一种屠宰废水的处理方法及装置制造方法
【专利摘要】一种屠宰废水的处理装置，包括布水系统(1)、过滤系统(2)、集水系统(3)；其中过滤系统由承托层和多层活性填料层组成；所述的(1)布水系统由布水母管及布水支管组成，管径为DN400～800；所述的多层活性填料为生物填料，填料层高度1500mm～2500mm，具体根据进水水质、水量等条件确定；所述的集水系统(3)由集水母管及集水支管组成。
【专利说明】
一种屠宰废水的处理方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及废水处理的方法与装置，尤其是一种屠宰废水的处理方法及装置，主要适用于新建、改扩建的屠宰废水处理厂，也可用于类似工况的工业污水处理厂。
【背景技术】
[0002]屠宰业是我国出口创汇和保障供给的支柱产业之一，屠宰废水来自牧畜、禽类、鱼类宰杀加工，是我国最大的有机污染源之一。据调查，屠宰废水的排放量约占全国工业废水排放量的6%，随着经济的发展和人民生活水平的提高，肉类食品加工工业将会有更大的发展，屠宰废水的污染还有不断加剧的趋势。
[0003]我国大部分城市已基本上实现了禽畜的定点集中屠宰，同时随着人们生活水平的不断提高，屠宰场的规模也在不断扩大，屠宰废水的排放量越来越大，而环保部门要求具有一定规模的屠宰场都必须建立专门的废水处理站。
[0004]但是目前的废水处理站的废水处理方式基本以活性污泥法为主，建设投资成本大，运行费用高，对系统的运行维护要求也高。
【发明内容】
[0005]本发明目的是，提出一种屠宰废水的处理方法及装置，主要适用于新建、改扩建的屠宰废水处理厂，也可用于类似工况的工业污水处理厂。
[0006]本发明的技术方案是:一种屠宰废水的处理装置，包括(I)布水系统、(2)过滤系统、(3)集水系统构成快速过滤池(设有池体)。其中过滤系统由多层活性填料层组成；
[0007]进一步，所述的(I)布水系统由布水母管及布水支管组成，管径为DN400?800 ；具体根据进水水质、水量等条件确定。布水系统的管道一般均裸露在外面，因此必须有足够强的抗老化能力。
[0008]进一步，所述的(2)过滤系统由过滤层组成，过滤层由承托层和填料组成，填料为新型生物填料，填料层高度1500mm?2500mm，具体根据进水水质、水量等条件确定。
[0009]进一步的，所述的(3)集水系统由集水母管及集水支管组成，管径为DN400?800 ；具体由进水量确定。集水系统在装置的底部，主、支管必须有足够的强度和刚度。布水主、干管DN500玻璃钢，布水支管UPVC给水管DN100 ；
[0010]水力负荷:5m3/(m2.d)以下，尤其是2_3m3/(m2.d);单池尺寸:LXBXH =26.75mX23.9mX 2.4m ;承托层高度:400-800mm(如500mm+100mm);上层是粗细颗粒构成的粗细过滤层2-3、2-2，下层是承托层2-1，承托层分为上下两个部分:上部为4-5mm的过渡层，下部为20-50mm的碎石。
[0011]集水主管预应力承插式钢筋混凝土管DN600，集水干管预应力承插式钢筋混凝土管DN500，集水支管UPVC给水管DN100。
[0012]本发明的有益效果:本发明以活性污泥法为主，建设投资成本大，运行费用高，对系统的运行维护要求也高。
[0013]布水系统1、过滤系统2、集水系统3，布水管4。上层是粗细过滤层2-3、2-2，2_1是承托层。
[0014]利用上述装置屠宰废水进行处理的方法，主要由(I)布水系统、(2)过滤系统、(3)集水系统等三部分组成平面过滤池进行；其中过滤系统为平面过滤系统，由平面过滤系统多层活性填料层组成，上层填料厚500±200mm主要是天然河砂辅以少量沸石，下层填料厚700±200mm,主要是火山岩颗粒。上部介质处于厌氧_好氧交替环境，生物量较大，主要包括专性好氧菌、专性厌氧菌和兼性菌；下部介质处于厌氧状态，主要分布厌氧菌。
[0015]本发明采用间歇式运行，根据水质水量不同，每日间歇式进水3?5次，每次进水一般控制在30?40分钟，进水层高度控制在600mm左右，通过布水系统(I)在过滤系统(2)上部表面形成整体大面积的自由水面，以实现均匀废污水的均匀分布。水的PH值:6-9 ;工作制式:按循环顺序，单池运行周期即布水至排干水的时间为4.8-8h ;开始排水的时间为4.8-8h。
[0016]本发明采用干湿交替的运转方式处理屠宰废水，利用滤料表面生长的丰富生物膜对污水中的污染物质进行物理化学吸附以及生物降解；本系统对有机污染物的去除主要由截留、吸附和生物降解共同完成。不溶性有机物通过滤系统的过滤截留、沉淀作用，可以很快的被截留并被微生物利用，可溶性有机物则通过砂层生物膜的吸附、吸收及生物代谢降解过程而被分解去除。
[0017]本发明可能在室温条件下运行，但运行时最低气温5°C，最低水温10°C以上，低于此温度，废水需要加热至20-28°C，但不宜在35°C以上水温条件下运转。
[0018]然后每次布水时，废污水在过滤系统(2)表面向下渗透过程中，过滤系统内生长的大量的出于饥饿状态的微生物，会迅速吸附水中的污染物质，然后水下渗之后，过滤系统
(2)表面产生负压，空气则被吸入池内，而好氧微生物利用空气中的氧气对污染物如C0D、BOD、氨氮再进行降解。而废污水继续下渗到过滤系统底部，由于过滤系统底部缺少氧，因此过滤系统底部微生物出于厌氧状态利用残留的BOD对污水进行反硝化去除部分的总氮。
[0019]其次，过滤系统中含有大量的磷吸附物质，对废污水中的磷进行吸附并固定化，我们在配制填料过程中，加入了足够的磷吸附填料，以保证在污水处理厂运行过程中不饱和，对于磷吸附物质消耗光的情况下，也可以再重新补充填料。填料主要为钢渣、沸石等按不同比例配置而成，具体参数由来水水质经过试验确定。
[0020]通过过滤系统后的水由集水系统进行收集后，根据系统可进行进一步处理或达标排放。
[0021]进一步，本发明在堵塞后应该进行恢复或养护，恢复过程简单，解决方法包括常规养护和深度养护。首先常规养护，作为污水处理站管理日常工作之一，每一至两天需要对表层填料进行杂草清理，然后用耙子耙表面，为的是加强表面渗透性提高空气进入能力，控制杂草量，然后正常布水即可。其次是深度养护，一般渗透时间达到120分钟左右(或以上)时则需要深度养护，单个池子停水，然后落干后清除表面垃圾、淤泥、杂草后，再对表层30?50cm进行深翻翻晒即可,翻晒两三日，即可恢复如初。
[0022]本发明的有益效果是，与常规活性污泥法比较本系统有如下特点:不产生活性污泥，省去活性污泥处理的费用，不会造成因污泥处理不当引起的对环境的二次污染。
[0023]建设投资费用省，以万吨级污水处理厂常规工艺为例，一般吨水投资费用比活性污泥法节约20%。
[0024]运行费用低，是一般活性污泥法的三分之一。
[0025]出水效果优于传统活性污泥法。COD去除率达85%以上，BOD去除率达90%以上，SS去除率达95%以上，氨氮去除率达90%左右，总磷的去除率可达50-70%。便于操作，易于管理和维护，系统简单，对操作人员要求不高。抗冲击负荷强。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1是本发明屠宰废水的处理装置即快速过滤池的截面结构示意图。
[0027]图2为布水系统的平面布置图。
[0028]图3为集水系统的平面布置图。
【具体实施方式】
[0029]如图所示，布水系统1、过滤系统2、集水系统3，布水管4。上层是粗细过滤层2-3、2_2、2_1是承托层。
[0030]以某屠宰废水处理站为例相关参数如下:
[0031]1、设计处理水量:7000m3/d ;
[0032]2、PH 值:6-9;
[0033]3、水力负荷:1.825m3/(m2, d)；
[0034]4、单池面积:640m2 ；
[0035]5、布置形式:双排对称布置；
[0036]6、单次布水时间:30min ；
[0037]7、单次运行周期:6h ；
[0038]8、单池尺寸=LXBXH = 26.75mX23.9mX2.4m ；
[0039]9、承托层高度:600mm(500mm+100mm)；
[0040]10、填料层高度:1200mm(500mm+700mm)；
[0041]11、布水主、干管0阳00玻璃钢，布水支管UPVC给水管DNlOO ；
[0042]12、集水主管预应力承插式钢筋混凝土管DN600，集水干管预应力承插式钢筋混凝土管DN500，集水支管UPVC给水管DN100。
[0043]13、工作制:按循环顺序轮换运行，自动切换，单池运行周期为6h
[0044]本系统采用干湿交替的运转方式，利用滤料表面生长的丰富生物膜对污水中的污染物质进行物理化学吸附以及生物降解。本系统对有机污染物的去除主要由截留、吸附和生物降解共同完成。不溶性有机物通过滤系统的过滤截留、沉淀作用，可以很快的被截留并被微生物利用，可溶性有机物则通过砂层生物膜的吸附、吸收及生物代谢降解过程而被分解去除。
[0045]本发明可能在室温条件下运行，但运行时最低气温5°C，最低水温10°C以上，低于此温度，废水需要加热至20-28°C。但不宜在35°C以上水温条件下运转。
[0046]过滤截留、沉淀和吸附作用在本系统中主要起调解作用，有机物的真正去除还是靠生物降解。有机物在淹水期积累，在落干期被氧化分解。当污水流经快速过滤池时，水中绝大部分颗粒状有机物由于渗滤介质颗粒以及生物膜和生物絮体的截留、沉淀和吸附作用而与污水分离，在淹水期，部分颗粒状和大分子物质被逐渐水解为溶解性的、可被微生物直接利用的有机物，并与进水中的溶解性、小分子物质一起被微生物降解，在落干期，积累的有机物可以在较长时间内逐渐水解和被微生物利用，使系统的纳污能力得以恢复。
[0047]在本发明系统中，通过滤系统上部介质处于厌氧-好氧交替环境，生物膜的组成比较复杂，生物量也相对较大，其中主要包括专性好氧菌、专性厌氧菌和兼性菌等。专性厌氧菌对生存环境的要求比好氧菌严格的多，本系统中落干期长于淹水期，即好氧时间长于厌氧时间，从而限制了交替带厌氧菌的发育。因此发生在厌氧-好氧交替带的好氧生物降解是系统去除有机物的主要机制。
[0048]污水中的有机氮通过微生物的氨化作用转化为NH4+-N，氨化作用在好氧、厌氧和兼性厌氧的环境下均可发生，氨氮的硝化作用分两步进行，第一步是NH4+-N氧化为NO2--N的过程，这一过程由亚硝酸菌完成，通过硝化作用，亚硝酸菌从中获得生长所必需的能量。第二步是由硝酸菌将NO2--N进一步氧化为NO3--N的过程。
[0049]氨化作用和硝化作用只是改变氮的形态，真正的脱氮作用并没有发生，微生物的反硝化作用可以把硝酸盐氮和亚硝酸盐氮转化成气态氮，因而可以被看成是氮元素以气态的形式被永久地从系统中去除，其中反硝化作用所需的碳源从污水中的有机物或微生物细胞组分中得到。在落干期，系统的主要过程是吸附氨氮的硝化，还存在的反应是吸附态氨氮和有机氮之间的转化。
[0050]本系统对污水中磷的去除主要是通过填料的过滤、离子交换、吸附、共沉淀等作用和微生物的分解作用共同完成。
[0051]污水中的有机磷及溶解性较差的无机磷酸盐都不能直接被系统的微生物吸收利用，必须经过磷细菌的代谢活动将有机磷化合物转变成磷酸盐，将溶解性差的磷化合物溶解，才能被系统中的微生物或填料吸附利用，从而将磷从废水中去除。本系统对磷的去除途径主要是填料的吸附和沉淀作用，污水中的磷和可溶性或不可溶的铁、铝、镁等形成不溶性的磷酸盐而去除，或磷以阴离子的形式与填料表面的离子发生交换而被吸附在基质表面。
【权利要求】
1.一种屠宰废水的处理装置，其特征是包括布水系统(I)、过滤系统(2)、集水系统(3);其中过滤系统由承托层和多层活性填料层组成；所述的(I)布水系统由布水母管及布水支管组成，管径为DN40(T800 ； 所述的多层活性填料为生物填料，填料层高度1500mnT2500mm，具体根据进水水质、水量等条件确定； 所述的集水系统(3)由集水母管及集水支管组成。
2.根据权利要求1所述的屠宰废水的处理装置，其特征是布水主、干管采用DN500玻璃钢，布水支管采用UPVC给水管DNlOO。
3.根据权利要求1所述的屠宰废水的处理装置，其特征是单池承托层高度:400mm-8000mm。
4.根据权利要求1所述的屠宰废水的处理装置，其特征是集水主管预应力承插式钢筋混凝土管DN600，集水干管预应力承插式钢筋混凝土管DN500，集水支管UPVC给水管DN100。
5.根据权利要求1所述的屠宰废水的处理装置，其特征是多层活性填料层的上层填料厚500±200mm,天然河砂辅以少量沸石,下层填料厚700±200mm,火山岩颗粒。
6.根据权利要求1-5之一所述的装置进行屠宰废水处理的方法，其特征是在平面过滤池进行；水力负荷:5 m3/ (m2.d)以下，尤其是2-3 m3/ (m2.d)； 采用间歇式运行，根据水质水量不同，每日间歇式进水3飞次通过布水系统(I)在过滤系统(2)上部表面形成整体大面积的自由水面，以实现均匀废污水的均匀分布；单池运行周期即布水至排干水的时间为4.8-8h ； 采用干湿交替的运转方式处理屠宰废水，利用填料即滤料表面生长的丰富生物膜对污水中的污染物质进行物理化学吸附以及生物降解。
7.根据权利要求6所述的屠宰废水处理的方法，其特征是水的PH值:6-9;在室温条件下运行。
8.据权利要求6所述的屠宰废水处理的方法，其特征运行时最低水温10°C以上，低于此温度，废水需要加热至20-28°C。
9.据权利要求6所述的屠宰废水处理的方法，其特征每次进水控制在3(Γ40分钟，进水层厚度在600_左右。
10.据权利要求6所述的屠宰废水处理的方法，其特征在堵塞后进行恢复或养护，包括常规养护和深度养护；常规养护是每一至两天需要对表层填料进行杂草清理，然后用耙子耙表面，加强表面渗透性提高空气进入能力，控制杂草量；渗透时间达到120分钟以上时则需要深度养护:池子停水，然后排干后清除表面垃圾、淤泥、杂草后，再对表层3(T50cm进行深翻翻晒即可，翻晒两-三日。
【文档编号】C02F103/22GK104355407SQ201410567625
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年10月22日 优先权日:2014年10月22日
【发明者】董凯, 吴银, 陈刚, 张侍利, 黄培培 申请人:南京中电环保股份有限公司