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[工藝]屠宰場廢水處理工藝優化講解

2022-09-12閱讀量：4350

我國是世界上**大的肉類生產國，我國目前屠宰和肉類加工行業排放的廢水分別占到了整個工業廢水排放總量的 6 %，農副食品加工業排放總量的 36.7 %，且還有不斷增加的趨勢。目前我國在屠宰場廢水處理方面總體上已經有了較好的改進，但是由于各地屠宰場廢水處理工藝存在差異，屠宰場廢水處理效果并不十分令人滿意。因此，加強對屠宰場廢水處理工藝的研究有著十分重要的現實意義。

1 屠宰場廢水的特點

屠宰廢水來自宰殺、褪毛、解體、開腔、劈半、清洗內臟等工序及車間沖洗。廢水一般呈紅褐色或棕褐色，氣味表現為強烈腥臭味，含有大量血污、碎骨肉、以及動物皮毛、油脂和糞便等污穢物。其中的 CODcr、氨氮、BOD5、動物油脂等有機物含量高，水質易腐敗，廢水排入水體會消耗水中的溶解氧，破壞水生生態系統，并產生臭味；同時，廢水中的致病菌會成為傳染病的媒介，危害人畜。

屠宰廢水的水量、水質變化大。屠宰廢水量與屠宰量密切相關，具有明顯的季節性，日變化系數大；同時，屠宰加工為非連續性生產(每日一班或兩班生產)，廢水量時變化系數也較大，廢水水質受生產工藝、用水量、廢物清除方式的影響，變化范圍較大。

2 屠宰場廢水處理工藝簡介

屠宰廢水是一種高濃度有機廢水，國內外關于該類廢水的處理工藝研究較多。目前國內的屠宰場廢水處理典型的工藝如圖

屠宰廢水處理典型工藝流程圖

屠宰廢水厭氧處理常見的工藝有：水解酸化反應器(簡稱HUSB)、上流式厭氧污泥床反應器(UASB)、厭氧折流板反應器(ABR)等。其中的 UASB 法因其工藝成熟，處理效率高等優勢在

屠宰場廢水處理中較有競爭力；好氧生物處理常見的方法主要有：

傳統活性污泥法、序列間歇式活性污泥法(SBR)、生物接觸氧化法(BCO)、吸附—生物降解法(AB)、曝氣生物濾池法(BAF)，而其中的 SBR 法與 BCO 法由于優勢較為突出，在屠宰廢水處理中得到較為廣泛的運用。

厭氧+好氧處理屠宰場廢水主導的組合工藝有：

2.1 UASB 法+BCO 法

UASB 反應器是上流式厭氧污泥床的簡稱，該種反應器近年來在國內外高濃度有機廢水的處理上得到廣泛的應用。上流式厭氧污泥床反應器內設有載體，是一種懸浮生長型的消化器，UASB反應器在反應區上部設有氣、固、液三相分離器，能承受很高的有機負荷，中溫發酵對 BOD5、CODcr去除率很高。生物接觸氧化法(BCO)又稱淹沒式生物濾池。是一種在生生物濾池的基礎上，從接觸氧化曝氣法改良而成的介于生物濾池與活性污泥法的之間的生物膜法工藝。曝氣地中裝有填料，填料被水浸沒，用鼓風機在填料底部曝氣充氧，活性污泥附在填料表面上不隨水流動，生物膜因直接受到上升氣流的強烈攪動而不斷更新，從而提高了凈化效果。其優點為：

(1)BOD 負荷高，污泥生物量大，對進水沖擊負荷適應力強；

(2)充氧效率高，傳質條件好，處理時間短，相同的水量條件下需裝置的設備較小，因而占地面積小；

(3)凈化效果好、出水水質穩定、污泥不需回流也不膨脹、耗電小等。

其存在的缺點：

(1)負荷過高時會引起填料堵塞，需要有防堵塞的沖洗措施；

(2)填料及支架等往往導致建設和維護費用增加。

2.2 UASB 法+SBR 法

SBR 法又稱序批式活性污泥法，該法是以間歇爆氣方式來運行的一種活性污泥水處理技術。目前該法在國內外包括屠宰場在內的各種污水處理中得到廣泛運用，并派生出一系列污水處理工藝技術。SBR 法的工藝流程主要包括：進水、反應、沉淀、排水和閑置五個步驟。污水進入反應器并曝氣運行，完成脫氮、除磷以及CODcr、BOD5 等有機物去除等生物過程。這一過程完成以后停止曝氣進行充分沉淀，在這一環節中反應器起了二沉池的作用。完成這一步驟后，通過潷水器排放上清液，對位于反應器下層的污泥進行回流，排水完成以后反應器進入閑置工序，完成一個 SBR工作周期。分析 SBR 法的工藝運行流程和周期，可以看出該工藝在運行中有如下幾個突出優點：

(1)工藝流程簡單、成本費用低；

(2)推動生化反應的動力大、處理速度快、工作效率高；

(3)沉淀效果好、不適于絲狀細菌大量繁殖，對污泥膨脹問題起到了很好的防止效果。

(4)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。

(5)操作靈活，可根據實際情況延長反應或沉淀時間，確保處理出水合格。

3 生物接觸氧化法

(BCO)與序列間歇式活性污泥法(SBR)對比分析該屠宰場規模為屠宰生豬 300 頭/日，廢水量約 150 m3/d，經預處理后 UASB 池的出水 CODcr 為 800~1000 mg/L，氨氮為 70~90mg/L，通過將原有的接觸化池拆除填料后改造為 SBR 工藝運行，控制溶解氧濃度(DO)在 2~4 mg/L 范圍內，得出生物接觸氧化法(BCO)與序列間歇式活性污泥法 (SBR)對于屠宰廢水中的CODcr、氨氮去除效果的對比數據，見表 1 和表 2。

通過對比上表中 BCO 法和 SBR 法對屠宰場廢水處理的效果可以看出：在污染物去除效果方面，SBR 法對于有機物的去除率，尤其是對氨氮的去除率明顯地高于 BCO 法。

分析原因可能是由于： SBR 反應器里面含有大量活性污泥，反應器中的污泥量要大于生物接觸氧化反應器，因此能夠更多的污染物；從微生物方面分析， SBR 法對有機物去除率高的原因是由于 SBR 系統對生長率高、適應性強的微生物的生長有利，SBR 系統運行周期內微生物的生存環境變化劇烈，氧利用范圍從厭氧經缺氧到高溶解氧的狀態，使更多微生物實現了優勝劣汰；另外，SBR 系統微生物內核糖核酸(RNA)的含量很大，而微生物增長率與細胞的 RNA 含量直接有關，這表明更多的微生物可在較高生成速率下分解基質，從而得到更好的有機物去除效果。

從兩種工藝的運行特點來看，在處理水量方面，在相同體積的情況下，BCO 法相對于 SBR 法具有更高的廢水量處理能力，但 SBR 法非常適用于屠宰廢水每天有規律地間歇排放的特點。根據經驗，在操作強度方面，BCO 法的啟動需要掛膜的過程，因此比 SBR 法需要更多的調試時間；但在運行階段 SBR 法對操作要求的工作量要比 BCO 法大，并且排泥工作量也相對大些；而在經濟性方面，SBR 法在基建、運行和維護費用方面都相對較少。通過簡單對比，我們發現兩種方法具有各自優缺點。但是考慮到屠宰場實際運行的情況，SBR 法在有機物的處理效果、經濟成本以及啟動時間、運行的方式上更加符合屠宰場的生產情況，因此，SBR 法更加適合中小型屠宰場的廢水處理。

4 結論與建議

4.1 結論

綜上所述，屠宰場廢水處理技術工藝的優化，是一個技術改進與經濟成本、實際生產情況相結合的綜合問題。通過上文的論述我們發現，采用 UASB+SBR 的組合工藝在經濟、處理效果、以及運行方式等方面的優點兼具了技術改進、經濟成本、以及生產成本幾個方面的要求，比較適合屠宰場的實際情況，是一種具有實際可行性和工藝成熟的廢水處理方法，具有較高的工程應用價值，應作為中小型屠宰場廢水處理工藝選擇的優先方向。

4.2 建議屠宰廢水的碳氮比和碳磷比大，氮、磷相對不足，易產生油性泡沫而使污泥松散，導致污泥流失。另外廢水經過 SBR 法處理后，其中氨氮含量仍可能偏高，必要時可輔以后續化學方法除去。

面對今后屠宰場生產規模的擴大和日趨嚴格的環保排放標準，研究和采用新型高效的 SBR 改進工藝，如循環活性污泥工藝(CAST)、改良式序列間歇反應器(MSBR)、兩級串聯 SBR 法、序批式生物膜反應器(SBBR)、好氧間歇曝氣系統(DAT-IAT)等應成為今后好氧工藝改進的優先方向。

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LvFeng HuanBao

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