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屠宰场废水处理

所属分类: 屠宰污水处理 | 发布日期:2020-01-07 05:01:20

屠宰行业是中国的出口产品之一,并确保支柱产业的家畜,家禽,鱼屠宰和加工供应,屠宰下脚料,是中国最大的有机来源之一。据调查,屠宰废水排放量占工业废水国家排放量的6%左右,随着经济的发展和人民生活水平的...

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屠宰行业是中国的出口产品之一,并确保支柱产业的家畜,家禽,鱼屠宰和加工供应,屠宰下脚料,是中国最大的有机来源之一。据调查,屠宰废水排放量占工业废水国家排放量的6%左右,随着经济的发展和人民生活水平的提高,肉类加工行业将有更大的发展,以及废水污染屠宰增长趋势。

屠宰废水呈棕红色,有鱼腥味。它含有大量的血、毛、碎骨和肉、蹄角、油和内脏杂物。codcr 、bod5 、氨氮、ss等指标均较高,如codcr 600~6000mg/l、bod5 300~3000 mg/l、ss 400~2700mg/l。bod5/cod≥0.5,可生化性优良,无性。屠宰废弃物受到显著影响生产过程中,其质量和数量的很大波动范围。

从20世纪50年代开始,我国开始考虑屠宰废水的处理,由于种种原因,直到70年代国内屠宰废水处理仍然是一级处理,80年代后,新的处理工艺和技术逐渐发展和应用,屠宰废水的处理不断改进。本文中的生物处理,自然生态处理,化学处理等方面进行讨论。

1、生物处理

1.1 好氧生物处理

  活性污泥处理是当前污水处理领域应用广泛的处理技术之一。普通活性污泥法难以满足屠宰废水处理要求,存在以下困难:污水排放季节变化大,难以满足连续流曝气池对水流稳定性的要求;全年污泥膨胀防治难度大;剩余污泥量大,含水率高,沉淀脱水性能差,污泥处置成本高; 氮磷去除效率仅为20%左右,难以满足高氮屠宰废水的脱氮要求。针对传统活性污泥法存在的问题,开发了一些新的处理工艺,并成功地应用于屠宰废水处理领域。同时,还可以查看中国污水处理工程网的更多技术文件。

1.1.1 厌氧序批式活性污泥系统(ASBR)

SBR工艺适应当前好氧生化处理工艺的发展趋势,属简易、高效、低耗的污水处理工艺,广泛地应用于屠宰废水的处理中。它的主要优点是:

(1) 该工艺简单,无二沉池和污泥回流设备,节省了大量土地和设备。

  (2)投资省,运行费用低,比普通活性污泥法节省基建投资30%,运行费用可10~20%。

  (3)不易发生污泥,水质好;剩余污泥性质,便于浓缩和脱水。

(4)在交替的有氧,缺氧和厌氧条件下,一个很强的氮和磷的除去能力的反应槽的自动控制。

  (5)耐冲击负荷能力强,高峰负荷在正常负荷的2.5倍情况下仍能处理效率。

SBR污水处理工艺(sbr)在亚洲、北美和欧洲等许多国家已广泛应用于小规模废水处理。许多屠宰场水量小,间歇排放。采用SBR工艺不仅节约了基本建设成本,而且操作灵活。R工艺处理屠宰废水CODCr、BOD5的去除率可分别达到80%、90%以上,而且有的脱氮除磷效果,氨氮去除率可达80%~90%。J.Keller等人在研究R处理屠宰废水脱氮的中发现,通过控制溶解氧的浓度可使约50%的氮通过同步硝化反硝化去除,而控制这种脱氮对处理费用,水质有重要意义。

随着MBR工艺的蓬勃发展,许多MBR改进工艺被开发出来。C工艺在R反应器前部了一个选择器,由于实现了连续进水,在屠宰废水的处理中也了广泛的应用。此工艺剩余污泥性质,产生的剩余污泥量只有活性污泥法的60%左右。

1.1.2 AB法

AB法是生物吸附活性污泥法的简称,处理系统分为负荷截然不同的A段(AdsorptionStage)和B段(Bio-aerationStage)。A段和B段的回流严格分开,互不相混,形成二种不同的微类群。A段污泥负荷高可达2~6kgBOD5/(kgMLSS.d),对废水主要起生物吸附作用:而B段负荷较低,不大于0.3 kgBOD5/kgMLSS.d,主要起生物氧化作用。AB法特别适用于屠宰废水悬浮有机物浓度高、水质水量变化大的特点,一般不设初沉池,对BOD、COD、SS、P和NH3-N的去处率一般高于常规活性污泥法,且可节省基建投资约20%,节省能耗15%左右 。

1.1.3 氧化沟

氧化沟对水质,水温,水量变化适应性强,污泥龄长,能产生硝化反硝化反应,具有反硝化作用。污泥产率低,污泥,勿需消化。表1列出了国外屠宰废水氧化沟处理工艺的参数和污染物去除效果。

表1  氧化沟工艺处理屠宰废水的参数与效果

运行参数 处理效果
项目 进水(mg/l) 出水(mg/l) 去除率(%)
HRT/d 3.6 CODCr 2040 260 87.3
容积负荷/[kgBOD5/(m3.d)] 0.4 BOD5 1400 70 94.8
温度 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

  好氧膜法主要用于去除污水中溶解性有机污染物,小型处理采用膜法有节能、强化抗冲击能力、少、简单等优点。研究与应用较多的是滤池、转盘等。生物滤池曾是屠宰废水 zui基本的处理方法之一,其特点是耐冲击负荷,效果稳定,一般采用两级串联运行。由于屠宰废水中蛋白质含量很高,屠宰场污水,微生物大量繁殖易使滤池堵塞,因此滤池前需有其他预处理设施。

1.1.5 水解酸化-好氧生物处理

针对屠宰废水中大量高分子有机物的特点,为了提高好氧生物处理效果,缩短废水停留时间,减少反应池体积,研究人员在好氧生物处理前增加酸化处理,开发酸化-好氧生物处理工艺..酸化过程中动物性复杂大分子有机物降解成小分子溶解性有机物,为后续反应提供优质的底物,提高了好氧处理效果及整个系统的抗冲击能力和稳定性;同时类似于消化池的固体降解过程实现了污水酸化和污泥消化的集中处理,污泥产量低。有单位屠宰废水处理的需求,还可以珍惜污水处理项目的咨询服务平台,在污水处理业务类似的经历。

  张森林对酸化-sbr工艺的研究表明,在保证处理效果的同时(见表2),此工艺总投资、占地面积和能耗比传统活性污泥工艺减少20%~30%,屠宰废水处理,处理成本降低50%以上。万秀林等人采用兼氧-ab工艺在低温条件下处理屠宰废水也取得良好的处理效果,衢州屠宰废水,废水各项主要污染物去除率均达90%以上。

表2   SBR处理屠宰废水试验和工业装置全流程运行结果均值

名称 类别 CODCr (mg/l) SS(mg/l) 连续统计天数 (d)
进水 出水 去除率 进水 出水 去除率
酸化 实验 1150 698 39.3 525 95 81.9 10
工业应用 1200 700 41.6 (500) (125) 75 30
SBR 实验 698 45 93.6 95 30 68.4 10
工业应用 700 68 90.6 (125) 45 64.0 30

注:工艺参数:酸化池LV为4.8kgCOD/m3.d;HRT为4.0h;SBR LV为1.25kgCOD/m3.d,T为6~8h,水温25℃。操作条件与实验条件相似。括号中数字为推算值,运行成本(计回用水收入)0.1元/m3。

1.2、厌氧生物处理

一般地,厌氧生物处理CODCr浓度在大于1,000mg/l的中高浓度工业废水具有优势,一些研究认为,对CODCr浓度小于1,000mg/l的废水采用厌氧处理也是完全可行的。同好氧处理相比,厌氧处理可以回收能源,无能耗或低能耗,容积负荷率高,对的要求低;剩余污泥产量仅为好氧的1/10~1/6且非常;投资费用低、简易,有广阔的应用潜力。

1.2.1 普通厌氧消化池

  普通厌氧消化池是美国和澳大利亚处理屠宰废水广泛的的之一。厌氧消化池处理屠宰废水的成本低,操作和维护简便,有机物去除率高,但其反应速率慢,水力停留时间长,占地面积大,对温度要求高,低于21℃其效率将会大大下降;大型屠宰场污水处理设备调试安装且大型厌氧消化系统一旦由于低温而使系统瘫痪就很难恢复。所以普通厌氧消化过程是不适合在紧张或常年温度利用率低的土地面积。

1.2.2 厌氧序批式活性污泥(AR)

与其他厌氧处理工艺相比,ASB R处理屠宰废水不需要脱气和回流设备,有机物和SS的去除率高,因此被誉为屠宰废水处理的一种有前途的工艺..ASBR消化过程中产生 <!--[if !vml]--><!--[endif]-- !--[if !vml]--><!--[endif]-->气可用于系统的搅拌,也可作为能源直接用于处理过程。D.I.Masse研究表明 ASBR处理屠宰废水的适宜条件是:采用间歇搅拌,温度25~35℃,反应时间24h,污泥负荷0.2~0.5kg/(kgMLSS.d,在此条件下COD和SS的去除率分别达到98%和91%。

1.2.3 高效厌氧反应器

  近年来随着厌氧生物反应器的研究深入,运用厌氧生物反应器处理屠宰废水成为热点。厌氧反应器通过强化传质和污泥浓度成功地实现了在很短的时间内达到良好的去除效果,厌氧反应器较厌氧消化池大的优势是负荷能力高、水力停留时间短、小。应用高效厌氧反应器处理屠宰废水的主要有:上流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧滤池(AF)、厌氧流化床(AFB)、厌氧折流床反应器(ABR)、厌氧固定膜反应器(AFFR)、内循环反应器(IC)等。

UASB反应器以其结构紧凑、简单、不需要搅拌和包装载体、负载能力高等优点而受到人们的青睐。Ayoob Torkian实验表明UASB处理屠宰废水是非常有效的方法,在13~30kgCODCr/m3.d负荷下,COD去除率为7590%。然而UA也存在一些问题,如污泥易流失,颗粒污泥难于形成,难于启动等。针对这些问题,研究人员不断采用新的方案以改进uasb的性能。I.Ruiz[15]和Rafael Borja[16]等人分别将UA与AF串联使用处理屠宰废水,使反应器同时具有UA和AF反应器的特点。利用AF保持量和耐冲击负荷的优点,减轻了对UA三相分离器的固液分离性能要求,了抵御有机负荷、水力负荷和温度变化冲击的能力。随着系统附着生物量从0.5gVSS.L-1增至5gVSS.L-1,CODCr的去除率也升至90.2~93.4%。Claudia E.T.Claudia [17]通过使用一种新型高效三相分离器也达到了提高UASB耐负荷冲击能力和处理效果的目的。AF处理屠宰废水的稳定性好,在有机负荷为20~25kgCOD/m3.d时,CODcr去除率可达8090,但是AF极易堵塞,必须定时冲洗。R.del Pozo]利用AFFR处理屠宰废水,系统采用波纹管状填料,即使处理高固体浓度的废水也不易堵塞,对间歇运行的适应性优于UASB,有机负荷8kgCOD/m3.d时,CODCr去除率达85~95%。ic反应器也是近二十年来发展起来的厌氧反应器,屠宰废水处理技术规范,邓良伟采用ic工艺实验得出屠宰废水总磷的去除率可达53.8%,codcr去除率80.3%,屠宰废水处理技术,bod5去除率达97.6%,ss去除率为78%。

1.2.4 厌氧生物的预处理

  屠宰废水中含有的大量的SS和油脂,如不加以去除直接进入厌氧,会大大厌氧反应的速度和的产量,进入UA还会引起污泥上浮和流失。因此,在屠宰废水进入厌氧系统前对其进行预处理是非常必要和有效的,最常用的方法是气浮法。N.T.Manjuanth[23]在UA前采用压力气浮作为预处理单元,结果表明气浮可以去除原水50%的污染物,同时气浮后厌氧处理的反应速率及产量均较未处理的原水有所。

  厌氧处理的缺陷是出水的nh3-n、---物等还原性污染物还较多,没有脱氮能力,有时出水的bod5偏高,还需进一步处理。

2、自然生态处理

  自然生态处理是在自然条件通过生物净化废水的一种,目前已成为研究与应用的热点,其中塘、土地处理、人工湿地研究与应用多。它们的共同特点是能耗低河南屠宰废水处理设备,管理简便,运行费用低,可实现多种生态系统的组合,有利于废水的综合利用。

2.1 稳定塘工艺

屠宰废水在氧化塘处理前,必须经过预处理,如先用沉淀池处理,再用厌氧滤池降解,最后进入氧化塘系统,以实现氧化塘的处理效果,否则,悬浮物和有机物浓度过高,氧化塘的处理效果不理想。通常在氧化塘正常运行的条件下CODCr的有效临界点为262.6mg/l,一旦超过临界点氧化塘中植物的受伤程度越大,屠宰废水处理工艺设计,净化作用就越小。

采用厌氧塘、兼性塘和好氧塘串统处理禽畜养殖废水,从建造和运行角度而言是最经济的,并且处理效果令人满意、可靠。除了在手术开始时闻到一些气味外,没有其他问题。

2.2 土地处理

美国主要采用土地喷灌处理屠宰场废水。 该系统具有操作简单、成本低等优点,但操作不当会造成地表水和地下水污染,过量的脂肪会造成土壤堵塞,因此对污水预处理提出了更高的要求。

2.3 人工湿地处理

  人工湿地是通过对湿地生态中的物理、化学和生物三者的协同作用来处理污水。其特点是投资少、效果好、运行方便 ,建设成本相同能力污水处理厂的1/5左右。但占地面积约为传统污水处理厂的5-10倍。单独采用人工湿地处理屠宰废水,难以达标,屠宰废水处理工艺图,如果与物化预处理和生物预处理结合,既可以节省投资,也可以降低运行费用。

3、化学处理

3.1化学絮凝处理

  长期以来处理屠宰废水的主要是生物法。但在北方地区的冬季,由于气温较低,细菌繁殖较慢,生物法处理效果极难符合要求。为了解决这个问题,研究人员探讨了使用化学絮凝处理

屠宰废水的新途径,通过投加首信聚丙烯酰胺絮凝剂化学药剂促使污水的各种颗粒沉降、胶体脱稳,固液分离,部分溶解性的污染物也有一定的去除能力,它能在很短的时间内削减污染负荷。

其优点有:

(1)工艺简单,一次投资省远远低于常规生化法,易上马,快。

(2)运行简单,反应时间短,构筑物小,处理费用低。

(3) 该混凝剂原料广泛,成本低。它可以用废物有效地处理。处理效果受温度影响小,处理效果稳定;适应水量和水质的波动,可根据来水的不同而调节药剂用量,湖北屠宰污水处理设备,且能同时除臭。

(4)可适应不同的治疗尺寸,它可以与生物处理相结合。

3.2 工艺运行与药剂

屠宰废水的化学絮凝处理常与气浮和沉淀单元联合使用..例如,如果在气浮装置操作中加入混凝剂处理屠宰废水,CODCr的去除率可达32%至90%。也有研究者在絮凝之后采用电气浮代替溶气气浮,不仅了气浮效率,而且部分有机物在电解时直接被氧化,了絮凝剂用量,但普通电气浮的能耗大,如采用脉冲电流可大量电耗。

  近几年来人们不断寻找廉价有效的混凝剂用于处理屠宰废水,马东奎研究表明PFS对屠宰废水的CODCr去除率高。李亚峰试验了五种混凝剂处理屠宰废水的效果,也相似的结果。

不同混凝剂屠宰废水处理的表效应3

表 3   不同混凝剂处理屠宰废水的效果

混凝剂 投量 PH CODCr(mg/l) 去除率

(%)

色度(倍) 脱色率(%) SS(mg/l) 去除率

(%)

(mg/l) 处理前 处理后 处理前 处理后 处理前 处理后
FeSO4 180 6.8 860 451 47.6 220 72 67.3 630 173 72.5
PFS 309 64.1 59 73.2 146 76.8
FeCl3 494 42.6 84 61.8 188 70.2
Al2(SO4)3 414 51.9 67 69.5 162 74.3
PAC 389 54.8 64 70.9 157 75.1
FeSO4 200 6.8 860 409 52.4 220 70 68.2 630 142 77.5
PFS 254 70.5 54 75.5 123 80.5
FeCl3 424 50.7 81 63.2 156 75.2
Al2(SO4)3 381 55.7 63 71.4 148 76.2
PAC 366 57.4 59 73.2 135 78.6

助凝剂与助凝剂相结合,可以达到更好的处理效果..用聚合硫酸铁、聚合氯化铝,作混凝剂处理屠宰废水助凝剂进行对比研究,几种助凝剂的使用均使悬浮物去除率达到95%以上,其中用首信公司的聚丙烯酰胺作助凝剂,悬浮物的去除率高达99%。使用无机复合盐高分子絮凝剂和天然微生物絮凝剂可以减少药剂用量,特别是天然絮凝剂对环境非常友好,这将是未来医药发展的方向。

3.3 化学处理的局限性

化学絮凝法处理屠宰废水的局限性在于,化学絮凝法化学絮凝量大,虽然对水中的悬浮物和胶体有明显的作用,除磷效果好,但对屠宰废水中的可溶性有机物(如醇、糖、酸)处理效果差,污泥产量高,不能作为富含金属离子的化学污泥,不能作为动物饲料或填充物使用。 这就更难处理简单的好氧法产生的剩余污泥。此外,是否大量的化学品被添加到水中对环境有影响仍有待观察。

  这种处理实质上是污染形态的改变,并没有实现污染物的减量化、无害化,容易造成二次污染。

4、工艺的组合应用

在屠宰废水处理工艺中,好氧处理和厌氧处理以及化学絮凝处理各有其优缺点,笔者认为,在处理较低浓度(CODCr≤1,000mg/l)屠宰废水时,微动力屠宰废水成套设备销售基地,可直接采用生物处理,这样可在保证处理水质的条件下,缩短处理流程,节省基建费用;在处理较高浓度(CODCr>;1,000mg/l)的屠宰废水时,几种工艺的组合使用可确保废水处理达标。如水解好氧生物处理工艺工程投资仅为同等规模活性污泥法的70%,鸡屠宰废水处理,占地减少20%,处理成本降低42%。国内已使用的组合工艺有:酸化-R工艺,酸化-AB法,酸化-生物氧化工艺,UA-AF工艺,厌氧-过滤工艺,射流曝气-生物氧化工艺,厌氧塘-兼氧塘-好氧塘工艺,兼氧-AB法,化学混凝-生物处理工艺等。处理工艺的组合有利于各种工艺扬长避短,节省处理费用,保证水质。

5、结束语

屠宰污水处理设备工艺很多,自然生态处理、生物处理、化学处理均有应用,各种工艺均有其优点和局限性,应根据进水水质的特点、处理和排放要求并综合考虑经济、管理因素选择合适的屠宰场污水处理设备及工艺,并注意不同工艺的组合使用。如主体结构可采用厌氧、好氧处理,辅以自然生态处理,既能保证出水水质,又能相对节约能源,降低运行成本。我国目前多以小水量屠宰污水处理站为主,在目前环保投资较少的情况下,选择屠宰场污水处理设备和工艺应朝着高效、节能、集约化、规模化、易于管理的方向发展以降低处理费用。同时,环保部门应加强对屠宰场污水处理站的监督管理,确保已建污水处理站的正常运行。

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