申请日2015.06.04
公开(公告)日2015.10.07
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明属于水处理技术领域，特别是涉及一种适于北方低温畜禽宰杀废水处理的模块化集成系统及方法。具体采用包括以下模块：用于截留畜禽废水中大块的污染物的预处理模块，用于调节和生物水解的一级物化模块、二级生化模块和三级深度处理模块;所述的二级生化模块包括厌氧子模块和好氧子模块，所述的厌氧子模块和好氧子模块两者串联布置;所述的三级深度处理模块包括微絮凝、滤布滤池和紫外线消毒子模块。
摘要附图
权利要求书
1.适于北方低温畜禽宰杀废水处理的模块化集成系统，其特征是：具体采用包括以 下模块：用于截留畜禽废水中大块的污染物的预处理模块，用于调节和生物水解的 一级物化模块、二级生化模块和三级深度处理模块;所述的二级生化模块包括厌氧 子模块和好氧子模块，所述的厌氧子模块和好氧子模块两者串联布置;所述的三级 深度处理模块包括微絮凝、滤布滤池和紫外线消毒子模块。
2.根据权利要求1所述的适于北方低温畜禽宰杀废水处理的模块化集成系统，其特 征是：所述的预处理模块具体是滚筒式自清洗过滤器。
3.根据权利要求1所述的适于北方低温畜禽宰杀废水处理的模块化集成系统，其特 征是：所述的一级物化模块的调节单元和水解单元并集成于同一反应器内，所述的 调节单元具体采用一个调节池，所述的水解单元采用生物酶水解方法。
4.根据权利要求1所述的基于感应加热局部热处理的大型工件修复优化方法，其特 征是：所述的二级生化模块的厌氧子模块包括厌氧序批式反应器(ASBR)、折板厌 氧反应器(ABR);好氧子模块包括压力式生物接触氧化反应器、膜生物反应器MBR。
5.一种采用权利要求1所述适于北方低温畜禽宰杀废水处理的模块化集成系统的工 艺方法，其特征是：
采用如下程序运行：
程序1：当进水水温<12℃时，二级生化模块运行【ABR-压力生物接触氧化反应器】， 三级深度处理模块运行【微絮凝-滤布滤池-紫外线消毒】，ABR运行参数：COD容 积负荷1.6～2.0kg/(m3·d)、上升流速us=0.1～0.8m/h，压力生物接触氧化运行参数： 压力范围0.08～0.4MPa、填料COD容积负荷5.5～8.5kg/(m3·d)、HRT=10～12h，微 絮凝投药剂PAC和粉末活性炭;
程序2：当进水c(COD)>1000mg/L，且B/C<0.4时，二级生化模块运行【ASBR- 压力生物接触氧化反应器】，三级深度处理模块运行【滤布滤池-紫外线消毒】，ASBR 运行参数：tf/tr(进水时间/反应时间)=1∶4、pH=7.0～8.2，压力生物接触氧化运行参 数：压力范围0.08～0.4MPa、填料COD容积负荷8.5～12.8kg/(m3·d)、HRT=10～12h;
程序3：当进水c(NH3-N)≥150mg/L，或NH3-N/TN≤60%时，二级生化模块运行 【ASBR-MBR(A/O)】，三级深度处理模块运行【紫外线消毒】，ASBR运行参数： tf/tr(进水时间/反应时间比)=1∶5、pH=7.5～8.5，MBR(A/O)运行参数：Ta/To(缺氧 时间/好氧时间)=1∶4、水温12～35℃、好氧MLSS=0.32～2.8g/L、污泥负荷0.60～1.80 kg/(kg.d);
程序4：当进水C/N<3时，二级生化模块运行【ABR-生物接触氧化反应器(常压 运行)】，三级深度处理模块运行【滤布滤池-紫外线消毒】，ABR运行参数：COD 容积负荷1.6～2.2kg/(m3·d)、上升流速us=0.5～2.0m/h，生物接触氧化反应器运行 参数：填料COD容积负荷5.5～12.8kg/(m3·d)、HRT=6～12h;
程序5：当进水c(TP)≥25mg/L时，二级生化模块运行【ASBR-生物接触氧化反应 器(常压运行)】，三级深度处理模块运行【微絮凝-滤布滤池-紫外线消毒】，ASBR运 行参数：tf/tr(进水时间/反应时间)=1∶4、pH=7.0～8.2，生物接触氧化反应器运行参 数：填料COD容积负荷5.5～12.8kg/(m3·d)、HRT=6～12h，微絮凝投药剂PAC和 粉末活性炭。
6.根据权利要求5所述的采用适于北方低温畜禽宰杀废水处理的模块化集成系统的 工艺方法，其特征是：所述的控制指标不满足程序1至程序5的限制条件下系统按 照如下程序运行：二级生化模块运行【ASBR-生物接触氧化反应器(常压运行)】， 三级深度处理模块运行【滤布滤池-紫外线消毒】，ASBR运行参数：tf/tr(进水时间 /反应时间)=1∶4、pH=7.0～8.2，生物接触氧化反应器运行参数：填料COD容积负荷 5.5～12.8kg/(m3·d)、HRT=6～12h。
7.根据权利要求5所述的采用适于北方低温畜禽宰杀废水处理的模块化集成系统的 工艺方法，其特征是：所述的预处理模块和一级物化模块在任何水质条件下均需运 行。
说明书
适于北方低温畜禽宰杀废水处理的模块化集成系统及方法
技术领域
本发明属于水处理技术领域，特别是涉及一种适于北方低温畜禽宰杀废水 处理的模块化集成系统及方法。
背景技术
屠宰业是我国出口创汇和保障供给的支柱产业之一，禽类屠宰废水是典型 的水质特点：高有机物浓度、高氨氮浓度、高悬浮物浓度，是我国最大的有机 污染源之一，直接排放将对环境造成极大危害。
屠宰业污水排量大且波动性强，据统计，屠宰100只鸡排放废水1.0-1.5m3， 屠宰100只鸭排放废水2.0-3.0m3，屠宰100只鹅排放废水2.0-3.0m3。
屠宰废水是一种典型的高浓度有机废水，所含污染物主要为呈溶解、胶体 和悬浮等物理形态的有机物质，其污染指标主要有pH，BOD，COD，SS等， 此外还有总氮、有机氮、氨氮、硝态氮、总固体、总磷、硫酸根、硫化物和总 碱度等。一般屠宰废水具有以下特点：
(1)畜禽废水一般呈红褐色，有难闻的腥臭味，其中含有大量的血污、油脂 质、毛、肉屑、骨屑、内脏杂物、未消化的食物、粪便等污物，固体悬浮物含 量高，可达1200mg/L。
(2)畜禽废水有机物含量高，有机污染物含量高，COD一般在800～2200 mg/L。BOD/COD大于0.5，废水可生化性较好。畜禽废水中的营养物主要是氮、 磷，其中氮主要以有机物或铵盐形式存在，而磷主要以磷酸盐的形式存在。
目前对该类废水的治理，均采用以生物法为主的处理工艺，包括好氧、厌 氧、兼氧等处理系统。预处理工艺，设置捞毛机、格栅、隔油池、调节池或沉 淀池等，降低进入生物处理构筑物的悬浮物和油脂含量，确保构筑物正常运行。
发明内容
本发明为了克服现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种适于北方 低温畜禽宰杀废水处理的模块化集成工艺方法，针对小型畜禽屠宰企业生产过 程中产生的废水在北方低温条件下难处理的问题，进行工艺集成与参数化设计， 实现工艺模块化、智能化、集成化。
本发明所采用的技术解决方案是适于北方低温畜禽宰杀废水处理的模块化集 成系统，具体采用包括以下模块：用于截留畜禽废水中大块的污染物的预处理 模块，用于调节和生物水解的一级物化模块、二级生化模块和三级深度处理模 块;所述的二级生化模块包括厌氧子模块和好氧子模块，所述的厌氧子模块和 好氧子模块两者串联布置;所述的三级深度处理模块包括微絮凝、滤布滤池和 紫外线消毒子模块。
所述的预处理模块具体是滚筒式自清洗过滤器。
所述的一级物化模块的调节单元和水解单元并集成于同一反应器内，所述的 调节单元具体采用一个调节池，所述的水解单元采用生物酶水解方法。
所述的二级生化模块的厌氧子模块包括厌氧序批式反应器(ASBR)、折板厌 氧反应器(ABR);好氧子模块包括压力式生物接触氧化反应器、膜生物反应器 MBR。
一种采用适于北方低温畜禽宰杀废水处理的模块化集成系统的工艺方法，
采用如下程序运行：
程序1：当进水水温<12℃时，二级生化模块运行【ABR-压力生物接触氧化反 应器】，三级深度处理模块运行【微絮凝-滤布滤池-紫外线消毒】，ABR运行参 数：COD容积负荷1.6～2.0kg/(m3·d)、上升流速us=0.1～0.8m/h，压力生物接触 氧化运行参数：压力范围0.08～0.4MPa、填料COD容积负荷5.5～8.5kg/(m3·d)、 HRT=10～12h，微絮凝投药剂PAC和粉末活性炭;
程序2：当进水c(COD)>1000mg/L，且B/C<0.4时，二级生化模块运行【ASBR- 压力生物接触氧化反应器】，三级深度处理模块运行【滤布滤池-紫外线消毒】， ASBR运行参数：tf/tr(进水时间/反应时间)=1∶4、pH=7.0～8.2，压力生物接触氧 化运行参数：压力范围0.08～0.4MPa、填料COD容积负荷8.5～12.8kg/(m3·d)、 HRT=10～12h：
程序3：当进水c(NH3-N)≥150mg/L，或NH3-N/TN≤60%时，二级生化模块运 行【ASBR-MBR(A/O)】，三级深度处理模块运行【紫外线消毒】，ASBR运行 参数：tf/tr(进水时间/反应时间比)=1∶5、pH=7.5～8.5，MBR(A/O)运行参数： Ta/To(缺氧时间/好氧时间)=1∶4、水温12～35℃、好氧MLSS=0.32～2.8g/L、污 泥负荷0.60～1.80kg/(kg·d);
程序4：当进水C/N<3时，二级生化模块运行【ABR-生物接触氧化反应器(常 压运行)】，三级深度处理模块运行【滤布滤池-紫外线消毒】，ABR运行参数： COD容积负荷1.6～2.2kg/(m3·d)、上升流速Us=0.5～2.0m/h，生物接触氧化反应 器运行参数：填料COD容积负荷5.5～12.8kg/(m3·d)、HRT=6～12h;
程序5：当进水c(TP)≥25mg/L时，二级生化模块运行【ASBR-生物接触氧化反 应器(常压运行)】，三级深度处理模块运行【微絮凝-滤布滤池-紫外线消毒】， ASBR运行参数：tf/tr(进水时间/反应时间)=1∶4、pH=7.0～8.2，生物接触氧化反 应器运行参数：填料COD容积负荷5.5～12.8kg/(m3·d)、HRT=6～12h，微絮凝 投药剂PAC和粉末活性炭。
所述的控制指标不满足程序1至程序5的限制条件下系统按照如下程序运 行：二级生化模块运行【ASBR-生物接触氧化反应器(常压运行)】，三级深度 处理模块运行【滤布滤池-紫外线消毒】，ASBR运行参数：tf/tr(进水时间/反应 时间)=1∶4、pH=7.0～8.2，生物接触氧化反应器运行参数：填料COD容积负荷 5.5～12.8kg/(m3·d)、HRT=6～12h。
所述的预处理模块和一级物化模块在任何水质条件下均需运行。
各程序主要适用情况及出水限值见下表。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：
1、适于浓度高、成分复杂且波动大的小、快、散畜禽废水处理;
2、工艺组合集成化、智能化、模块化程度高，有利于技术转化为集成设备， 节省空间;
3、工艺成熟可靠，能够同时处理油、氮、磷，稳定达标，出水可再生利用;
4、工艺流程简洁流畅、操作方便，有广泛的推广价值;
5、耐冲击负荷、运行管理简便、运行费用低。
6、所采用的ABR全称厌氧折流板反应器，由于在反应器中垂直安装了一 系列的折流板，被处理的废水在反应器内沿折流板作上下流动，因此增加了水 流在反应器内的总流经长度，从而使反应器能够适应较低的进水水温。压力生 物接触氧化反应器提高反应器内的压力，加快了氧的转移速率，适于低温条件 运行。