屠宰废水深度处理

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摘要:随着我国畜禽屠宰行业的快速发展,屠宰废水产生量不断增加,其处理问题受到人们越来越多的关注。屠宰废水需要进行深度处理,达到有关排放标准,才不会污染屠宰企业周边环境。本文重点分析了曝气生物滤池技术在屠宰废水深度处理中的应用现状,进一步分析该技术对于屠宰废水的处理效果,以期为有需要的屠宰企业提供参考。

关键词:曝气生物滤池;屠宰废水;深度处理

曝气生物滤池是废水好氧生物处理的一种常见工艺,其最大的优势是可以有效提高普通滤池的负荷能力,进一步强化滤池供氧能力。从可持续发展角度出发,畜禽屠宰企业要做好环境保护工作,有效加强环保意识,对屠宰废水进行深度处理。其间可以有效运用曝气生物滤池技术,对屠宰废水进行有效净化和处理。

1曝气生物滤池技术在屠宰废水深度处理中的应用

在废水深度处理中,曝气生物滤池技术具有良好的应用效果。它以密度大于水的膨胀板岩作为生物填料,水流遵循上进下出的处理原则,气水则是逆向,经过化学中和反应和沉淀,可以有效降解和处理屠宰废水中的氮、磷。该工艺的废水处理量非常大,一般来说,中型污水处理厂每天可处理几十万吨废水,脱氮除磷效果突出。曝气生物滤池技术还可以有效去除废水中的SS、COD、BOD等成分[1]。畜禽屠宰废水是一种非常典型的高浓度的工业/畜牧业有机废水,其中含有的氨氮、SS、BOD5、CODCr等都严重超过安全排放标准。与普通活性污泥法相比,曝气生物滤池具有独特的优势。曝气生物滤池有机负荷高,其占地面积小,是普通活性污泥法的1/3。如果运用此技术,那么畜禽屠宰废水处理可以有效节省至少30%的资金投入。此外,生物滤池处理技术不会产生污泥膨胀,处理过程中,氧传输效率非常高,处理后的水质较好,完全符合有关屠宰废水排放标准。实地调查发现,屠宰一头猪产生的废水量为0.3~0.5m3,屠宰一只鸡产生的废水量为0.010~0.016m3,一只鸭为0.01~0.03m3,一只鹅为0.02~0.03m3,一只羊为0.4~0.8m3,一头牛为1.0~1.5m3。屠宰废水含有大量动物皮毛和油脂,COD、氨氮和SS含量较高,有机污染物占比较大,这些都是屠宰废水处理中需要重点关注的问题。

2曝气生物滤池技术工艺特点

现如今,曝气生物滤池技术已广泛应用于美国和欧洲,其发展前景非常广阔。曝气生物滤池主要有三种形式,分别是BIOCARBONE生物滤池、BIOSTYR生物滤池、BIOFOR生物滤池[2]。当前,在废水处理过程中,我国屠宰企业通常使用BIOSTRY工艺和BIOFOR工艺,其中BIOFOR工艺占据主导地位。另外,国内也有人运用和BIOFOR工艺比较相似的UBAF工艺进行废水处理。曝气生物滤池技术作为一种广泛使用的水处理工艺,最开始主要用于处理三级废水,后来逐渐用于处理二级废水。近年来,我国许多地区的水体营养化程度严重,为了营造良好的水环境,我国政府制定了一系列发展措施,屠宰废水排放处理要求越来越严格,其必须进行除磷、脱氮。曝气生物滤池技术已经发展成为滴滤池和活性污泥法等二级处理工艺的竞争工艺,在屠宰废水处理中有很大的发展前景。曝气生物滤池技术具有如下工艺特点:一次性投资比传统方法低25%;占地面积不大,仅为常规工艺的10%~20%,运行费低20%;处理屠宰废水时,进水的悬浮物要控制在50~60mg/L,滤池处理中最好与一级强化处理相融合。最后,运用该技术处理屠宰废水时,水往下、气往上的逆向流可不设二沉池[3]。

3畜禽屠宰废水生物处理工艺概述

3.1好氧生物处理技术。畜禽屠宰废水可以运用好氧生物处理技术,需要注意的是,处理过程中需要保证供氧量充足。好氧处理过程中宜采用序批式活性污泥法(SBR)、生物接触氧化法或膜生物反应器(MBR)工艺。SBR工艺适用于处理间歇排放、流量变化大的废水。生物接触氧化法具有占地面积小的优势,广泛应用于不同规模的屠宰废水处理,非常适用于处理水量小、有机负荷波动大的废水。MBR工艺占地面积小,适用于出水水质要求高的废水处理。

3.2厌氧生物处理技术厌氧生物处理技术是废水处理中比较常用的方法,适用于处理高浓度有机废水。在处理屠宰废水的过程中,人们对厌氧生物处理技术进行多次改进,使得废水处理工艺更加成熟。一般采用的厌氧生物处理技术为升流式厌氧污泥床(UASB)或水解酸化技术。UASB适用于处理中高有机负荷、水量水质较稳定、悬浮物浓度较低的废水。水解酸化技术适用于处理容积负荷较高、水质水量波动较大的废水。

3.3厌氧-生物吸附再生-好氧工艺。厌氧-生物吸附再生-好氧工艺是一种混合型的处理方式,能够有效处理高浓度屠宰废水,也可以处理水质水量变化大的废水。其通常分为两段,即A段和B段。A段需要承受的负荷较高,污泥絮体需要具有优良的吸附能力和沉降性能。污泥产生量较高,其间需要做好污泥处理。B段则针对沉淀池中的物质进行处理,对于沉淀池中那些难以消解的生物膜,人们需要运用气浮方式进行再处理。屠宰废水处理前期需要使用格栅机、虑毛机、气浮机,有效阻拦动物皮毛和油脂等物质,保障后续设备的有序运营。因为屠宰污水含有较多的血污、油脂等大分子有机物,若是直接运用好氧处理工艺,反而不容易将其降解。

4曝气生物滤池技术在屠宰废水深度处理中的具体应用

某肉类联合加工厂每天屠宰生猪约1200头,宰杀一头猪产生的废水量大约为0.4m3。未处理前,其废水水质情况如下:pH为6.0~8.5,CODCr含量为2000~2500mg/L,BOD5含量为1350~1600mg/L,SS含量为505~1200mg/L,油脂类含量为60~120mg/L,NH3-N含量为110~160mg/L,TP含量为20~30mg/L,TN含量为90~150mg/L。采用曝气生物滤池技术处理后,排水水质为:pH为7.0,CODCr≤50mg/L,BOD5≤20mg/L,SS≤20mg/L,油脂类≤10mg/L,NH3-N≤10mg/L,TP≤4mg/L,TN≤40mg/L。屠宰废水是一种非常具有代表性的高浓度有机废水,有机物浓度较高,营养物质较为丰富。如果没有采用专业技术处理屠宰废水,地表水很容易受到污染,使得水体中的有机污染物含量增加。此外,屠宰废水含有动物残体,会滋生大量蚊、蝇、细菌和病毒,严重危害生态环境安全。该肉类联合加工厂采用曝气生物滤池技术处理屠宰废水。滤料微生物膜附着在反应器内,可以有效吸附、分解和净化废水中的有机污染物。首先,将屠宰废水引入调节池,有效控制水量。接着,通过泵将屠宰废水提升引流,滤毛除油后,将其直接引入水解酸化池中。水解酸化池含有水解酸化菌,能够快速分解废水中的大分子有机物。与此同时,水解酸化池可以将废水中的固体有机物分解成可溶解的有机物,为后期净化创造有利条件。经过水解酸化处理,水解酸化池出水通过泵提升到BAF反应器,再进行除碳主反应,废水就能得到有效净化,最终出水完全可以达到有关屠宰废水排放标准。试验表明,屠宰废水处理可以选用复合式接种挂膜方式,20d后就可以启动前置反硝化BAF。该技术处理废水时,工艺启动耗时比较短,启动成功后,反应器出水的COD、NH3-N以及TN的去除率均能达到50%,前置反硝化BAF具有较强的抗COD冲击负荷能力。曝气生物滤池技术对进水SS有严格的要求,其进水SS最好在控制600mg/L以下,最大不要超过1000mg/L。曝气生物滤池处理工艺需要不断改进,不断提升废水处理效果。在屠宰废水处理过程中,人们需要不断提升刮毛机处理效果,有效拦截废水中的悬浮物,保证好氧池中污泥的活性。另外,BAF填料容易发生污堵、废水处理时COD和氨氮不达标的问题需要引起重视。为了进一步提高屠宰废水处理效果,该肉类联合加工厂要优化曝气生物滤池技术。具体来讲,可以新建格栅池,选用更有效的水幕格栅取代传统的刮毛出渣设备,有效提高截流率;可以更换气浮装置,提高处理效果;调整水解酸化池,将好氧池和沉淀池改造成AO高浓度活性污泥反应池,将污泥浓度从1.5~3.5g/L调整为5.0~8.0g/L,将污泥池的容积负荷提高100%,有效增强COD和氨氮去除效果。滤池运行之前,要对进水做好预处理。滤池需要反复使用,反冲洗水量、水头损失都较大,技术人员需要给予重点关注,及时进行更换。废水处理完成后,要对出水质量进行定期检测,有效分析屠宰废水的组分,严格保障屠宰废水处理效果,切实维护屠宰企业周边生态环境安全。

5结论

曝气生物滤池技术可以应用于畜禽屠宰废水处理中,废水处理效率高,滤池占地面积小,滤池基建和运营成本低,管理比较方便,抗冲击负荷能力强。畜禽屠宰废水含有丰富的氮、磷等有机物,而曝气生物滤池技术可以有效去除有机污染物,确保出水符合有关屠宰废水排放标准,有效预防污染,该技术具有较好的应用前景。

参考文献

1王全.曝气生物滤池技术在屠宰废水深度处理中的应用研究[D].济南:山东建筑大学,2013.

2许以农,魏海英.造纸废水臭氧-曝气生物滤池深度处理技术要点[J].山东工业技术,2018,(16):46.

3王臻琳,李继,董文艺,等.曝气生物滤池深度处理生活污水研究[C]//2018中国环境科学学会科学技术年会.2018.

作者:刘伟 单位:深圳市嘉康食品有限公司