內(nèi)進行濃縮處理，上清液回流至調(diào)節(jié)池進行再處理，濃縮后的污泥用帶式壓濾機進行壓濾，滲濾液排到調(diào)節(jié)池進行再處理。設置污泥池1座，鋼筋砼結(jié)構，尺寸D 2 400 mm,有效容積為12 m3.帶式壓濾機型號HRDY-1000,處理能力5 m3/h,張緊壓力≥0.4 MPa,外型尺寸4 500 mm×1 800 mm×1 500 mm,濾帶寬 1 000 mm。

　　3 運行效果

　　運行調(diào)試結(jié)果表明，處理出水CODCr、BOD5、NH3-N、SS分別為49.1、9.6、4.8、9.0 mg/L,pH為6~9,出水水質(zhì)達到《生活雜用水水質(zhì)標準》(CJ 25.1-89)的要求，處理出水可回用作生活雜用水等。該系統(tǒng)運行以來，處理效果穩(wěn)定。

　　4 技術經(jīng)濟指標

　　(1)工程投資。本工程投資由工程直接費(設備材料費、安裝運輸費)、工程設計費、管理調(diào)試費及其他費用4部分組成〔2〕，本工程總投資為157.08萬元，噸水投資為1 963.5元。

　　(2)運行費用。本工程運行費用主要為人工費、電費和藥劑費。人工費：本廢水處理站機械化、自動化程度較高，因此設置人員2名，工資按每人每月800元計，人工費為0.06元/m3;電費：整個工程計算用電負荷為額定容量22.65 kW,動力裝機容量為41.65 kW,電費按0.60元/(kW·h)計，電費為0.32元/m3;藥劑費：混凝劑加藥量按0.000 1 t/m3計，混凝劑每噸1 100元，藥劑費為0.11元/m3.合計運行費用為0.49元/m3。

　　本工程投資少，運行費用低，在經(jīng)濟上是合理的。

　　5 結(jié)論

　　工程實踐證明，采用水解酸化-接觸氧化-斜管沉淀-氣浮-消-氣浮-過濾工藝處理羽絨廢水節(jié)能有效。該工藝結(jié)構緊湊，處理效果穩(wěn)定，維護方便，運行費用較低，出水水質(zhì)達到《生活雜用水水質(zhì)標準》(CJ 25.1-89)的要求，處理出水可回用作生活雜用水等。該工程對相關企業(yè)的廢水處理具有一定的參考價值和指導意義。

該企業(yè)廢水首先經(jīng)過格柵處理，除掉魚渣、包裝帶等較大的懸浮物，以保證后續(xù)處理的穩(wěn)定運行及提升泵的運轉(zhuǎn)；出水進入調(diào)節(jié)池進行均質(zhì)均量，調(diào)節(jié)廢水的水質(zhì)水量，避免對后續(xù)生化處理造成較大的負荷變化，保證生化處理正常運行；均質(zhì)均量后，泵入絮凝反應池，充分反應后的廢水流入沉淀池進行泥水分離，去除大部分SS和部分COD、氨氮，污泥接至污泥池，上清液順序流入兼氧池和接觸氧化池，在兼氧池中大分子有機物被兼氧菌水解為易降解的小分子有機物，降低了廢水中的有機物濃度，并提高可生化性；接觸氧化池內(nèi)的好氧菌不斷攝取中的有機物作為營養(yǎng)加以吸收，通過代謝反應，小分子和溶解性有機物被降解，一部分被氧化為zui終產(chǎn)物CO2和H2O，另一部分轉(zhuǎn)化為新的有機體使細胞增殖。廢水隨后進入MBR系統(tǒng)，由于膜的高效分離作用，分離效果遠好于傳統(tǒng)沉淀池，能夠穩(wěn)定獲得優(yōu)質(zhì)的出水水質(zhì)。

2.2新舊處理工藝對比

2.2.1增設絮凝反應池

因原有處理工藝對SS和氨氮的總體去除效果較差，故增設絮凝反應池。在池中加入堿使反應達到周杰倫新歌pH，接著加入PAC與廢水充分混合反應，產(chǎn)生細小沉淀物，再加入適量PAM，通過凝聚反應使細小沉淀物形成具有較大粒度的絮凝體?；炷恋矸▽τ皖愇镔|(zhì)也有一定的去除效果。PAC、PAM絮凝劑存在一個周杰倫新歌的pH及溫度范圍，周杰倫新歌pH以中性和偏堿性為好，溫度在20~30℃較好。PAC、PAM的絮凝效果明顯優(yōu)于單一絮凝劑的效果，具有用量少、成本低、毒性小、pH及溫度適應范圍廣等優(yōu)點〔2〕。

2.2.2改造好氧池

原好氧池采用表面曝氣，曝氣效率較低下，且水產(chǎn)加工企業(yè)對環(huán)境衛(wèi)生要求較高，而表面曝氣會產(chǎn)生大量泡沫飄散出來，特將好氧池改造為接觸氧化池。接觸氧化池采用表面積大、易掛膜的彈性填料作為生物載體，采用鼓風機曝氣作為充氧手段。接觸氧化池對擊負荷有較強的適應能力，污泥量少且不產(chǎn)生污泥膨脹，不產(chǎn)生池蠅，也不散發(fā)臭味，具有一定的脫氮除磷功能，可用于深度處理〔3〕。

2.2.3增設MBR池

在接觸氧化池后增設MBR系統(tǒng)，MBR膜分離設備可將微生物*截留，使系統(tǒng)內(nèi)維持較高的微生物濃度，有利于增殖緩慢的微生物如硝化細菌生長，提高系統(tǒng)硝化效率。同時可增加難降解有機物在系統(tǒng)中的水力停留時間，有利于提高難降解有機物的降解效率。MBR分離效果遠好于傳統(tǒng)沉淀池，處理出水極其清澈，懸浮物和濁度很低，細菌和病毒被大幅去除，同時反應器對進水水質(zhì)、水量變化的適應性很好，耐沖擊負荷能力強，可穩(wěn)定獲得優(yōu)質(zhì)的出水水質(zhì)，能在高容積負荷、低污泥負荷下運行。MBR將部分污泥回流至接觸氧化池，清水流至排放口排放。

2.3新處理工藝運行效果

自新工藝正常運行1a多以來，廢水處理效果良好，水質(zhì)監(jiān)測情況如表2所示。

由表2可知，改造后工藝處理效果大大提高，出水水質(zhì)已經(jīng)達到《污水綜合排放標準》的一級標準。

2.4工藝改造后的廢水處理成本

工藝改造后出水水質(zhì)從原來的《污水綜合排放標準》三級標準提高到一級標準，相應地廢水處理成本也有一定增加。改造工程總投資為82萬元，新工藝在原有基礎上進行改造，節(jié)省了土建費用。運行成本有所增加，廢水處理成本由原來的1.36元/t提高到1.70元/t，主要是新工藝中使用藥劑增加了成本。雖然處理成本有一定程度的增加，但社會效益顯著。該工藝改造完成后，每年可減排COD約14t，SS約11.5t，氨氮約6.3t。

3結(jié)論

（1）在原工藝基礎上增設了絮凝池，利用絮凝反應大大提高了對SS、COD、氨氮的去除效率，且PAC、PAM的絮凝效果明顯，用量少、適應范圍廣。

（2）將原有表曝好氧池改造為接觸氧化池，zui大限度地利用了原有構筑物，實現(xiàn)一次提升。接觸氧化池對擊負荷有較強的適應能力，污泥量少，不產(chǎn)生污泥膨脹，可提高氨氮去除率。

（3）增設了MBR池。MBR池采用超微濾膜組件取代傳統(tǒng)的二級沉淀池和砂濾池作為分離單元，不僅可*去除水中懸浮固體，獲得很好的出水水質(zhì)，而且通過膜分離作用可將二級沉淀池無法截留的游離細菌和大分子有機物*阻隔于生物反應池內(nèi)。MBR對污染物去除效率高，出水水質(zhì)穩(wěn)定，操作簡單，易于管理，具有廣闊的應用前景。