高浓度屠宰废水处理工艺的改进

郑森乔

（汕头市生态环境局金平分局，广东汕头 515041）

随着城市现代化进程的发展，生态环境要求越来越严格。屠宰行业的生产废水浓度较高，传统废水处理工艺已经无法达到新的生态环境监管要求，均需进行升级改造。本文通过某城市屠宰行业处理设施的升级改造前后水质监测指标的变化，从而为屠宰行业生产废水污水处理设施的改进提出思路。

1 处理效果要求

按GB13457—1992《肉类加工工业水污染物排放标准》中的三级排放标准。

1.1 污染物特性

1.1.1 水质水量排放波动大

由于屠宰废水行业的生产工艺的特点，决定着其污水产生的工艺长、工序多，而各个工序所排放的污水污染因子不同，生产工序大部分工序排水通常是间歇式排出，而且排水通常在夜间，而不同工序排水的水质差异极大，因而造成废水的最重要特点：水质复杂、污染因子浓度和出水量波动幅度大。

处理措施：本方案在处理前建立集水池。将水质、水量均衡后再进入后续处理工艺。

1.1.2 废水的来源及特点

屠宰废水主要为高浓度有机废水。其特点是废水量大，COD质量浓度高，悬浮物多。直接进入生化段会对生化污泥、颗粒污泥造成冲击，降低处理效率。

处理措施：设置格栅、微滤机去除其悬浮物，在悬浮物的去除过程中也去除了部分COD。

1.1.3 生化性

屠宰废水由于其工艺流程中其中含有大量有机物，生化性很高。

处理措施：设置好氧池去除其COD。

1.2 工艺设计

1.2.1 工艺的选择原则

（1）技术成熟可靠，出水水质好，能够稳定达标。

（2）工艺流程简单，操作管理方便，运转灵活，耐冲击负荷。

（3）工程建设和运行费用低，占地少。

（4）便于实现工艺过程的自动控制，降低劳动强度，节省人工费用。

1.2.2 工艺说明

在确保处理效果的前提下，为降低工程总投资和简化工艺流程，本污水处理设施拟采用二级处理，即“物化处理”+“生化处理”的工艺。

1.2.3 工艺选择

1.2.3.1 物化工艺选择

物化处理操作简单，去除效果好，针对废水物化处理方式已经相当成熟。本文不做物化处理的对比介绍，采用传统的处理工艺，针对沼液悬浮物高的特点，设置格栅、隔油隔渣池、微滤机。

1.2.3.2 厌氧处理工艺

（1）厌氧生物处理的技术优点

动力耗能低，减少电量的使用：由于厌氧生物处理过程中，细菌分解有机物是分子无氧呼吸，不需通入氧气，工艺流程耗电量低。

厌氧生物处理技术可以产生生物能：污泥消化和有机废水的厌氧发酵能产生大量沼气，沼气可作为清洁能源利用。本方案废水厌氧处理过程产生的沼气，可供厌氧反应本身加热使用。

厌氧生物处理的污泥产量少：厌氧菌世代期长，如产甲烷菌的倍增时间4～6d。所以厌氧产率系数比好氧小。有机物在好氧降解时，如碳水化合物，其中约有2/3被合成细胞，约有1/3被氧化分解提供能量。厌氧降解时，只有少量有机物被同化为细胞，而大部分被转化为CH4和CO2。所以好氧处理产泥量高，而厌氧处理产泥量低，且污泥己稳定，可降低污泥处理费用。

对培养素（如氮和磷等物质）的需求量较低：一般工艺在培菌过程中，废水中的菌群的培养素不足时，需人工添加。特别是屠宰工艺在改进之后，现在污水的含磷量已经很低，所以很大程度上无法满足培菌需求。但是厌氧生物处理技术去除1kg BOD5所合成细胞量远低于好氧生物处理等其他工艺，因此可减少营养素的需要量，一般情况下只要满足BOD5∶N∶P=（200～300）∶5∶1。对于缺乏N和P的有机废水采用厌氧生物处理可极大节省氮和磷等营养素的投加量，从而降低运行费用。

（2）厌氧消化对某些能降解的有机物有较好的降解能力

因为厌氧微生物对部分有机物具有脱毒和降解有害的处理效果，而好氧微生物一般不具备这样的处理效果，因此对于屠宰行业废水采用常规的好氧生物处理等工艺对部分有机物的处理不能获得满意的处理效果，而采用厌氧生物法进行处理可取得较好的处理效果。

（3）厌氧生物处理工艺的分类

废水厌氧生物处理技术发展至今进展迅速，各种研发厌氧反应器的优缺点各不相同。本污水处理系统经过实际采样分析、对比屠宰废水常规线污染因子含量和经济效能等综合考虑之下，采用升流式厌氧污泥床。

（4）升流式厌氧污泥床（UASB）

综合考虑屠宰的废水水质中含有较高的COD，及项目所在地的占地情况，该工艺方案选用UASB厌氧反应器做为厌氧处理。

2 好氧处理方案比选

根据以上对本工程的进、出水水质要求分析，经过初步筛选，本项目确定最合适本工程的污水处理工艺。

2.1 好氧处理工艺

A2O工艺是各类污水处理厂最常使用的通用工艺，技术经验已经非常成熟。该工艺是传统活性污泥工艺、生物除磷工艺和生物硝化及反硝化的综合处理工艺。

在该工艺流程内，BOD5、悬浮物、氨氮、总氮和磷将被降解去除。在系统的活性污泥中，菌群主要由硝化菌、反硝化菌和聚磷菌等组成，专性厌氧和一般专性好氧菌等菌群均基本被工艺过程所降解。

在好氧段硝化细菌将废水中的氨氮及由有机氮氨通过生物硝化作用，转换成硝酸盐氮。在缺氧段，反硝化细菌附着在多孔载体内将内回流带入的硝酸盐氮等通过生物反硝化作用，转化成氮气挥发至大气，从而达到脱氮的目的。在厌氧段，聚磷菌释放磷，并吸收低级脂肪酸等易降解的有机物，而在好氧段，聚磷菌超量吸收磷，并通过剩余污泥的排放将磷去除。

在工程实施上，本工艺一般由好氧池组成。污水进入曝气的好氧池，BOD5在好氧池内被好氧微生物大幅度降解。

A2O工艺的优点是厌氧、缺氧、好氧交替运行，可达到同时去除BOD5、氨氮等的目的；总水力停留时间少于其他同类工艺，且因为屠宰废水COD含量较高，一般不需外加碳源，运行成本较低。

2.2 工艺流程图

工程流程图如图1所示。

图1 工艺流程图

2.3 工艺流程说明

2.3.1 物化处理段物化处理段由“格栅”“隔油隔渣池”“微滤机”组成。

废水分别收集后接入废水处理站，在格栅去除废水中的较大悬浮物，由隔油隔渣池去除大量动植物油，微滤机去除较小悬浮物，污泥进入污泥储池，汇入过渡池后提升进入厌氧处理段。

2.3.2 厌氧处理段

厌氧处理段由为“UASB厌氧反应器”组成。过渡池设潜污泵将废水提升到UASB厌氧反应器再发生厌氧反应，产生的沼气在顶部收集后回收利用，污泥通过三相分离器自流进入底部，上清液通过三项分离器后由排水口自流排出进入好氧处理段。

2.3.3 好氧处理段

好氧处理段为活性污泥法工艺。

2.3.4 设计理论去除率分析

主要污染物去除率见表1。

表1 主要污染物去除率

2.4 处理设施改造前后监测结果对比

改造前后检测结果见表2。

表2 改造前后监测结果

3 结束语

从监测结果可以明显看到，改造工艺后的污水处理设施针对性很强，对屠宰行业污水在处理能力充足的情况下能达到较理想的效果，设施生化系统的抗冲击能力也有较大提升，设施处理后出水水质能符合新生态环境管理要求，可为各同行提供借鉴交流。