屠宰及肉類加工行業(yè)廢水深度處理技術(shù)工藝研究

陳明

摘要：屠宰及肉類加工污水中COD、氨氮等濃度高，因此對污水處理技術(shù)工藝要求較高。研究廢水深度處理技術(shù)工藝，通過試驗(yàn)及實(shí)例分析表明：二級生化處理后段加生物曝氣池（BAF）深度處理工藝可有效去除水中污染物質(zhì)，達(dá)到國家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：屠宰及肉類行業(yè)廢水；深度處理；工藝；曝氣生物濾池（BAF）

中圖分類號：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-1161（2014）12-0033-03

隨著遼寧省污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)的提高，對于高COD、高氨氮的屠宰及肉類加工行業(yè)污水來說，單一依靠某種處理工藝來達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，存在處理設(shè)施占地面積加大、投資和運(yùn)行成本增加的問題，甚至有些單一工藝運(yùn)行根本不能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。因此，需要集中兩種或多種優(yōu)勢工藝合理地組合與集成，以起到良好、穩(wěn)定的運(yùn)行效果。

深度處理工藝主要針對資金實(shí)力雄厚的大規(guī)模屠宰及肉類加工企業(yè)。使用這種工藝污水處理后出水水質(zhì)好，達(dá)標(biāo)穩(wěn)定，可回用于廠區(qū)內(nèi)沖洗運(yùn)畜車、待宰間、廠區(qū)地面和綠地等。

1 廢水深度處理技術(shù)工藝

結(jié)合屠宰廢水排放標(biāo)準(zhǔn)中COD、氨氮、SS、總氮（TN）等指標(biāo)分析，其中氨氮及總氮常常不能滿足一級A排放標(biāo)準(zhǔn)，因此續(xù)接的深度處理工藝必須具有脫氮功能。脫氮主要采用生物方法，常見的生物脫氮工藝有曝氣生物濾池工藝、流動(dòng)床生物氧化硝化法、沸石吸附濾池、生物活性炭濾池等。如果企業(yè)地處鄉(xiāng)鎮(zhèn)有較大的用地面積，亦可選擇氧化塘、人工濕地等方式。

1.1 廢水深度處理工藝選擇

屠宰場污水處理站在冬季溫度較低時(shí)出水中氨氮含量較高，出水不能連續(xù)穩(wěn)定地達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。選擇深度處理工藝除考慮氨氮的去除效果外，同時(shí)還應(yīng)考慮COD，BOD5，SS及TN的進(jìn)一步去除。

前置反硝化曝氣生物濾池工藝反應(yīng)器內(nèi)好氧區(qū)域、缺氧區(qū)域的存在，可實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器脫氮除磷的功能。屠宰場總氮濃度較高，選取前置反硝化曝氣生物濾池工藝可以充分利用濾料的吸附和截留作用、生物膜上微生物的絮凝代謝作用及穩(wěn)定運(yùn)行后食物鏈方向的分級捕食作用，來達(dá)到脫氮的目的。曝氣生物濾池（BAF）對低濃度廢水和難降解的廢水都有較好的處理效果。曝氣生物濾池在處理低濃度廢水時(shí)，由于填料表面微生物濃度較高，出水水質(zhì)較好；當(dāng)處理較難生物降解的廢水時(shí)，尤其當(dāng)接種特殊菌種時(shí)，由于填料上微生物的長期馴化作用，這類微生物在填料表面聚集，使廢水的處理效果仍能夠得到保障。

曝氣生物濾池是一種新型的污水處理工藝，具有以下特點(diǎn)：1） 節(jié)約土地。由于BAF中濾料的吸附、氧化及截留作用，使得出水中活性污泥較少，省去了二沉池等處理單元。該工藝占地面積約為常規(guī)生物處理法的1/10～1/5。2） 節(jié)省能耗。含BAF的污水處理工藝污水處理流程得到簡化，可以節(jié)約能耗。3） 處理效率高。BAF集生物降解BOD5與COD、硝化反應(yīng)去除氨氮、反硝化反應(yīng)去除總氮、除SS等功能于一體，出水細(xì)菌含量少，去除率達(dá)99.9%，可以作為中水回用。4） 再啟動(dòng)快。若較長一段時(shí)間停止運(yùn)行該工藝，再恢復(fù)啟動(dòng)所需時(shí)間很短。

本研究選取前置反硝化曝氣生物濾池為對象，研究BAF反應(yīng)器在冬季深度處理屠宰廢水的可行性。

1.2 試驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)

前置反硝化BAF試驗(yàn)裝置主要由濾池池體、布水及反沖洗布水布?xì)庀到y(tǒng)、工藝曝氣系統(tǒng)、出水系統(tǒng)、自控系統(tǒng)等部分組成。

試驗(yàn)裝置參數(shù)為：1） 濾池。濾池采用圓形，濾柱直徑d=0.10 m；承托層高h(yuǎn)1=0.20 m；取濾池布水布?xì)鈪^(qū)高度h2=0.20 m；取濾料高度h3=1.20 m；濾料層上部清水區(qū)高度h4=0.25 m；濾料層上部超高h(yuǎn)5=0.15 m；濾池總高度H=2.00 m。2） 缺氧區(qū)/好氧區(qū)。缺氧區(qū)與好氧區(qū)高度比例為1∶3，在缺氧區(qū)末端設(shè)穿孔管曝氣，底部設(shè)反沖洗穿孔管曝氣和反沖洗進(jìn)水。3） 填料。選擇常規(guī)陶粒填料，粒徑3～5 mm。4） 反沖洗設(shè)計(jì)。反沖洗采用先氣沖、再氣水聯(lián)合反沖洗、最后水沖的方式，24 h反沖洗1次。5） 取樣口設(shè)計(jì)。為探討前置反硝化曝氣生物濾池內(nèi)部填料層不同高度，尤其是缺氧區(qū)和好氧區(qū)對污染物的去除情況，共設(shè)計(jì)8個(gè)取樣口，每15 cm設(shè)1個(gè)，則缺氧區(qū)有取樣口2個(gè)，好氧區(qū)有取樣口6個(gè)。此外，上部離好氧區(qū)15 cm的清水區(qū)設(shè)置取樣口1個(gè)。合計(jì)9個(gè)。

1.3 曝氣生物濾池運(yùn)行效果研究

試驗(yàn)中前置反硝化曝氣生物濾池進(jìn)水為屠宰場SBR出水。通過分析COD、氨氮、總氮、SS等指標(biāo)的去除率，分別研究水力負(fù)荷、回流比、氣水比、填料高度對前置反硝化BAF運(yùn)行的影響。

根據(jù)分析現(xiàn)場實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)室多次試驗(yàn)研究結(jié)果，確定工況為氣水比3∶1，水力負(fù)荷1.91 m/h，回流比為150%。在該工況下運(yùn)行前置反硝化BAF，考察其對各指標(biāo)的去除率，結(jié)果見表1。

由表1可知：出水COD、氨氮、總氮、SS、濁度分別穩(wěn)定在48.1～50.5 mg/L，1.2～2.5 mg/L，10.5～11.9 mg/L，3.3～4.6 mg/L和1.5～2.2 NTU；平均去除率分別為75.0%，54.7%，46.9%，72.4%和71.2%。前置反硝化BAF出水濁度較低，主要依靠濾料的截留及生物膜的吸附作用。另外，該工藝增加了內(nèi)回流，部分出水回流至缺氧區(qū)再經(jīng)濾料截留、吸附，尤其缺氧區(qū)不曝氣，被濾料及生物膜過濾、吸附的懸浮物僅受到上升水流的影響，沖刷掉的懸浮物數(shù)量較少。

1.4 結(jié)論

試驗(yàn)結(jié)果表明：較佳氣水比為3∶1，在該條件下，COD、氨氮、TN和SS的去除率分別為75.0%，54.7%，46.9%和72.4%。

2 深度處理應(yīng)用實(shí)例

以望奎縣雙匯污水處理工程為例，進(jìn)行案例研究。該工程處理水量為3 600 m3，原污水COD濃度為4 000 mg/L。預(yù)處理系統(tǒng)采用粗細(xì)格柵—隔油沉淀池—調(diào)節(jié)池—?dú)飧》绞?；二級處理工藝系統(tǒng)選擇水解酸化—SBR工藝；深度處理選擇生物曝氣池（BAF）。具體工藝流程如圖1所示。

進(jìn)水通過粗細(xì)格柵—隔油沉淀池—調(diào)節(jié)池—?dú)飧〉阮A(yù)處理后，出水中COD為1 440.0 mg/L、去除率為50.0%，氨氮為53.2 mg/L、去除率為30.0%。二級系統(tǒng)處理后，出水中COD為201.0 mg/L、去除率為80.0%，氨氮為17.1 mg/L、去除率為60.0%，處理后出水水質(zhì)達(dá)到國家二級排放標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)深度處理后，出水中COD已降低到50.0 mg/L以下、去除率為76.0%，氨氮降低到8.0 mg/L、去除率為55.0%，處理后出水水質(zhì)達(dá)到國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)。各步驟污水水質(zhì)處理情況見表2。

3 結(jié)語

在一些沒有污水處理廠的偏遠(yuǎn)地區(qū)，屠宰企業(yè)產(chǎn)生的污水無法接入市政管網(wǎng)，對直排水質(zhì)要求十分嚴(yán)格，因此增加深度處理步驟十分必要。試驗(yàn)結(jié)果及實(shí)例研究表明：二級生化處理后段加生物曝氣池（BAF）深度處理可有效去除水中COD、氨氮，達(dá)到國家一級標(biāo)準(zhǔn)；并且，處理后出水可直排或回用，減少新鮮水的使用量，對于節(jié)約水資源及降低企業(yè)用水費(fèi)用具有重大意義。

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