隨著我國鐵路的高速發(fā)展，鐵路物流由傳統倉儲、轉運方式趨于多樣化、外延化發(fā)展，如某國際物流中心開拓、嘗試“境外深海捕撈+海產品冷鏈精加工+出口歐盟”的新型物流模式。在海產品冷鏈精加工過程中，所產生的生產污水有別于傳統鐵路行業(yè)污水，污水性質發(fā)生了很大變化。通過對該項目海產品加工生產污水處理站“設計—施工—系統聯調聯試”全過程系列工作，對其污水特點及性質進行了探討分析，針對性地采取以“氣浮+ICER生化”為核心的污水處理工藝，以確保尾水達到環(huán)評批復的《污水綜合排放標準》(GB8978—1996)[1]二級標準要求。
一、污水處理工藝方案設計
1.1 污水性質與特點
海產品冷鏈加工是將深海魚類解凍之后再進行去頭、去尾、去內臟、去骨處理，清洗干凈或切片速凍或腌制為成品。加工過程所產生的污水含有脂肪、水溶性蛋白、無機鹽、細小魚皮及大量微細魚糜等物質，其污水具有以下性質和特點：有機污染嚴重，化學需氧量(COD)、氨氮(NH3-N)、總氮(TN)及總磷(TP)嚴重超標，但可生化性好，是典型的高碳氮比(C/N)比有機污水；懸浮物(SS)少但水溫低，加工車間排水出水水溫一般穩(wěn)定在8~10℃，是典型的低溫低濁生產污水；污水中含鹽量高，遠高于微生物得以生存繁殖“水中含鹽量不得超過0.3%”的耐鹽環(huán)境指標，主要污染物指標檢測數據如表1所示。
1.2 處理工藝設計
在污水處理站設計之初，對大連、秦皇島、煙臺及榮成等地海產品加工企業(yè)的污水處理工藝及實際運行狀況進行了調研，主要采用“物化法+生化法”組合污水處理工藝，生化法尤以缺氧-好氧活性污泥法(Anoxic/Oxic，A/O)或厭氧-缺氧-好氧活性污泥法(Anaerobic-Anoxic-Oxic，A2-O)污水處理工藝居多。在調研過程中發(fā)現一個共性問題，即A-O法或A2-O法生物反應池中的活性污泥濃度均比較低。經過反復研究后認為造成其活性污泥濃度低的主要原因在于：一是污水水溫低，活性污泥增殖緩慢；二是A-O法或A2-O法工藝的水流狀態(tài)均為“空間推流式”，使活性污泥流失嚴重，在池內的水力停留時間短。
因此，根據海產品加工生產污水的性質和特點，對污水處理工藝進行了針對性改進，采用了“時間推流式”間歇循環(huán)延時曝氣活性污泥法(IntermittentCycleExtendedReactorActivatedSludgeProcess，ICER)工藝，間歇式排水的方式有效避免了活性污泥的流失，延長了活性污泥在反應池內的水力停留時間，具體污水處理工藝流程設計如圖1所示。
1.2.1 物化法處理工藝
污水經粗格柵去除魚皮、魚骨等大雜質，轉鼓細格柵清除魚鱗、魚糜等細小雜質后，進入調節(jié)隔油池，經調節(jié)水量、均和水質、去除漂浮油脂后，由污水泵提升至溶氣氣浮設備；污水與堿式氯化鋁(PAC)、聚丙烯酰胺(PAM)充分混合并形成絮凝體礬花后，實現了乳化油脂的分離。
1.2.2 生化法處理工藝
海產品加工污水所含的有機物成分比較復雜，特別是含有一些好氧微生物不能降解或難以降解的有機物質。污水進入厭氧池之后，在厭氧菌胞外酶的作用下，通過水解酸化作用將這些復雜的有機物分解成簡單的有機物，如蛋白質轉化成氨基酸、脂類轉化成脂肪酸和甘油等。厭氧工藝作為提高污水可生化性預處理工藝，為后續(xù)好氧處理工藝提供基礎條件。
ICER是在序列間歇式活性污泥法(SequencingBatchReactorActivatedSludgeProcess，SBR)的基礎上發(fā)展起來的，即在SBR池內進水端增加了生物選擇器及活性污泥回流系統，ICER生物反應池采用連續(xù)進水(沉淀期、排水期、靜置期仍連續(xù)進水)、間歇排水的方式，通過可編程邏輯控制器(ProgrammableLogicController，PLC)時間控制器實現曝氣、沉淀、潷水、靜置4個階段全自動周期循環(huán)運行。曝氣階段有機污染物被微生物氧化分解，同時將污水中的NH3-N通過微生物硝化作用轉化為NO3-N；沉淀、潷水、靜置階段停止曝氣，微生物利用水中剩余的溶解氧(DissolvedOxygen，DO)進行氧化分解，反應池逐漸由好氧狀態(tài)向缺氧、厭氧狀態(tài)轉化，兼性微生物周而復始地在好氧、缺氧、厭氧周期性變化之中，從而達到對污染物的去除作用，同時實現了脫氮、除磷。
二、污水處理系統聯調聯試及工藝完善
該項目于2019年5月1日起開始進行污水處理系統的聯調聯試，截至2019年9月30日順利完成并通過環(huán)保驗收，歷時4個月。在調試過程中，及時發(fā)現原設計考慮不足的問題，并通過聯調聯試針對性地進行了技術調整與修正，具體措施如下。
2.1 提溫降鹽
在設計階段，對高鹽、低溫低濁污水的認識程度不足，僅對生產污水進行了專項處理，但在生產車間試生產期間，發(fā)現高鹽、低溫低濁的程度超出了設計預想。海產品均來自于深海捕撈的冰鮮海魚，在加工之前均需自來水浸泡解凍，“冰+水”的直接排出造成了車間污水的水溫低。此外，海魚解凍的海水及腌制工藝排放的污水直接導致了污水含鹽量超標。針對這些問題，采取了將物流園區(qū)生活污水、淋浴廢水一起引入海產品加工污水中的辦法，有效提高了污水溫度(約提高3~6℃)，稀釋了加工污水中的鹽度，保證其綜合污水的含鹽量低于0.3%，以利于生化處理。提溫降鹽試驗曲線如圖2、圖3所示。
2.2 確定混凝劑投放量
海產品加工污水是典型的低溫低濁污水，雖然引入了其他生活污水提高了水溫，但低濁度依然影響溶氣氣浮混凝效果，礬花呈輕絮狀短瘦晶體且易碎，絮體比重近似于水比重而懸浮水中，不利于溶氣氣浮分離去除。為此，進行了混凝劑投藥專項試驗，通過藥劑適應性試驗，首先確定混凝劑采用PAC、絮凝劑采用PAM;隨后進行投藥量試驗，分別按照420mg/L和25mg/L向原污水投加PAC和PAM時，COD的去除率最大達到59%;調節(jié)原污水懸浮物(SS)濃度至200mg/L時，分別按照230mg/L和25mg/L投加PAC和PAM時，COD的去除率最大達到89%。混凝劑投藥試驗曲線如圖4所示。
2.3 活性污泥培養(yǎng)馴化
物化工藝調試完成后，確保了生化系統的進水鹽度低于0.3%、COD不高于2500mg/L。活性污泥取自于某城市污水廠(A2/O工藝)二沉池的新鮮污泥，先期投放于ICER生物反應池內，經過“微量疊加—循序漸進”的方式注入海產品加工污水，歷時2個月，ICER生物反應池的活性污泥呈現出黃褐色，污泥活性及沉降性能良好，并且保持活性污泥濃度在7500mg/L左右;然后，再將ICER生物反應池的剩余污泥投入厭氧反應池，歷時1個月，厭氧污泥形成并穩(wěn)定運行；隨后，按照“設計工況”開始正常運轉。運行狀態(tài)良好，出水穩(wěn)定達到了環(huán)評批復的《污水綜合排放標準》(GB8978—1996)二級標準，各指標去除試驗曲線如圖5至圖8所示。
三、污水處理效果及分析
該項目污水處理站經過3個月聯調聯試，于2019年8月30日污水處理系統進入了穩(wěn)定運行工況，對污水處理站總進水水質、各處理單元(隔油沉淀池、混凝氣浮、厭氧生物反應池、ICER生物反應池)進水水質及總出水水質進行了連續(xù)檢測，對各污水處理單元的污染物處理效率進行了實測，詳細數據如表2所示。
從表2可以看出，該工程所采用的“物化法+生化法”組合污水處理工藝中各污水處理單元均達到了預期的設計效果，在物化法(粗細格柵、隔油沉淀池、溶氣氣浮)階段，主要去除了污水中的魚油油脂類物質，COD去除效果顯著，從8386mg/L降低至1586mg/L，去除率達到了81.1%，而對于NH3-N、TN和TP的去除率較低，約為25%左右；在生化法(厭氧生物反應池、ICER生物反應池)階段，厭氧菌、兼性菌及好氧菌等微生物按照預先設定控制的溶解氧進行氧化分解，在反應池中，經過缺氧-好氧、缺氧-厭氧狀態(tài)的轉化，微生物在周而復始的好氧、缺氧、厭氧周期性變化中，污水中的溶解性脂肪、水溶性蛋白等污染物得到了有效去除，較好地實現了脫氮、除磷目的，COD從1586mg/L降低至250mg/L，去除率達到了84.2%；NH3-N從107mg/L降低至17mg/L，去除率達到了84.1%；TN從139mg/L降低至33mg/L，去除率達到了76.3%；TP從36mg/L降低至3mg/L，去除率達到了91.7%。
四、結束語
物流中心海產品加工生產污水處理站采用以“氣浮物化+ICER生化”為核心的污水處理工藝，將物化處理與生化處理相結合，使高濃度有機污染的海產品精加工冷鏈廢水得到了有效生物降解和脫磷除氮，確保尾水達到了《污水綜合排放標準》(GB8978—1996)二級標準，滿足環(huán)評批復的要求。通過對該物流中心海產品加工生產污水處理站“設計—施工—系統聯調聯試”的全過程可以看出，今后對于此類生產污水處理還需樹立“在設計時綜合治理、嚴格控鹽提溫從源頭抓起”的理念，以確保污水處理達到環(huán)保要求。（ >
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