10噸/天一體化污水處理設(shè)備

屠宰廢水水質(zhì)的分析
屠宰廢水來自于圈欄沖洗、淋洗、屠宰及其它廠房地坪沖洗、燙毛、剖解、副食加工、洗油等，它具有水量大、排水不均勻、濃度高、雜質(zhì)和懸浮物多、可生化性好等特點(diǎn)。另外它與其他高濃度有機(jī)廢水的大不同在于它的NH3-N濃度較高（約120mg/l），因此在工藝設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮NH3-N對廢水處理造成的影響。
屠宰廢水的預(yù)處理
屠宰廢水的預(yù)處理是整個系統(tǒng)能否有效運(yùn)行的關(guān)鍵。屠宰廢水中固體懸浮物（SS）高達(dá)1000mg/l，該類懸浮物屬易腐化的有機(jī)物，必須及時攔截，一方面可防止后續(xù)管道設(shè)備的堵塞，另一方面即時清理可避免懸浮固體有機(jī)質(zhì)腐化溶入廢水中而成為溶解性有機(jī)質(zhì)，導(dǎo)致廢水CODCr、BOD5濃度提高。屠宰廢水包括含有大量豬糞、未消化飼料的圈欄沖洗水和一般屠宰廢水兩大類。

圈欄沖洗水經(jīng)一化糞池預(yù)處理后再與一般屠宰廢水廢水合并后進(jìn)入廢水處理站，化糞池內(nèi)沉積的豬糞和未消化飼料通過擠壓式固液分離機(jī)抽提并干燥后（含水率可達(dá)70%以下）作為魚類飼料。
一般屠宰廢水預(yù)處理的兩種主要方法：氣浮和篩濾（過濾孔徑1～５mm），其中氣浮主要應(yīng)用于廢水量較小的處理站，其缺點(diǎn)主要是設(shè)備復(fù)雜、不易管理、運(yùn)行成本高、衛(wèi)生條件差；篩濾則主要應(yīng)用于廢水量較大的屠宰廢水的預(yù)處理，管理方便，運(yùn)行穩(wěn)定。
另外在篩濾機(jī)前需依次設(shè)置清撈池、粗格網(wǎng)（50×5mm）、粗格柵（20mm）等保護(hù)措施。
酸化水解或厭氧
屠宰廢水中的有機(jī)物主要為蛋白質(zhì)和脂肪，該類物質(zhì)屬大分子長鏈有機(jī)物，難以被一般的好氧菌直接利用，在其生物降解過程中，一般先通過酶的作用分解成氨基酸、碳水化合物等小分子有機(jī)物后方可被好氧菌直接利用，因此酸化水解工序的設(shè)置是非常有必要的。
另外，本廢水的濃度較高（CODCr：2200mg/l），直接用好氧工藝去除全部的有機(jī)物將消耗大量的電能，因此用無需消耗電能的酸化水解工藝來去除部分有機(jī)物可節(jié)省運(yùn)行成本。
完整厭氧過程分為酸化水解和產(chǎn)甲烷兩個階段，酸化水解工藝只利用厭氧過程中的酸化水解階段，所以厭氧工藝的去除率高于酸化水解工藝，設(shè)計(jì)停留時間較長（約12～48小時），其與酸化水解主要的差別是厭氧除了包含酸化水解階段外，還包含產(chǎn)氣階段（此階段同時產(chǎn)生臭氣）。對于屠宰廢水來說，產(chǎn)甲烷意味著同時也產(chǎn)生了大量臭氣，衛(wèi)生條件差。另外，厭氧工藝的條件要求比較嚴(yán)格：如廢水需達(dá)到一定溫度，必須有有效的三相分離器、調(diào)試時間長等。即使如此，部分單位為了達(dá)到不耗電就能去除更多的有機(jī)物的目的，仍選擇了厭氧工藝作為處理站的主要工藝，因此在已建成的屠宰廢水 處理站中選用厭氧工藝的較少，成功案例幾乎沒有。

活性污泥或接觸氧化
有機(jī)廢水要達(dá)到一級排放標(biāo)準(zhǔn)，選用好氧生物處理工藝是常用、有效、運(yùn)行成本低廉的工藝。好氧生物處理工藝包括活性污泥法和接觸氧化法兩大類。其中活性污泥法是一種傳統(tǒng)且技術(shù)成熟的污水處理方法，其發(fā)展已經(jīng)有100多年的歷史；接觸氧化是國內(nèi)部分公司自行開發(fā)的工藝，屬生物膜法的一種，其具體設(shè)計(jì)參數(shù)尚未完善，在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家很少使用。兩種方法在工藝上的大差別是前者的微生物處于懸浮狀態(tài)，后者的微生物為固定狀態(tài)。后者曝氣池內(nèi)需要安裝生物填料以作為生物的載體，投資較高，主要應(yīng)用于小型的廢水處理站；前者則被廣泛的應(yīng)用于各類廢水處理廠。
在一些接觸氧化工藝的工程中，發(fā)現(xiàn)其主要問題是掛膜比較困難，安裝于填料下面的曝氣裝置維修不易、曝氣池面泡沫多、處理效率低（有機(jī)負(fù)荷低）、二沉池沉淀效果差、投資高等缺點(diǎn)，但由于無需污泥回流，管理方便，所以對于小型的廢水處理站應(yīng)用還是可行的，對于本工程則不太適合。
10噸/天一體化污水處理設(shè)備DAT-IAT工藝包括連續(xù)進(jìn)水、連續(xù)曝氣的高負(fù)荷（0.50kgBOD/kgMLSS）活性污泥池DemandAerationTank（DAT）池和以連續(xù)進(jìn)水、間歇曝氣、接歇排水低負(fù)荷（0.10kgBOD/kgMLSS）活性污泥池IntermittentAerationTank（IAT）兩部分。酸化水解池的出水和間歇曝氣池尾端的活性污泥同步進(jìn)入DAT池，并進(jìn)行連續(xù)的高強(qiáng)度曝氣，強(qiáng)化了活性污泥的生物吸附作用，“初期降減”功能得到充分的發(fā)揮，60%的可溶性有機(jī)污染物被去除。
在IAT池中，由于DAT池的調(diào)節(jié)、均衡作用，進(jìn)水水質(zhì)穩(wěn)定、負(fù)荷低，提高了對水質(zhì)變化的適應(yīng)性。由于C/N較低，有利于硝化菌的繁育，能夠產(chǎn)生硝化反應(yīng)。又由于進(jìn)行間歇曝氣和沉淀，能夠形成缺氧-好氧-厭氧-好氧的交替環(huán)境，在去除BOD的同時，取得脫氮除磷的效果。此外由于DAT池的高負(fù)荷高強(qiáng)度曝氣，強(qiáng)化了生物吸附作用，在微生物的細(xì)菌中，貯存了大量的營養(yǎng)物質(zhì)，在IAT池內(nèi)可利用這些物質(zhì)提高內(nèi)源呼吸的反硝化作用，即所謂的存儲性反硝化作用。本池在沉淀和排水階段也連續(xù)進(jìn)水，這樣能夠綜合利用進(jìn)水中的碳源和前述的貯存性反硝化作用，具有很強(qiáng)的除磷脫氮功能。
即使是在IAT池的沉淀階段和潷水階段，廢水進(jìn)水也是連續(xù)的，所以連續(xù)的進(jìn)水是否會對沉淀和排水造成擾動和影響、來不及處理的廢水是否會直接從潷水器出水口排出而影響出水效果也是業(yè)主通常擔(dān)心的問題。在設(shè)計(jì)DAT-IAT池時對其幾何尺寸、兩池隔墻開孔的數(shù)量、面積和布置方式均進(jìn)行了精心設(shè)計(jì)，當(dāng)系統(tǒng)停止曝氣后整個反應(yīng)池成為近乎理想的推流式反應(yīng)器，污水以極小流速運(yùn)動，推進(jìn)速度為2m/h。按沉淀和排水時間2小時計(jì)算，總推進(jìn)距離僅為4m。在沉淀階段和潷水階段進(jìn)入主反應(yīng)區(qū)的污水先經(jīng)過反應(yīng)池底部的污泥層，然后沿池子對角線方向前進(jìn)，池子長寬比的合理設(shè)計(jì)可保證在排水結(jié)束時未處理的水與潷水器還有一段安全距離。另外在沉淀過程中，按其表面負(fù)荷計(jì)算，僅為0.25m3/m2.h，該值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于一般的沉淀池（約為0.85m3/m2.h），所以沉淀效果非常好。

SBR是序批式間歇活性污泥法的簡稱,是近年來被國內(nèi)外引起重視、研究并大力推廣應(yīng)用的一種污水生物處理新技術(shù)。CASS工藝是一種循環(huán)式活性污泥法,是SR工藝的更新變型。之所以出現(xiàn)CASS工藝,是因?yàn)镾BR有其自身難以克服的缺點(diǎn),但CASS工藝不可*替代SBR。本文在分析這兩種工藝原理的基礎(chǔ)上,對兩者進(jìn)行了較為詳細(xì)的比較。
原理及工藝特點(diǎn)
原理
SBR工藝是通過時間上的交替運(yùn)行實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)活性污泥法的運(yùn)行全過程。該工藝只有一個SBR池,但同時具有調(diào)節(jié)池、曝氣池和沉淀池的功能。運(yùn)行過程分為進(jìn)水、曝氣、沉淀、潷水、閑置五個階段。一個運(yùn)行周期內(nèi),各階段的運(yùn)行時間、反應(yīng)器混合液體積的變化及運(yùn)行狀態(tài)等都可以根據(jù)具體污水的性質(zhì)、出水水質(zhì)及運(yùn)行功能要求等靈活掌握。

CASS工藝包括充水—曝氣、充水—泥水分離、潷水和充水—閑置等四個階段。不同的運(yùn)行階段,根據(jù)需要調(diào)整運(yùn)行方式。CASS工藝共分為三個反應(yīng)區(qū):生物選擇區(qū)(DO<0.2mg do="">0.5mg/L)和好氧區(qū)(DO=(2～3)mg/L)。生物選擇器為CASS前端的小容積區(qū),通常在厭氧或兼氧條件下運(yùn)行。有機(jī)污染物通過三個區(qū)的連續(xù)降解,可以達(dá)到很好的處理效果,同時能夠?qū)崿F(xiàn)脫氮除磷。
工藝特點(diǎn)
與傳統(tǒng)活性污泥法相比,SBR工藝所具有的優(yōu)點(diǎn)非常明顯:工藝簡單,調(diào)節(jié)池體積小或不設(shè),無二沉池和污泥回流,運(yùn)行方式靈活;結(jié)構(gòu)緊湊,占地少,基建、運(yùn)行費(fèi)用低;反應(yīng)過程濃度梯度大,不易發(fā)生污泥膨脹;抗負(fù)荷沖擊能力強(qiáng),處理效果好;厭氧(缺氧)和好氧交替發(fā)生,同時脫氮除磷而不需額外增加反應(yīng)器。
CASS工藝與其他工藝相,特點(diǎn)如下:CASS池的變?nèi)葸\(yùn)行提高了系統(tǒng)對水量水質(zhì)變化的適應(yīng)性和操作的靈活性;選擇器的設(shè)置加強(qiáng)了微生物對磷的釋放、反硝化、對有機(jī)物的吸附吸收等作用,增加了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性;周期內(nèi)反應(yīng)器以厭氧—缺氧—好氧—缺氧—厭氧的方式運(yùn)行,有比較理想的脫氮除磷效果。
生物降解能力比較
SBR工藝在反應(yīng)階段,基質(zhì)濃度隨時間由高到低變化,微生物經(jīng)歷了對數(shù)生長期、減速生長期和衰減期,其降解有機(jī)物的速率也相應(yīng)地由零級反應(yīng)向一級反應(yīng)過渡。由于SBR系統(tǒng)的非穩(wěn)態(tài)運(yùn)行,反應(yīng)器中生物相十分復(fù)雜,微生物的種類繁多,各種微生物交互作用,強(qiáng)化了工藝的處理效能;采用該法處理COD濃度可達(dá)幾百到幾千毫克每升,其去除率均比傳統(tǒng)活性污泥法高,而且可去除一些理論上難以生物降解的有機(jī)物質(zhì)。

CASS工藝從污染物的降解過程來看,污水以相對較低的流量連續(xù)進(jìn)入反應(yīng)池,被混合液稀釋到相對較低的濃度。從空間上看CASS工藝為*混合式,而在時間上則為推流式,基質(zhì)濃度逐漸降低,濃度梯度從大到小,在曝氣階段有機(jī)物得到*降解。通過對沉淀階段和排水階段污水進(jìn)入反應(yīng)池后基質(zhì)在主反應(yīng)區(qū)內(nèi)擴(kuò)散規(guī)律的研究,發(fā)現(xiàn)基質(zhì)擴(kuò)散前沿邊界在反應(yīng)器水平方向和垂直方向都與沉淀時間的自然對數(shù)呈函數(shù)關(guān)系。
類似的脫氮除磷過程
廢水的脫氮除磷要求經(jīng)歷厭氧一缺氧一好氧這樣一個過程,而SBR工藝在時間上的靈活控制,不僅可以很容易地實(shí)現(xiàn)好氧、缺氧和厭氧,而且很容易在好氧條件下增大曝氣量、延長曝氣時間和增加污泥齡來強(qiáng)化硝化反應(yīng)及聚磷菌過量攝磷;也可以在缺氧條件下方便地投加原污水或提高污泥濃度等方式使反硝化過程更快地完成;還可以在厭氧條件下通過攪拌促進(jìn)聚磷菌充分地釋磷。
CASS工藝的脫氮除磷效果則更為明顯。生物選擇器的設(shè)置為除磷創(chuàng)造了有利條件。來自主反應(yīng)區(qū)高濃度污泥和廢水充分混合,污泥中的反硝化菌以污水中的有機(jī)物為碳源,還原硝態(tài)氮(污泥中的硝態(tài)氮一般為2mg/L)為氮?dú)?實(shí)現(xiàn)脫氮。
聚磷菌在厭氧條件下分解體內(nèi)的聚磷酸鹽釋放到水中,獲得能量用于吸收廢水中的有機(jī)酸合成聚β—羥基丁酸(PHB)并儲存于細(xì)胞內(nèi),這是一個過量的釋放磷的過程,為好氧條件下的過量攝磷創(chuàng)造先決條件。由于廢水的進(jìn)入,在此區(qū)域還發(fā)生比較明顯的反硝化,其去除的氮占總?cè)コ实?0%左右。
在缺氧區(qū),微量曝氣可以強(qiáng)化反硝化功能,也可不曝氣進(jìn)行除磷。對主反應(yīng)區(qū)的曝氣強(qiáng)度進(jìn)行控制,使溶液處于好氧而活性污泥內(nèi)部則基本處于缺氧狀態(tài),從而可以實(shí)現(xiàn)同步硝化和反硝化。
經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)行方式比較。