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屠宰废水处理工程案例介绍——民勤中天羊业有限公司

   项目概况/Project overview

　　本项目属于改造及扩建污水处理项目。根据建设单位提供的资料，本项目为屠宰废水;生产废水包括屠宰前圈养产生的废水，宰前淋浴废水，屠宰时产生的血液，浸烫打毛过程产生的毛发，解剖掏内脏产生的少许血液、内脏、碎肉、未消化的食物等。

　　为严格执行国家有关的环保法规，消除水污染，保护水环境，民勤中天羊业有限公司领导特邀请有资质的治理单位对其生产废水处理系统进行设计，以期达标排放。受该公司的委托，我公司本着认真负责的态度，根据现场勘察和技术交流，在综合我公司多个同类工程处理工艺技术基础上，特制定如下设计方案，敬请环保管理部门及贵厂技术部门审查，并作为施工图设计的依据。

   设计处理水量：600m³/d

   进出水水质参数对比/Comparison of inlet and outlet water quality

   屠宰羊血液处理工艺/Treatment process

   屠宰羊废水处理工艺/Treatment process

   废水特点/Characteristics of wastewater

　　该废水中主要含有污染物有BOD5、COD、SS、N、P等。

   处理工艺/Treatment process

　　根据确定的进出水水质指标，本工程要求的污染物去除效率由大到小的排列次序是：BOD5= SS>COD>NH3-N>TP>TN，而污水处理工艺的选用是与要求达到的去除效率密切相关的，因此**先需要分各种污染物的去除机理和所能达到的去除程度。

　　SS的去除

　　(a) 废水中粪便、毛发及大块漂浮物可以依靠微滤格栅、耙齿式格栅、固液分离机从水中分离出。

　　微滤格栅特点：过滤孔径较小，可捞出粪便等大量悬浮物。

　　耙齿式格栅特点：过水间隙大，可捞出大块的悬浮物，粪便等细小悬浮物较难捞出。

　　固液分离机特点：需要水泵提升进入，废水通过泵腔时，水中大块悬浮物被叶轮打碎，再经过固液分离机时，有大部分微小悬浮物无法拦截分离。

　　通过对比捞污设备和结合各设备特点，选用微滤格栅。

　　(b) 废水中剩余SS、无机颗粒和有机颗粒去除，可以依靠沉淀法、气浮法。

　　沉淀法特点：操作维护简单，有效去除水中悬浮物。

　　气浮法特点：能有效去除水中油脂及悬浮物，操作维护相对复杂。

　　物化工艺选用沉淀法及气浮相结合，及去除水中大量油脂，也同时去除大量悬浮物，减小后续生化处理单元负荷。

　　BOD5的去除

　　污水中BOD5的去除是靠微生物的吸附作用和微生物的新陈代谢作用，然后对污泥与水进行分离完成的。

　　活性污泥中微生物在有氧的条件下将污水中的一部分有机物用于合成新的细胞，将另一部分有机物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量，其产物是CO2和H2O等稳定物质。这也就是污水中BOD5的降解过程。在这种合成代谢与分解代谢过程中，溶解性有机物(例如分子有机酸等易降解有机物)直接进入细胞内部被利用。而非溶解性有机物则**先被吸附在微生物表面，然后被酶水解后进入细胞内部被利用。由此可见，微生物的好氧代谢作用对污水中溶解性有机物和非溶解性有机物都起作用，并且代谢产物是无害的稳定物质，因此可以使处理污水中残余BOD5的浓度很低。

　　COD的去除

　　污水中COD去除的原理与BOD5基本相同，COD的去除效率取决于原污水的可生化性，它与园区污水的组成有关。

　　对于那些主要以生活污水及其成分与生活污水相似的工业废水组成的城市污水，其BOD5/COD的比值往往接近0.5或者大于0.5，其污水的可生化性较好，出水中COD值可以控制在较低的水平。而成分主要以工业废水为主的城市污水，或BOD5/COD比值较小的城市污水，其污水的可生化性较差，处理后污水中残存的COD会较高，要满足出水COD的要求有一定的难度。

　　NH3-N的去除

　　现代污水处理技术中的生物脱氮通常是通过在好氧条件下进行的硝化过程和缺氧条件下的反硝化过程来实现的。在好氧条件下，污水中的氨氮将被亚硝酸菌氧化为亚硝酸盐，亚硝酸盐再进一步被硝酸菌氧化成硝酸盐;

　　硝化、反硝化过程受温度、pH、DO等环境因素的影响。生物硝化反应可以在4～45℃温度范围内进行。硝化必须在好氧条件下进行，溶解氧浓度会影响硝化反应速率，一般应维持混合液DO>2mg/L。反硝化必须保证严格的缺氧状态，溶解氧会与硝酸盐电子供体发生氧化反应并抑制硝酸盐还原酶的合成及其活性，反硝化DO应小于0.5mg/L。由于硝化菌的比增长速率小，产率低，系统的异养菌会与之竞争底物和溶解氧影响硝化效果，一般认为BOD5负荷应小0.15kgBOD5 /(kgMLSS·d)。反硝化需要有机物作碳源及电子供体，一般认为BOD5/TKN>4～6时碳源充足，否则应投加易降解有机物补充碳源。

　　另外污泥泥龄、有毒物质都会影响硝化、反硝化效果。硝化菌的世代时间长，如果泥龄较短，硝化菌还没有大量增殖就从系统中被排出，为了取得良好的硝化效果，系统必须维持较长的泥龄。

　　在传统活性污泥的工艺基础上，延长曝气池污泥泥龄和增加曝气量，进行硝化反应，由氨氮生成硝酸盐，然后在反硝化池进行反硝化脱氮。除非进水BOD5/TKN非常不利，生产应用较为广泛的脱氮工艺均采用进水中的BOD5作为碳源进行反硝化。进水、回流污泥和含硝酸盐的污水均进入反硝化池，进行脱氮。此种脱氮模型虽然在空间上有明确的界限进行各功能区分割。但在实际应用中，活性污泥池中的好氧区和兼氧区在时间或空间上可以没有明确的界限，而是通过控制供氧量同步实现硝化与反硝化。还有按照时间序列交替变换活性污泥池的环境条件进行脱氮，其进水是非连续的，如交替式氧化沟和SBR工艺。无论采用何种脱氮工艺型式，其原理是一致的，都可以用上述模型来描述。

　　P的去除

　　污水生物除磷技术来源于微生物超量吸磷现象的发现。所有生物除磷系统中都包含了厌氧操作段和好氧操作段，在厌氧区(无分子氧和硝态氮)，兼性菌通过发酵作用将溶解性BOD转化为乙酸盐等低分子挥发性有机物(VFAs)，在厌氧压抑条件下，聚磷菌(PAOs)吸收了这些或来自原污水的VFAs将其运送到细胞内，同化成胞内碳能源储存物(PHB/PHV)，所需能量来源于细胞内聚磷(Poly-P)的水解及细胞内糖的酵解，并导致磷酸盐的释放。进入好氧状态后，这些专性好氧的聚磷菌活力得到恢复并以聚磷的形式捕积超过生长需要的磷量，通过PHB/PHV的氧化分解产生能量用于磷的吸收和聚磷的合成，能量以聚磷酸高能键的形式存储，磷酸盐从液相中去除，产生的富磷污泥(新的聚磷菌细胞)，通过剩余污泥排放使磷从系统中去除。

　　生物除磷过程受温度影响不如生物脱氮所受影响那么明显，在高、中、低温条件下，有不同的菌群都具有生物除磷能力，但低温条件下厌氧区的停留时间要长一些。pH也影响生物除磷，生物除磷厌氧区应严格控制厌氧条件DO<0.2mg/L，好氧区DO应控制在2mg/L以上。厌氧区如果存在硝态氮会消耗基质抑制聚磷菌的释磷从而影响好氧条件下磷的吸收。厌氧区停留时间增长除磷效果好，但停留时间过长，污水中可供聚磷菌吸收和存储的有机物消耗殆尽，聚磷菌为维持其生命活性仍不断分解聚磷并把磷释放出来，这一过程是无效释磷过程，造成系统除磷能力降低。停留时间过长还会使污泥沉降性能恶化。一般情况下BOD5/TP大于15才能保证聚磷菌有足够的基质需求而获得良好的除磷效果。

　　生物除磷是通过剩余污泥排放来达到除磷的目的，剩余污泥量的多少将决定系统的除磷效果，而泥龄的长短对污泥的摄磷作用及剩余污泥的排放量有直接影响，一般情况下，泥龄越短，污泥含磷量越高，排放的剩余污泥量也越多，除磷效果好。

　　针对废水中NH3-N、TN、TP污染因子，小水量常用改良A2/O、接触氧化等工艺。

　　改良A2/O工艺工艺特点

　　Ø 本工艺在系统上可称为是较简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间少于其他同类工艺;

　　Ø 阻止了活性污泥系统内丝状菌的过量繁殖，改善污泥沉降性能;

　　出水水质稳定，具有较好的同时脱氮除磷效果;

　　Ø 运行中无需投药，前段只用轻缓搅拌，运行费用低;

　　Ø 能很好地缓冲进水水量和水质的波动(日变化，季节性变化)。

　　Ø 对总氮、氨氮、总磷去除率较高。

　　接触氧化工艺特点

　　Ø 生物接触氧化工艺采用固定式生物填料作为微生物的载体，生长有微生物的载体淹没在水中，曝气系统为反应器中的微生物供氧。由于生物接触氧化法的微生物固定生长于生物填料上，克服了悬浮活性污泥易于流失的缺点，在反应器中能保持很高的生物量。

　　Ø 处理效果好，排出的剩余污泥稳定化程度较高。

　　Ø 填料上生物膜实际数量随BOD负荷而变。BOD负荷高，则生物膜数量多;反之亦然;

　　Ø 生物膜量随负荷增加而增加，负荷过高，则生物膜过厚，在某些填料中易于堵塞;

　　Ø 由于填料设置使氧化池的构造较为复杂，曝气设备的安装和维护不如活性污泥法来得方便;

　　Ø 对总磷总氮几乎没有去除率;

　　考虑运行、管理简单、投资等方面的因素，设计好氧工艺为改良A2/O工艺。

   质量保证/Quality assurance

　　严格遵守国家相关技术政策和产品安全规定进行工艺设计和工程设备配套、安装。

　　严格执行《工程质量管理制度》组织施工。

　　该工程的施工、安装、调试实行项目负责制。

　　强化操作管理人员培训，确保处理系统长期稳定运行达标。

   售后服务/After-sale service

　　污水处理工程调试完成，交付给业主使用后，为保证废水处理厂的长期稳定地运行，我公司作出如下承诺：

　　1、污水处理站投产运行后，我方将定期到废水处理厂进行技术回访，了解运行过程中存在的问题，以便及时解决。

　　2、为确保系统正常运行，本公司实行24小时跟踪服务，我方一接到报障电话，保证及时与业主方取得联系，采取各种途径解决问题，包括赶到现场对系统、设备进行检测、维修。

　　3、工程及设备保修一年，同时为用户提供对本工程相关问题的免费咨询和终身优惠维修服务，保证出水达设计排放标准。

　　4、一年设备保质期内，对本工程出现故障的设备和配件及时进行维修或更新。

　　5、超过保质期需要维修时，本公司将及时派人员维修，只收维修成本费。

　　6、对我公司承建的工程实行终身负责制。

售后服务及措施

1. 质量保证

严格遵守国家相关技术政策和产品安全规定进行工艺设计和工程设备配套、安装。

严格执行《工程质量管理制度》组织施工。

该工程的施工、安装、调试实行项目负责制。

强化操作管理人员培训，确保处理系统长期稳定运行达标。

2. 售后服务

污水处理工程调试完成，交付给业主使用后，为保证废水处理厂的长期稳定地运行，我公司作出如下承诺：

1、污水处理站投产运行后，我方将定期到废水处理厂进行技术回访，了解运行过程中存在的问题，以便及时解决。

2、为确保系统正常运行，本公司实行24小时跟踪服务，我方一接到报障电话，保证及时与业主方取得联系，采取各种途径解决问题，包括赶到现场对系统、设备进行检测、维修。

3、工程及设备保修一年，同时为用户提供对本工程相关问题的免费咨询和终身优惠维修服务，保证出水达设计排放标准。

4、一年设备保质期内，对本工程出现故障的设备和配件及时进行维修或更新。

5、超过保质期需要维修时，本公司将及时派人员维修，只收维修成本费。

6、对我公司承建的工程实行终身负责制