屠宰廢水處理技術(shù)的現(xiàn)狀及進展

1、屠宰廢水處理技術(shù)的現(xiàn)狀及進展我國大部分城市已基本上實現(xiàn)了禽畜的定點集中屠宰，同時隨著人們生活水平的不斷提高，屠宰場的規(guī)模也在不斷擴大，屠宰廢水的排放量越來越大，而環(huán)保部門要求具有一定規(guī)模的屠宰場都必須建立專門的廢水處理站。一般屠宰廢水的水質(zhì)具有以下特點：屠宰廢水一般呈紅褐色，有難聞的腥臭味,其中含有大量的血污、油脂質(zhì)、毛、肉屑、骨屑、內(nèi)臟雜物、未消化的食物、糞便等污物，固體懸浮物含量高。屠宰廢水有機物含量高，可生化性好其中高濃度有機質(zhì)不易降解，處理難度較大，宰廢水中的營養(yǎng)物主要是氮、磷，其中氮主要以有機物或銨鹽形式存在，而磷主要以磷酸鹽的形式存在。以下就近年來國內(nèi)外屠宰廢水處理的研究成果進行分

2、析和評論。1 化學法常用于處理屠宰廢水的化學法主要有水解、混凝沉淀等，此法一般作為廢水的預處理，也可作為廢水的最終處理。1.1 堿性水解和酶水解該法使用堿性物質(zhì)或酶水解以減少廢水中的脂肪顆粒，常作為屠宰廢水的預處理。通常采用石灰、NaOH、脂脂肪酶、細菌酶等，其中石灰經(jīng)濟實用但是會產(chǎn)生大量的廢渣；用NaOH進行預處理時，控制NaOH的質(zhì)量濃度在150-300mgL范圍內(nèi)，可使平均脂肪顆粒降到處理前脂肪顆粒(Din)的73±7；用胰脂肪酶進行預處理效果最佳，胰脂肪酶PL-250可使脂肪顆粒粒徑最大降到處理前廢水中脂肪顆粒的60±3，而且胰脂肪酶更適用于水解牛剛S肪；用細菌酶處

3、理，細菌酶的使用量較多時才能達到明顯的水解效果1。但是用堿性水解處理屠宰廢水會導致廢水的pH值出現(xiàn)波動，難以控制，使后續(xù)生物氧化法等工藝不易正常運行。1.2 混凝處理常用的混凝劑有鋁鹽、鐵鹽等，其中聚合硫酸鐵混凝處理屠宰廢水效果較好2，為減少鋁鹽的使用量，也可用聚合氯化鋁(PAC)和聚乙烯銨混合作為混凝劑3。在聚合硫酸鐵的合成中，加入任意比例的鋁鹽和一定比例的硅酸鹽，以及少量的聚丙烯酰胺生成一種新混凝劑CPFA-CS此復合無機高分子混凝劑具有較寬的pH值和溫度適用范圍，用它作為混凝劑處理屠宰廢水，CODcr，和色度去除串分別可達75和95以上，一次混凝處理即可達到或接近廢水綜合排放標準4。單純

4、的混凝處理存在一個明顯的問題就是屠宰工序中產(chǎn)生的血水難以除去，并且同時產(chǎn)生大量的污泥和廢渣。所以如果在使用混凝劑處理前先對屠宰廢水進行適當變性處理，再采用硫酸亞鐵和氧化鈣復合混凝劑處理，出水CODcr，的質(zhì)量濃度可以降到197.4mg/L，有較好的處理效果5,且此法簡便、高效，有較好的環(huán)境效益，但是該法處理的廢水限于CODcr，的質(zhì)量濃度小于1000mgL的廢水?；炷ㄌ幚韽U水處理成本低，低溫下具有較好的處理效果，此法多用于處理濃度較低的廢水,或作為高濃度廢水預處理，以降低后續(xù)的生物處理的負荷。2 生物法據(jù)屠宰廢水水質(zhì)特點知其具有較好的可生化性，且在有機物含量、有機元素種類和pH值等方面都較適

5、合于采用生物法進行處理6。因此目前在屠宰廢水處理技術(shù)的選擇上生物法是經(jīng)濟有效的處理方法。2.1 好氧生物處理法傳統(tǒng)的活性污泥法CODcr去除率一般為80%左右，BOD5為907，處理后的廢水一般難以達到廢水綜合排放標準，而采用序批間歇活性污泥法(簡稱SBR法)可大大突破這一界限。SBR法用于宰雞廠廢水處理，CODcr去除率可達到95%以上7。屠宰廠的廢水經(jīng)預沉池、厭氧、SBR反應等工藝處理后，出水水質(zhì)可優(yōu)于（GB8978-1996)一級排放標準8。在SBR法的基礎進行改造后出現(xiàn)了二段SBR法，其特點是系統(tǒng)設兩段SBR池串聯(lián)，分別培養(yǎng)出適宜于不同有機物的專性菌，從而使不同種類的有機物在不同的生化

6、條件下都得到充分降解。該法對水質(zhì)水量的變化適應能力強，運行靈活，抗沖擊能力強，出水的水質(zhì)穩(wěn)定，易實現(xiàn)自動化控制9。SBR法處理屠宰廢水是一種較為經(jīng)濟有效的方法，但由于屠宰廢水含有大量的油脂、血水，碳氮比和碳磷比大，氮、磷相對不足，此時易產(chǎn)生油性泡沫而使污泥松散和指數(shù)增高，易出現(xiàn)高粘性膨脹而導致污泥流失問題；為獲得較高的脫氮效果，SBR工藝必須設有攪拌裝置，且不可避免存在污泥上浮現(xiàn)象；另外該方法對油、SS、色度的去除效果并不理想，必須輔以一定的前、后處理工序10，因此氣浮除油脂成為SBR法處理屠宰廢水時所必須的處理單元；廢水經(jīng)過SBR法處理后，其中氨氮含量仍然很高，必要時可在該工序后輔以化學方法

7、除去。2.2 生物膜法序批式生物膜法具有良好的反硝化脫氮功能，水力條件好，抗沖擊負荷強，生物濃度高，可適合世代時間較長的消化菌生長。在相同運行條件下，生物膜系統(tǒng)處理效果優(yōu)于活性污泥系統(tǒng)，其CODcr，BOD5和油脂去除率分別可達97%，99%和8210-11，出水水質(zhì)可達廢水綜合排放二級標準。達到相同的污染物去除率時，生物膜系統(tǒng)的運行管理更方便，且克服了活性污泥系統(tǒng)存在的一些問題，例如，該方法不會存在污泥流失問題，不需要設置攪拌裝置即可達到脫氮效果，且不存在污泥上浮現(xiàn)象。但序批式生物膜法對油脂、SS、色度的去除有限，故要設除油脂池和濾柱10。2.3 其它好氧處理法 采用好氧生物處理有機廢水，需

8、要足夠的供氧量，但是傳統(tǒng)的供氧方式難以滿足較高濃度的有機廢水對氧的需求。20世紀80年代國外學者在總結(jié)深井曝氣和生物接觸氧化法各自的憂缺點的基礎上，開發(fā)了壓力生物接觸氧化法。此法通過提高反應器(壓力生物器，配有空壓機等壓力裝置)內(nèi)的壓力，加快了氧的轉(zhuǎn)移速率，適合處理中濃度有機廢水12。此法具有反應速度快，占地面積小，基建費用低，運行管理方便及出水水質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點。 采用規(guī)模為25L的深井曝氣設備對屠宰廢水進行處理，結(jié)果表明在最佳操作條件下曝氣8h，CODcr,BOD5,懸浮物，動植物油平均去除率分別可達82-83，81.09，85.2，94.54。處理費用估算僅0.15元m3，能耗較普通活性污泥

9、法節(jié)約4050，占地節(jié)省50，處理費用節(jié)省50以上，是一種高效低能耗處理屠宰廢水的較佳方法13。在廢水水溫較高，氣候溫和的環(huán)境下，采用喜溫好氧處理屠宰廢水效果較好運行溫度維持在52時，CODcr去除率達93以上14。3 厭氧生物處理厭氧生物處理法主要用于處理高濃度有機廢水在屠宰廢水的處理中使用很多種改進了的厭氧法，針對屠宰廢水的各種處理工藝的特點、處理對象特點，各種厭氧法的處理效果和優(yōu)缺點如下表1。表1 各種厭氧生物處理的比較 工藝名稱有機負荷/（kgCODcr·m-3·d-1）COD去除率/%優(yōu)缺點厭氧固定膜反應器15885-95間歇操作簡單，但當有機負荷率過大時，去除效

10、果不很理想?yún)捬跣蚺椒磻鳎ˋSBR)16340水力停留時間對系統(tǒng)性能影響較大膨脹顆粒污泥床（EGSB)反應器171567污泥中不會發(fā)生脂肪堆積的現(xiàn)象升流式厭氧污泥床(UASB)反應器181-590CODcr去除率高，但單個UASB處理達不到屠宰廢水排放標準厭氧濾池（AF)192-380-85耐沖擊負荷，但比USBR處理效果差雙UASB回流反應器201.877-82處理效果較好與好氧法相比，厭氧法在獲得同樣高的BOD5去除宰條件下具有成本低，產(chǎn)生的淤泥少、穩(wěn)定、易脫水，占地面積小，操作方便，且產(chǎn)生的甲烷可作為燃料再利用的優(yōu)點。但常用的UASB，AF，ASBR等高效厭氧反應器受廢水中懸浮固體及其

11、油脂、脂肪濃度的影響較大。如果廢水中含有的氨氮濃度較高，或者厭氧分解有機物過程產(chǎn)生的氨氮較多，使得水質(zhì)達不到排放標準，就必須采用如下敘述的組合工藝。4 組合工藝處理為了既獲得更好的處理效果，又可以降低處理成本，屠宰廢水的處理往往采用多種方法相結(jié)合的工藝。下面敘述幾種典型的組合工藝。加壓生物接觸氧化混凝沉淀組合工藝，該工藝適合處理中濃度的屠宰廢水，試驗結(jié)果表明，生物反應器壓力平均為300kPa，進水(CODcr)約為11001700mgL，(BOD5)約為600900mgL，BOD5容積負荷(以BOD5計)平均7.6k/g(m3·d)，出水先經(jīng)過加壓生物接觸氧化處理后，提高廢水中的溶解

12、氧和有機物的降解速率，再經(jīng)混凝沉淀后可達到現(xiàn)有企業(yè)的二級排放標準2。該工藝處理中濃度廢水效率較高，但處理成本高，難于維護與管理。二段高速上流式厭氧污泥床(UASB)法和溶解空氣浮選升流式厭氧污泥床(DAF-UASB)法是在單個UASB法上的改進工藝，適合處理含高濃度懸浮固體、脂肪顆粒和油脂的屠宰廢水。二段高速上流式厭氧污泥床(UASB)法的第一階段為使用蕈凝劑淤泥的UASB(即UASBf)反應器，可以去除脂肪顆粒、油脂等不溶解的CODcr,第二階段為使用粒狀淤泥的UASB(即UASBa)反應器，去除溶解性的CODcr，此法CODcr，去除率可達90以上。水解酸化生物吸附再生接觸氧化工藝，該工藝

13、特別適合于處理高濃度、水質(zhì)水量變化較大的廢水。在進水(CODcr)為15004000mgL的條件下，CODcr去除率可達95以上，該法采用AB兩段組合工藝，A段負荷高，污泥絮體具有較強的吸附能力和良好的沉降性能，抗沖擊負荷能力很強，對有毒物質(zhì)的影響具有很大的緩沖作用，但是污泥量較高，需采取相應的污泥處理措施，B段二沉池出水中的少量難沉降的脫落生物膜通過氣浮處理進一步去除，以提高出水水質(zhì)12。CAF渦凹氣浮-SBR法采用機械格柵去除了大部分固體污染物，避免了大塊固體顆粒影響氣浮、曝氣工藝，大大降低了后續(xù)工藝的處理負荷，然后機械過濾把關(guān)，保證了出水穩(wěn)定達標，再經(jīng)過氣浮池和SBR塔。該工藝綜合了CA

14、F和SBR的優(yōu)點，CAF氣浮系統(tǒng)操作彈性大，抗沖擊負荷能力強，出水穩(wěn)定，對于污染物濃度較小的原水，僅采用CAF系統(tǒng)即可滿足水質(zhì)的排放要求，可以在一定時間內(nèi)運行SBR塔，節(jié)省運行維護費用，采用該工藝處理的廢水CODcr去除率達80-9022。升流式厭氧污泥床過濾器(UASBAF)序批式活性污泥法(SBR)工藝，該工藝是適用于水質(zhì)波動較大、蛋白質(zhì)含量高的廢水處理。其中升流式厭氧污泥過濾器是將升流式厭氧污泥床(UASB)和厭氧濾池(AF)組合為一體的反應器，適應于間歇進水的屠宰廢水，容積負荷(以CODcr計)為0.1140346kg(m3·d)；而SBR為序批式活性污泥法，在同一池內(nèi)按進水

15、、反應、沉淀、排水分階段周期進行，耐水量水質(zhì)沖擊負荷。SBR非常適應于屠宰廢水每天有規(guī)律地間歇排放的特點。有機物先經(jīng)過UASBAF厭氧消化后，分解生成的氨氮經(jīng)過SBR后去除率達68.623。該工藝具有工藝流程簡單、耐沖擊負荷、運行管理簡便、工程造價省和運行費用低等特點，適合于小型肉類加工廠的屠宰廢水處理工程。5 屠宰廢水處理技術(shù)的應用分析考慮屠宰廢水水質(zhì)特點，對比各種處理方法的優(yōu)缺點，得出目前屠宰廢水最經(jīng)濟有效的處理技術(shù)為：以生物法為主，輔助必要的物理、化學等方法作預處理。例如以采用生物處理法為主體的二級SBR法工藝路線處理效果較好。在北方地區(qū)，尤其是經(jīng)濟不發(fā)達的北方地區(qū)，考慮到氣溫低，占地要

16、求小，運行費用要求低等因素，深井曝氣法為首選方法。 ·厭氧生物處理成本低，但不能較好地去除氨氮，故對于出水水質(zhì)要求較高的情況下，通常經(jīng)過厭氧處理后，還需進行好氧處理或采用化學法去除氨氮才能達到水質(zhì)排放要求。好氧法不僅可以獲得很高的CODcr去除率，而且還可以去除氮、磷，但成本很高，所以對于高濃度屠宰廢水，通常首先經(jīng)厭氧生物法處理，然后使用好氧法處理，綜合使用厭氧和好氧生物法的優(yōu)點，可以獲得高CODcr去除率，同時去除氮、磷，還降低成本。采用生物法處理屠宰廢水可考慮回收利用問題?；钚晕勰嘟?jīng)過一定處理后，可作為動物飼料用24，還可回收屠宰廢水中的蛋白質(zhì)和脂肪，產(chǎn)品可用作動物飼料，還可以生

17、產(chǎn)沼氣和無害肥。達到開發(fā)能源，變廢為寶，又促進農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的目的，是一項具有生態(tài)平衡良性循環(huán)的可持續(xù)發(fā)展工程。屠宰廢水的治理經(jīng)驗對于城市和養(yǎng)殖業(yè)糞便污染的治理有著較好的參考價值。 屠宰廢水的處理寧波某食品公司主要以宰豬、牛為主，日宰豬最多100頭，宰牛10頭。宰豬與宰牛的工藝差不多，都經(jīng)過放血、開膛分解、內(nèi)臟清洗等工藝，只是牛需要剝皮，而豬卻要去毛，并且，宰牛會產(chǎn)生更多的內(nèi)臟污染物。屠宰過程中排放的廢水含有大量的血污、油脂、毛。內(nèi)臟雜物、未消化的食物及糞便等污染物，并帶有令人不適的血紅色及血腥味，而且還含有大腸菌。糞便鏈球菌等危害人體健康的致病菌。這些廢水具有濃度變化大，有機物含量高等特點，

18、直接排入環(huán)境將嚴重污染水體。 1 廢水來源 廢水來源于屠宰車間，主要包括（1）屠宰前沖洗牲畜的廢水；（2）燙毛、清洗胴體廢水；（3）清洗內(nèi)臟廢水；（4）沖洗車間地面、器具廢水；（5）沖洗圈欄廢水。屠宰過程排放的廢水中血污染最為嚴重，通常放出的血均回收利用，既減少處理負荷又增加收入。 2 水量、水質(zhì) 屠宰過程中廢水往往集中在短時間內(nèi)排放，水量波動較大。宰1頭牛一般產(chǎn)生1t污水，1頭豬產(chǎn)生0.4t污水。廢水日排放量為50t。廢水水質(zhì)見表1。出水水質(zhì)執(zhí)行污水綜合排放標準（GB89781996）中一級排放標準（新擴改），見表2。 表1 廢水的水質(zhì) 項目pHCODcr/(mg.L-1)BOD5/(mg.

19、L-1)SS/(mg.L-1)油類/(mg.L-1)宰豬900-2200500-1200800-100025-50宰牛1700-5000950-26001500-250020-45混合1060-2760590-1480940-130024-49表2 出水水質(zhì)項目pHCODcr/(mg.L-1)BOD5/(mg.L-1)SS/(mg.L-1)油類/(mg.L-1)濃度6-91003070203 處理工藝流程 該廢水可生化性較好，故采用生化法為主的處理方法，處理工藝流程如圖1所示。 廢水經(jīng)格柵篩網(wǎng)去除較大懸浮固體和毛發(fā)等雜質(zhì)后，直接進入初沉池，初沉池兼作調(diào)節(jié)池均化水質(zhì) 水量，同時將廢水中不溶性固體

20、如未消化食物和糞便等沉下。沉淀地出水流入?yún)捬跛獬?，在厭氧菌胞外酶的作用下，將大分子有機物水解酸化變成小分子，將大部分不溶性有機物降解為溶解性物質(zhì)。然后泵入SBR反應池，SBR反應池水位到設定液位后進行射流曝氣，使廢水與活性污泥充分混合，曝氣結(jié)束待泥沉下后，上清液排放，2只SBR反應池，交替運行。污泥積存到一定水位時，將泥排至污泥池。SBR生物反應器采用分步控制生化處理過程。以進氣。曝氣反應、沉降、出水和靜置等5個階段為一個運行周期，給系列化處理提供最佳條件。SBR生化系統(tǒng)具有完全混合特點的推流式反應器，又是一個理想狀態(tài)的二沉池，此外，SBR系統(tǒng)污泥沉降性能較好，污泥增殖和產(chǎn)泥量均較小。特別適用于生化性好且水量不大的廢水。 4 主要構(gòu)筑物及設備 初沉池：尺寸為4.0m×3.5m×4.5m，有效容積60m3，停留時間為24h。經(jīng)初沉后對減輕后處理負荷及防止填料堵