（1、台州市环境科学设计研究院，浙江台州 318000；2、温岭市污水处理有限公司，浙江温岭 317500）
摘要：介绍了一种水产冷冻废水处理工艺，采用对含大量高分子化合物如蛋白质等油脂类物质废水强化预处理，通过强化脱氮除磷措施，经过调试运行后出水完全达到了《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级排放标准，取得了较高的环境和经济效益，为水产冷冻废水的研究处理提供了借鉴之处。
关键词：水产,冷冻,工艺设计
一、工程概况
水产品加工采用物理、化学或者生物法将捕捞自海洋、淡水区域的动植物进行清洗、冷藏、盐渍、腌制、熏烤等不同种类的加工活动[1]。在原料解冻、清洗以及设备、操作台、地面等清洗过程中产生大量的污水，对环境的污染严重[2]。废水主要来自于水产品清洗和加工过程中的原料解冻等工序,具有废水量大,有机物浓度高,蛋白质、油脂等大分子有机物质多、生化降解速率慢、总磷含量高等特点，此外水中还含有泥砂、植物纤维、色素、胶体等成分。台州市某水产品批发市场位于台州市沿海工业区，下设四个码头分场，市场内建有一家水产冷冻加工及冷藏企业，同时产生水产冷冻加工废水。若上述废水未经处理即外排至周边水域，严重的污染了当地的自然生态环境，给周边居民的日常生活带来了许多不便。
台州市某水产品批发市场针对废水水质特点，采用对含大量高分子化合物如蛋白质等油脂类物质废水强化预处理，通过强化脱氮除磷措施，处理出水达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级排放标准，取得了较高的环境和经济效益，废水的污染物排放标准具体标准值见下表1：
三、废水处理工艺选择及工艺特点
1、废水处理工艺流程图
针对水产冷冻废水的水质特点，最大限度地满足使用的需要，并结合同类废水成功处理经验，采用强化预处理和脱氮除磷措施等相结合的综合处理工艺，具体工艺流程图如下图所示。
污水处理工艺流程示意图
2、废水处理工艺流程说明
（1）格栅井内设置人工及机械格栅进行预过滤处理。水产污水中大量的鱼皮、鱼肉、鱼骨等杂质一旦进入污水处理系统，不但会堵塞水泵和管路，而且这类物质极易酸化而又难以在短时间内被微生物分解消化，必将增加污水中有机物的含量，加大处理负荷，破坏处理工艺的正常运行。故利用格栅对污水进行预处理，使污水中易酸化悬浮物的含量降低至许可范围，以利于后续生物处理。格栅拦截下来的鱼皮、鱼肉、鱼骨等杂质可作为下脚料回收利用。
（2）调节池曝气调节池起均匀水质调节水量作用。针对废水排放季节性强、波动性大的特点，调节池具有较长的停留时间，保证废水混合均匀，降低冲击负荷。
（3）气浮设备包括气浮设备，配套溶气装置、溶气释放装置、刮渣装置、阀门管道及电控系统等。经过气浮浮选处理，不但可以强化去除水中的油脂类物质，避免动植物油对后续处理单元的影响；而且能去除部分格栅未拦截住的细小肉屑[3]。另外因气浮的浮渣是通过顶部的刮泥机刮除，可自流进入污泥浓缩池，不存在排泥困难的问题。
（4）厌氧生化池本工艺采用ABR厌氧反应器，ABR被称为第三代厌氧反应器，其不仅生物固体截留能力强，而且水力混合条件好。ABR工艺在反应器中设置了上下折流板而在水流方向形成依次串联的隔室，从而使其中的微生物种群沿长度方向的不同隔室实现产酸和产甲烷相的分离，在单个反应器中进行两相或多相的运行。
（5）缺氧池水解酸化过程集生物絮凝及降解于一体，其功能是提高废水的可生化性，以节省污水处理能耗。在水解酸化池内设有组合填料，污水浸没全部填料，并以一定的流速流经填料，填料上生长着厌氧膜状微生物，同时在填料下部和中间也存在悬浮状厌氧水解酸化细菌和其它适宜微生物。大量微生物将水中颗粒物质和胶体物质迅速截留和吸附在污泥表面，进行分解和代谢，在水解菌作用下将不溶性有机物水解为溶解性物质，在产酸菌作用下，将大分子物质，难于生物降解的物质转化为易于生物降解的小分子物质，重新释放于污水中。经水解处理后，污水的可生化性得到较大的提高，从而大大节省了污水处理能耗，并为后续接触氧化阶段的处理创造有力条件。
（6）O级好氧池（接触氧化池）生物接触氧化池由组合填料、曝气系统和进水系统组成。生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺。接触氧化池内设有填料，部分微生物以生物膜的形式固着生长于填料表面，部分则是絮状悬浮生长于水中。因此它兼有活性污泥法与生物滤池二者的特点。生物膜生长至一定厚度后，近填料壁的微生物将由于缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落，并促进新生膜的生长，形成生物膜的新陈代谢，从而降低废水中的COD、BOD含量，脱落的生物膜在沉淀池进行沉淀，少量微小的生物膜及残留的污染物随出水进入反应池，经絮凝反应后进入二沉池。
（7）二沉池生化出水为泥水混合物，在池内进行分离，沉淀池设污泥回流泵，按50%比例回流至好氧池，剩余生化污泥接入污泥浓缩池。污泥回流既能强化生化处理效果，又可以消解部分生化污泥。
（8）反应沉淀池二沉池出水经加药进行化学除磷，在池内进行泥水分离，污泥直接入污泥浓缩池。
（9）多介质过滤池多介质过滤是利用一种或几种过滤介质，在一定的压力下把浊度较高的水通过一定厚度的粒状或非粒材料，从而有效的除去悬浮杂质使水澄清的过程，常用的滤料有石英砂，无烟煤，锰砂等，主要用于水处理除浊，出水浊度可达3度以下。
（10）污泥浓缩罐污泥浓缩的主要目的是降低污泥含水率、减少污泥体积。浓缩减少的是污泥所含的间隙水，同时能改变其物理状态，减少池容积和处理所需的投药量，缩小用于输送污泥的管道和泵类的尺寸，以便进一步处置利用。从气浮池刮除的浮渣及沉淀池排出的剩余污泥自流进入污泥浓缩池，浓缩后定期被干化为泥饼，集中清运。
（11）污泥处置系统气浮池刮除的浮渣与工艺段排出的剩余污泥，被输送至污泥浓缩池，定期被污泥泵抽到污泥脱水机干化处理外运；污泥池的上清液及滤后出水，自流进入调节池进行处理，集中清运。
3、本工程污水处理工艺特点
污水不但含有大量的杂质，而且含有大量的高分子化合物如蛋白质等及油脂类物质，有机物含量高；更为重要的是，污水水温较低。以上因素决定了难以水产污水直接进行生物降解处理。针对水产冷冻污水的特点，本处理工艺从以下几点入手，从根本上解决问题。
（1）强化预处理
污水中大量杂质一旦进入污水处理系统，不但会堵塞水泵和管路，而且这类物质极易酸化而又难以在短时间内被微生物分解消化，必将增加污水中有机物的含量，加大处理负荷，另外，水中的油脂类物质可能包裹住部分活性污泥，阻止其进行新陈代谢，降低污泥活性，最终影响污水处理效果。采用溶气气浮法，不但去除水中的油脂类物质，而且能去除部分水力格栅未拦截住的细小肉屑、油脂等杂质，另外因气浮反应池的浮渣是通过顶部的刮泥机刮除，排泥颇为顺畅，还解决了混凝沉淀池排泥及漂浮物困难的问题。溶气气浮可大大提高污水的预处理效果，为后续生物处理创造有利条件。
（2）提高各构筑物的容积利用率和处理能力
后续改造为具有一定处理能力的生化池，以减缓因水量增加而造成的有机负荷。后续沉淀池填料增加表面积，降低上升流速。
（3）强化脱氮除磷措施
首先，减少污水杂质的含量，从源头上控制进入水中的NH3-N和TP含量使之降至最低；投加适宜的混凝剂，采用化学法除磷；再次在缺氧区，设污泥回流装置，采用生物法脱氮除磷。三种措施同时实施，即可达到满意的脱氮除磷效果。
（4）自动化控制措施
为降低人工强度及运行费用采用PLC程序控制。即根据水量来自动控制提升水泵、加药泵及风机以外的电器控制。污水提升水泵采用1用1备并设置液位控制。此工作情况联动其他相关设施的运行。后续鼓风机采用1用1备交替运行方式。在无进水情况下采用间隙运行，保证微生物的生长。不仅保护设备的运行寿命而且节省了运行费用。
四、污水处理运行成本
① 电费本工程的运行费用主要为电耗。设备连续运行功率折合约为20.07kW。电费按0.6元/（kw·h）计，则电费运行成本为：P1＝20.07kw×24h×80%×0.60元/（kw·h）÷200＝1.16元/吨污水
② 人工费本污水处理站定员1人，工资按3000元/(人·月)计算，则人工费折合吨水运行成本为：P2＝3000÷200÷30＝0.50元/吨污水
③ 药剂费P3＝0.85元/吨污水
④ 吨水运行费用 P＝P1＋P2＋P2＝1.16+0.50＋0.85＝2.51元/吨污水
五、总结与建议
1、该水产冷冻废水处理工艺采用对含大量高分子有机物且废水的分质预处理工艺，设备布置紧凑，投资额度、运行成本均较低，而且能做到出水稳定达标排放，取得最大的经济效益和良好的使用效果，可在同类废水处理工程中推广使用。
2、在无进水情况下采用间隙运行，保证微生物的生长。不仅保护设备的运行寿命而且节省了运行费用。通过工业在线pH计及PLC编程技术根据水质水量来自动控制提升水泵、加药泵等，最大限度地发挥处理装置和构筑物的处理能力。
参考文献：
[1] 王宏洋,赵鑫,蔡木林，赵丽娜等.我国食品加工制造业水污染排放标准存在问题及欧盟经验的启示[J].环境工程技术学报,2016,05:514-522.
[2]付万冬,杨会成,李碧清,钟明杰.我国水产品加工综合利用的研究现状与发展趋势[J].现代渔业信息,2009,(12):3-5.
[3] 张兴文,孟志国,杨凤林.气浮-MBBR工艺处理水产品生产废水[J].给水排水,2005,8(31):62-64.
论文作者:林骏1 江刚2蔡靖1
论文发表刊物:《科技新时代》2018年6期
论文发表时间:2018/8/9
标签：污泥论文; 污水论文; 废水论文; 工艺论文; 生物论文; 填料论文; 物质论文; 《科技新时代》2018年6期论文;