屠宰及肉类加工行业废水深度处理技术工艺研究

陈明

摘要：屠宰及肉类加工污水中COD、氨氮等浓度高，因此对污水处理技术工艺要求较高。研究废水深度处理技术工艺，通过试验及实例分析表明：二级生化处理后段加生物曝气池（BAF）深度处理工艺可有效去除水中污染物质，达到国家污水综合排放标准。

关键词：屠宰及肉类行业废水；深度处理；工艺；曝气生物滤池（BAF）

中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2014）12-0033-03

随着辽宁省污水综合排放标准的提高，对于高COD、高氨氮的屠宰及肉类加工行业污水来说，单一依靠某种处理工艺来达到排放标准，存在处理设施占地面积加大、投资和运行成本增加的问题，甚至有些单一工艺运行根本不能达到排放标准。因此，需要集中两种或多种优势工艺合理地组合与集成，以起到良好、稳定的运行效果。

深度处理工艺主要针对资金实力雄厚的大规模屠宰及肉类加工企业。使用这种工艺污水处理后出水水质好，达标稳定，可回用于厂区内冲洗运畜车、待宰间、厂区地面和绿地等。

1 废水深度处理技术工艺

结合屠宰废水排放标准中COD、氨氮、SS、总氮（TN）等指标分析，其中氨氮及总氮常常不能满足一级A排放标准，因此续接的深度处理工艺必须具有脱氮功能。脱氮主要采用生物方法，常见的生物脱氮工艺有曝气生物滤池工艺、流动床生物氧化硝化法、沸石吸附滤池、生物活性炭滤池等。如果企业地处乡镇有较大的用地面积，亦可选择氧化塘、人工湿地等方式。

1.1 废水深度处理工艺选择

屠宰场污水处理站在冬季温度较低时出水中氨氮含量较高，出水不能连续稳定地达到排放标准。选择深度处理工艺除考虑氨氮的去除效果外，同时还应考虑COD，BOD5，SS及TN的进一步去除。

前置反硝化曝气生物滤池工艺反应器内好氧区域、缺氧区域的存在，可实现反应器脱氮除磷的功能。屠宰场总氮浓度较高，选取前置反硝化曝气生物滤池工艺可以充分利用滤料的吸附和截留作用、生物膜上微生物的絮凝代谢作用及稳定运行后食物链方向的分级捕食作用，来达到脱氮的目的。曝气生物滤池（BAF）对低浓度废水和难降解的废水都有较好的处理效果。曝气生物滤池在处理低浓度废水时，由于填料表面微生物浓度较高，出水水质较好；当处理较难生物降解的废水时，尤其当接种特殊菌种时，由于填料上微生物的长期驯化作用，这类微生物在填料表面聚集，使废水的处理效果仍能够得到保障。

曝气生物滤池是一种新型的污水处理工艺，具有以下特点：1） 节约土地。由于BAF中滤料的吸附、氧化及截留作用，使得出水中活性污泥较少，省去了二沉池等处理单元。该工艺占地面积约为常规生物处理法的1/10～1/5。2） 节省能耗。含BAF的污水处理工艺污水处理流程得到简化，可以节约能耗。3） 处理效率高。BAF集生物降解BOD5与COD、硝化反应去除氨氮、反硝化反应去除总氮、除SS等功能于一体，出水细菌含量少，去除率达99.9%，可以作为中水回用。4） 再启动快。若较长一段时间停止运行该工艺，再恢复启动所需时间很短。

本研究选取前置反硝化曝气生物滤池为对象，研究BAF反应器在冬季深度处理屠宰废水的可行性。

1.2 试验装置设计

前置反硝化BAF试验装置主要由滤池池体、布水及反冲洗布水布气系统、工艺曝气系统、出水系统、自控系统等部分组成。

试验装置参数为：1） 滤池。滤池采用圆形，滤柱直径d=0.10 m；承托层高h1=0.20 m；取滤池布水布气区高度h2=0.20 m；取滤料高度h3=1.20 m；滤料层上部清水区高度h4=0.25 m；滤料层上部超高h5=0.15 m；滤池总高度H=2.00 m。2） 缺氧区/好氧区。缺氧区与好氧区高度比例为1∶3，在缺氧区末端设穿孔管曝气，底部设反冲洗穿孔管曝气和反冲洗进水。3） 填料。选择常规陶粒填料，粒径3～5 mm。4） 反冲洗设计。反冲洗采用先气冲、再气水联合反冲洗、最后水冲的方式，24 h反冲洗1次。5） 取样口设计。为探讨前置反硝化曝气生物滤池内部填料层不同高度，尤其是缺氧区和好氧区对污染物的去除情况，共设计8个取样口，每15 cm设1个，则缺氧区有取样口2个，好氧区有取样口6个。此外，上部离好氧区15 cm的清水区设置取样口1个。合计9个。

1.3 曝气生物滤池运行效果研究

试验中前置反硝化曝气生物滤池进水为屠宰场SBR出水。通过分析COD、氨氮、总氮、SS等指标的去除率，分别研究水力负荷、回流比、气水比、填料高度对前置反硝化BAF运行的影响。

根据分析现场实践经验及实验室多次试验研究结果，确定工况为气水比3∶1，水力负荷1.91 m/h，回流比为150%。在该工况下运行前置反硝化BAF，考察其对各指标的去除率，结果见表1。

由表1可知：出水COD、氨氮、总氮、SS、浊度分别稳定在48.1～50.5 mg/L，1.2～2.5 mg/L，10.5～11.9 mg/L，3.3～4.6 mg/L和1.5～2.2 NTU；平均去除率分别为75.0%，54.7%，46.9%，72.4%和71.2%。前置反硝化BAF出水浊度较低，主要依靠滤料的截留及生物膜的吸附作用。另外，该工艺增加了内回流，部分出水回流至缺氧区再经滤料截留、吸附，尤其缺氧区不曝气，被滤料及生物膜过滤、吸附的悬浮物仅受到上升水流的影响，冲刷掉的悬浮物数量较少。

1.4 结论

试验结果表明：较佳气水比为3∶1，在该条件下，COD、氨氮、TN和SS的去除率分别为75.0%，54.7%，46.9%和72.4%。

2 深度处理应用实例

以望奎县双汇污水处理工程为例，进行案例研究。该工程处理水量为3 600 m3，原污水COD浓度为4 000 mg/L。预处理系统采用粗细格栅—隔油沉淀池—调节池—气浮方式；二级处理工艺系统选择水解酸化—SBR工艺；深度处理选择生物曝气池（BAF）。具体工艺流程如图1所示。

进水通过粗细格栅—隔油沉淀池—调节池—气浮等预处理后，出水中COD为1 440.0 mg/L、去除率为50.0%，氨氮为53.2 mg/L、去除率为30.0%。二级系统处理后，出水中COD为201.0 mg/L、去除率为80.0%，氨氮为17.1 mg/L、去除率为60.0%，处理后出水水质达到国家二级排放标准。经深度处理后，出水中COD已降低到50.0 mg/L以下、去除率为76.0%，氨氮降低到8.0 mg/L、去除率为55.0%，处理后出水水质达到国家一级排放标准。各步骤污水水质处理情况见表2。

3 结语

在一些没有污水处理厂的偏远地区，屠宰企业产生的污水无法接入市政管网，对直排水质要求十分严格，因此增加深度处理步骤十分必要。试验结果及实例研究表明：二级生化处理后段加生物曝气池（BAF）深度处理可有效去除水中COD、氨氮，达到国家一级标准；并且，处理后出水可直排或回用，减少新鲜水的使用量，对于节约水资源及降低企业用水费用具有重大意义。

参考文献

[1] 黄永兰.废水深度处理技术研究的现状和发展[J].广东化工，2011（12）：94-95.

[2] 申长喜.食品废水的深度处理工艺[J].中国科技博览，2012（28）：540-541.

[3] 于凤，陈洪斌.屠宰废水处理技术与应用进展[J].环境科学与管理，2005（4）：84-87.