屠宰及肉類加工廢水處理研究進展

魏春飛

（沈陽建筑大學市政與環(huán)境工程學院，遼寧 沈陽 110168）

0 屠宰及肉類加工行業(yè)污染現(xiàn)狀

隨著社會生活水平的提高，肉制品市場的拓展，屠宰及肉類加工業(yè)成為我國出口創(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，此類污水在有機污染源中的比例一步一步增大。屠宰定點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：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，平均值可達到1500mg/L；有機分子量大，不易被生物分解，厭氧處理后，分解為小分子有機物，可生化性較好。

早期對屠宰及肉類加工廢水的處理主要是生物轉盤、生物氧化塘、化學絮凝法及厭氧濾池等［2］，上述工藝由于實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才逐漸在此類行業(yè)污水得到應用。

1 屠宰廢水預處理

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

1.1 粗細格柵

粗細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。細格柵的柵條空隙在3mm～5mm之間，細格柵進一步去除粒徑較小的懸浮物質(zhì)。經(jīng)過兩道物理隔離后，可以減少對污水處理中泵的損耗，減小后續(xù)的污水處理負荷。

1.2 極堿性水解和酶水解

化學方法在屠宰廢水的預處理主要體現(xiàn)在投機堿性物質(zhì)和酶類物質(zhì)。通過化學反應將水中的脂肪顆粒等進行水解，縮小有機物的分子鏈，使大分子有機物質(zhì)降解為小分子有機物質(zhì)。常采用的預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，促進水中懸浮物質(zhì)與藥劑結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產(chǎn)生大量不易降解的化學污泥的產(chǎn)生，化學污泥是否會對環(huán)境產(chǎn)生影響，仍是待研究的問題。

2 二級處理技術工藝研究

屠宰廢水二級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)可以達到（GB8978-1996）一級排放標準。SBR作為生物處理工藝，已經(jīng)出現(xiàn)了新的改進工藝，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物質(zhì)。二段SBR法對可以適應水質(zhì)水量的變化，運行靈活，抗沖擊能力強，出水的水質(zhì)穩(wěn)定，易于自動化控制。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，抗沖擊負荷強，生物濃度高，可適合時代時間較長的硝化菌生長。在相同的運行條件學，生物膜系統(tǒng)的效果較好，其中水質(zhì)指標CODcr、BOD5和油脂去除率分別可達97%，99%和82%。與序批式間歇活性污泥法相同，此類工藝對油脂、SS、色度的去除有限，需配備除油池和濾柱。

SBBR反應器便于操作，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，進入（SBBR）進行處理，用以分解去除有機物［4］。去除出水微小懸浮固體和色度選用過濾設備來去除。進水CORcr、BOD5、油脂、TKN、SS的去除率分別為97%、99%、52%92%、82.4%，出書水質(zhì)滿足國家二級排放標準。

2.2 厭氧工藝

厭氧生物處理技術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養(yǎng)條件和環(huán)境條件，將水體中有機物分解為甲烷和二氧化碳的過程。隨著人們對厭氧消化微生物學認識的不斷深入和化學技術的不斷深入，此類反應器迅速得以廣泛應用，厭氧生物濾池(AF)和上流式厭氧流化床（UASB）反應器。

2.2.1 厭氧濾池工藝

廢水在進入?yún)捬鯙V池前首先要進行經(jīng)預處理，進水與濾料上的生物膜進行充分接觸，達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處理是整個流程中不可缺少的一步，以避免廢水進入?yún)捬鯙V池反應器后出現(xiàn)堵塞的現(xiàn)象，運行經(jīng)驗表明，該工藝在預處理正常的前提下對CODcr去除比較可觀，去除率可以達到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)過過濾沉淀等預處理階段，經(jīng)預處理的廢水進入反應器內(nèi)，再次主要進行的生化反應，隨后進入二沉池經(jīng)沉淀出水［6］。Munez LA等人采用該工藝對規(guī)模為500m3/的屠宰廢水進行處理，在水力停留時間為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)池后進入?yún)捬跸?，再進行沉淀、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，自建成投入運行以來，出水效果較好，特別是對CODcr、SS、色度和細菌總數(shù)的去除效果非常明顯，優(yōu)于其他處理工藝。同時還能獲得沼氣作為燃料進行二次利用。

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，試驗結果表明。生物反應器壓力平均為300kpa，進水CODcr 濃度為1100～1700mg/L，BOD5濃度為600～900mg/L，BOD5容積負荷（以BOD5計）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物的降解速率，在經(jīng)混凝沉淀后可達到現(xiàn)有企業(yè)的二級排放標準［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上分別采用UASB和SBR技術，是高低濃度污水處理的理想工藝，此兩種工藝的結合對碳源有機物處理效果好，操作方便，運行靈活，脫氮效果良好，運行成熟可靠、可達到回收生物能和處理廢物資源化的目的，所以從技術經(jīng)濟上講是可行的，工期初期投資和日常運行費用低廉，整個工藝流程簡潔流暢、操作方便，有較高的推廣價值。

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研究結果表明［7］，該工藝對CODcr的處理效果較好，且抗沖擊負荷能力較強，當HRT為4h/2.8h、1.25h時CODcr平均去除率分別達92.4%、84.8%和79.3%，氨氮的平均去除率分別達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，對進水水質(zhì)要求較高，處理時間也較長。

3.4 混凝氣浮-缺氧-好氧組合工藝

在采用DAF（溶解浮選法）時加入化學添加劑，CODcr去除率可達32%～90%，且大量的營養(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，總有機碳含量可降解到100mg/L以下，細菌很難通過膜孔而被去除，膜過濾可實現(xiàn)廢水的重復利用［5］。但屠宰廢水的減量化問題還有待進一步的研究。

4 工程實例

南昌市某定點屠宰場日宰生豬300頭，排放廢水80m3/d.采用EIC厭氧反應器，該反應器的結構上有多套泥水分離系統(tǒng)，系統(tǒng)運行穩(wěn)定且效率高，可以很好的降解COD。具體流程為：篩網(wǎng)+隔油預沉池+調(diào)節(jié)池+EIC厭氧反應器+活性污泥池。進水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進水口兼作循環(huán)泵的出水口，實現(xiàn)廢水循環(huán)，稀釋了高濃度廢水，同時改善了廢水和污泥的混合效果。運行結果表明，該工藝處理效率高，出水水質(zhì)穩(wěn)定，出水可以中水回用。運行費用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，設計進水水質(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)達到肉類加工工業(yè)畜類加工一級排放標準，運行費用為1.72元/m3.

5 結論

我國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)復雜，波動性大，相關的設計、建設運行及技術規(guī)范等方面不完整，仍需進一步研究與探索。

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