隨著(zhù)我國鐵路的高速發(fā)展,鐵路物流由傳統倉儲、轉運方式趨于多樣化、外延化發(fā)展,如某國際物流中心開(kāi)拓、嘗試“境外深海捕撈+海產(chǎn)品冷鏈精加工+出口歐盟”的新型物流模式。在海產(chǎn)品冷鏈精加工過(guò)程中,所產(chǎn)生的生產(chǎn)污水有別于傳統鐵路行業(yè)污水,污水性質(zhì)發(fā)生了很大變化。通過(guò)對該項目海產(chǎn)品加工生產(chǎn)污水處理站“設計—施工—系統聯(lián)調聯(lián)試”全過(guò)程系列工作,對其污水特點(diǎn)及性質(zhì)進(jìn)行了探討分析,針對性地采取以“氣浮+ICER生化”為核心的污水處理工藝,以確保尾水達到環(huán)評批復的《污水綜合排放標準》(GB8978—1996)[1]二級標準要求。
一、污水處理工藝方案設計
1.1 污水性質(zhì)與特點(diǎn)
海產(chǎn)品冷鏈加工是將深海魚(yú)類(lèi)解凍之后再進(jìn)行去頭、去尾、去內臟、去骨處理,清洗干凈或切片速凍或腌制為成品。加工過(guò)程所產(chǎn)生的污水含有脂肪、水溶性蛋白、無(wú)機鹽、細小魚(yú)皮及大量微細魚(yú)糜等物質(zhì),其污水具有以下性質(zhì)和特點(diǎn):有機污染嚴重,化學(xué)需氧量(COD)、氨氮(NH3-N)、總氮(TN)及總磷(TP)嚴重超標,但可生化性好,是典型的高碳氮比(C/N)比有機污水;懸浮物(SS)少但水溫低,加工車(chē)間排水出水水溫一般穩定在8~10℃,是典型的低溫低濁生產(chǎn)污水;污水中含鹽量高,遠高于微生物得以生存繁殖“水中含鹽量不得超過(guò)0.3%”的耐鹽環(huán)境指標,主要污染物指標檢測數據如表1所示。
1.2 處理工藝設計
在污水處理站設計之初,對大連、秦皇島、煙臺及榮成等地海產(chǎn)品加工企業(yè)的污水處理工藝及實(shí)際運行狀況進(jìn)行了調研,主要采用“物化法+生化法”組合污水處理工藝,生化法尤以缺氧-好氧活性污泥法(Anoxic/Oxic,A/O)或厭氧-缺氧-好氧活性污泥法(Anaerobic-Anoxic-Oxic,A2-O)污水處理工藝居多。在調研過(guò)程中發(fā)現一個(gè)共性問(wèn)題,即A-O法或A2-O法生物反應池中的活性污泥濃度均比較低。經(jīng)過(guò)反復研究后認為造成其活性污泥濃度低的主要原因在于:一是污水水溫低,活性污泥增殖緩慢;二是A-O法或A2-O法工藝的水流狀態(tài)均為“空間推流式”,使活性污泥流失嚴重,在池內的水力停留時(shí)間短。
因此,根據海產(chǎn)品加工生產(chǎn)污水的性質(zhì)和特點(diǎn),對污水處理工藝進(jìn)行了針對性改進(jìn),采用了“時(shí)間推流式”間歇循環(huán)延時(shí)曝氣活性污泥法(IntermittentCycleExtendedReactorActivatedSludgeProcess,ICER)工藝,間歇式排水的方式有效避免了活性污泥的流失,延長(cháng)了活性污泥在反應池內的水力停留時(shí)間,具體污水處理工藝流程設計如圖1所示。
1.2.1 物化法處理工藝
污水經(jīng)粗格柵去除魚(yú)皮、魚(yú)骨等大雜質(zhì),轉鼓細格柵清除魚(yú)鱗、魚(yú)糜等細小雜質(zhì)后,進(jìn)入調節隔油池,經(jīng)調節水量、均和水質(zhì)、去除漂浮油脂后,由污水泵提升至溶氣氣浮設備;污水與堿式氯化鋁(PAC)、聚丙烯酰胺(PAM)充分混合并形成絮凝體礬花后,實(shí)現了乳化油脂的分離。
1.2.2 生化法處理工藝
海產(chǎn)品加工污水所含的有機物成分比較復雜,特別是含有一些好氧微生物不能降解或難以降解的有機物質(zhì)。污水進(jìn)入厭氧池之后,在厭氧菌胞外酶的作用下,通過(guò)水解酸化作用將這些復雜的有機物分解成簡(jiǎn)單的有機物,如蛋白質(zhì)轉化成氨基酸、脂類(lèi)轉化成脂肪酸和甘油等。厭氧工藝作為提高污水可生化性預處理工藝,為后續好氧處理工藝提供基礎條件。
ICER是在序列間歇式活性污泥法(SequencingBatchReactorActivatedSludgeProcess,SBR)的基礎上發(fā)展起來(lái)的,即在SBR池內進(jìn)水端增加了生物選擇器及活性污泥回流系統,ICER生物反應池采用連續進(jìn)水(沉淀期、排水期、靜置期仍連續進(jìn)水)、間歇排水的方式,通過(guò)可編程邏輯控制器(ProgrammableLogicController,PLC)時(shí)間控制器實(shí)現曝氣、沉淀、潷水、靜置4個(gè)階段全自動(dòng)周期循環(huán)運行。曝氣階段有機污染物被微生物氧化分解,同時(shí)將污水中的NH3-N通過(guò)微生物硝化作用轉化為NO3-N;沉淀、潷水、靜置階段停止曝氣,微生物利用水中剩余的溶解氧(DissolvedOxygen,DO)進(jìn)行氧化分解,反應池逐漸由好氧狀態(tài)向缺氧、厭氧狀態(tài)轉化,兼性微生物周而復始地在好氧、缺氧、厭氧周期性變化之中,從而達到對污染物的去除作用,同時(shí)實(shí)現了脫氮、除磷。
二、污水處理系統聯(lián)調聯(lián)試及工藝完善
該項目于2019年5月1日起開(kāi)始進(jìn)行污水處理系統的聯(lián)調聯(lián)試,截至2019年9月30日順利完成并通過(guò)環(huán)保驗收,歷時(shí)4個(gè)月。在調試過(guò)程中,及時(shí)發(fā)現原設計考慮不足的問(wèn)題,并通過(guò)聯(lián)調聯(lián)試針對性地進(jìn)行了技術(shù)調整與修正,具體措施如下。
2.1 提溫降鹽
在設計階段,對高鹽、低溫低濁污水的認識程度不足,僅對生產(chǎn)污水進(jìn)行了專(zhuān)項處理,但在生產(chǎn)車(chē)間試生產(chǎn)期間,發(fā)現高鹽、低溫低濁的程度超出了設計預想。海產(chǎn)品均來(lái)自于深海捕撈的冰鮮海魚(yú),在加工之前均需自來(lái)水浸泡解凍,“冰+水”的直接排出造成了車(chē)間污水的水溫低。此外,海魚(yú)解凍的海水及腌制工藝排放的污水直接導致了污水含鹽量超標。針對這些問(wèn)題,采取了將物流園區生活污水、淋浴廢水一起引入海產(chǎn)品加工污水中的辦法,有效提高了污水溫度(約提高3~6℃),稀釋了加工污水中的鹽度,保證其綜合污水的含鹽量低于0.3%,以利于生化處理。提溫降鹽試驗曲線(xiàn)如圖2、圖3所示。
2.2 確定混凝劑投放量
海產(chǎn)品加工污水是典型的低溫低濁污水,雖然引入了其他生活污水提高了水溫,但低濁度依然影響溶氣氣浮混凝效果,礬花呈輕絮狀短瘦晶體且易碎,絮體比重近似于水比重而懸浮水中,不利于溶氣氣浮分離去除。為此,進(jìn)行了混凝劑投藥專(zhuān)項試驗,通過(guò)藥劑適應性試驗,首先確定混凝劑采用PAC、絮凝劑采用PAM;隨后進(jìn)行投藥量試驗,分別按照420mg/L和25mg/L向原污水投加PAC和PAM時(shí),COD的去除率最大達到59%;調節原污水懸浮物(SS)濃度至200mg/L時(shí),分別按照230mg/L和25mg/L投加PAC和PAM時(shí),COD的去除率最大達到89%?;炷齽┩端幵囼炃€(xiàn)如圖4所示。
2.3 活性污泥培養馴化
物化工藝調試完成后,確保了生化系統的進(jìn)水鹽度低于0.3%、COD不高于2500mg/L?;钚晕勰嗳∽杂谀吵鞘形鬯畯S(chǎng)(A2/O工藝)二沉池的新鮮污泥,先期投放于ICER生物反應池內,經(jīng)過(guò)“微量疊加—循序漸進(jìn)”的方式注入海產(chǎn)品加工污水,歷時(shí)2個(gè)月,ICER生物反應池的活性污泥呈現出黃褐色,污泥活性及沉降性能良好,并且保持活性污泥濃度在7500mg/L左右;然后,再將ICER生物反應池的剩余污泥投入厭氧反應池,歷時(shí)1個(gè)月,厭氧污泥形成并穩定運行;隨后,按照“設計工況”開(kāi)始正常運轉。運行狀態(tài)良好,出水穩定達到了環(huán)評批復的《污水綜合排放標準》(GB8978—1996)二級標準,各指標去除試驗曲線(xiàn)如圖5至圖8所示。
三、污水處理效果及分析
該項目污水處理站經(jīng)過(guò)3個(gè)月聯(lián)調聯(lián)試,于2019年8月30日污水處理系統進(jìn)入了穩定運行工況,對污水處理站總進(jìn)水水質(zhì)、各處理單元(隔油沉淀池、混凝氣浮、厭氧生物反應池、ICER生物反應池)進(jìn)水水質(zhì)及總出水水質(zhì)進(jìn)行了連續檢測,對各污水處理單元的污染物處理效率進(jìn)行了實(shí)測,詳細數據如表2所示。
從表2可以看出,該工程所采用的“物化法+生化法”組合污水處理工藝中各污水處理單元均達到了預期的設計效果,在物化法(粗細格柵、隔油沉淀池、溶氣氣浮)階段,主要去除了污水中的魚(yú)油油脂類(lèi)物質(zhì),COD去除效果顯著(zhù),從8386mg/L降低至1586mg/L,去除率達到了81.1%,而對于NH3-N、TN和TP的去除率較低,約為25%左右;在生化法(厭氧生物反應池、ICER生物反應池)階段,厭氧菌、兼性菌及好氧菌等微生物按照預先設定控制的溶解氧進(jìn)行氧化分解,在反應池中,經(jīng)過(guò)缺氧-好氧、缺氧-厭氧狀態(tài)的轉化,微生物在周而復始的好氧、缺氧、厭氧周期性變化中,污水中的溶解性脂肪、水溶性蛋白等污染物得到了有效去除,較好地實(shí)現了脫氮、除磷目的,COD從1586mg/L降低至250mg/L,去除率達到了84.2%;NH3-N從107mg/L降低至17mg/L,去除率達到了84.1%;TN從139mg/L降低至33mg/L,去除率達到了76.3%;TP從36mg/L降低至3mg/L,去除率達到了91.7%。
四、結束語(yǔ)
物流中心海產(chǎn)品加工生產(chǎn)污水處理站采用以“氣浮物化+ICER生化”為核心的污水處理工藝,將物化處理與生化處理相結合,使高濃度有機污染的海產(chǎn)品精加工冷鏈廢水得到了有效生物降解和脫磷除氮,確保尾水達到了《污水綜合排放標準》(GB8978—1996)二級標準,滿(mǎn)足環(huán)評批復的要求。通過(guò)對該物流中心海產(chǎn)品加工生產(chǎn)污水處理站“設計—施工—系統聯(lián)調聯(lián)試”的全過(guò)程可以看出,今后對于此類(lèi)生產(chǎn)污水處理還需樹(shù)立“在設計時(shí)綜合治理、嚴格控鹽提溫從源頭抓起”的理念,以確保污水處理達到環(huán)保要求。( >
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