魏春飛

（沈陽(yáng)建筑大學(xué)市政與環(huán)境工程學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110168）

0 屠宰及肉類加工行業(yè)污染現(xiàn)狀

隨著社會(huì)生活水平的提高，肉制品市場(chǎng)的拓展，屠宰及肉類加工業(yè)成為我國(guó)出口創(chuàng)匯和保障內(nèi)需的支柱產(chǎn)業(yè)之一［1］，隨著畜牧。禽類的宰殺及加工量的增加，此類污水在有機(jī)污染源中的比例一步一步增大。屠宰定點(diǎn)集中化在一定程度上改善了廢水的排放不規(guī)律性，但隨著屠宰量及肉類加工量的增加，此類污水處理仍然是亟待解決的問題。

屠宰廢水的水質(zhì)特征主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：廢水呈血紅色，帶有難聞的臭味，且含有大量的毛、肉屑等；固體懸浮物較高，平均值可達(dá)到1500mg/L；有機(jī)分子量大，不易被生物分解，厭氧處理后，分解為小分子有機(jī)物，可生化性較好。

早期對(duì)屠宰及肉類加工廢水的處理主要是生物轉(zhuǎn)盤、生物氧化塘、化學(xué)絮凝法及厭氧濾池等［2］，上述工藝由于實(shí)際工程效果不理想沒有得到推廣。80年代后期新型污水處理技術(shù)才逐漸在此類行業(yè)污水得到應(yīng)用。

1 屠宰廢水預(yù)處理

物理分離、水解、混凝沉淀等，可以作為廢水的預(yù)處理。以去除水中的蛋白質(zhì)、脂肪等大顆粒物質(zhì)。

1.1 粗細(xì)格柵

粗細(xì)格柵是以物理原理來截留大顆粒物質(zhì)，粗格柵的柵條空隙一般在1cm，此階段截留住水體中的血污、毛、骨屑及內(nèi)臟雜物等。細(xì)格柵的柵條空隙在3mm～5mm之間，細(xì)格柵進(jìn)一步去除粒徑較小的懸浮物質(zhì)。經(jīng)過兩道物理隔離后，可以減少對(duì)污水處理中泵的損耗，減小后續(xù)的污水處理負(fù)荷。

1.2 極堿性水解和酶水解

化學(xué)方法在屠宰廢水的預(yù)處理主要體現(xiàn)在投機(jī)堿性物質(zhì)和酶類物質(zhì)。通過化學(xué)反應(yīng)將水中的脂肪顆粒等進(jìn)行水解，縮小有機(jī)物的分子鏈，使大分子有機(jī)物質(zhì)降解為小分子有機(jī)物質(zhì)。常采用的預(yù)處理試劑主要是石灰、NaOH，胰脂肪酶等。

1.3 混凝處理

混凝藥劑一般是聚合氯化鋁等產(chǎn)品，通過添加藥劑，促進(jìn)水中懸浮物質(zhì)與藥劑結(jié)合成大的絮體沉降而去除。為了節(jié)省成本，一般采用與聚乙烯銨混合使用［3］。絮凝劑在處理廢水過程中會(huì)產(chǎn)生大量不易降解的化學(xué)污泥的產(chǎn)生，化學(xué)污泥是否會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響，仍是待研究的問題。

2 二級(jí)處理技術(shù)工藝研究

屠宰廢水二級(jí)處理工藝一般有好氧生物處理、厭氧生物處理、厭氧-好氧聯(lián)合生物處理三種工藝。

2.1 好氧生物處理方法

2.1.1 序批式間歇活性污泥法

序批式間歇活性污泥法是SBR方法，屠宰廠廢水經(jīng)過物理處理、SBR生化處理等工藝，水質(zhì)可以達(dá)到（GB8978-1996）一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。SBR作為生物處理工藝，已經(jīng)出現(xiàn)了新的改進(jìn)工藝，如二段SBR法，即將兩段SBR池串聯(lián)，通過培養(yǎng)適宜兩階段的專性菌，充分降解不同種類的有機(jī)物質(zhì)。二段SBR法對(duì)可以適應(yīng)水質(zhì)水量的變化，運(yùn)行靈活，抗沖擊能力強(qiáng)，出水的水質(zhì)穩(wěn)定，易于自動(dòng)化控制。但SBR工藝需要由曝氣或攪拌裝置，常伴隨著污泥上浮現(xiàn)象。此外該方法對(duì)油、SS、色度去除效果不理想，仍需輔以后續(xù)的深度處理工序。

2.1.2 生物膜法

序批式生物膜法（SBBR）具有良好的反硝化脫氮功能，水利條件好，抗沖擊負(fù)荷強(qiáng)，生物濃度高，可適合時(shí)代時(shí)間較長(zhǎng)的硝化菌生長(zhǎng)。在相同的運(yùn)行條件學(xué)，生物膜系統(tǒng)的效果較好，其中水質(zhì)指標(biāo)CODcr、BOD5和油脂去除率分別可達(dá)97%，99%和82%。與序批式間歇活性污泥法相同，此類工藝對(duì)油脂、SS、色度的去除有限，需配備除油池和濾柱。

SBBR反應(yīng)器便于操作，產(chǎn)生的污泥量少，解決了污泥處理中遇到的困難。李偉光等也采用SBBR處理屠宰廢水，首先將屠宰廢水經(jīng)過格柵以去除粗大的顆粒狀懸浮物。除去上次浮油，進(jìn)入（SBBR）進(jìn)行處理，用以分解去除有機(jī)物［4］。去除出水微小懸浮固體和色度選用過濾設(shè)備來去除。進(jìn)水CORcr、BOD5、油脂、TKN、SS的去除率分別為97%、99%、52%92%、82.4%，出書水質(zhì)滿足國(guó)家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 厭氧工藝

厭氧生物處理技術(shù)是指在無分子氧存在的條件下，培養(yǎng)利于厭氧微生物存在的營(yíng)養(yǎng)條件和環(huán)境條件，將水體中有機(jī)物分解為甲烷和二氧化碳的過程。隨著人們對(duì)厭氧消化微生物學(xué)認(rèn)識(shí)的不斷深入和化學(xué)技術(shù)的不斷深入，此類反應(yīng)器迅速得以廣泛應(yīng)用，厭氧生物濾池(AF)和上流式厭氧流化床（UASB）反應(yīng)器。

2.2.1 厭氧濾池工藝

廢水在進(jìn)入?yún)捬鯙V池前首先要進(jìn)行經(jīng)預(yù)處理，進(jìn)水與濾料上的生物膜進(jìn)行充分接觸，達(dá)到去除污染物的目的，經(jīng)沉淀后出水，研究表明，由于廢水中含有大量的碎肉和血塊等顆粒物和懸浮固體，厭氧濾池工藝處理屠宰廢水前的預(yù)處理是整個(gè)流程中不可缺少的一步，以避免廢水進(jìn)入?yún)捬鯙V池反應(yīng)器后出現(xiàn)堵塞的現(xiàn)象，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，該工藝在預(yù)處理正常的前提下對(duì)CODcr去除比較可觀，去除率可以達(dá)到89%，SS、油脂去除率分別為62%和50%［5］。

2.2.2 厭氧附著膜膨脹床工藝

厭氧附著膜膨脹床在處理廢水的過程中，也要經(jīng)過過濾沉淀等預(yù)處理階段，經(jīng)預(yù)處理的廢水進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)，再次主要進(jìn)行的生化反應(yīng)，隨后進(jìn)入二沉池經(jīng)沉淀出水［6］。Munez LA等人采用該工藝對(duì)規(guī)模為500m3/的屠宰廢水進(jìn)行處理，在水力停留時(shí)間為2.7h的條件下，CODcr去除率為75～80～，出書水質(zhì)良好，并可用于屠宰車間。

2.2.3 厭氧-過濾工藝

廢水經(jīng)調(diào)節(jié)池后進(jìn)入?yún)捬跸?，再進(jìn)行沉淀、過濾后出水，厭氧-過濾工藝用于處理規(guī)模為60m3/d某肉類食品站，自建成投入運(yùn)行以來，出水效果較好，特別是對(duì)CODcr、SS、色度和細(xì)菌總數(shù)的去除效果非常明顯，優(yōu)于其他處理工藝。同時(shí)還能獲得沼氣作為燃料進(jìn)行二次利用。

3 組合處理工藝

3.1 加壓生物接觸氧化-混凝沉淀組合工藝

適合處理中濃度的屠宰廢水，試驗(yàn)結(jié)果表明。生物反應(yīng)器壓力平均為300kpa，進(jìn)水CODcr 濃度為1100～1700mg/L，BOD5濃度為600～900mg/L，BOD5容積負(fù)荷（以BOD5計(jì)）平均7.6kg/(m3.d)。出水先經(jīng)過加壓生物濾池生物接觸氧化處理后，提高廢水的溶解氧和有機(jī)物的降解速率，在經(jīng)混凝沉淀后可達(dá)到現(xiàn)有企業(yè)的二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)［3］。但該工藝處理成本高，且不利于后續(xù)管理。

3.2 UASB+SBR

該工藝在厭氧和好氧技術(shù)上分別采用UASB和SBR技術(shù)，是高低濃度污水處理的理想工藝，此兩種工藝的結(jié)合對(duì)碳源有機(jī)物處理效果好，操作方便，運(yùn)行靈活，脫氮效果良好，運(yùn)行成熟可靠、可達(dá)到回收生物能和處理廢物資源化的目的，所以從技術(shù)經(jīng)濟(jì)上講是可行的，工期初期投資和日常運(yùn)行費(fèi)用低廉，整個(gè)工藝流程簡(jiǎn)潔流暢、操作方便，有較高的推廣價(jià)值。

3.3 缺氧-好氧曝氣生物濾池工藝

韓在鋒等利用缺氧-好氧曝氣生物濾池處理鴨屠宰廢水的試驗(yàn)研究結(jié)果表明［7］，該工藝對(duì)CODcr的處理效果較好，且抗沖擊負(fù)荷能力較強(qiáng)，當(dāng)HRT為4h/2.8h、1.25h時(shí)CODcr平均去除率分別達(dá)92.4%、84.8%和79.3%，氨氮的平均去除率分別達(dá)68.4%、47.2%、25.0%。該工藝存在操作不易，出水穩(wěn)定性差的問題，對(duì)進(jìn)水水質(zhì)要求較高，處理時(shí)間也較長(zhǎng)。

3.4 混凝氣浮-缺氧-好氧組合工藝

在采用DAF（溶解浮選法）時(shí)加入化學(xué)添加劑，CODcr去除率可達(dá)32%～90%，且大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)也能得到去除。由于屠宰廢水含有比較高的有機(jī)化合物，比較適合采用厭氧處理。其UASB很適合屠宰廢水的處理，它能培養(yǎng)出大量活性污泥。通過沉淀冷卻裝置處理屠宰廢水后，總有機(jī)碳含量可降解到100mg/L以下，細(xì)菌很難通過膜孔而被去除，膜過濾可實(shí)現(xiàn)廢水的重復(fù)利用［5］。但屠宰廢水的減量化問題還有待進(jìn)一步的研究。

4 工程實(shí)例

南昌市某定點(diǎn)屠宰場(chǎng)日宰生豬300頭，排放廢水80m3/d.采用EIC厭氧反應(yīng)器，該反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)上有多套泥水分離系統(tǒng)，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定且效率高，可以很好的降解COD。具體流程為：篩網(wǎng)+隔油預(yù)沉池+調(diào)節(jié)池+EIC厭氧反應(yīng)器+活性污泥池。進(jìn)水COD、TN、SS分別為2500mg/L、300mg/L、1500mg/L出水為79 mg/L、13mg/L、53mg/L。

宋勇［8］等用 UASB-CASS-BAF 組合工藝用于屠宰廢水，UASB進(jìn)水口兼作循環(huán)泵的出水口，實(shí)現(xiàn)廢水循環(huán)，稀釋了高濃度廢水，同時(shí)改善了廢水和污泥的混合效果。運(yùn)行結(jié)果表明，該工藝處理效率高，出水水質(zhì)穩(wěn)定，出水可以中水回用。運(yùn)行費(fèi)用1.163元/t.

徐鵬等［9］采用UASB-接觸氧化工藝處理屠宰及肉類加工廢水，設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)BOD5為2000mg/L，COD為4000mg/L，SS質(zhì)量濃度為4000mg.L，NH3-N質(zhì)量濃度為100mg/L.處理后的出水水質(zhì)達(dá)到肉類加工工業(yè)畜類加工一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)行費(fèi)用為1.72元/m3.

5 結(jié)論

我國(guó)的屠宰廢水處理主要是小型的污水處理站的形式，屠宰及肉類加工行業(yè)廢水水質(zhì)復(fù)雜，波動(dòng)性大，相關(guān)的設(shè)計(jì)、建設(shè)運(yùn)行及技術(shù)規(guī)范等方面不完整，仍需進(jìn)一步研究與探索。

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