屠牛場專業(yè)污水處理設備
屠宰業(yè)是我國出口創(chuàng)匯和保障供給的支柱產(chǎn)業(yè)之一，屠宰廢水來自牧畜、禽類、魚類宰殺加工，是我國大的有機污染源之一。據(jù)調(diào)查，屠宰廢水的排放量約占全國工業(yè)廢水排放量的6%[1]，隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，肉類食品加工工業(yè)將會有更大的發(fā)展，屠宰廢水的污染還有不斷加劇的趨勢。
屠宰廢水呈紅褐色，有腥味，含有大量血污、皮毛、碎骨肉、蹄角、油脂和內(nèi)臟雜物。CODCr 、BOD5 、氨氮、SS等指標均較高，如CODCr 600~6000mg/l、BOD5 300~3000 mg/l、SS 400~2700mg/l。BOD5/COD≥0.5，可生化性優(yōu)良，無毒性。屠宰廢水受其生產(chǎn)過程的影響明顯，其水質(zhì)水量波動范圍較大。
我國從20世紀50年代開始考慮屠宰廢水的處理，由于種種原因，直到70年代國內(nèi)屠宰廢水處理仍為一級處理，80年代以后，新的處理工藝和技術逐漸被開發(fā)并得以應用，屠宰廢水的處理程度不斷提高。本文從生物處理、自然生態(tài)處理、化學處理等方面加以討論。
1生物處理
1. 好氧生物處理
活性污泥處理系統(tǒng)是當前污水處理領域應用廣泛的處理技術之一。普通活性污泥法處理屠宰廢水很難達到處理要求，普遍存在以下困難[2]：污水排放量季節(jié)性變化幅度大，難以滿足連續(xù)流曝氣池對水流穩(wěn)定性的要求；全年均可發(fā)生污泥膨脹難以防治；剩余污泥量大、含水率高，沉淀脫水性能差，污泥處置費用高；脫氮除磷的效率僅20%左右，難以滿足高氮屠宰廢水的除氮要求。針對普通活性污泥法存在的問題，一些新的處理工藝開發(fā)和成功應用到屠宰廢水的處理領域。
1.1.1 序批式活性污泥系統(tǒng)（SBR）
SBR（Sequencing Batch Reactor）工藝適應當前好氧生化處理工藝的發(fā)展趨勢，屬簡易、高效、低耗的污水處理工藝，廣泛地應用于屠宰廢水的處理中。其主要優(yōu)點有[3]：
流程簡單，無二沉池和污泥回流設備，節(jié)省了大量用地和設備。投資省，運行費用低，比普通活性污泥法節(jié)省基建投資30%，運行費用可降低10~20%。不易發(fā)生污泥膨脹，出水水質(zhì)好；剩余污泥性質(zhì)穩(wěn)定，便于濃縮和脫水。自動控制，反應池中交替處于好氧、缺氧和厭氧狀態(tài)，具有較強的脫氮除磷能力。耐沖擊負荷能力強，高峰負荷在正常負荷的2.5倍情況下仍能獲得穩(wěn)定處理效率。
SBR間歇運行的特點使其很適合處理流量變化大甚至間歇排放的工業(yè)廢水，已在亞洲、北美和歐洲等很多國家廣泛應用于小型污水領域。很多屠宰場的水量少，且間斷排放，采用SBR工藝，既可節(jié)省基建費用又可靈活操作。SBR工藝處理屠宰廢水CODCr、BOD5的去除率可分別達到80%、90%以上，而且有較好的脫氮除磷效果，氨氮去除率可達80%~90%。J.Keller[4]等人在研究SBR處理屠宰廢水脫氮的過程中發(fā)現(xiàn)，通過控制溶解氧的濃度可使約50％的氮通過同步硝化反硝化去除，而控制這種脫氮過程對減少處理費用，提高出水水質(zhì)有重要意義。
隨著SBR工藝的蓬勃發(fā)展，許多SBR改進工藝被開發(fā)出來。CASS工藝在SBR反應器前部增加了一個生物選擇器，由于實現(xiàn)了連續(xù)進水，在屠宰廢水的處理中也得到了廣泛的應用。此工藝剩余污泥性質(zhì)穩(wěn)定，產(chǎn)生的剩余污泥量只有傳統(tǒng)活性污泥法的60%左右[5] 。
1.1.2 AB法
AB法是生物吸附活性污泥法的簡稱，處理系統(tǒng)分為負荷截然不同的A段（Adsorption Stage）和B段（Bio-aeration Stage）。A段和B段的回流系統(tǒng)嚴格分開，互不相混，形成二種不同的微生物類群。A段污泥負荷高可達2~6kgBOD5/(kgMLSS.d)，對廢水主要起生物吸附作用：而B段負荷較低，不大于0.3 kgBOD5/kgMLSS.d，對廢水主要起生物氧化作用[6]。AB法特別適用于屠宰廢水懸浮有機物濃度高、水質(zhì)水量變化較大的特點，一般不設初沉池，對BOD5 、CODCr、SS、P和NH3-N的去處率一般均高于常規(guī)活性污泥法，且可節(jié)省基建投資約20%、能耗15%左右[7]。
1.1.3 氧化溝
氧化溝對水質(zhì)、水溫、水量的變動有較強的適應性，污泥齡長，可以產(chǎn)生硝化反硝化反應，有脫氮功能。污泥產(chǎn)率低，污泥穩(wěn)定，勿需消化。表1[7]給出了國外采用氧化溝工藝處理屠宰廢水的參數(shù)與除污染效果。
表1 氧化溝工藝處理屠宰廢水的參數(shù)與效果
運行參數(shù) | 處理效果 | ||||
項目 | 進水（mg/l） | 出水（mg/l） | 去除率（%） | ||
HRT/d | 3.6 | CODCr | 2040 | 260 | 87.3 |
容積負荷/[kgBOD5/(m3.d)] | 0.4 | BOD5 | 1400 | 70 | 94.8 |
溫度 | 17 | TSS | 724 | 142 | 80.4 |
MLSS/(mg/l) | 1425 | VSS | 636 | 42 | 93.4 |
DO/(mg/l) | 0.8 | NH3-N | 21 | 18.3 | 1.1 |
SVI/(ml/g) | 382 | 油脂 | 420 | 21 | 93.9 |
1.1.4 生物濾池
好氧生物膜法主要用于去除污水中溶解性有機污染物，小型生物處理系統(tǒng)采用生物膜法有節(jié)能、強化抗沖擊能力、少維護、管理簡單等優(yōu)點。研究與應用較多的是生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤等。生物濾池曾是屠宰廢水基本的處理方法之一，其特點是耐沖擊負荷，效果穩(wěn)定，一般采用兩級串聯(lián)運行。由于屠宰廢水中蛋白質(zhì)含量很高，微生物大量繁殖易使濾池堵塞，因此濾池前需有其他預處理設施。
1.1.5 水解酸化－好氧生物處理
針對屠宰廢水中含有大量高分子有機物的特點，為提高好氧生物處理效果、縮短廢水停留時間、減少反應池容積，研究者在好氧生物處理前加入酸化處理，開發(fā)出酸化－好氧生物處理工藝[2,6,8]。酸化過程的設置將動物性復雜大分子有機物降解成小分子溶解性有機物和有機酸，為后續(xù)好氧反應器提供優(yōu)質(zhì)的底物，提高了整個處理系統(tǒng)的抗沖擊負荷能力和穩(wěn)定性；同時類似于消化池的固體降解過程實現(xiàn)了污水酸化和污泥消化的集中處理，污泥產(chǎn)量低。
張森林[2]對酸化-SBR工藝的研究表明，在保證處理效果的同時（見表2），此工藝總投資、占地面積和能耗比傳統(tǒng)活性污泥工藝減少20%~30%，處理成本降低50%以上。萬秀林等人[6]采用兼氧-AB工藝在低溫條件下處理屠宰廢水也取得良好的處理效果，廢水各項主要污染物去除率均達90％以上。
表2 SBR處理屠宰廢水試驗和工業(yè)裝置全流程運行結果均值[2]
名稱 | 類別 | CODCr (mg/l) | SS(mg/l) | 連續(xù)統(tǒng)計天數(shù) (d) | ||||
進水 | 出水 | 去除率 | 進水 | 出水 | 去除率 | |||
酸化 | 實驗 | 1150 | 698 | 39.3 | 525 | 95 | 81.9 | 10 |
工業(yè)應用 | 1200 | 700 | 41.6 | (500) | (125) | 75 | 30 | |
SBR | 實驗 | 698 | 45 | 93.6 | 95 | 30 | 68.4 | 10 |
工業(yè)應用 | 700 | 68 | 90.6 | (125) | 45 | 64.0 | 30 | |
注：工藝參數(shù)：酸化池LV為4.8kgCOD/m3.d;HRT為4.0h；SBR LV為1.25kgCOD/m3.d,T為6~8h,水溫25℃。運行條件與實驗條件相近。括號中數(shù)字為推算值，運行成本（計回用水收入）0.1元/m3。
食品加工污水處理設備
食品加工污水處理設備——A/O法脫氮工藝的特點：
（a） 流程簡單，勿需外加碳源與后曝氣池，以原污水為碳源，建設和運行費用較低； （b） 反硝化在前，硝化在后，設內(nèi)循環(huán)，以原污水中的有機底物作為碳源，效果好，反硝化反應充分； （c） 曝氣池在后，使反硝化殘留物得以進一步去除，提高了處理水水質(zhì)； （d） A段攪拌，只起使污泥懸浮，而避免DO的增加。O段的前段采用強曝氣，后段減少氣量，使內(nèi)循環(huán)液的DO含量降低，以保證A段的缺氧狀態(tài)。 A/O法存在的問題： 1.由于沒有獨立的污泥回流系統(tǒng)，從而不能培養(yǎng)出具有*功能的污泥，難降解物質(zhì)的降解率較低； 2、若要提高脫氮效率，必須加大內(nèi)循環(huán)比，因而加大運行費用。從外，內(nèi)循環(huán)液來自曝氣池，含有一定的DO，使A段難以保持理想的缺氧狀態(tài)，影響反硝化效果，脫氮率很難達到90％。 3、 影響因素 水力停留時間 （硝化＞6h ，反硝化＜2h ）循環(huán)比MLSS（＞3000mg/L）污泥齡（ ＞30d ）N/MLSS負荷率（ ＜0.03 ）進水總氮濃度（ ＜30mg/L）
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