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屠宰場廢水處理

屠宰業(yè)是我國出口創(chuàng)匯和保障供給的支柱產業(yè)之一，屠宰廢水來自牧畜、禽類、魚類宰殺加工，是我國zui大的有機污染源之一。據調查，屠宰廢水的排放量約占全國工業(yè)廢水排放量的6%，隨著經濟的發(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。屠宰廢水受其生產過程的影響明顯，其水質水量波動范圍較大。

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 1.1 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zui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：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： (1)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。

(2)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%。 (3)不易發(fā)生污泥膨脹，出水水質好；剩余污泥性質穩(wěn)定，便于濃縮和脫水。

(4)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。 (5)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等人在研究SBR處理屠宰廢水脫氮的過程中發(fā)現，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穩(wěn)定，產生的剩余污泥量只有傳統(tǒng)活性污泥法的60%左右。 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。AB法特別適用于屠宰廢水懸浮有機物濃度高、水質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。 1.1.3 氧化溝

氧化溝對水質、水溫、水量的變動有較強的適應性，污泥齡長，可以產生硝化反硝化反應，有脫氮功能。污泥產率低，污泥穩(wěn)定，勿需消化。

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、生物轉盤等。生物濾池曾是屠宰廢水

zui基本的處理方法之一，其特點是耐沖擊負荷，效果穩(wěn)定，一般采用兩級串聯運行。由于屠宰廢水中蛋白質含量很高，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。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酸，為后續(xù)好氧反應器提供優(yōu)質的底物，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了污水酸化和污泥消化的集中處理，污泥產量低。有屠宰場廢水需要處理的單位，也可以到污水寶項目服務平臺咨詢具備類似污水處理經驗的企業(yè)。

張森林對酸化-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

1.2、厭氧生物處理

一般地，厭氧生物處理CODCr濃度在大于1,000mg/l的中高濃度工業(yè)廢水具有優(yōu)勢，一些研究認為，對CODCr濃度小于1,000mg/l的廢水采用厭氧處理也是*可行的。同好氧處理相比，厭氧處理可以回收生物能源，無能耗或低能耗，容積負荷率高，對環(huán)境的要求低；剩余污泥產量僅為好氧系統(tǒng)的1/10~1/6且非常穩(wěn)定；投資費用低、管理簡易，有廣闊的應用潛力。

普通厭氧消化池是美國和澳大利亞處理屠宰廢水zui廣泛的的方法之一。厭氧消化池處理屠宰廢水的成本低，操作和維護簡便，有機物去除率高，但其反應速率慢，水力停留時間長，占地面積大，對溫度要求高，低于21℃其效率將會大大下降；且大型厭氧消化系統(tǒng)一旦由于低溫而使系統(tǒng)癱瘓就很難恢復。所以普通厭氧消化工藝不適合在土地緊張或常年溫度偏低的地方選用。 1.2.2 厭氧序批式活性污泥系統(tǒng)（ASBR）

ASBR較其他厭氧處理工藝處理屠宰廢水具有不需要脫氣和回流設備，有機物和SS去除率高的優(yōu)勢，因而被譽為屠宰廢水處理中很有發(fā)展前途的工藝。ASBR消化過程中產生

氣可用于系統(tǒng)的攪拌，也可作為能源直接用于處理過程。D.I.Masse研究表明 ASBR處理屠宰廢水的適宜條件是：采用間歇攪

拌，溫度25~35℃，反應時間24h，污泥負荷0.2~0.5kg/(kgMLSS.

d)，在此條件下CODCr和SS的去除率分別達到98％和91％。

1.2.3 高效厭氧反應器

近年來隨著高效厭氧生物反應器的研究深入，運用高效厭氧生物反應器處理屠宰廢水成為熱點。高效厭氧反應器通過強化傳質和提高污泥濃度成功地實現了在很短的時間內達到良好的去除效果，高效厭氧反應器較傳統(tǒng)厭氧消化池zui大的優(yōu)勢是負荷能力高、水力停留時間短、占地小。國內外應用高效厭氧反應器處理屠宰廢水的主要有：上流式厭氧污泥床（UASB）、厭氧濾池（AF）、厭氧流化床（AFB）、厭氧折流床反應器（ABR）、厭氧固定膜反應器（AFFR）、內循環(huán)反應器（IC）等。

UASB反應器以其結構緊湊、簡單、無需攪拌和填料載體，負荷能力高等優(yōu)點而廣受青睞。Ayoob Torkian實驗表明UASB處理屠宰廢水是非常有效的方法，在13～30kgCODCr/m3.d的負荷下，CODCr的去除率為75～90％。然而UASB也存在一些問題，如污泥易流失，顆粒污泥難于形成，系統(tǒng)難于啟動等。針對這些問題，研究人員不斷采用新的方案以改進UASB的性能。I.Ruiz[15]和Rafael Borja等人分別將UASB與AF串聯使用處理屠宰廢水，使反應器同時具有UASB和AF反應器的特點。利用AF保持生物量和耐沖擊負荷的優(yōu)點，減輕了對UASB三相分離器的固液分離性能要求，提高了系統(tǒng)抵御有機負荷、水力負荷和溫度變化沖擊的能力。隨著系統(tǒng)附著生物量從0.5gVSS.L-1增至5gVSS.L-1，CODCr的去除率也升至在有機負荷為20～25kgCOD/m3.d時，CODCr的去除率可達80～90％，但是AF極