基于不同排放标准的水产品加工废水生物处理工艺研究

摘要

2015年国务院印发的《水污染防治行动计划》要求专项整治包括食品加工制造业在内的十大重点行业，而水产品加工业作为食品加工制造业的组成之一，其污染物排放标准将会更加严格。因此，本论文基于《水产品加工业水污染物排放标准》（征求意见稿）和《污水排入城镇下水道水质标准》(GB/T31962-2015)两个标准，针对企业直接排放或间接排放两种行为选取了该行业应用范围较广的水解酸化+活性污泥法工艺、缺氧+生物接触氧化工艺和A2O工艺三种工艺，研究不同工艺在最佳运行工况下的运行效果，最后参考水产品加工企业的处理规模，对工艺进行经济可行性分析，目的为现有企业技术升级改造、新建企业选取合适的处理工艺提供可行性的建议，主要结论如下:
　　1)选用三种不同的生物处理工艺处理后的废水间接排放均可以满足《污水排入城镇下水道水质标准》(GB/T31962-2015)的标准限值要求。其中水解酸化+活性污泥系统的最佳工况即进水流量为8.0L/h(反应器总停留时间为18h)、污泥回流比为300％、好氧池DO为4.0mg/L。该工况下系统对CODCr、NH3-N、TN、TP的处理效果一般。对于选用水解酸化+活性污泥法工艺的现有水产品加工企业，其污水处理站处理后的废水可以直接排入市政污水管网，进入城镇污水处理厂处理;若该类企业选择直接将废水排入环境，则需对污水处理站处理工艺采取一定的改造措施，比如说增强生物处理效能，在反应池中填充利于微生物生存的填料或是将原水解酸化池改造为厌氧池，将传统的活性污泥法改造为A/O工艺，从而提高生物反应效率和出水水质。
　　2)缺氧+生物接触氧化改造工艺保持HRT为21h、IR为300％、接触氧化池DO浓度4～5mg/L的最佳工况下稳定运行20d，系统出水水质能够基本满足参考标准《水产品加工业水污染物排放标准》（征求意见稿）中现有企业直接排放限值的要求，但系统总体除磷效果不佳。因此，采用生物接触氧化法的企业若想在不增添额外基础设施建设费用的基础上，将污水处理站处理后的废水直接排入自然环境，则需通过投加混凝剂的化学办法来提高磷的去除效率。建议采用1g助凝剂CPAM搭配50g混凝剂PAC或30g的PFS的化学除磷工艺进一步除磷，药剂成本约分别增加0.125元/t、0.085元/t。以烟台绿美食品有限公司污水处理站的处理规模2000m3/d为例，缺氧+生物接触氧化工艺改造成本增加约0.3元/t，在企业的承受范围内，因此系统出水稳定、水质较好、改造成本较低的优点，使企业能够在最经济可行的前提下提高出水水质，达到环保更高标准的要求。
　　3)A2/O工艺在内回流比IR为200％，污泥回流比为80％，污泥龄为20d的最佳工况下稳定运行20d，对CODCr、NH3-N、TN、TP的去除率为93.6％、95％、85.3％、89％左右，出水水质能够基本满足参考标准《水产品加工业水污染物排放标准》（征求意见稿）中新建企业直接排放限值的要求，系统抗冲击能力和稳定性较强，运行成本约0.8元/吨，优于青岛正进集团。A2/O工艺系统具有运行稳定、抗冲击负荷能力强、脱氮除磷效果好、出水水质优、处理成本经济合理的优点，无论是城镇污水管网发达的地区还是污水管路不发达、废水经污水处理站净化处理后直接排入环境的偏远地区，其投入运行都是经济可行的。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 水产品加工废水概况

1．1．1 行业概况与排放特征

1．1．2 污染物排放标准

1．1．3 废水生物处理工艺现状

1．2 课题研究目的意义及主要内容

1．2．1 研究目的及意义

1．2．2 研究内容

第2章 试验条件

2．1 试验水质条件

2．2 试验污泥

2．3 试验主要分析方法

2．4 试验所用仪器与规格

第3章 水解酸化+活性污泥工艺研究

3．1 试验理论与方案

3．2 试验装置与工艺

3．3 运行条件

3．4 系统处理效果分析

3．5 系统经济性分析

3．5．1 工程建设投资费用分析

3．5．2 运行维护费用分析

3．6 本章小结

第4章 缺氧+生物接触氧化改造工艺研究

4．1 试验理论与方案

4．2 试验装置与工艺流程

4．3 试验启动

4．3．1 填料选择

4．3．2 填料挂膜

4．4 试验研究

4．4．1 最优污泥回流比的确定

4．4．2 最优DO的确定

4．4．3 最优HRT的确定

4．4．4 正交实验方案及结果分析

4．5 系统最优工况下处理效果

4．5．1 CODCr去除效果

4．5．2 NH3-N去除效果

4．5．3 TN去除效果

4．5．4 TP去除效果

4．6 系统经济性分析

4．7 本章小结

第5章 A2／O工艺研究

5．1 试验理论与方案

5．2 试验装置与工艺流程

5．3 试验研究

5．3．1 最优内回流比确定

5．3．2 最优污泥回流比确定

5．3．3 最优污泥龄的确定

5．4 系统最优工况下处理效果

5．4．1 CODCr去除效果

5．4．2 NH3-N去除效果

5．4．3 TN去除效果

5．4．4 TP去除效果

5．5 系统经济性分析

5．5．1 系统工程建造费用分析

5．5．2 系统运行管理费用分析

5．6 本章小结

第6章 结论与建议

6．1 结论

6．2 建议

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作

致谢