屠宰廢水生物法處理方法

屠宰廢水水質(zhì)特點(diǎn)具有較好的可生化性，且在有機(jī)物含量、有機(jī)元素種類和pH值等方面都較適合于采用生物法進(jìn)行處理，因此目前在屠宰廢水處理技術(shù)的選擇上，生物法是經(jīng)濟(jì)有效的處理方法。

（1）好氧生物處理法

采用好氧生物處理有機(jī)廢水，需要足夠的供氧量，但是傳統(tǒng)的供氧方式難以滿足較高濃度的有機(jī)廢水對氧的需求。20世紀(jì)80年代國外學(xué)者在總結(jié)深井曝氣和生物接觸氧化法各自的優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，開發(fā)了壓力生物接觸氧化法。此法通過提高反應(yīng)器（壓力生物器，配有空壓機(jī)等壓力裝置）內(nèi)的壓力，加快了氧的轉(zhuǎn)移速率，適合處理中濃度有機(jī)廢水。此法具有反應(yīng)速度快，占地面積小，基建費(fèi)用低，運(yùn)行管理方便及出水水質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。

①傳統(tǒng)的活性污泥法

傳統(tǒng)的活性污泥法CODCr去除率一般為80%左右，BOD5為90%，處理后的廢水一般難以達(dá)到廢水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)，而采用序批式間歇活性污泥法（簡稱SBR法）可大大突破這一界限。SBR法處理屠宰廢水是一種較為經(jīng)濟(jì)有效的好氧生物處理法。它是由美國在上世紀(jì)70年代初開發(fā)的，是一種間歇運(yùn)行的活性污泥法廢水處理工藝，兼均化、初沉、生物降解、終沉等功能于一池。通過時(shí)間控制來實(shí)現(xiàn)各階段的操作目的，在流態(tài)上屬于完全混合式，卻實(shí)現(xiàn)了時(shí)間上的推流，有機(jī)污染物隨著時(shí)間的推移而降解。廢水脫氮過程中，由于硝化階段需要好氧，反硝化階段需要厭氧，并且硝化與反硝化所需值、停留時(shí)間不同，這些都可以通過工藝調(diào)節(jié)其參數(shù)來實(shí)現(xiàn)，并且隨著自動(dòng)化程度的提高，工藝近年來在國內(nèi)外引起廣泛重視。

AB法是生物吸附活性污泥法的簡稱，A段污泥負(fù)荷可高達(dá)2～6kg·BOD5/kgMLSS·d，對廢水主要起生物吸附作用；而B段負(fù)荷較低，不大于0.3kg·BOD5/kgMLSS·d，主要起生物氧化作用。AB法特別適用于屠宰廢水懸浮有機(jī)物濃度高、水質(zhì)水量變化大的特點(diǎn)，一般不設(shè)初沉池，對BOD5、COD、SS、P和NH4+-N的去處率一般高于常規(guī)活性污泥法，且可節(jié)省基建投資約20%、節(jié)省能耗15%左右。

SBR法用于宰雞廠廢水處理，COD去除率可達(dá)到95%以上。屠宰廠的廢水經(jīng)預(yù)沉池、厭氧、SBR反應(yīng)等工藝處理后，出水水質(zhì)可優(yōu)于(GB8978-1996)一級排放標(biāo)準(zhǔn)。在SBR法的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造后出現(xiàn)了二段SBR法，其特點(diǎn)是系統(tǒng)設(shè)兩段SBR池串聯(lián)，分別培養(yǎng)出適宜于不同有機(jī)物的專性菌從而使不同種類的有機(jī)物在不同的生化條件下都得到充分降解。該法對水質(zhì)水量的變化適應(yīng)能力強(qiáng)，運(yùn)行靈活，抗沖擊能力強(qiáng)，出水的水質(zhì)穩(wěn)定，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。

SBR法處理屠宰廢水是一種較為經(jīng)濟(jì)有效的方法，但由于屠宰廢水含有大量的油脂、血水，碳氮比和碳磷比大，氮、磷相對不足，此時(shí)易產(chǎn)生油性泡沫而使污泥松散和指數(shù)增高，易出現(xiàn)高粘性膨脹而導(dǎo)致污泥流失問題。為獲得較高的脫氮效果，SBR工藝必須設(shè)有攪拌裝置，且不可避免存在污泥上浮現(xiàn)象；另外該方法對油、SS、色度的去除效果并不理想，必須輔以一定的前、后處理工序，因此氣浮除油成為SBR法處理屠宰廢水時(shí)所必須的處理單元；廢水經(jīng)過SBR法處理后，其中氨氮含量仍然很高，必要時(shí)可在該工序后輔以化學(xué)方法除去。遼寧省錦州義縣某屠宰廠，每天大約產(chǎn)生90m3屠宰廢水，該屠宰廠的廢水主要為有機(jī)廢水，采用SBR技術(shù)處理后COD去除率為95.8%，BOD5的去除率為96.4%，SS的去除率為94.6%。

②生物膜法

1)生物接觸氧化法是一種浸沒型生物膜法，實(shí)際上是生物濾池和曝氣池的綜合體。生物接觸氧化法又稱浸沒曝氣式生物濾池。

早在19世紀(jì)末Waring Ditter等人就開始了生物接觸氧化污水處理實(shí)驗(yàn)研究。1912年Closs獲得了德國專利登記。1938年日本也開始了相關(guān)的研究。其中德國的Bach和美國的Buswell最先把生物接觸氧化法運(yùn)用于工程實(shí)踐中，分別建立了Emscher和Albana污水處理廠。在整個(gè)處理工藝中，污水中所含的復(fù)雜有機(jī)物在每個(gè)處理段不斷地分解成簡單的有機(jī)物，并被不同處理段的生物吸收和利用，不斷地轉(zhuǎn)化為無機(jī)物。在20世紀(jì)20～30年代基本上形成了正規(guī)的接觸氧化污水處理方法，但并沒有得到及時(shí)的推廣應(yīng)用。由于采用了顆粒填料，所以有較大的接觸面積和表面生物活性，促進(jìn)了生物吸附過程，出水水質(zhì)較好。

在國內(nèi)，1975年北京市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究所首先進(jìn)行了生物接觸氧化法處理城市污水試驗(yàn)研究，之后生物接觸氧化技術(shù)在我國得到了較好的發(fā)展，應(yīng)用的范圍更加廣泛，除了用于生活污水處理外，更多地應(yīng)用于工業(yè)廢水處理。氧化池池型設(shè)計(jì)方面也有所創(chuàng)新，生物接觸氧化池由原來的單格完全混合型逐漸發(fā)展為多格完全混合式與推流式相結(jié)合。有效地提高了生物接觸氧化池總體處理效果。生物填料作為生物膜的載體是生物接觸氧化技術(shù)的關(guān)鍵。近幾年來對填料的研究和開發(fā)工作十分活躍，國內(nèi)技術(shù)人員先后研制了軟性填料，半軟性填料和以聚丙烯為材料多種結(jié)構(gòu)的彈性填料，提高了水處理效能并減少了成本。

在生物接觸氧化反應(yīng)系統(tǒng)中，有機(jī)物的去除是通過吸附阻留過程、生物氧化過程和食物鏈轉(zhuǎn)移過程完成的。其中生物氧化過程是一種以生物酶為催化劑，在生物反應(yīng)器內(nèi)完成的生物化學(xué)反應(yīng)，是水中有機(jī)物得以去除的關(guān)鍵步驟。由于各反應(yīng)器內(nèi)載體填料的不同、污水可生化性的差異，各反應(yīng)器有機(jī)物降解速率，生物有機(jī)體增長速率和氧利用速率都各不相同。

2)序批式-生物膜反應(yīng)器(SBBR)是將序批式的運(yùn)行模式和生物膜法相結(jié)合的一種新型復(fù)合式生物膜反應(yīng)器。Dilaconi C，VenkataS.Mohan等，Chang，李偉光等，王乾揚(yáng)，毋海燕等，對SBBR研究表明：具有良好的反硝化脫氮功能，水力條件好，抗沖擊負(fù)荷強(qiáng)，生物濃度高，可適合世代時(shí)間較長的消化菌生長。在相同運(yùn)行條件下，生物膜系統(tǒng)處理效果優(yōu)于活性污泥系統(tǒng)，達(dá)到相同的污染物去除率時(shí)，生物膜系統(tǒng)的運(yùn)行管理更方便，且克服了活性污泥系統(tǒng)存在的一些問題。例如，該方法不會(huì)存在污泥流失問題，不需要設(shè)置攪拌裝置即可達(dá)到脫氮效果，且不存在污泥上浮現(xiàn)象。

③其它好氧處理法采用好氧生物處理有機(jī)廢水，需要足夠的供氧量，但是傳統(tǒng)的供氧方式難以滿足較高濃度的有機(jī)廢水對氧的需求。20世紀(jì)80年代國外學(xué)者在總結(jié)深井曝氣和生物接觸氧化法各自的憂缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，開發(fā)了壓力生物接觸氧化法。此法通過提高反應(yīng)器(壓力生物器，配有空壓機(jī)等壓力裝置)內(nèi)的壓力，加快了氧的轉(zhuǎn)移速率，適合處理中濃度有機(jī)廢水。此法具有反應(yīng)速度快，占地面積小，基建費(fèi)用低，運(yùn)行管理方便及出水水質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。采用規(guī)模為25L的深井曝氣設(shè)備對屠宰廢水進(jìn)行處理，結(jié)果表明在最佳操作條件下曝氣8.0h，COD，BOD5，懸浮物，動(dòng)植物油平均去除率分別可達(dá)82-83%，81.09%，85.2%，94.54%。處理費(fèi)用估算僅0.15元/m3，能耗較普通活性污泥法節(jié)約40%-50%，占地節(jié)省50%，處理費(fèi)用節(jié)省50%以上，是一種高效低能耗處理屠宰廢水的較佳方法。在廢水水溫較高，氣候溫和的環(huán)境下，采用喜溫好氧處理屠宰廢水效果較好，運(yùn)行溫度維持在52℃時(shí)，COD去除率達(dá)93%以上。

（2）厭氧生物處理法

厭氧發(fā)酵技術(shù)主要是利用厭氧微生物以糞料中的原糖和氨基酸為養(yǎng)料生長繁殖，進(jìn)行沼氣發(fā)酵。糞料含水量較低（60～70%）的以乳酸發(fā)酵為主，糞料含水量高的則以沼氣發(fā)酵為主。其優(yōu)點(diǎn)是無需通氣，也不需要翻堆，能耗省，費(fèi)用低。厭氧生物處理可大量除去可溶性有機(jī)物，去除率可達(dá)70～80%，而且可以殺死傳染性病菌。利用厭氧發(fā)酵技術(shù)，可降低廢水中的COD、BOD5。由于厭氧微生物生物降解比好氧微生物生物降解產(chǎn)生的污泥量少，同時(shí)不需要消耗氧，更不用消耗電能，而且可以產(chǎn)生沼氣這種清潔的能源，因此在國際上，越來越多的國家開始重視厭氧發(fā)酵技術(shù)的研究與應(yīng)用。目前厭氧發(fā)酵技術(shù)在廢水以及固體廢棄物的生物處理方面已有很多應(yīng)用，并己開發(fā)出各類相應(yīng)的性能優(yōu)良的發(fā)酵工藝和設(shè)備。厭氧生物處理法主要用于處理高濃度有機(jī)廢水。在屠宰廢水的處理中使用很多種改進(jìn)了的厭氧法。主要的工藝為：

①厭氧附著膜膨脹床工藝

該工藝的處理流程為：廢水→格柵→初沉池→厭氧附著膜膨脹床→二沉池→出水。

該流程處理水量500m3/d，水力停留時(shí)間2.7h，COD去除率75～80%，出水水質(zhì)良好，并回用于屠宰車間。

②厭氧濾池工藝

該工藝的處理流程為：廢水→預(yù)處理→厭氧濾池→二沉池→出水。

該流程COD和SS去除率分別為89%和62%，油脂去除率50%，該工藝中試運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，屠宰廢水的預(yù)處理相當(dāng)重要，主要是去除懸浮物和油脂，為后續(xù)生物處理創(chuàng)造條件。

③厭氧-過濾工藝

該工藝處理流程為：廢水→調(diào)節(jié)池→厭氧消化罐→沉淀→過濾→出水。

該流程在浙江肉類食品站建成投產(chǎn)，投入運(yùn)行以來，性能穩(wěn)定，效果良好。厭氧消化回收沼氣2×l02m3/a，年運(yùn)行費(fèi)用僅0.05元/m3（1988年價(jià)），該流程處理水量60m3/d，CODCr和SS去除率分別達(dá)91.7%和94.4%，色度和細(xì)菌總數(shù)去除率分別為78.9%和99.7%。

與好氧法相比，厭氧法在獲得同樣高的BOD5去除率條件下具有成本低，產(chǎn)生的淤泥少、穩(wěn)定、易脫水，占地面積小，操作方便，且產(chǎn)生的甲烷可作為燃料再利用的優(yōu)點(diǎn)。但常用的UASB，AF，ASBR等高效厭氧反應(yīng)器受廢水中懸浮固體及其油脂、脂肪濃度的影響較大。如果廢水中含有的氨氮濃度較高，或者厭氧分解有機(jī)物過程產(chǎn)生的氨氮較多，使得水質(zhì)達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，就必須采用下敘述的組合工藝。