山西某肉類加工廠主營畜禽屠宰加工和熟肉生產(chǎn)加工業(yè)務(wù)，廢水主要來自豬、雞、鴨等畜禽屠宰車間、分割肉加工車間、肉制品加工車間和圈舍等。廢水中主要含有血液、油脂、碎肉、畜毛和糞便等污染物，屬高濃度有機廢水。該廢水呈褐紅色，具有較濃的腥臭味。廢水排放量為2 000 m3/d。設(shè)計出水水質(zhì)要求同時達(dá)到《肉類加工工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 的一級排放標(biāo)準(zhǔn)及《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》 的一級排放標(biāo)準(zhǔn)，處理難度較大。
設(shè)計進、出水水質(zhì)見表1。
表1 設(shè)計進、出水水質(zhì)
Tab．1 Design influent and effluent quality
2 工藝設(shè)計及主要構(gòu)筑物
廢水處理工藝流程(liú chéng)見圖1。
圖1 廢水處理(chǔ lǐ)工藝流程
Fig．1 Flow chart of wastewater treatment process
首先通過隔油沉淀池來收集、清除廢水中的油脂，這樣不僅可以降低進水負(fù)荷，確保達(dá)標(biāo)排放，還可以產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟效益。鑒于屠宰車間水質(zhì)水量變化大，為保證生物處理設(shè)施進水水質(zhì)水量均衡，設(shè)置了均衡調(diào)節(jié)池，采用預(yù)曝氣使廢水中微小顆粒物質(zhì)相互碰撞、粘結(jié)，產(chǎn)生絮凝作用，有利于沉淀分離，同時可將廢水中H2 S等有害氣體吹脫。氣浮法能有效地去除廢水中呈乳化狀態(tài)的油，同時去除由油類物質(zhì)引起的COD。采用計量泵投加PAC 與PAM，以提高氣浮效果。為提高廢水的BOD5/COD值而設(shè)置了水解酸化池，其作用在于使結(jié)構(gòu)復(fù)雜的不溶性或溶合性的高分子有機物經(jīng)過水解和產(chǎn)酸，轉(zhuǎn)化為簡單的低分子有機物，改善廢水的可生化性，并提高生化系統(tǒng)的耐沖擊負(fù)荷能力。
生化系統(tǒng)采用A2/O + MBR 組合工藝。A2/O工藝去除氨氮的效果已經(jīng)得到廣泛認(rèn)可，具有去除率高、運行穩(wěn)定、成本低的特點。MBR 集膜的高效（指效能高的）分離和生物降解于一體，是將污水生物處理技術(shù)與膜分離技術(shù)相結(jié)合的新型污水處理工藝。采用膜組件代替?zhèn)鹘y(tǒng)活性污泥工藝中的二沉池，可進行高效固液分離，克服了傳統(tǒng)工藝中出水水質(zhì)欠穩(wěn)定、污泥易膨脹等不足。生物反應(yīng)器內(nèi)保持較高的污泥濃度，硝化能力強，感染物去除率高，部分混合液回流至缺氧(hypoxia)(Oxygen)池進行反硝化去除氨氮。MBR 池出水進入消毒池進行消毒后，可達(dá)標(biāo)排放。
主要構(gòu)筑物尺寸及設(shè)計參數(shù)見表2。中空纖維膜紡絲機外形像纖維狀，具有自支撐作用的膜。它是非對稱膜的一種，其致密層可位于纖維的外表面／如反滲透膜，也可位于纖維的內(nèi)表面(如微濾膜和超濾膜)。對氣體分離膜來說，致密層位于內(nèi)表面或外表面均可。
表2 主要構(gòu)筑物及設(shè)計參數(shù)
Tab．2 Sizes and design parameters of structures
3 運行效果及分析
3. 1 運行過程分析(Analyse)
①水解酸化
水解酸化單元采用缺氧狀態(tài)運行，溶解氧控制在0．2 ～ 0．5 mg/L。膜生物反應(yīng)器在污水處理，水資源再利用領(lǐng)域，MBR又稱膜生物反應(yīng)器（Membrane Bio-Reactor ）,是一種由膜分離單元與生物處理單元相結(jié)合的新型水處理技術(shù)。池內(nèi)設(shè)有高效組合填料。
監(jiān)測結(jié)果表明，水力停留時間過長會使出水VFA 濃度升高，對后續(xù)處理不利，而且酸化時間＞9 h 時，水解速度開始變緩。因此，從經(jīng)濟性考慮，水解酸化過程中水力停留時間宜控制在9 h 內(nèi); 另外，適當(dāng)增加污泥濃度有助于COD 的篩除，但污泥濃度不能太高，最佳MLSS 以6．5 g/L為宜。
②厭氧池
為強化傳質(zhì)效果，采用攪拌方式方法。由于污泥量大，沼氣上升產(chǎn)生的推動力不足，而利用水泵打回流的方式攪拌容易吸入空氣，造成DO 值升高，破壞(vandalism)厭氧(Oxygen)微生物的生存環(huán)境，所以在池內(nèi)設(shè)置潛水?dāng)嚢铏C。
控制池內(nèi)氧(Oxygen)化還原電位 值＜-250 mV。
③缺氧池
缺氧(Oxygen)池內(nèi)設(shè)軟性組合填料，安裝間距為150 mm× 150 mm，填料支架為槽鋼，采用螺紋鋼制作，安裝高度距底部1．2 m，上部距液面0．3 m。池內(nèi)設(shè)潛水?dāng)嚢铏C。由于MBR 池內(nèi)混合液回流帶來硝態(tài)氮，需控制池內(nèi)ORP 值＜-100 mV。
④ MBR 池
MBR 工藝采用平板膜組件。膜組件在蠕動泵抽吸作用下間歇出水，膜單元的曝氣裝置置于膜片下方。MBR 池內(nèi)安裝穿孔曝氣管，采用鼓風(fēng)機曝氣，設(shè)置變頻器實現(xiàn)曝氣量的實時調(diào)整。平板膜組件在安裝過程中將加藥管路與抽吸管連接，定期進行在線藥洗即可滿足正常使用的要求。另外，間歇式抽停方式可有效減緩膜污染，由PLC 自動控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)。當(dāng)抽停時間分別為12、4 min 時，系統(tǒng)能保持膜過濾性能的穩(wěn)定。
3. 2 運行效果
調(diào)試運行結(jié)束后，出水水質(zhì)基本穩(wěn)定（解釋:穩(wěn)固安定；沒有變動)，各項污染物指標(biāo)均達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，具體處理效果見表3 。膜生物反應(yīng)器膜分離技術(shù)與生物處理技術(shù)有機結(jié)合之新型態(tài)廢水處理系統(tǒng)。以膜組件取代傳統(tǒng)生物處理技術(shù)末端二沉池，在生物反應(yīng)器中保持高活性污泥濃度，提高生物處理有機負(fù)荷，從而減少污水處理設(shè)施占地面積，并通過保持低污泥負(fù)荷減少剩余污泥量。主要利用沉浸于好氧生物池內(nèi)之膜分離設(shè)備截留槽內(nèi)的活性污泥與大分子有機物。膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)內(nèi)活性污泥（MLSS）濃度可提升至8000~10,000mg/L，甚至更高；污泥齡(SRT)可延長至30天以上。
表3 各單元的處理效果
Tab．3 Tre自動取款機ent effects of each unit mg?L-1
由表3 可見，總排污口平均出水CO
D、BOD5、S
S、氨氮、動植物油分別低于
30、10、20、5、10 mg/L，優(yōu)于設(shè)計指標(biāo)，同時達(dá)到《肉類加工工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 一級標(biāo)準(zhǔn)及《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》 一級標(biāo)準(zhǔn)。
4 經(jīng)濟(jīng jì)分析
本工程總投資（意義：是未來收益的累積）為678．46 萬元，其中設(shè)備費用為479．98 萬元，土建費用為110．75 萬元，其他費用 為87．73 萬元。工程總裝機功率為255．18 kW，總運行功率為145．3 kW。電價按0．6 元/ 計，則電費為1．02 元/m3 ; 人員編制為6 人，平均工資為2 000 元/，則人工費為0．2 元/m3。藥劑費約為0．62 元/m3。運行費用合計1．84 元/m3 。
本工程運行后，出水水質(zhì)良好且穩(wěn)定，可以直接回用。工程運行后每年COD 減排量約2 467 t，BOD5減排量約1 237 t，SS 減排量約1 235 t，氨氮減排量約76 t，動植物油減排量約69 t，大大減輕了水體感染，為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了堅實保障。具體參見
5 結(jié)論
采用水解酸化-A2/O-MBR 工藝處理(chǔ lǐ)肉類加工廢水，處理規(guī)模為2 000 m3/d。工程運行結(jié)果表明，該工藝處理效率高，最終出水CO
D、BOD5、S
S、氨氮、動植物油分別低于
30、10、20、5、10 mg/L，同時達(dá)到《肉類加工工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 一級標(biāo)準(zhǔn)和《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》 一級標(biāo)準(zhǔn)，處理后的水質(zhì)良好且穩(wěn)定，可以直接回用。該工藝自動化程度高，操作簡單，管理方便，并適合在北方地區(qū)的冬季正常運行。
