屠宰废水处理技术解析

2020-07-16 08:40:34 admin 68

屠宰业是我国的支柱产业之一,屠宰废水来自牧畜、禽类宰杀加工,是我国最大的有机污染源之一。据调查,屠宰废水的排放量约占全国工业废水排放量的6%。随着经济的发展和人民生活水平的提高,肉类食品加工工业将会有更大的发展,屠宰废水的污染有着不断加剧的趋势。

屠宰废水的特点:

 

屠宰废水一般呈红褐色,有难闻的腥臭味,其中含有大量的血污、油脂质、毛、肉屑、骨屑、内脏杂物、未消化的食物、粪便等污物,固体悬浮物含量高。

 

屠宰废水有机物含量高,可生化性好。其中高浓度有机质不易降解,处理难度较大,屠宰废水中的营养物主要是氮、磷,其中氮主要以有机物或铵盐形式存在,而磷主要以磷酸盐的形式存在。


01化学处理法

化学混凝絮凝法

在特定的条件下,例如在低温环境下,生物处理法将不适用于屠宰废水处理。因此,为了解决这一局限性,相关研究人员探索出利用化学混凝絮凝处理屠宰废水。

 

该处理工艺主要是通过在废水中加入一定浓度的化学药剂,促使废水中的颗粒沉降、胶体脱稳,并且对废水中部分溶解性污染物也具有一定的去除效果。该方法具有工艺简便、见效快、反应时间短、成本低廉、处理效果好且受温度影响小等优点,并且适用于不同的处理模式。

 

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工艺运行与药剂

 

化学混凝絮凝法其主要处理方式是化学药剂与气浮或沉淀单元配合使用。例如:将混凝剂加入到屠宰废水处理的气浮操作中,CODcr的去除率可高达34%~90%。

 

近几年,人们不断地寻找成本低且有效的混凝剂和絮凝剂以用做屠宰废水处理,经人们的不断努力发现,壳聚糖、藻酸盐、黄原胶等高分子絮凝剂对屠宰废水中的脂肪酸、油脂等污染物具有良好的去除效果,并且污染较小,所产生的污泥还能够作为动物的安全饲料、燃料等因此,天然药剂的应用将是今后化学处理工艺药剂的主要研究方向

02

生物处理法

屠宰废水具有较好的可生化性,废水中有机物含量、有机元素种类和pH值等方面都较适合于采用生物法进行处理。因此目前在屠宰废水处理技术的选择上,生物法是经济有效的处理方法。

 

厌氧处理

厌氧生物处理法主要用于处理高浓度有机废水。在屠宰废水的处理中,多种改进后的厌氧法也得以应用,针对屠宰废水的各种处理工艺的特点、处理对象特点,各种厌氧法的处理效果和优缺点如下表:

 

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与好氧法相比,厌氧法在获得同样高的BOD5去除率条件下,具有成本低,产生的污泥少、稳定、易脱水,占地面积小,操作方便,且产生的甲烷可作为燃料再利用的优点。但常用的UASB、IC、AF、ASBR等高效厌氧反应器受废水中悬浮固体及其油脂、脂肪浓度的影响较大,故厌氧前端一般会增加气浮预处理措施。

 

如果废水中含有的氨氮浓度较高,或者厌氧分解有机物过程产生的氨氮较多,使得水质达不到排放标准,在此情况下,必须加以采用其他组合工艺处理法。

 

好氧处理

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SBR法:

 

序批式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process,SBR)是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥法。在同一反应池(器)中,按时间顺序由进水、曝气、沉淀、排水和待机五个基本工序组成的活性污泥污水处理方法。

 

传统的活性污泥法CODcr去除率一般为80%左右,BOD5为90%,处理后的废水一般难以达到废水综合排放标准,而采用SBR法可大大突破这一界限。SBR法用于宰鸡厂废水处理,CODcr去除率可达到95%以上。屠宰厂的废水经预沉池、厌氧、SBR反应等工艺处理后,出水水质可优于(GB8978-1996)一级排放标准。

 

SBR法处理屠宰废水是一种较为经济有效的方法,但由于屠宰废水含有大量的油脂、血水,碳氮比和碳磷比大,氮、磷相对不足,此时易产生油性泡沫而使污泥松散和指数增高,易出现高粘性膨胀而导致污泥流失问题;为获得较高的脱氮效果,SBR工艺必须设有搅拌装置,且不可避免存在污泥上浮现象;另外该方法对油、SS、色度的去除效果并不理想,必须辅以一定的前、后处理工序。

 

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接触氧化法:

 

接触氧化法是以附着在填料上的生物膜为主,净化有机废水的一种高效水处理工艺。接触氧化法具有良好的反硝化脱氮功能,水力条件好,抗冲击负荷强,生物浓度高,可适合世代时间较长的硝化菌生长。

 

在相同运行条件下,生物膜系统处理效果优于活性污泥系统,其CODcr,BOD5和油脂去除率分别可达97%,99%和82%,出水水质可达废水综合排放二级标准。相比传统活性污泥法,生物膜系统的运行管理更方便,且克服了活性污泥系统存在的污泥膨胀、污泥流失等一些问题。

 

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MBR法:

 

膜生物反应器(Membrane Bio-Reactor,MBR)是以酶、微生物或动植物细胞为催化剂进行化学反应成生物转化,同时借助膜分离技术装置不断地分离出反应产物,并截留催化剂而进行反应的装置。

 

MBR工艺流程短、工艺设备集中、小型化、系统放置场所不受限制,轻巧、小型的装置中生物处理机能和膜分离机能实现一体化;膜的高效截流作用,使微生物完全截流在反应器内,实现了反应器水力停留时间和污泥龄的完全分离,使运行控制更加灵活稳定;反应器内的微生物浓度高,耐冲击负荷,处理装置容积负荷大,减少占地;反应器在高容积负荷、低污泥负荷、长污泥龄下运行,剩余活性污泥量少,减少泥处置费:系统采用PLC 控制,可以实现全程自动化控制。MBR需要负压产水,同时需要定期反洗,能耗相对较高,该工艺适用于占地面积受限且出水水质要求高的屠宰废水处理。

 

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03

自然生态处理法

自然生态处理法是指在自然条件下通过一定的环境生物净化处理废水的方法,其具有能耗低、费用低,有利于废水的综合利用等优点,已成为目前屠宰废水处理的热点。其中以土地处理、人工湿地的研究与应用最多。

04

土地处理法

在自然生态的处理方法上,其中土地处理应用率较大。而在土地处理中,主要以喷灌土地法为主,其具有成本低、操作简单等优点,但此方法具有一定的局限性,因此对废水预处理的要求较高。

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人工湿地处理法

与土地处理法同样成为研究热点的人工湿地处理法,其主要利用湿地生态系统中的物理、生物、化学三者的协同作用处理污水,具有投资少、效果好的优良特点,并且建设成本仅为同等能力污水处理厂的1/5左右,但因其占地面积较大,单独采用人工湿地处理屠宰废水,难以达标。

 

屠宰废水处理技术的应用分析


目前,屠宰废水最经济有效的处理技术为:以生物法为主,辅助必要的物理、化学等方法作预处理

 

厌氧生物处理成本低,但不能较好地去除氨氮,故对于出水水质要求较高的情况下,通常经过厌氧处理后,还需进行好氧处理或采用化学法去除氨氮才能达到水质排放要求。

 

好氧法不仅可以获得很高的CODcr去除率,而且还可以去除氮、磷,但成本很高,所以对于高浓度屠宰废水,通常首先经厌氧生物法处理,然后使用好氧法处理,综合使用厌氧和好氧生物法的优点,可以获得高CODcr去除率,同时去除氮、磷,还降低成本。

 

在强化脱氮方面,较为前沿且适宜扩大规模形成的工艺,主要有同步硝化-反硝化及厌氧氨氧化,这2种工艺均可以达到去除NH4+且无大量NO3--N及NO2--N生成,而使TN有效去除;并且无需回流等工艺,可以大幅度降低脱氮成本。

 

在深度除磷方面,现行方法主要为在原有微生物好氧吸磷后排泥除磷的基础上,后续添加吸附材料或化学药剂,通过物理化学方法进一步去除废水中的磷,但化学药剂无法循环利用,因此,吸附材料的研发及重复利用是目前的主要发展方向。

 


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