肉类加工废水处理现状及技术对策

肉类加工废水处理现状及技术对策

廖金明、陈洋

摘要；阐述了肉类加工废水的水质水量特性，对该类废水处理的技术，主要有浅层曝气工艺、生物吸附—再生工、射流曝气工、延时曝气工、氧化沟工稳定塘工艺、升流式厌氧污泥床(UASB、水力循环厌氧接触池、厌氧滤池、厌氧接触工艺等等，再对肉类加工的技术提出一些建议。

关键词：肉类加工废水；处理技术；建议

Present situation and technical countermeasures

of meat processing wastewater treatment

Liao Jinming, Chen Yang,

Abstract;expounds the water quantity and quality characteristics of meat processing wastewater, to this kind of wastewater treatment technology, mainly shallow aeration process, biological adsorption regeneration technology, jet aeration, extended aerationtechnology industry, oxidation ditch engineering stabilization pond process, upflow anaerobic sludge blanket (UASB, water stress cycles contact tank, anaerobic anaerobic filter, anaerobic contact process and so on, then the meat processing technology and puts forward some suggestions.

Keywords: meat processing wastewater; treatment technology; suggestion

肉类加工废水是一种污染物浓度较高，可生化性好的有机废水。目前，该类废水的处理一般采用生化处理为主，物化处理为辅的组合工艺。但在废水处理过程中，由于生产工艺、污染物种类及浓度、排放要求、地域（南北方）等方面的不同，加之各类废水处理工艺及各种组合工艺的适用性不同，因此即使相似水质的废水也不宜采用完全相同的处理工艺。目前，一些该类企业由于采用不适合的废水处理工艺，造成废水虽经处理但仍难以达标排放，从而污染水环境。随着环保意识的加强，对水环境质量要求的提高，废水处理技术的细化和不断深入，对废水处理程度的要求也相应提高。因此，了解该类废水的处理现状，分析解决实际处理过程中存在的问题，将有效避免该类废水对水环境造成污染。

1 肉类加工废水的特性

1.1废水水量

肉类加工废水来源于屠宰车间，主要包括：屠宰前的冲洗废水；烫毛、剖解、胴体的废水；清洗内脏的废水；冲洗车间地板、设备的废水；冲洗圈栏的废水。

屠宰及肉类加工废水的水量与对象、数量、生产工艺、生产管理水平有关。一般情况，生产规模越大，生产工艺越先进、企业的生产管理水平越高，屠宰加工单位产品的废水产生量越小。同时，由于该类企业生产一般都有明显的季节性（淡旺季），生产本身的特点是非连续的，因此废水量年变化和日变化均较大，即水量不均匀。

1.2 废水水质

肉类加工废水中含有大量的血污、油脂和油块、毛、肉屑、骨屑、内脏杂物、未消化的食料和粪便等污染物，带有令人不适的血红色和使人厌恶的血腥味，成分复杂，是一种典型的带菌有机废水。屠宰废水，其主要含有高浓度含氮化合物、悬浮物、溶解性固体、油脂和蛋白质，包括血液、油脂、碎肉、食物残渣、毛、粪便和泥沙等，还含有多种危害人体健康的细菌，如粪便大肠菌群、粪便链球菌、葡萄球菌、布鲁氏杆菌、细螺旋杆菌、梭状芽胞杆菌、志贺氏菌和沙门氏菌等、屠宰废水的BOD在800~1 500 mg/L左右，色度约500倍，外观呈暗红色。肉类加工废水的水质由于受加工对象、生产工艺、用水量、废物清除方法等的影响，变动范围较大。即使是同一加工厂，不同时刻的废水浓度差异也会很大，国内与国外的肉类加工厂废水的浓度相差也较大。一般说来，国外肉类加工废水的浓度要大于国内肉类加工废水的浓度。主要是国外设备较先进，用水量较少和去污的方法不同所致。

2 国内外肉类加工废水处理技术

目前，我国用于肉类加工废水的处理技术有很多，根据处理程度的不同，分为预处理工艺、二级处理工艺、深度处理工艺。针对该类废水的高悬浮物、高油脂的水质特点，通常采取格栅、隔油、絮凝气浮/沉淀等物化法作为预处理工艺；针对其高COD、BOD、氨氮值，通常采取好氧、厌氧、或二者组合的生化法作为二级处理工艺；针对该类废水排放标准的要求，确定是否采用曝气生物滤池（BAF）、混凝沉淀、过滤、吸附等深度处理及具体的工艺方法。

(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。

(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。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。

(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。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。

(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。

(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。

(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。

(7)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。

（8）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。

(9)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。

(10)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。国内应用于工程实例的主要处理工艺包括：格栅-隔油-预曝气调节-ABR-DAT-IAT-消毒工

[1]、格栅-隔油沉淀-调节-气浮-UASB-接触氧化-二沉-消毒工艺[2]、格栅-隔油-调节-厌氧-接触氧化-斜板沉淀工艺 [3]、格栅-调节-气浮-厌氧-一级曝气生物滤池-二级曝气生物滤池-消毒工艺[4]、浮渣-格栅=隔油沉淀-曝气调节-一段SBR-二段SBR工艺等[5]。

国外近年来对于屠宰污水治理主要是在组合工艺研究方面，包括Weihua Cao[6]等采用ABR+UV/H O 组合工艺，在进水TOC 973.3 mg/L时，TOC去除率达95%以上。Bazrafshan Edris[7]等采用化学絮凝+电絮凝组合工艺处理宰牛废水，COD、BOD 去除率可达99%以上。Del Pozo 等采用一体式厌氧-好氧固定膜反应器处理屠宰废水，在有机负荷0.77 kgCOD/(m·d) ，氮负荷0.084kgN/(m·d) 时，总有机物去除率达93%，氮去除率达67%。Del Nery[8]等对一家满负荷运行的禽类屠宰污水处理厂的运行性能进行评价，该厂采用旋转格栅-均质池-溶气气浮DAF-UASB工艺，经过4年的运行，出水总有机物去除率达90%，但营养元素仍需要加深度处理进一步去除。

3 存在问题

3.1 无废水处理设施，直接排放

企业没有废水处理设施，废水直接排放。最终去向是周围水体，该类废水如果不经处理直接排至周围水体，水质超GB13457—92二级标准近20倍，必将严重污染周围地表水、地下水，同时该类废水的色度和气味，也将给周围生活的人们带来感官上的不良影响。如果直接排入城市污水处理厂，水质超GB13457—92三级标准3~4倍，过高的污染负荷也将影响受纳废水处理厂的正常运行。这些企业的普遍特点是生产规模小，间歇排水，厂址位于远离市政管网的郊县地区。

3.2 有废水处理设施，不能正常运转

虽然拥有废水处理设施，但由于选用处理工艺的适用性、企业规模、生产特点及资金等方面的限制，导致不能正常运转，废水超标排放。这些企业的普遍特点是废水处理工艺相对简单，针对性差，采用沉淀作为物化处理工艺，不能在预处理阶段很好的将废水中的悬浮物、油脂去除，导致后续生化处理负荷过高，而后续生化处理设施容积不够，没有能力将预处理出水中的高污染物处理至达标，而且缺少脱氮除磷工能；企业生产规模相对较小，间歇排水，废水均质均量不完全，导致生化处理工艺的冲击负荷过高，不能连续稳定运行；厂址位于远离市政管网的郊县地区，废水处理设施的运行、维护和管理缺少专业人员，不规范。

3.3有废水处理设施，运行费用高

废水连续排放的企业建有废水处理站，采用气浮+多级生物接触氧化/SBR（+活性炭）的工艺。这些废水处理站工艺设计合理、维护管理规范、运行效果较好，但工程运转费用高，吨水处理费用高达3元以上，在一定程度上也限制了处理设施正常运行。

4 技术对策

（1）改变屠宰工艺，尽量少排废水，尤其是血液百分之百回收。

（2）对于清洗内脏产生的废水，修建一个防渗漏的贮水池，定期将废水运至城市污水处理厂或乡镇污水处理厂集中处理。贮水池内的沉积物定期清理，可脱水发酵后做农家肥回田使用。

（3）有排水管网且周围有乡镇废水处理厂（多为生态人工湿地）的也可以采用人工格栅-隔油沉淀-强化气浮的一级强化工艺。

（4）集中两种或多种优势工艺合理组合与集成，不仅可以获得良好稳定运行的效果，又能够减少运行成本、减少占地。

（5）建议预处理工艺采用粗、细格栅-刮渣撇油平流沉淀池-高效气浮除去悬浮物和沉渣。（6）建议二级处理工艺采用厌氧与好氧相结合，厌氧工艺可选择水解酸化降低COD和改变水污染物可生化性，好氧工艺可有多种选择，根据企业场地限制及运行管理要求选择合适的工艺，可选择SBR或A O或生物接触氧化工艺，SBR工艺可减少占地面积，对于企业场地有限制的情况下可选择此工艺，A O工艺和生物接触氧化工艺需后接二沉池，占地面积较大，但是运行管理较SBR工艺简便。

（7）根据出水标准，如出水直排或回用可加深度处理工艺，如企业地处乡镇有较大的用地面积，可选择运行费用较低、运行管理简便的氧化塘、人工湿地工艺；如企业受场地限制又出水要求严格可选择BAF工艺。

参考文献：

[1]黄任东.ABR-DAT-IAT法处理屠宰废水的工程应用[J]. 广东化工，2008,35（7）:97-100.

[2]徐鹏，张晓东，朱乐辉.UASB-接触氧化工艺处理屠宰及肉类加工废水[J]. 水处理技术，2013,39（2）:123-126.

[3]黄惠芳，覃宏刚，李建军. 采用厌氧-生物接触氧化工艺处理屠宰废水[J].广西轻工业，2005,89（4）：15-18.

[4]王伟，王明刚，邵纯红，等. 二级曝气生物滤池（BAF）工艺在屠宰废水处理中的应用[J].环境科学与管理，2011,36（5）:67-70.

[5]肖丽光，杨海玉，白金，等.水解酸化+两段SBR工艺处理屠宰处理废水工程[J].水处理技术，2007,33（9）:84-86.

[6]Weihua Cao, Mehrab Mehrvar. Slaughterhouse wastewater treatment by combined anaerobic baffled reactor and UV/H2O2 processes[J].Chemical Engineering Research and Design, 2011,89(7):1136-1143.

[7]Bazrafshan Edris, Kord Mostafapour Ferdos, Farzadkia Mehdi, et al.Slaughterhouse wastewater treatment by combined chemical coagulation and electrocoagulation process[J]. PLoS ONE, 2012, 7 (6): e40108.

[8]Del Pozo R, Diez V. Integrated anaerobic-aerobic fixed-film reactor for slaughterhouse wastewater treatment[J].Water Research, 2005, 39(6):1114-1122.