一種屠宰廢水的處理方法及裝置製造方法

2023-05-29 14:36:21 1

一種屠宰廢水的處理方法及裝置製造方法
【專利摘要】一種屠宰廢水的處理裝置，包括布水系統(1)、過濾系統(2)、集水系統(3)；其中過濾系統由承託層和多層活性填料層組成；所述的(1)布水系統由布水母管及布水支管組成，管徑為DN400～800；所述的多層活性填料為生物填料，填料層高度1500mm～2500mm，具體根據進水水質、水量等條件確定；所述的集水系統(3)由集水母管及集水支管組成。
【專利說明】
一種屠宰廢水的處理方法及裝置

【技術領域】
[0001]本發明涉及廢水處理的方法與裝置，尤其是一種屠宰廢水的處理方法及裝置，主要適用於新建、改擴建的屠宰廢水處理廠，也可用於類似工況的工業汙水處理廠。

【背景技術】
[0002]屠宰業是我國出口創匯和保障供給的支柱產業之一，屠宰廢水來自牧畜、禽類、魚類宰殺加工，是我國最大的有機汙染源之一。據調查，屠宰廢水的排放量約佔全國工業廢水排放量的6%，隨著經濟的發展和人民生活水平的提高，肉類食品加工工業將會有更大的發展，屠宰廢水的汙染還有不斷加劇的趨勢。
[0003]我國大部分城市已基本上實現了禽畜的定點集中屠宰，同時隨著人們生活水平的不斷提高，屠宰場的規模也在不斷擴大，屠宰廢水的排放量越來越大，而環保部門要求具有一定規模的屠宰場都必須建立專門的廢水處理站。
[0004]但是目前的廢水處理站的廢水處理方式基本以活性汙泥法為主，建設投資成本大，運行費用高，對系統的運行維護要求也高。


【發明內容】

[0005]本發明目的是，提出一種屠宰廢水的處理方法及裝置，主要適用於新建、改擴建的屠宰廢水處理廠，也可用於類似工況的工業汙水處理廠。
[0006]本發明的技術方案是:一種屠宰廢水的處理裝置，包括(I)布水系統、(2)過濾系統、(3)集水系統構成快速過濾池(設有池體)。其中過濾系統由多層活性填料層組成；
[0007]進一步，所述的(I)布水系統由布水母管及布水支管組成，管徑為DN400?800 ；具體根據進水水質、水量等條件確定。布水系統的管道一般均裸露在外面，因此必須有足夠強的抗老化能力。
[0008]進一步，所述的(2)過濾系統由過濾層組成，過濾層由承託層和填料組成，填料為新型生物填料，填料層高度1500mm?2500mm，具體根據進水水質、水量等條件確定。
[0009]進一步的，所述的(3)集水系統由集水母管及集水支管組成，管徑為DN400?800 ；具體由進水量確定。集水系統在裝置的底部，主、支管必須有足夠的強度和剛度。布水主、幹管DN500玻璃鋼，布水支管UPVC給水管DN100 ；
[0010]水力負荷:5m3/(m2.d)以下，尤其是2_3m3/(m2.d);單池尺寸:LXBXH =26.75mX23.9mX 2.4m ;承託層高度:400-800mm(如500mm+100mm);上層是粗細顆粒構成的粗細過濾層2-3、2-2，下層是承託層2-1，承託層分為上下兩個部分:上部為4-5mm的過渡層，下部為20-50mm的碎石。
[0011]集水主管預應力承插式鋼筋混凝土管DN600，集水幹管預應力承插式鋼筋混凝土管DN500，集水支管UPVC給水管DN100。
[0012]本發明的有益效果:本發明以活性汙泥法為主，建設投資成本大，運行費用高，對系統的運行維護要求也高。
[0013]布水系統1、過濾系統2、集水系統3，布水管4。上層是粗細過濾層2-3、2-2，2_1是承託層。
[0014]利用上述裝置屠宰廢水進行處理的方法，主要由(I)布水系統、(2)過濾系統、(3)集水系統等三部分組成平面過濾池進行；其中過濾系統為平面過濾系統，由平面過濾系統多層活性填料層組成，上層填料厚500±200mm主要是天然河砂輔以少量沸石，下層填料厚700±200mm,主要是火山巖顆粒。上部介質處於厭氧_好氧交替環境，生物量較大，主要包括專性好氧菌、專性厭氧菌和兼性菌；下部介質處於厭氧狀態，主要分布厭氧菌。
[0015]本發明採用間歇式運行，根據水質水量不同，每日間歇式進水3?5次，每次進水一般控制在30?40分鐘，進水層高度控制在600mm左右，通過布水系統(I)在過濾系統(2)上部表面形成整體大面積的自由水面，以實現均勻廢汙水的均勻分布。水的PH值:6-9 ;工作制式:按循環順序，單池運行周期即布水至排乾水的時間為4.8-8h ;開始排水的時間為4.8-8h。
[0016]本發明採用乾濕交替的運轉方式處理屠宰廢水，利用濾料表面生長的豐富生物膜對汙水中的汙染物質進行物理化學吸附以及生物降解；本系統對有機汙染物的去除主要由截留、吸附和生物降解共同完成。不溶性有機物通過濾系統的過濾截留、沉澱作用，可以很快的被截留並被微生物利用，可溶性有機物則通過砂層生物膜的吸附、吸收及生物代謝降解過程而被分解去除。
[0017]本發明可能在室溫條件下運行，但運行時最低氣溫5°C，最低水溫10°C以上，低於此溫度，廢水需要加熱至20-28°C，但不宜在35°C以上水溫條件下運轉。
[0018]然後每次布水時，廢汙水在過濾系統(2)表面向下滲透過程中，過濾系統內生長的大量的出於飢餓狀態的微生物，會迅速吸附水中的汙染物質，然後水下滲之後，過濾系統
(2)表面產生負壓，空氣則被吸入池內，而好氧微生物利用空氣中的氧氣對汙染物如C0D、BOD、氨氮再進行降解。而廢汙水繼續下滲到過濾系統底部，由於過濾系統底部缺少氧，因此過濾系統底部微生物出於厭氧狀態利用殘留的BOD對汙水進行反硝化去除部分的總氮。
[0019]其次，過濾系統中含有大量的磷吸附物質，對廢汙水中的磷進行吸附並固定化，我們在配製填料過程中，加入了足夠的磷吸附填料，以保證在汙水處理廠運行過程中不飽和，對於磷吸附物質消耗光的情況下，也可以再重新補充填料。填料主要為鋼渣、沸石等按不同比例配置而成，具體參數由來水水質經過試驗確定。
[0020]通過過濾系統後的水由集水系統進行收集後，根據系統可進行進一步處理或達標排放。
[0021]進一步，本發明在堵塞後應該進行恢復或養護，恢復過程簡單，解決方法包括常規養護和深度養護。首先常規養護，作為汙水處理站管理日常工作之一，每一至兩天需要對表層填料進行雜草清理，然後用耙子耙表面，為的是加強表面滲透性提高空氣進入能力，控制雜草量，然後正常布水即可。其次是深度養護，一般滲透時間達到120分鐘左右(或以上)時則需要深度養護，單個池子停水，然後落幹後清除表面垃圾、淤泥、雜草後，再對表層30?50cm進行深翻翻曬即可,翻曬兩三日，即可恢復如初。
[0022]本發明的有益效果是，與常規活性汙泥法比較本系統有如下特點:不產生活性汙泥，省去活性汙泥處理的費用，不會造成因汙泥處理不當引起的對環境的二次汙染。
[0023]建設投資費用省，以萬噸級汙水處理廠常規工藝為例，一般噸水投資費用比活性汙泥法節約20%。
[0024]運行費用低，是一般活性汙泥法的三分之一。
[0025]出水效果優於傳統活性汙泥法。COD去除率達85%以上，BOD去除率達90%以上，SS去除率達95%以上，氨氮去除率達90%左右，總磷的去除率可達50-70%。便於操作，易於管理和維護，系統簡單，對操作人員要求不高。抗衝擊負荷強。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1是本發明屠宰廢水的處理裝置即快速過濾池的截面結構示意圖。
[0027]圖2為布水系統的平面布置圖。
[0028]圖3為集水系統的平面布置圖。

【具體實施方式】
[0029]如圖所示，布水系統1、過濾系統2、集水系統3，布水管4。上層是粗細過濾層2-3、2_2、2_1是承託層。
[0030]以某屠宰廢水處理站為例相關參數如下:
[0031]1、設計處理水量:7000m3/d ;
[0032]2、PH 值:6-9;
[0033]3、水力負荷:1.825m3/(m2, d)；
[0034]4、單池面積:640m2 ；
[0035]5、布置形式:雙排對稱布置；
[0036]6、單次布水時間:30min ；
[0037]7、單次運行周期:6h ；
[0038]8、單池尺寸=LXBXH = 26.75mX23.9mX2.4m ；
[0039]9、承託層高度:600mm(500mm+100mm)；
[0040]10、填料層高度:1200mm(500mm+700mm)；
[0041]11、布水主、幹管0陽00玻璃鋼，布水支管UPVC給水管DNlOO ；
[0042]12、集水主管預應力承插式鋼筋混凝土管DN600，集水幹管預應力承插式鋼筋混凝土管DN500，集水支管UPVC給水管DN100。
[0043]13、工作制:按循環順序輪換運行，自動切換，單池運行周期為6h
[0044]本系統採用乾濕交替的運轉方式，利用濾料表面生長的豐富生物膜對汙水中的汙染物質進行物理化學吸附以及生物降解。本系統對有機汙染物的去除主要由截留、吸附和生物降解共同完成。不溶性有機物通過濾系統的過濾截留、沉澱作用，可以很快的被截留並被微生物利用，可溶性有機物則通過砂層生物膜的吸附、吸收及生物代謝降解過程而被分解去除。
[0045]本發明可能在室溫條件下運行，但運行時最低氣溫5°C，最低水溫10°C以上，低於此溫度，廢水需要加熱至20-28°C。但不宜在35°C以上水溫條件下運轉。
[0046]過濾截留、沉澱和吸附作用在本系統中主要起調解作用，有機物的真正去除還是靠生物降解。有機物在淹水期積累，在落幹期被氧化分解。當汙水流經快速過濾池時，水中絕大部分顆粒狀有機物由於滲濾介質顆粒以及生物膜和生物絮體的截留、沉澱和吸附作用而與汙水分離，在淹水期，部分顆粒狀和大分子物質被逐漸水解為溶解性的、可被微生物直接利用的有機物，並與進水中的溶解性、小分子物質一起被微生物降解，在落幹期，積累的有機物可以在較長時間內逐漸水解和被微生物利用，使系統的納汙能力得以恢復。
[0047]在本發明系統中，通過濾系統上部介質處於厭氧-好氧交替環境，生物膜的組成比較複雜，生物量也相對較大，其中主要包括專性好氧菌、專性厭氧菌和兼性菌等。專性厭氧菌對生存環境的要求比好氧菌嚴格的多，本系統中落幹期長於淹水期，即好氧時間長於厭氧時間，從而限制了交替帶厭氧菌的發育。因此發生在厭氧-好氧交替帶的好氧生物降解是系統去除有機物的主要機制。
[0048]汙水中的有機氮通過微生物的氨化作用轉化為NH4+-N，氨化作用在好氧、厭氧和兼性厭氧的環境下均可發生，氨氮的硝化作用分兩步進行，第一步是NH4+-N氧化為NO2--N的過程，這一過程由亞硝酸菌完成，通過硝化作用，亞硝酸菌從中獲得生長所必需的能量。第二步是由硝酸菌將NO2--N進一步氧化為NO3--N的過程。
[0049]氨化作用和硝化作用只是改變氮的形態，真正的脫氮作用並沒有發生，微生物的反硝化作用可以把硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮轉化成氣態氮，因而可以被看成是氮元素以氣態的形式被永久地從系統中去除，其中反硝化作用所需的碳源從汙水中的有機物或微生物細胞組分中得到。在落幹期，系統的主要過程是吸附氨氮的硝化，還存在的反應是吸附態氨氮和有機氮之間的轉化。
[0050]本系統對汙水中磷的去除主要是通過填料的過濾、離子交換、吸附、共沉澱等作用和微生物的分解作用共同完成。
[0051]汙水中的有機磷及溶解性較差的無機磷酸鹽都不能直接被系統的微生物吸收利用，必須經過磷細菌的代謝活動將有機磷化合物轉變成磷酸鹽，將溶解性差的磷化合物溶解，才能被系統中的微生物或填料吸附利用，從而將磷從廢水中去除。本系統對磷的去除途徑主要是填料的吸附和沉澱作用，汙水中的磷和可溶性或不可溶的鐵、鋁、鎂等形成不溶性的磷酸鹽而去除，或磷以陰離子的形式與填料表面的離子發生交換而被吸附在基質表面。
【權利要求】
1.一種屠宰廢水的處理裝置，其特徵是包括布水系統(I)、過濾系統(2)、集水系統(3);其中過濾系統由承託層和多層活性填料層組成；所述的(I)布水系統由布水母管及布水支管組成，管徑為DN40(T800 ； 所述的多層活性填料為生物填料，填料層高度1500mnT2500mm，具體根據進水水質、水量等條件確定； 所述的集水系統(3)由集水母管及集水支管組成。
2.根據權利要求1所述的屠宰廢水的處理裝置，其特徵是布水主、幹管採用DN500玻璃鋼，布水支管採用UPVC給水管DNlOO。
3.根據權利要求1所述的屠宰廢水的處理裝置，其特徵是單池承託層高度:400mm-8000mm。
4.根據權利要求1所述的屠宰廢水的處理裝置，其特徵是集水主管預應力承插式鋼筋混凝土管DN600，集水幹管預應力承插式鋼筋混凝土管DN500，集水支管UPVC給水管DN100。
5.根據權利要求1所述的屠宰廢水的處理裝置，其特徵是多層活性填料層的上層填料厚500±200mm,天然河砂輔以少量沸石,下層填料厚700±200mm,火山巖顆粒。
6.根據權利要求1-5之一所述的裝置進行屠宰廢水處理的方法，其特徵是在平面過濾池進行；水力負荷:5 m3/ (m2.d)以下，尤其是2-3 m3/ (m2.d)； 採用間歇式運行，根據水質水量不同，每日間歇式進水3飛次通過布水系統(I)在過濾系統(2)上部表面形成整體大面積的自由水面，以實現均勻廢汙水的均勻分布；單池運行周期即布水至排乾水的時間為4.8-8h ； 採用乾濕交替的運轉方式處理屠宰廢水，利用填料即濾料表面生長的豐富生物膜對汙水中的汙染物質進行物理化學吸附以及生物降解。
7.根據權利要求6所述的屠宰廢水處理的方法，其特徵是水的PH值:6-9;在室溫條件下運行。
8.據權利要求6所述的屠宰廢水處理的方法，其特徵運行時最低水溫10°C以上，低於此溫度，廢水需要加熱至20-28°C。
9.據權利要求6所述的屠宰廢水處理的方法，其特徵每次進水控制在3(Γ40分鐘，進水層厚度在600_左右。
10.據權利要求6所述的屠宰廢水處理的方法，其特徵在堵塞後進行恢復或養護，包括常規養護和深度養護；常規養護是每一至兩天需要對表層填料進行雜草清理，然後用耙子耙表面，加強表面滲透性提高空氣進入能力，控制雜草量；滲透時間達到120分鐘以上時則需要深度養護:池子停水，然後排乾後清除表面垃圾、淤泥、雜草後，再對表層3(T50cm進行深翻翻曬即可，翻曬兩-三日。
【文檔編號】C02F103/22GK104355407SQ201410567625
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月22日 優先權日:2014年10月22日
【發明者】董凱, 吳銀, 陳剛, 張侍利, 黃培培 申請人:南京中電環保股份有限公司