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J9九游会官网屠宰废水生物处理技术

發表作者:admin 發表日期:2020-08-17

随着我国经济的 不断发展和人们生活水平的 提高,屠宰场规模不断扩大,屠宰废水的 排放量逐年增加〔1〕。据调查,我国屠宰废水年排放量约为20亿m3,占全国工业废水排放总量的 6%,其污染程度还在不断加剧〔2, 3, 4〕。屠宰废水中含有较多的 蛋白质、脂肪、挥发性有机酸等小分子有机物,水体呈红褐色并伴有明显的 腥臭味,若不经处理直接排放,会对水环境造成严重污染。因此,对屠宰废水的 处理刻不容缓。采用物理、化学法处理此类废水,去除率较低,且成本高,因此国内外许多学者应用生物法处理屠宰废水〔5, 6, 7, 8〕,其中序批式活性污泥法(SBR)和SBR组合工艺已逐渐成为处理屠宰废水的 主要工艺之一〔9, 10, 11, 12, 13, 14〕。
1 屠宰废水的 特点及危害(wēi hài)
 
屠宰废水的 特点:(1)水质、水量变化大。屠宰废水的 排放主要集中在夜间,白天相对较少。(2)废水浊度大。固体悬浮物浓度高,并伴有难闻的 腥臭味。(3)屠宰废水属于典型的 高浓度有机废水,COD一般为1 500~3 800 mg/L,最高时可达6 500 mg/L,可生化性较好〔15〕,水质营养丰富,非常适宜微生物繁殖生长。(4)屠宰废水颜色呈红褐色,含有大量的 脂肪、血液、内脏残屑、毛发和粪便等污染物〔16〕,油脂含量高。屠宰废水若直接外排,水中的 营养物质和肠胃病菌及寄生虫卵等会对地表水、地下水造成严重污染。屠宰废水中的 微生物分解有机物和悬浮物时,需大量的 溶解氧,从而造成水质恶化,影响正常的 生活生产用水。
2 屠宰废水处理的 应用研究
 
2.1 单一生物处理技术
 
SBR工艺之所以能用来处理屠宰废水,是因为屠宰废水的 水质易生物降解,且含有微生物(Micro-Organism)及其生长所需的 碳、氮、磷等营养物质,有机物易被细菌分解。J9九游会官网关于水污染的话题不断被提起,特别是地下水污染问题,以此来引起大家对水污染严重程度的关注,民众环保意识的觉醒,对水污染的关切程度达到了空前。SBR工艺对水质的 变化适应性强,处理效果良好,但对油脂、SS等的 去除效果较差〔17〕。张耀华〔18〕采用SBR工艺处理武汉市某肉联厂的 废水,经过一个多月的 运行证实,各项指标都可达到较好的 水平,但处理过程中溶解氧变化较大,造成妨碍沉降的 有害微生物大量繁殖,出水水质不佳。杨建等〔19〕用已驯化好的 污泥处理屠宰废水,出水COD去除率可稳定在75%左右,但出水VFA对反应器的 运行效果影响较大,造成水质酸化。何健洪〔20〕采用周期循环活性污泥法(CASS工艺)处理屠宰废水,进水COD达1 800~2 200 mg/L,出水COD≤100 mg/L,去除率达95%以上,达到国家《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)的 一级标准,但工艺运行过程中曝气强度大,造成工程费用达0.68元/m3以上。表 1列出了某些单一工艺处理屠宰废水的 优缺点,单一的 SB
  R、混凝沈澱、預發酵、厭氧折流板反應器(ABR)和厭氧生物濾池(AF)工藝處理屠宰廢水都有不足,處理效果較差。石英砂汙水處理被廣泛應用于建築、農業、交通、能源、石化、環保、城市景觀、醫療、餐飲等各個領域,也越來越多地走進尋常百姓的日常生活。
2.2 SBR优化组合工艺处理屠宰废水
 
混凝沉淀(precipitation)+SBR:混凝沉淀主要是利用混凝剂对屠宰废水进行预处理,去除废水中的 悬浮物、油脂和胶体等污染物质,为后续SBR生化处理创造良好条件。混凝剂具有压缩双电子层、吸附电中和、架桥作用和沉淀物网捕作用,可使废水中的 悬浮物、油脂和胶体等污染物质失去稳定性,从而凝聚絮凝达到沉淀的 目的 。其与SBR联用,结合SBR处理废水的 优点,可应用于类似屠宰废水的 高浓度有机废水的 处理。此方法在我国已广泛应用。聂忠文等〔21〕对武汉市某屠宰厂废水应用混凝沉淀+SBR组合工艺进行处理,结果表明,出水水质良好,达到《肉类加工工业水污染物排放标准》(GB 13457—1992)一级排放标准,COD和氨氮的 去除率均在96%以上,运行成本低。
预发酵+SBR:预发酵是将原屠宰废水首先进行30 d左右的 厌氧存储,使废水中大部分可溶性COD以VFA的 形式存在,且有机磷转化为磷酸盐,再经酸化预处理(chǔ lǐ)。石英砂为使污水达到排入某一水体或再次使用的水质要求对其进行净化的过程。主要目的 是强化生物除磷过程,增加废水中的 VFA和磷酸盐浓度,屠宰废水可通过预处理来强化生物除磷;其次,屠宰废水中大量的 脂肪、油脂等直接加入活性污泥系统(system)中可降低污泥的 可沉降性。因此,在生物脱氮除磷之前进行预发酵十分必要。M. Merzouki等〔22〕研究表明,未经预发酵的 屠宰废水,一个月后,氮和磷的 去除率分别降至48.5%和47%;经过预发酵的 屠宰废水,50 d后磷的 去除率可达99%以上,同时,COD和氨氮的 去除率分别为99%和85%,预发酵过程可提高VFA和磷酸盐浓度,直接导致SBR中释磷量增加。L. Masse等〔23〕的 实验结果表明,经预发酵过程,脂肪颗粒可在短时间内减少至80%左右。
ABR+SBR:ABR+SBR组合工艺在屠宰废水处理中占有较明显优势。ABR是集升流式厌氧污泥床(UASB)和分阶段多相厌氧反应器(SMPA)技术于一体的 一种新型高效(指效能高的)厌氧反应器。与其他厌氧反应器相比,ABR无需曝气,因此可降低设备运行费用。与SBR联用,可有效去除屠宰废水中的 氮、磷及有机污染物。Weihua Cao等〔24〕研究了在紫外催化作用下的 ABR反应器对屠宰废水的 处理效果,结果表明,在系统中投加适量H2O2,屠宰废水中总有机碳(C)(TOC)去除率可达95%以上,成本较高。崔海保等〔25〕利用ABR+SBR组合工艺处理屠宰废水,COD去除率达96%以上,出水pH为6~9、COD≤80 mg/
  L、BOD5≤50 mg/
  L、NH4+-N≤15 mg/L,均达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)一级标准。张彤等〔26〕运用ABR+SBR组合工艺处理屠宰废水,处理效率高,尤其是对SS的 去除,去除率可达95%以上,COD去除率为86%,ABR反应器设计简单,进水污染物可与微生物充分接触,截留厌氧微生物,保证SBR系统的 生态平衡。
AF+SBR:AF+SBR组合工艺是近年来应用于有机废水处理的 一种新工艺。AF是一种厌氧生物反应器,内部填充微生物载体。常温下,AF运行稳定,承受水体冲击负荷能力强,污泥产率低,运行启动快,与SBR联用,有利于有机物、氮、磷的 去除。A。 López-López等〔27〕的 实验结果表明,AF+SBR工艺有机负荷能力、水力停留时间(HRT)都有所提高,能降解95%以上的 有机质,且COD去除率达90%左右。吴茹星等〔28〕将AF+SBR组合工艺应用到屠宰废水的 处理,结果表明,CO
  D、氨氮、磷的 去除率分别可达90% 、95%、70%,AF反应器中厌氧菌稳定生长,有机物在水解细菌和产酸菌作用下被降解为小分子物质,有利于SBR中COD的 去除,且为反硝化菌和聚磷菌提供碳源,强化生物除磷。苗利等〔29〕将传统的 物化射流曝气活性污泥法改造成AF+SBR处理工艺,出水CO
  D、BOD5、S
  S、氨氮质量浓度分别为101、46.8、120、24.8 mg/L,均达到《肉类加工工业水污染物排放标准》中二级排放标准。
复合厌氧滤池(AH)+SBR:AH是由ABR和AF组合而成。在AH 池中后部设有弹性填料,主要目的 是为阻止生物量的 流失,大大提高废水的 可生化性,后续采用SBR工艺,能有效去除屠宰废水中的 CO
  D、氮和磷等。AH+SBR组合工艺可应用于处理屠宰废水、印染废水、啤酒废液、造纸废液等高浓度有机废水。仲海涛等〔30〕研究(research)了低温条件下,生物厌氧(Oxygen)技术对废水的 处理效果,结果表明,AH+SBR工艺可在13 ℃以下处理废水,其中COD去除率可达50%~70%。
3 结束语
 
各种生物法处理屠宰废水各有优劣,针对屠宰废水水质波动大、有机物浓度高等特点,国内外广泛应用SBR法处理并达到预期效果,但单纯SBR工艺除磷效果较差;其他单一生物法处理屠宰废水也能达到较好的 处理效果,但存在处理成本高、污泥易膨胀、抗冲击能力不强、对水质变化适应性差等缺点,这限制了单一工艺的 实际应用。因此,近年来国内外许多学者将SBR与其他工艺结合,综合两工艺优点,高效处理屠宰废水。目前,SBR组合工艺已广泛应用于实际屠宰废水的 处理,是一种经济有效的 处理方案,且SBR组合工艺处理的 屠宰废水,中间产物如蛋白质、脂肪及产生的 少量污泥等可用作饲料、化肥等;经处理的 废水可用于农田灌溉,变废为宝,是一项可持续发展工程,可扩展应用于其他行业的 污水治理。

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