生豬屠宰廢水處理工程實(shí)踐研究

向亞東

（中煤科工集團(tuán)武漢設(shè)計(jì)研究院有限公司湖北武漢430064）

生豬屠宰廢水處理工程實(shí)踐研究

向亞東

（中煤科工集團(tuán)武漢設(shè)計(jì)研究院有限公司湖北武漢430064）

高氨氮、高COD、高懸浮物濃度是生豬屠宰廢水的顯著特點(diǎn)。在對(duì)原水水質(zhì)特點(diǎn)深入分析的基礎(chǔ)上，提出了“CSTR-混凝沉淀-A/O”的組合工藝，并對(duì)工程的運(yùn)行狀況進(jìn)行了歸納總結(jié)。實(shí)踐證明，所采取的處理工藝相比傳統(tǒng)工藝，不僅可做到資源的回收利用、節(jié)能減排，有一定的經(jīng)濟(jì)效益；還大大改善了廠區(qū)的衛(wèi)生條件。

生豬屠宰廢水；CSTR；A/O；沼氣

目前國內(nèi)外生豬屠宰廢水的處理以生物法為主，輔以物理化學(xué)等預(yù)處理。這些方法或許能夠?qū)U水處理到達(dá)標(biāo)排放，但從資源的回收利用、經(jīng)濟(jì)性、運(yùn)行的穩(wěn)定性以及污水站的衛(wèi)生條件等方面考慮，目前的生豬屠宰廢水處理工藝仍有改善的空間。

本研究提出了“CSTR-混凝沉淀-A/O”聯(lián)合工藝處理生豬屠宰廢水的設(shè)想。該工藝相對(duì)于傳統(tǒng)工藝的創(chuàng)新思路是前置產(chǎn)沼氣回收能源。首先，生豬屠宰廢水中含有大量的血污、油脂質(zhì)、肉屑、內(nèi)臟雜物、未消化的食物和糞便等，有機(jī)物含量非常高，適合厭氧處理。其次，所產(chǎn)沼氣可以用來取代柴油或煤燒熱水燙豬毛（生豬屠宰的主要成本）。這樣將為企業(yè)節(jié)省開支，帶來經(jīng)濟(jì)效益。另外，采用前置CSTR工藝可取消“格柵”，柵渣（內(nèi)臟雜物、肉屑等雜物）直接進(jìn)入沼氣池進(jìn)行分解，消除了柵渣帶來的衛(wèi)生條件差的狀況，并可省去柵渣外運(yùn)處置費(fèi)用。

以廣東某生豬定點(diǎn)屠宰廠廢水處理工程為例，通過其實(shí)際運(yùn)行效果來證明該工藝在生豬屠宰行業(yè)的應(yīng)用不僅做到了資源的回收利用、節(jié)能減排，還大大改善了廠區(qū)的衛(wèi)生條件，更為企業(yè)帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。前置CSTR工藝使得在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上具有更高的競爭能力，符合我國國情和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)，更具廣泛應(yīng)用前景。

1　水量及進(jìn)、出水水質(zhì)

該企業(yè)日屠宰生豬500頭左右，產(chǎn)生的廢水量為250m3/d。進(jìn)、出水水質(zhì)如表1。

表1　企業(yè)進(jìn)、出水水質(zhì)檢測情況

2　工藝流程

圖1　工藝流程框圖

屠宰廢水可分為高濃度的生產(chǎn)廢水和低濃度的沖洗廢水，這兩股廢水的預(yù)處理分開進(jìn)行，在調(diào)節(jié)池中匯合。高濃度的生產(chǎn)廢水、廢渣自流進(jìn)入集水池，然后通過剪切泵提升至CSTR反應(yīng)器，在CSRT反應(yīng)器中經(jīng)行厭氧消化，降解或去除大部分有機(jī)物，產(chǎn)生沼氣。沼氣進(jìn)行回收利用，CSTR反應(yīng)器出水自流進(jìn)入調(diào)節(jié)池。低濃度沖洗廢水先經(jīng)人工格柵去除如：塑料袋、方便盒等大的無機(jī)漂浮污物后直接進(jìn)入調(diào)節(jié)池。在調(diào)節(jié)池中與CSTR反應(yīng)器出水進(jìn)行混合，然后通過提升泵提升至混凝沉淀池，通過投加混凝劑進(jìn)行固液分離，去除大部分的SS，同時(shí)去除部分有機(jī)物和懸浮物等。混凝沉淀池出水自流進(jìn)入A/O生化池，并進(jìn)行大流量回流，在A/O生化池中經(jīng)過微生物的吸附降解、硝化、反硝化等一系列復(fù)雜的微生物作用，廢水中的絕大部分污染物、氨氮、總磷得到去除，廢水得到凈化。出水自流進(jìn)入二沉池，在二沉池中進(jìn)行泥水分離，上清液進(jìn)入消毒池經(jīng)消毒后達(dá)標(biāo)排放。沉淀池底部的部分污泥回流至缺氧池，剩余污泥通過污泥泵排到污泥濃縮池，通過重力濃縮后，經(jīng)板框壓濾機(jī)脫水后外運(yùn)。

圖2　沼氣的產(chǎn)生量與COD去除率

圖3　總進(jìn)、出水COD及去除率

圖4　整體工藝進(jìn)、出水NH3-N及去除率

141mg/L，總出水平均氨氮濃度為13.2mg/L，氨氮平均去除率為90.6%。出水氨氮達(dá)到了國家《肉類加工工業(yè)水污染排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13457-92）中的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)要求。

圖5　整體工藝進(jìn)、出水SS及去除率

3.4SS去除效果

本項(xiàng)目原水中懸浮物(SS)濃度較高，通過CSTR和混凝沉淀池去除了大部分的SS，運(yùn)行過程中的監(jiān)測結(jié)果如下圖5所示。

由圖5可見，本項(xiàng)目原水SS平均濃度在1800 mg/L～2300mg/L，總出水平均SS濃度為56.5mg/L，SS平均去除率為92.26%。出水SS達(dá)到了國家《肉類加工工業(yè)水污染排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13457-92）中的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)要求。

通過上面的數(shù)據(jù)顯示：該組合工藝在穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)下，沼氣的產(chǎn)生量一直穩(wěn)定在700m3/d～900m3/d，平均每天的產(chǎn)氣量為800m3，產(chǎn)生的沼氣足夠企業(yè)生產(chǎn)使用；出水的COD基本保持在60～80，氨氮基本保持在11～15，SS濃度基本保持在50～60，出水的各項(xiàng)指標(biāo)都達(dá)到了國家《肉類加工工業(yè)水污染排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13457-92）中的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)要求。

4　組合工藝的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)

CSTR、混凝沉淀與A/O工藝三者優(yōu)勢互補(bǔ)，處理屠宰廢水具有能帶來經(jīng)濟(jì)效益、改善廠區(qū)衛(wèi)生環(huán)境、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、能耗低、剩余污泥量少等技術(shù)特點(diǎn)。

該屠宰廢水處理工程造價(jià)比較合理，總投資為141.65萬元，折算噸水投資5666元；總用地面積約260m2；工程每天的總運(yùn)行費(fèi)用為318.66元，折算成噸水運(yùn)行費(fèi)用為1.27元/噸；工程每天產(chǎn)生沼氣800m3左右，折合后每天沼氣收益為456元，即每年的沼氣收益為16.64萬元，噸水沼氣收益為1.82元/噸。

5　結(jié)語

本論文針對(duì)屠宰廢水懸浮物濃度高、有機(jī)物濃度高、氨氮濃度高、處理難度大、運(yùn)行成本高、衛(wèi)生條件差等問題，提出了CSTR-混凝沉淀-A/O組合工藝方案，并在廣東某屠宰場廢水處理工程中得以應(yīng)用，取得了穩(wěn)定的處理效果，同時(shí)回收利用沼氣帶來了一定的經(jīng)濟(jì)效益。

[1]陳莉娥,周興求,高鋒,等.屠宰廢水處理技術(shù)的現(xiàn)狀及進(jìn)展[J].工業(yè)用水與廢水,2003,34(6):9-13.

[2]于鳳,陳洪斌.屠宰廢水處理技術(shù)與應(yīng)用進(jìn)展.環(huán)境科學(xué)與管理, 2005,30(4):84-87.

[3]張松梅.屠宰廢水處理工程的綜合分析.北方環(huán)境,2003,28(4): 54-57.

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3　工程運(yùn)行效果與討論

3.1CSTR沼氣的產(chǎn)生量

圖2是在CSTR成功啟動(dòng)正常運(yùn)行后，沼氣的產(chǎn)氣量與COD去除率的關(guān)系圖。由下圖可知，當(dāng)CSTR運(yùn)行穩(wěn)定后，沼氣的產(chǎn)量一直穩(wěn)定在700 m3/d～900m3/d。平均每天的產(chǎn)氣量為800m3，COD去除率在75%～85%。

3.2COD去除效果

本工程采用CSTR-混凝沉淀-A/O工藝處理生豬屠宰廢水，原水、總出水COD濃度以及總COD去除率如圖3所示。

本項(xiàng)目正常運(yùn)行時(shí)，原水COD平均濃度為4200mg/L，總出水COD平均濃度為72.3mg/L，總平均去除率為98.2%。出水COD達(dá)到了國家《肉類加工工業(yè)水污染排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13457-92）中的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.3氨氮去除效果

由圖4可見，本項(xiàng)目原水氨氮平均濃度為