肉类加工废水处理技术

肉类加工废水处理技术

第8章肉类加工废水处理技术1n肉类加工是指对猪、牛、羊等家畜和鸡、鸭等家禽屠宰和进一步加工生产肉类食品和副食品的过程。在屠宰和肉类加工过程中，要耗用大量的水，同时排出含有血污、油脂、毛、肉屑、畜禽内脏杂物、未消化食物和粪便等污染物质的废水，且此类废水中还含有大量对人体健康有害的微生物。肉类加工废水中所含的污染物质大多属于易生物降解的有机物，排入水体后会迅速消耗水体的溶解氧，且会导致废水中的致病微生物大量繁殖。2n第一节肉类加工废水的来源和水质水量特征一肉类加工废水的来源屠宰和肉类加工的废水主要产生在屠宰工序和预备工序。废水主要来自圈栏冲洗、宰前淋洗、宰后处理和副食品加工。此外，在肉类加工厂还有来自冷冻机房的冷却水，以及车间卫生设备、洗衣房、办公楼和场内其他设施排出的生活污水等。3n二肉类加工废水的水量水量与加工对象、数量、生产工艺和管理水平等因素有关。肉类加工生产一般都有明显的季节性变化，因此，废水水量在一年内有很大变化。各肉类加工企业对自身生产的安排特点不同，也会导致废水流量在一天之内有很大变化。我国的肉类加工厂每加工1头猪的排水量为0.24~0.85m3。4n三肉类加工废水的水质特征肉类加工废水所含污染物主要为呈溶解、胶体和悬浮等物理形态的有机物质。其污染指标主要有pH、BOD、COD、SS等。此外还有总氮、有机氮、氨氮、硝态氮、总固体、总磷、硫酸根、硫化物和总碱度等。在微生物污染方面的指标为大肠杆菌。按水质评定，肉类加工废水属高悬浮物、高有机污染物浓度废水，各项指标数据在较大范围内波动。5n第二节肉类加工废水处理技术一物理及物化处理工艺物理及物化处理工艺主要用作生物处理的预处理或深度处理技术。肉类加工废水含有大量的非溶解性蛋白质、脂肪、碳水化合物和其他杂物，同时肉类加工废水的水质和水量在24h内变化较大，进行预处理是为了防止设备的堵塞及回收有用副产品，降低生物处理设施的负荷和稳定生物处理的工艺效果。在排放标准要求较高的情况下，也会采用物理或化学处理方法来提高出水水质。6n物理或物化处理工艺中的筛除、撇除、调节、沉淀、气浮常用于预处理中。过滤、微滤、反渗透和活性炭吸附常用于深度处理。7n筛除：采用格栅和筛网分离肉类加工废水中较粗的分散性悬浮固体物。撇除：用隔油池去除游离悬浮状的油脂。调节：采用调节池调节水质和水量。沉淀：去除原废水中的固体无机物和固体有机物，以及分离生物处理中的生物相和液相。气浮：常用加压溶气气浮法去除肉类加工废水中的乳化油，同时对BOD和SS也有较好的去除效果。絮凝：通常与沉淀法或气浮法结合使用。8n二生物处理工艺肉类加工废水中的有机污染物易于生物降解，生物工艺是处理这类废水最普遍的主体工艺。1好氧生物处理工艺根据所利用的微生物的生长情况可分为活性污泥工艺和生物膜工艺。活性污泥工艺包括浅层曝气、生物吸附—再生、射流曝气、水力循环喷射曝气、延时曝气、氧化沟、纯氧活性污泥法和曝气沉淀池等。生物膜法包含生物滤池、生物转盘、生物流化床和生物接触氧化等。9n(1)浅层曝气工艺该工艺的提出是基于液体曝气吸氧作用的研究。空气鼓入液体后要经历气泡形成、上升和破裂三个阶段，气泡形成阶段的氧吸收量是最大的。当气泡升至水面破裂时，液体从空气中吸收的氧，也要比也要比气泡上升过程中所吸收的气量大。即使延长气泡与液体的接触时间，吸收的氧量也很有限。因此，浅层曝气把一般设置在池底的曝气装置提高到水面以下800mm左右，则所需风压降低，风量加大。实际上是利用缩短气泡上升的距离所节省的能量来增加空气量，达到利用较高的氧转移速率来提高处理效果的目的。10n浅层曝气可设计成按生物吸附再生、普通活性污泥法或阶段曝气的方式进行操作。应用浅层曝气处理肉类加工废水常见的问题：预处理不好引起布水管严重堵塞、清理频繁；供气量越来越少，影响提升，部分污泥缺氧上浮；污染物浓度较低时，曝气池溶解氧偏高，导致污泥结构松散、沉降性能差；水质水量变化对处理体系造成负荷冲击等。11n(2)生物吸附—再生工艺活性污泥对污水的净化主要经历吸附和氧化两个阶段。吸附阶段，污水由于活性污泥的吸附而得到净化。吸附作用进行的十分迅速，一般可在30min内完成。氧化阶段，微生物继续分解、氧化前一阶段被吸附的有机物，同时，继续吸附前阶段未吸附的残余杂质。这一阶段进行得相当缓慢。生物吸附—再生工艺就是利用了这一原理。吸附阶段和再生阶段可以在两个池子中进行，也可以在一个池子的两个部分进行。12n(3)射流曝气工艺微生物对废水中底物的代谢可分为底物吸附到细胞表面、底物向细胞内运输和底物在细胞内代谢三步。吸附过程一般进行得很快，活性污泥细胞内酶的作用使细胞内底物的代谢速度远远大于底物从细胞表面向细胞内部运输的速度，因此，底物由水中向细胞内的转移是控制活性污泥代谢有机废物的限速步骤。13n在射流曝气中，废水、污泥和由射流造成的负压所吸入的空气同时通过射流器，废水、污泥和空气同时被剧烈剪切、粉碎，大大增加了他们之间的接触面积。这一方面加速了底物向细胞内的传递速度，提高了污泥代谢有机物的速率；另一方面，活性污泥颗粒既可以吸收溶于废水中的氧，又可以通过与微气泡的接触从微气泡中直接吸收氧，大大提高了氧的利用率。由于射流提高了活性污泥代谢有机物的速率，也加快了吸附饱和的污泥活性的恢复，从而促进了污水中有机物的去除。14n射流曝气工艺处理效率高、氧利用率高、噪声低、操作管理方便、投资低、对负荷变化的适应性强。射流曝气法的缺点：对温度变化的适应性差、温度低则处理效果较差；有时产生大量泡沫，造成污泥流失；气液分离不彻底可能导致曝气池出水中夹带一些气泡，影响二沉池中固液分离的效果。15n(4)延时曝气工艺延时曝气活性污泥法的特征是负荷低(0.2kgBOD5/(kgMLSS·d))、曝气时间长(1d以上)、微生物的生长处于内源呼吸代谢阶段。因此，该工艺基本上没有污泥外排，管理方便，有机物和氮的去除率也都较高。国内现有的用于处理肉类加工废水的延时曝气系统主要为卡鲁塞尔曝气工艺。16n(5)氧化沟工艺氧化沟工艺实质上也属于延时曝气工艺，只是在曝气池的结构上与一般延时曝气不同，常采用沟形曝气池（一般为环形沟）。其曝气时间一般也都较长，多超过1～2天。17n(6)稳定塘工艺稳定塘工艺可分为好氧塘、兼性塘、厌氧塘和生物塘。厌氧塘和兼性塘一般与好氧塘串联使用，而好氧塘和生物塘可单独使用。18n(7)序批式生物膜工艺(SBBR)(8)土地处理工艺土地处理工艺主要包括渗滤和漫滤两种。可作为肉类加工废水处理的主体工艺，也可以作为深度处理工艺。19n2厌氧生物处理工艺按厌氧微生物的培养方式可分为悬浮生长系统和附着生长系统。悬浮生长系统包含厌氧接触工艺、UASB和水力循环厌氧接触池。附着生长系统包含厌氧滤池和厌氧流化床等。20n(1)厌氧接触工艺又称厌氧活性污泥法，通过将由出水带出的污泥进行沉淀与回流，对传统消化池的进行改进。这一改进大大提高了厌氧消化池的负荷能力和处理效率。21n(2)升流式厌氧污泥床(UASB)是一种新型厌氧消化反应器，具有结构紧凑、简单、无需搅拌装置、负荷能力高、处理效果好和操作管理简便等优点。其技术的关键在于布水系统、气—固—液三相分离器和集水系统的设计。22n(3)水力循环厌氧接触池靠进水经喷嘴在喉管部分射流所产生的抽吸作用，促使反应器沉淀区中的厌氧污泥循环回流，经喉管在混合室与进水混合，完成废水与厌氧污泥的接触。废水中的有机物之后在接触室被污泥分解。由接触室进入沉淀区的混合液中的污泥，由于重力的作用产生沉降，靠进水射流造成的负压循环回流。23n(4)厌氧滤池厌氧滤池实际上是通过在厌氧反应器中设置可供微生物附着的介质的途径来增加反应器中厌氧微生物的数量，以达到提高装置负荷能力和处理效果的目的。厌氧滤池具有较高的耐冲击负荷能力，结构较简单、运行操作方便。但是由于厌氧滤池使用了填料，易发生堵塞。24