畜禽屠宰加工生產(chǎn)廢水的治理措施研究

陳家波

（福建省莆田市城廂環(huán)境監(jiān)察大隊，福建 莆田 351100）

1 畜禽屠宰加工生產(chǎn)廢水治理原則分析

本畜禽屠宰加工項目的主要內(nèi)容是根據(jù)屠宰行業(yè)的排水情況，并結(jié)合該屠宰企業(yè)的污水水質(zhì)、水量、廠區(qū)現(xiàn)場平面布置等技術(shù)條件，對項目配套的污水處理工藝進行了分析、論證及工程設(shè)計。

首先，在處理畜禽屠宰加工的生產(chǎn)廢水時，需要遵守國家現(xiàn)行《肉類加工工業(yè)水污染物排放標準》（GB13457-92）（本標準按廢水排放去向，分年限規(guī)定了肉類加工企業(yè)水污染物最高允許排放濃度和排水量等指標）中的指標，同時要滿足基本的工藝設(shè)計需求，以此完成工藝優(yōu)化組合任務(wù)，提高污水處理系統(tǒng)的安全性，確保工程順利進行[1]。

其次，要采用高性能、技術(shù)成熟以及安全程度較高的污水處理設(shè)備，以提高工藝處理程序的穩(wěn)定性與可靠性，降低污水處理流程的難度，并確保管理的有序性。

最后，在選擇動力設(shè)備時，需優(yōu)先選擇先進設(shè)備，確保工程項目能夠長期平穩(wěn)運行。同時，可以根據(jù)工程的實際情況構(gòu)建科學(xué)合理的平面分布以及高程圖，從而有效提高設(shè)備的處理效率，節(jié)約空間，并避免占用大量土地面積。在本著切合實際需求的基礎(chǔ)上，便于企業(yè)操作和管理，提高污水設(shè)備的處理效率。

2 屠宰場污水量計算方式、設(shè)計出水水質(zhì)分析

依據(jù)國家頒布的《屠宰與肉類加工廢水治理工程技術(shù)規(guī)范》（HJ 2004-2010）進行污水量的計算，計算公式為Q=q×S，其中，Q表示屠宰場每日工作后產(chǎn)生的污水水量，單位：m3/d；q表示屠宰每只或每百只動物產(chǎn)生的污水水量，單位：m3/只；S表示該屠宰場每日屠宰動物數(shù)量，單位：只/d。屠宰每只動物所產(chǎn)生的污水量分別為：每只牛：1.0～1.5 m3；每只豬：0.5～0.7 m3；每只羊：0.2～0.5 m3。

該食品公司屠宰場每年共屠宰豬22萬頭，工作天數(shù)為300 天/年，增加工業(yè)調(diào)節(jié)池之后每日工作時長可達24 h，過濾池設(shè)計流量為20 m3/h。

設(shè)計水質(zhì)按照《屠宰與肉類加工廢水治理工程技術(shù)規(guī)范》（HJ 2004-2010），各項數(shù)據(jù)的取值如表1所示。

表1 屠宰場廢水水質(zhì)設(shè)計取值

根據(jù)規(guī)定，屠宰場污水出水水質(zhì)應(yīng)達到國家規(guī)定的《肉類加工工業(yè)水污染物排放標準》（GB13457-92）中畜類屠宰加工的一級標準，具體數(shù)據(jù)如表2所示，并符合《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》（GB/T 18920-2002）的要求，具體數(shù)據(jù)如表 3所示。

表2 畜類屠宰加工的一級標準

表3 城市污水再利用處理水質(zhì)標準

3 屠宰廢水常用工藝方法分析

3.1 工藝選擇原則分析

在制定屠宰場污水處理方案時，應(yīng)考慮到該食品公司的設(shè)備需求、員工技術(shù)水平、經(jīng)濟承擔能力等，要確保在方案完成后以及處理工藝改進后，可以達到高效的廢水處理效果，可以節(jié)約開支，降低運行成本，并為公司獲得更高效益?；诖?，本工程在設(shè)計污水處理方案時，應(yīng)遵循以下原則：第一，嚴格保障出水水質(zhì)達到《肉類加工工業(yè)水污染物排放標準》（GB13457-92）中畜類屠宰加工的一級標準，并符合《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》（GB/T 18920-2002）的要求；第二，使用先進技術(shù)工藝，保證污水處理效率高效快捷，但應(yīng)按照食品公司的實際財務(wù)能力進行方案改進，在降低成本的同時，確保工程的安全性以及可行性[2]。且在降低費用的同時還要保障工藝優(yōu)良，這樣才能提高污水的處理質(zhì)量；第三，本工程要進行初期規(guī)劃和細分，明確工程建立目標、具體實施步驟以及最的終效果等，并計算各個步驟所需費用，節(jié)約不必要的經(jīng)濟開支，同時，制定相應(yīng)的工程實施管理規(guī)范，減少工程投資費用，并在工期內(nèi)高效完成；第四，降低污水的處理運行費用；第五，根據(jù)污水處理技術(shù)與要求制定具體的操作流程及管理規(guī)范，并嚴格按照流程進行，且符合管理規(guī)定；第六，減少工程的實際占地面積；第七，在工程實施過程中，要降低污水中的雜質(zhì)污染物可能對環(huán)境造成的影響。

3.2 屠宰污水常用處理工藝

屠宰場污水處理工藝的選擇一般是根據(jù)污水中污染物的類型及性質(zhì)、有關(guān)排放規(guī)定、企業(yè)生產(chǎn)要求等方面，以此進行綜合分析。若污水中的污染物為有機物，就會造成水質(zhì)富營養(yǎng)化，基于有機污染物易降解的特點可選擇生物處理工藝，該處理方法操作簡便，效果較好，一般也用于肉類產(chǎn)品加工行業(yè)的廢水處理。而屠宰場的廢水中會含有大量雜質(zhì)和非水溶性蛋白、脂肪等，所以，在其處理過程應(yīng)將其分解，并對廢水中能夠二次利用的產(chǎn)物進行回收。為了使生物處理法達到更好的降解效果，提高出水水質(zhì)，可采取物理法或化學(xué)法與之結(jié)合使用，且在生物處理法之前使用，可有效達到懸浮物沉淀、過濾、絮凝等效果[3]。

（1）序批式活性污泥系統(tǒng)（SBR）能夠適應(yīng)好氧生化處理工藝，其具有操作簡單、生產(chǎn)高效、應(yīng)用廣泛、耗能較低的特點。該系統(tǒng)的流程十分簡單，無需經(jīng)過污泥回流設(shè)備。相比于普通的活性污泥方法，該系統(tǒng)能夠節(jié)約大量的基本建設(shè)資金，可降低運行費用投入，符合企業(yè)節(jié)約經(jīng)濟成本的需求。在實際運行過程，該系統(tǒng)不會發(fā)生嚴重的污泥膨脹情況，且脫氧除磷能力較強，剩余污泥的性質(zhì)十分穩(wěn)定，在濃縮及脫水過程中具有較高的效率，能夠忍受較大的沖擊負荷。在處理流量變化較大的屠宰場廢水時，該系統(tǒng)表現(xiàn)出了較大的優(yōu)勢，而在小型污水處理領(lǐng)域中具有極高的應(yīng)用價值，可以確保COD、BOD的去除率高達90%，氮氧去除率高達80%、90%。

（2）生物吸附活性污泥處理方法也被稱作是AB法。其中，A段的污泥處理效率較高，可以吸附廢水中的大量污泥；B段的污泥負荷較低，通常低于0.3 kgBOD/（kgMLSS.d），但也可以起到生物氧化的作用。該方法在處理水質(zhì)水量變化較大、有機物含量較高的水源時，具有十分重要的價值。使用該方法在進行污水處理時，一般不設(shè)置第一次沉淀的構(gòu)筑物，其對于可降解有機物、強氧化物含氧量、懸浮物、磷、氨氮的去除率較高，可小幅減少投資費用，節(jié)省能源消耗量。

（3）由于屠宰廢水中的高分子有機物濃度較高，所以可運用水解酸化-好氧生物處理方法，其工藝過程是，在水資源進入粗細格柵及沉砂池之后，經(jīng)過水解酸化池的酸化作用，可將動物性復(fù)雜大分子有機物降解成小分子溶解性有機物，并為后續(xù)的反應(yīng)過程提供基礎(chǔ)，并提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗沖擊能力，最終實現(xiàn)酸化集中處理水源的目標，降低污泥產(chǎn)量。

（4）膜生物反應(yīng)器是處理廢水的重要方式之一，利用活性污泥和MBR膜相互分離的技術(shù)，可有效提高水處理過程的先進性。由于MBR膜的種類較多，按照膜的分離原理可分為反應(yīng)膜、離子交換膜、滲透膜等；按照膜的類型、反應(yīng)特性分類，可分為天然膜（生物膜）和合成膜（有機膜或無機膜）；按照膜的形成結(jié)構(gòu)分類，可分為平板型、管型、螺旋型及中空纖維型等。

應(yīng)用該技術(shù)可以獲得較為穩(wěn)定的出水水質(zhì)。由于膜具有較強的分離作用，其處理效果高于傳統(tǒng)沉淀池，出水十分清澈，懸浮物及污濁程度接近于0，能夠去除大量的細菌及病毒，可使出水水質(zhì)滿足生活用水的基本標準。該技術(shù)可以將微生物截流在生物反應(yīng)器中，以維持系統(tǒng)內(nèi)部的微生物平衡，提高污染物的去除效率，保障良好的出水水質(zhì)。此外，該反應(yīng)器能夠適應(yīng)污水水質(zhì)與水量的變化，因此，出水效果較為穩(wěn)定，適應(yīng)多變的進水負荷情況。在使用該工藝進行污水處理后，剩余泥沙量較少，理論上能夠?qū)崿F(xiàn)出水水質(zhì)不含污泥的情況，同時，生物反應(yīng)器中的微生物濃度較高，處理裝置負荷量較大，但由于操作步驟簡便，占地面積較小，所以，可在多數(shù)場合進行工藝處理，符合污水處理原則。

3.3 厭氧生物處理工藝

（1）普通厭氧消化池耗費的處理成本較低，操作及維護過程十分簡單，能去除大量有機物。但該處理過程速度較慢，占用空間較大，對于溫度環(huán)境的要求也較高，如在環(huán)境溫度低于21 ℃時會大幅降低其生產(chǎn)效率，且在低溫下癱瘓的厭氧消化系統(tǒng)難以恢復(fù)正常運行。

（2）ASBR相比于其他厭氧處理工藝，不需要脫氣和回流設(shè)備，有機物和SS的去除率較高，具有較大的發(fā)展前途，且所產(chǎn)生的生物氣可用于系統(tǒng)攪拌，或作為能源直接利用。

（3）高效厭氧反應(yīng)器是處理過程的關(guān)鍵點，其能夠在短時間內(nèi)獲得良好的處理效果，而且，承受負荷能力較強，水力停留時間較短，占用空間較小。該系統(tǒng)反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)十分緊湊，所以受到了廣大用戶的青睞，但需要定時清洗，避免發(fā)生堵塞狀況。

4 污泥處理常用工藝方法分析

在處理污泥時，需要經(jīng)過單元組合工藝流程，以此實現(xiàn)穩(wěn)定的處理目標，降低對環(huán)境的污染與危害。

（1）機械脫水可確保含水率控制在80%，經(jīng)過加藥加石灰再板框壓濾，一般能處理到含水率為60%。

（2）在40 ℃左右的環(huán)境中可完成厭氧發(fā)酵任務(wù)，因此，可以充分利用沼氣等資源，提高后續(xù)處理的效率與質(zhì)量，但要深入處理沼渣等廢物。同時，在有效降低成本投入的基礎(chǔ)上，要確保系統(tǒng)正常運行，使企業(yè)獲得可觀的經(jīng)濟收益。

（3）可應(yīng)用帶式干化、轉(zhuǎn)盤和轉(zhuǎn)筒干化、流化床干化方式，將污泥進行干化，使其含水率在60%～90%的區(qū)間范圍。在實際應(yīng)用中，要根據(jù)不同的處置需要來選擇不同的干化設(shè)備。

5 項目設(shè)計處理工藝分析

本項目是對屠宰加工廢水處理工藝方案進行優(yōu)化，因此，對于確保食品總公司機械化屠宰廢水處理的運行效率，以及降低投資、降低運行費用至關(guān)重要。項目設(shè)計需滿足國家污水出水水質(zhì)的基本需求，可采用先進的技術(shù)手段，提高經(jīng)濟策略的科學(xué)性與合理性，并縮短施工工期，降低運營費用，同時提高操作及管理過程的簡便性，節(jié)約建筑用地，避免對環(huán)境造成嚴重影響。具體設(shè)計詳見圖1。

圖1 工藝流程設(shè)計圖

5.1 預(yù)處理流程分析

屠宰場污水的預(yù)處理流程是提高處理效率的關(guān)鍵所在。由于屠宰污水中含有較高濃度的懸浮物，其屬于易腐化的有機物，需要及時攔截，避免堵塞后續(xù)管道設(shè)備，所以，要及時清理懸浮物質(zhì)，使其融入到污水中，形成可溶解的有機物。其處理工藝是，可運用格柵井、調(diào)節(jié)裝置、沉降裝置和氣浮機相結(jié)合的設(shè)備系統(tǒng)，提高污水的處理質(zhì)量。

5.2 生物處理流程分析

通常，屠宰污水中的有機物含量都較高，運用生化處理方式去除，可獲得理想的水質(zhì)條件。在實際處理流程，可根據(jù)項目的實際進展情況確定處理方案，可選擇水解的酸化設(shè)備，采用AO處理工藝，并將其與MBR工藝結(jié)合，真正降低水源中污染物的含量，提高設(shè)計處理效率。

5.3 深度處理流程分析

該流程需要用泵完成生物處理過程，并提升至石英砂過濾罐，經(jīng)過濾后流經(jīng)消毒池進行消毒處理，以確保處理出水水質(zhì)達到《城市污水再生利用 城市雜用水水質(zhì)》（GBT 18920-2020）的要求，并將處理后的廢水貯存在中水回用水池中，當需要時，直接從中水回用水池中抽取，這樣可有效提高操作過程的簡便性。

5.4 處理工序效果的主要指標檢測數(shù)據(jù)分析

根據(jù)檢測機構(gòu)對本項目在投入運行過程中的各道處理工序出水水質(zhì)的檢測對比顯示，主要污染物去除率較高，指標逐級下降，中水回用水質(zhì)低于《肉類加工工業(yè)水污染物排放標準》（GB13457-92）中畜類屠宰加工的一級標準和《城市污水再生利用 城市雜用水》（GBT 18920-2020）的水質(zhì)要求。具體數(shù)據(jù)詳見表4。

表4 污染物指標去除效果一覽表

6 結(jié)論

綜上所述，在處理畜禽屠宰廢水時，需要采用先進的處理技術(shù)和工藝，以提高設(shè)施系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性與可靠性，降低工程造價標準，使污水處理效果滿足實際生產(chǎn)需求，實現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟利益及社會效益的統(tǒng)一，從而為生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。