HABR+两级A/O屠宰废水处理工艺设计*

李正，金汉，吴春山,3，汪清环

（1.福建师范大学环境科学与工程学院，福建 福州 350007；2.福建鑫通泰环保工程有限公司，福建 福州 350007；3.福建师范大学环境科学研究所；福建 福州 350007）

1 前言

屠宰废水主要来自于围栏清洗、淋洗、屠宰、烫毛等工序，其中含有大量的油脂、皮毛、猪肉残渣和血水等，该类废水中有机氮、有机物、悬浮物等含量高，若不经处理直接外排，会造成水体污染。

对高氨氮废水处理时，单一物理法、化学法、生物法无法有效处理且费用高，处理效果难达标的问题一直存在。越来越多的研究者将目光放在了组合工艺上，一般是厌氧处理搭配后续好氧处理的组合方式。在查阅资料、结合各类工艺适用性、屠宰废水水质特征分析后，决定对福州市某定点屠宰厂的屠宰废水处理站采用HABR+两级A/O的工艺，设计一套系统运行稳定，处理效果好，操作维护简单，运行费用低的屠宰废水新工艺，确保其废水处理后达到GB 13457—1992《肉类加工工业水污染物排放标准》排放限值中表3规定的三级标准，其中氨氮≤45 mg/L、TP≤8 mg/L。

2 设计水量与水质

福州市某定点屠宰厂，日设计屠宰生猪500头、牛50头、羊150头，配套废水处理站处理规模为500 m3/d。结合环评的污染源强分析结论，屠宰场宰杀废水污染物指标：pH 6.2～6.9、SS 400～2800 mg/L、CODCr 600～4200 mg/L、BOD5 300～2000 mg/L、TN 80～360 mg/L[1]。同时，环评审批要求项目外排废水要符合GB 13457—1992《肉类加工工业水污染物排放标准》表3的三级排放标准。项目的设计进水、出水水质指标具体见表1。

表1 设计的进水、出水水质指标单位：mg/L

3 工艺流程及单元设计

3.1 工艺流程

屠宰废水的特点是高油脂、高悬浮物和高血红蛋白，前两者通过物化工艺一般可有效处理，而血红蛋白既可表现为高COD，也能表征为高有机氮。为了稳定、有效地去碳脱氮，项目采用了HABR+两级A/O的生化组合工艺。傅晓慧[2]在对比ABR和HABR处理含高浓度有机物和颗粒物废水性能时发现，安装多面空心球填料的反应器（HABR）运行效果最好。同时，HABR的厌氧条件可以使血红蛋白的有机氮实现较彻底的氨化反应，为后续硝化反硝化的脱氮奠定良好基础。吴春山等[3]采用多级 A/O工艺处理屠宰废水，其COD和氨氮的去除率分别达到97.6%和94.1%。在两级A/O池前设置HABR池，降解转化屠宰废水中非溶解性有机物，并截留处理其中大量的颗粒物，进一步提高废水可生化性，有利于后续两级A/O对NH4+-N、TP的去除。图1为项目的废水处理工艺流程图。

3.2 单元设计

3.2.1 主要构筑物

根据处理工艺流程，废水处理站设置了格栅渠、隔渣池、弧形格栅渠、隔油池、调节池、HABR池、两级A/O池、两级二沉池、污泥浓缩池、设备间等构（建）筑物，相应的设计参数见表2。

表2 主要处理构（建）筑物

3.2.2 主要设备

废水处理站配套的主要设备见表3。

3.2.3 总平面与高程设计

基于节约用地的限制，废水处理站主体构筑物（HABR+两级A/O+二沉池）采用合建式，在留有基本的检修通道下，处理站总占地面积550 m2，总平面图布置紧凑。图2为废水处理站总平面图。

废水处理过程的高程设计采用一次提升，即废水由厂内收集管网汇集在调节池，经池内潜污泵提升进入HABR，后续利用构筑物间水位高差，重力流完成处理过程，直至最终达标外排。图3为项目设计的高程图。

4 工程投资与运行成本

4.1 工程投资

本工程总投资估算为181.8万元，即3636 元/m3废水。其中土建费用96万元，设备费用68万元，安装费用6.8万元，设计、调试、检测验收费用11万元。

4.2 运行成本

项目日常运行成本由药剂费、水费、电费、人员工资构成，其中药剂费0.25元/m3（PAC、PAM）、水费0.02元/m3、电费0.44元/m3、人员工资0.3元/m3，总运行成本1.0元/m3。

5 结论

屠宰废水包含了大量血水，其蛋白组分需较彻底地完成氨化形成溶解性有机物与氨，方可在好氧生化中有效降解。利用HABR池对废水中非溶解性有机物、大分子有机物进行厌氧分解、转化，变成小分子、可溶性物质，提高A/O的碳化（有机质氧化）和脱氮（硝化与反硝化）效率。项目的“HABR+两级A/O”处理工艺，充分利用废水碳源，无需外加源碳即可实现稳定良好的脱氮效果，降低了设施占地、工程投资与运行成本。废水处理站的总占地550 m2，工程投资3636元/m3废水，运行费用1.01元/m3，在行业的同等规模中很具优势。