臺州地處浙江東部沿海,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(fù)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(biāo)準》的三級標(biāo)準要求。隨著生產(chǎn)規(guī)模擴大及排放標(biāo)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(biāo)準一級標(biāo)準,直接排放到附近河流。因此需對原工藝進行技術(shù)改造。原廢水處理工藝運行情況如表1所示。
2廢水處理新方案
2.1廢水處理工藝改造流程
新方案應(yīng)滿足《污水綜合排放標(biāo)準》的一級標(biāo)準,處理要求大大提高,故在盡可能利用現(xiàn)有設(shè)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(gòu)筑物,提出改造工藝流程,見圖2。
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(yīng)池,充分反應(yīng)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)的好氧菌不斷攝取廢水中的有機物作為營養(yǎng)加以吸收,通過代謝反應(yīng),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Gao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You質(zhì)的出水水質(zhì)。
2.2新舊處理工藝對比
2.2.1增設(shè)絮凝反應(yīng)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(shè)絮凝反應(yīng)池。在池中加入堿使反應(yīng)達到Zui佳pH,接著加入PAC與廢水充分混合反應(yīng),產(chǎn)生細小沉淀物,再加入適量PAM,通過凝聚反應(yīng)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Zui佳的pH及溫度范圍,Zui佳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(yīng)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(fēng)機曝氣作為充氧手段。接觸氧化池對沖擊負荷有較強的適應(yīng)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(shè)MBR池
在接觸氧化池后增設(shè)MBR系統(tǒng),MBR膜分離設(shè)備可將微生物完全截留,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Ji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(yīng)器對進水水質(zhì)、水量變化的適應(yīng)性很好,耐沖擊負荷能力強,可穩(wěn)定獲得You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(biāo)準》的一級標(biāo)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(biāo)準》三級標(biāo)準提高到一級標(biāo)準,相應(yīng)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(chǔ)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(chǔ)上增設(shè)了絮凝池,利用絮凝反應(yīng)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(yīng)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(gòu)筑物,實現(xiàn)一次提升。接觸氧化池對沖擊負荷有較強的適應(yīng)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(shè)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,不僅可完全去除水中懸浮固體,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?zé)o法截留的游離細菌和大分子有機物完全阻隔于生物反應(yīng)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(yīng)用前景。