氣浮機+CASS結合工藝處理屠宰廢水方案
屠宰廢水中有機污染物濃度較高,且含有脂肪、蛋白質等大分子有機物和毛發等雜物。此類廢水具有有機物濃度高、可生化性好的特點,選擇氣浮+CASS處理工藝。該組合在多個屠宰廢水處理工程應用中,取得了較為顯著的效果,出水水質均滿足《肉類加工工業水污染物排放標準》(GB13457-92)[1]中的排放標準。同時,組合工藝有投資少、操作簡單、處理效果好、便于管理的特點,易于在同類食品加工廢水處理中推廣應用。針對屠宰廢水中含有大量的有機物,COD、BOD濃度比較高的水質特點,采用“氣浮+CASS”組合工藝進行治理,經實踐,屠宰廢水出水水質達到《肉類加工工業水污染物排放標準》(GB13457-92)的排放標準。
1.廢水水質分析
屠宰廢水來自于它具有水量大、排水不均勻、濃度高、雜質和懸浮物多、可生化性好等特點。一般屠宰場產生的廢水主要有兩部分,一是生產廢水,二是生活污水。生產廢水主要污染物為COD、BOD等,污染物濃度較高,排放量大。生活廢水污染物含量較低,主要為COD、BOD等。生活污水由于與生產廢水性質基本相同,都屬于生化有機廢水,采取和生產廢水一并處理和排放。根據以上各種廢水水量、水質特點,以上廢水可以混合后進行綜合處理。
2.處理工藝的選擇
本次采用的是氣浮+CASS組合式處理工藝,CASS法是一種循環式活性污泥法,CASS系統是一個間隙式反應器,在此反應器中活性污泥法過程按曝氣和非曝氣階段不斷地重復進行。該工藝的優點:
(1)工藝集SBR法和AAO法的優點于一體,設置了選擇區,具有很強的污泥吸附性能,耐沖擊能力極強。
(2)采用全程序式管理系統可調編式相結合的方式,自動化程度高,操作使用簡易簡單。
3.處理工藝及設計參數:
3.1污水處理工藝的確定
本污水處理主體工藝選用格柵+調節池+高效氣浮池+水解酸化+CASS工藝。
3.2設計參數
3.3工藝原理描述
污水經收集管網收集后進入格柵池,攔截較大的顆粒懸浮物后,經潛污泵提升氣浮機,去除污水中處于乳化狀態的油脂,同時降低COD、BOD、色度等。出水自流至水解酸化池進行厭氧反應,在降解COD的同時解鏈,解環,大大提高了后續好氧處理的生化性。水解酸化出水進入CASS池好氧生物降解,利用活性污泥的新陳代謝作用去除大部分的COD、BOD等有機污染物,出水達標排放。氣浮池污泥及CASS池剩余污泥進入污泥濃縮池后加入絮凝劑,脫水,干污泥外運處置。污泥濃縮池上清液、帶式壓濾機濾網沖洗水和過濾水回流到水解酸化池進行再處理。

圖1 CASS工藝流程圖
3.4設備概述:3.4.1格柵
機械格柵的作用是去除較大塊的懸浮物和漂浮物,對水泵及后續處理單元起保護作用。
3.4.2調節池
調節污水水質和水量,以便使進入污水處理系統的污水盡量均勻。
3.4.3溶氣氣浮機
氣浮主要起固液分離作用,同時降低COD、BOD、色度等。在原水中加入絮凝劑PAC或PAM,經過有效絮凝反應(時間、藥量和絮凝效果須由實驗測定)后,原水進入氣浮接觸區。在接觸區內,溶氣水中的微氣泡與原水中絮體相互粘合,一起進入分離區,在氣泡浮力的作用下,絮體與氣泡一起上升至液面,形成浮渣,由刮渣裝置刮至污泥區。下層的清水通過集水管自流至工藝流程中的下一個池子[2]。本方案中選用組合氣浮設備由氣浮池體、溶氣系統、溶氣回流管路、溶氣釋放裝置、刮渣裝置和電控柜等部件組成。
3.4.4水解酸化池
水解酸化工藝的原理就是通過控制污水在水解酸化池內的水力停留時間(HRT)而將厭氧發酵反應過程控制在水解與產酸階段。污水進入到水解酸化池內的水力停留時間一般為2~6小時,厭氧細菌可將難降解的有機物分解成易降解的有機物、長鏈有機物斷成短鏈有機物,以利于后續好氧微生物的處理。
3.4.5 CASS
(1)CASS工藝的循環運行工程。CASS工藝是將變容積活性污泥法和生物選擇器原理有機地結合起來,設有一個分建或合建式生物選擇器,以序批曝氣—非曝氣方式運行的充—放式間隙活性污泥處理工藝,是在其他的循環活性污泥技術的基礎上發展起來的。
CASS工藝運行過程包括充水—曝氣、沉淀(泥水分離)、上清液潷除和充水—閑置等4個階段并組成其運行的一個周期。
(2)CASS工藝特點。與傳統活性污泥處理工藝相比,CASS工藝具有以下特征:
不設獨立的二沉池和刮泥系統,活性污泥始終保持在一個反應器中完成生物反應和泥水分離過程。根據生物選擇原理而設置的生物選擇器,能使進水中大量溶解性基質通過快速酶去除機理得以吸附和吸收,而且有利于磷的釋放和反硝化作用,抑制絲狀菌的大量繁殖,增強系統運行的穩定性。對水量、水質的適應性較強。根據生物反應動力學原理,廢水在反應器各區間呈現整體推流而在各區內為完全混合的復雜流態,保證了穩定的處理效果,而且提高了容積利用率。通過對溶解氧(生物反應速率)的控制,使反應器以厭氧—缺氧—好氧—缺氧—厭氧的序批式運行,使之具有良好的脫氮除磷的效果。
4.結論
(1)屠宰廢水經水解酸化+氣浮+CASS工藝處理后,出水的各項指標均能達到國家規定的《肉類加工工業水污染物排放標準》(GB13457-92)(畜類屠宰加工)一級標準。
(2)CASS工藝是循環活性污泥系統,該工藝采用全程序式運行系統,可以實現自動化控制,與傳統的活性污泥法相比,具有很強的污泥吸附性能,耐沖擊負荷能力強,設置了兼氧區,具有去除氨氮功能,能有效地防止污泥過渡繁殖,避免污泥膨脹。
(3)CASS反應裝置集反應、沉淀、排水于一體,工藝簡單,土建和設備投資抵,運行費用低,并可根據進出水情況調節運行時間,使運行更經濟。
(4)在實際運行中,水質、水量變化較大,應根據實際情況靈活調整CASS反應池運行周期,使出水的BOD、氨氮穩定。