屠宰廢水處理方案

1 概述

   隨著肉制品食品需求不斷增加，屠宰工業發展迅猛。據統計，屠宰業每年排放廢水近20億噸，占全國廢水總排放量的6%左右。鑒于屠宰業廢水排放量較大，其水質又具有一定的特性。屠宰廢水含有大量的血污、油脂、油塊、毛、肉屑、內臟雜物、未消化的食料和糞便等污染物，外觀呈令人不快的血紅色，并具有使人厭惡的氣味。此外，在屠宰廢水中，還含有糞便大腸桿菌、糞便鏈球菌一級沙門氏菌等與人體健康有關的細菌，但一般不含毒物質。

屠宰廢水所含污染物主要為呈溶解、膠體和懸浮等物理形態的有機物質，其污染指標主要有BOD、COD、SS等，此外還有總氮、有機氮、氨氮、硝態氮、總固體、總磷、硫酸根、硫化物和總堿度等。在微生物方面的指標為大腸桿菌。

與一般的工業廢水相同，屠宰廢水的水質受加工對象、生產工藝、用水量、工人勞動素質和設備水平等方面的影響，在水質方面的變動較大，不僅國內、國外的數據有很大的差異，即使在國內，不同廠家廢水的水質也有較大的不同。

屠宰廢水主要來自：宰前飼養場排放的畜（禽）糞沖洗水；屠宰車間排放的含血污和畜（禽）糞的地面沖洗水；燙毛時排放的含大量畜（禽）毛的高溫水；剖解車間排放的含腸胃內容物的廢水等。廢水主要來自屠宰、煺毛、解體、開腔、清潔、沖洗等各工序及車間設備和地面沖洗。廢水中含有血、毛、油脂、碎肉、雜質等，水質惡劣，懸浮物600-3000mg/L，油脂含量200-1000 mg/L，大腸桿菌2.38×106-2.38×107個/L，食品工業原料廣泛，制品種類繁多，排出廢水的水量、水質差異很大。廢水中主要污染物有(1)漂浮在廢水中固體物質，如菜葉、果皮、碎肉、禽羽等；(2)懸浮在廢水中的物質有油脂、蛋白質、淀粉、膠體物質等；(3)溶解在廢水中的酸、堿、鹽、糖類等：(4)原料夾帶的泥砂及其它有機物等；(5)致病菌毒等。食品工業廢水的特點是有機物質和懸浮物含量高，易腐壞，一般無大的毒性。其危害主要是使水體富營養化，以致引起水生動物和魚類死亡，促使水底沉積的有機物產生臭味，惡化水質，污染環境。屠宰廢水中主要含有大量的血污﹑毛皮﹑碎肉﹑內臟雜物、畜（禽）毛﹑未消化的食物以及糞便等污染物，懸浮物濃度很高，水呈紅褐色并具有明顯的腥臭味，是一種典型的有機廢水。

  隨著我國屠宰工業的不斷發展，每年都會產生大量的這種高濃度有機廢水，若不經過有效處理直接外排，必然會對當地的地表水體造成污染，不僅影響經濟發展，而且還危及生態安全。

  為了企業發展的需要，某屠宰公司根據當地政府相關環境污染治理法規的要求，需配套建設日處理30噸的廢水處理站一座，以有效解決生產廢水的治理問題。

本公司根據歷年大中型屠宰廢水治理實踐經驗和理論總結，根據業主的委托及有關設計依據，對該公司污水處理系統編制本設計方案及綜合報價，供有關及專家審閱評定。
 

2 屠宰廢水處理方案設計依據、原則及范圍

2.1 設計依據

（1）建設單位提供的污水水質、水量等基礎資料

（2）《室外排水設計規范》(GB 50014-2006)

（3）《給水排水工程結構設計規范》（GB50069-2002） 

（4）《給水排水構筑物工程施工及驗收規范》（GB50141-2008）

（5）《城市區域環境噪聲標準》（GB3096-93）

（6）《給排水工程概預算與經濟評價手冊》

（7）《建筑結構荷載規范》（GB 50009-2012）

（8）《中華人民共和國環境保護法》

（9）《建筑地基基礎設計規范》（GB50007-2011）

（10）《水處理設備技術條件》(JB2932-1999)

（11）《肉類加工工業水污染物排放標準》（GB13457-92）

2）現場安裝

（1）機械設備安裝工程施工及驗收通用規范（GB50231）

（2）排水工程機電設備安裝質量檢驗評定標準（SZ-06-99）

（3）泵安裝技術規范（SD204-98）

（4）低壓流體輸送用焊接鋼管（GB/T3092-93）

（5）電氣裝置安裝工程電纜電線施工及驗收規范

2.2 設計原則

2.2.1 設計思路

在屠宰污水處理系統的設計中，本著技術適用、工藝措施針對性強、系統可靠穩定、運行易開易停，一次性投資與日常運行費用綜合省、大限度的減少場地占用面積及大限度的使用原有的處理設施的原則；通過對目前國內外同類污水處理技術的綜合分析，特別是相同工程的實際經驗。

2.2.2 設計原則

（1）從企業角度出發，密切實際情況進行設計；

（2）采用成熟的工藝技術，保證處理效果穩定可靠；

（3）在保證達標排放的前提下，盡量減少建設投資；

（4）努力作到全系統操作簡單，便于管理，大限度減少運行費用；

（5）優化工程結構，盡量減少占地面積；

（6）設計中嚴格執行國家的有關法律、規定，標準和規范。

2.3 設計范圍

本方案設計范圍為污水處理工程的全部處理工藝設計，包括設備選型、安裝工程等直接工程和本工程的設計、調試、培訓等間接工程；但不包括處理工程土建施工、外部供電、引水、排水和綠化、道路等輔助工程，也暫不考慮污水處理站的通訊、交通運輸和供配電、供熱、采暖等輔助工程。

3 設計水質水量

3.1污水處理規模

  屠宰廢水屬易于生物降解的高懸浮物有機廢水，其水質、水量變化范圍較大。一是具有明顯的季節性，其排水量在一年中變化較大；二是具有非連續性，在一日之中變化較大。變化系數一般可達2.0以上。本項目主要是對殺豬廢水進行處理，處理后的出水達標外排。設計處理規模30 m³/d。

3.2 設計進水水質

根據屠宰企業一般污水水質和我公司同類污水處理工程的實踐經驗，出水水質需達到《肉類加工水污染物排放標準》（GB13457-92）表３中一級標準，本工程設計水質如下：

說明：由于業主未提供原水水質，本表中原水水質參考同類企業污水水質。

4 處理工藝

4.1 污水分析及工藝選擇

  參照屠宰環境，屠宰場污水的特點是：①污水的可生化降解性好，生化降解速度快，適于生物處理；②污水中含有大量的細菌、病毒、寄生蟲卵和一些有害物質，在排放之前必須經過消毒處理；③污水水質和水量波動較大，必須加強調節以穩定污水水質水量，避免沖擊負荷對生物處理設施的影響；④污水中含有大量的固體懸浮物質如糞便等，這些固體物質大多具有可沉淀、可分解的性質，因此必須加強污水的預處理工藝以去除這些懸浮物質，減輕后續處理工序的負荷。總之，該屠宰污水中不僅含有有機污染物，而且含有大量的病原微生物，因此在治理工藝中既要考慮消毒滅菌的衛生指標，也應兼顧COD、BOD等環保指標。

本著投資少、效益高，優先采用適合我國國情的使用技術原則，根據目前國內屠宰廢水處理技術的現狀，在綜合考察各種廢水治理技術的基礎上，結合本項目的實際，按照業主要求，污水處理構筑物采用地埋式一體化形式，處理工藝采用“格柵+隔油池+調節池+氣浮+厭氧+A/O+二沉+消毒”，所處理的污水再采用“二氧化氯消毒”進行消毒處理后排放。

  污水先經格柵去除大顆粒垃圾雜物后進入隔油池，去除大部分油脂，油水分離。后再進入曝氣調節池，污水經由提升泵提升至高效氣浮機，污水在PAC、PAM的作用下進一步去除污水中的SS后自流進入中間水池，中間水池內的污水經由中間水泵提升至厭氧池，廢水在本單元中進行水解、酸化等一系列厭氧反應，其目的是將大分子量的蛋白質等有機污染物分解成分子量較小的有機物，以利于下一級單元的好氧生化處理。厭氧池出水進入缺氧池，進行反硝化，降低有機物濃度，通過硝化液的回流，去除污水中的總氮，并提高氨氮的去除率。缺氧池出水進入接觸氧化池，內設填料，增加污水與好氧微生物的接觸面積，使污水中的有機物等大幅降低。經好氧處理后的污水自流進入二沉池進行泥水分離，上清液進入消毒池，經二氧化氯發生器消毒后達標排放。

4.2處理工藝單元說明

4.2.1格柵渠

  屠宰廢水中含有大量的大顆粒雜質，動物皮毛等。這些雜物進入后續處理設施會形成浮渣，甚至堵塞管路和設備，必須予以隔除。進水前端設置格柵，廢水經格柵去除污水中較大渣滓污染物質如碎骨、內臟碎塊、碎皮肉等較大物質, 既能保證水泵正常運轉, 又能減少水泵磨損。由于污水水量較小，格柵的柵渣一般采用人工清除，因此本設計中擬采用手工格柵作為攔污措施。

4.2.2隔油池

  屠宰廢水中含有大量的動植物油脂。當廢水中油脂濃度超過40mg/l時，油脂粘附于微生物菌團表面，將阻斷廢水與微生物菌團的接觸，使生化去除效率下降；因此該廢水必需采取必要的預處理及物化處理，盡量降低進入生物處理構筑物中污水的油脂含量，再進行生化處理，確保生化處理的正常。隔油池截留了大部分的油脂漂浮物，沉淀了部分雜質，其出水一般不會給管道造成堵塞，使污水油水分離，提高污水的可生化性。

4.2.3調節池

調節池是作為廢水水量調節和均質的構筑物，由于生產廢水在白天與夜晚排放具有時段不均勻性、時變化系數較大的特點。要使后續處理系統均衡地運行，盡量減少生產廢水沖擊負荷的影響，以達到理想的處理效果，則需設調節池，對廢水水量進行調節并均質，使調節池提升泵始終按平均處理水量向后續處理系統供水，資料統計，調節池有效容積按6-10倍平均小時處理量計算。池末端安裝污水提升泵2臺，用于將水提升到氣浮池，1用1備。提升泵的運行受液位浮球控制。調節池中的水位處于高液位時水泵自動啟動；處于低液位時水泵自動停止。

4.2.4氣浮機

屠宰廢水及沖洗廢水中含有大量的油脂，必須采用氣浮工藝使油水分離。

氣浮采用一體化氣浮裝置，它由池體，溶氣罐、空壓機及回流水泵組成，由一個電控箱進行控制操作。廢水中有大量的細小懸浮物及油脂，通過氣浮裝置的處理可大大降低上述污染物濃度，在氣浮設備工作時加入高分子絮凝劑，廢水經加藥反應后進入氣浮池內，與通過TJ型釋放器釋放的氣泡充分混合接觸，使水中的絮凝體粘附在微小氣泡上，釋放的氣泡平均直徑Φ30um左右，絮體浮向水面形成浮渣，浮渣聚集到一定厚度后，由刮渣機刮入氣浮泥槽道送到污泥干化池，氣浮池下層的清水一部分經溶氣泵抽送供溶氣水使用，剩余的清水通過溢流管進入中間水池。

對含有細分散親水性顆粒雜質的屠宰廢水，采用氣浮法處理時，通過投加絮凝劑產生絮凝顆粒，絮凝顆粒與污水中的雜質吸附并隨由曝氣頭產生的微小氣泡一起上浮，浮于氣浮機中的水面上，通過刮板把雜質刮出，可以有效的去除廢水中的有機雜質及其他懸浮物，為后續反應做準備。

4.2.5中間水池

氣浮機出水進入中間水池過度，通過中間水泵提升至厭氧池。

設計流量：30m³/d

結構尺寸：L×B×H=1000mm×2000mm×2300mm   

結構形式：碳鋼防腐（一體化設備內部）

4.2.6厭氧池

屠宰廢水中的有機物主要為蛋白質和脂肪，難以被一般的好氧菌直接利用，其生物降解過程中一般是先通過酶的作用分解成氨基酸、碳水化合物等小分子有機物，然后方可被好氧菌直接利用。另外，本廢水的污染物濃度較高（CODcr：2500mg/L左右），直接用好氧工藝去除全部的有機物將消耗大量的電能，勢必增加系統的運行費用。為了節省運行成本，選擇一種既要處理效果好，又要節省運行成本的工藝是非常重要的。在屠宰廢水處理中常用的厭氧方法有*厭氧和不*厭氧即水解酸化，水解酸化是*厭氧的主要階段。

完整的厭氧過程分為水解、酸化、產乙酸和產甲烷四個階段。在水解階段，高分子有機物被細菌胞外酶分解為能夠溶解于水并能夠透過細胞膜的小分子物質；在酸化階段，水解后的小分子物質在酸化菌的細胞內轉化為更簡單的化合物并分泌至細胞外；在產乙酸階段，水解酸化階段的產物被產乙酸菌進一步轉化為乙酸、氫氣、二氧化碳以及新的細胞物質；在甲烷化階段，產乙酸階段產生的乙酸、氫氣、碳酸以及甲酸、甲醇等被轉化為甲烷、二氧化碳和新的細胞物質。

厭氧工藝對高濃度有機廢水的處理具有容積負荷高、去除效果明顯、抗沖擊能力強、產甲烷菌活性強、污泥濃度高的優勢。利用厭氧菌的作用，使有機物發生水解、酸化和甲烷化。去除廢水中的有機物，并提高污水的可生化性,有利于后續的耗氧處理。

4.2.7缺氧池

A/O工藝將前段缺氧段和后段好氧基礎氧化段串聯在一起，A段DO不大于0.2mg/L，在缺氧段異養菌將污水中的懸浮污染物和可溶性有機物水解為有機酸，使大分子有機物分解為小分子有機物，不溶性的有機物轉化成可溶性有機物，當這些經缺氧水解的產物進入好氧池進行好氧處理時，可提高污水的可生化性及氧的效率；在缺氧段，異養菌將蛋白質、脂肪等污染物進行氨化（有機鏈上的N或氨基酸中的氨基）游離出氨（NH3、NH4+），在充足供氧條件下，自養菌的硝化作用將NH3-N（NH4+）氧化為NO3-，通過回流控制返回至缺氧池，在缺氧條件下，異氧菌的反硝化作用將NO3-還原為分子態氮（N2）完成C、N、O在生態中的循環，實現污水無害化處理。

4.2.8接觸氧化池

廢水經缺氧段處理后，進入好氧段接觸氧化好氧處理系統。控制該好氧段DO=2～4mg/L。

生物接觸氧化法又稱淹沒式生物濾池，其形式是在曝氣池內填充填料并讓充氧的污水浸沒全部填料，同時以一定的流速流經填料。經過一段時間，在填料上布滿由多種好氧微生物而形成的生物膜。充氧污水與生物膜充分接觸，污水中的有機物在多種好氧微生物新陳代謝作用下，被吸收、消化而去除，使污水得以凈化。生物接觸氧化是一種介于活性污泥和生物濾池兩者之間的生物化學處理技術，是具有活性污泥法特點的生物膜法，生物接觸氧化池是利用固著在填料上的生物膜吸附與氧化廢水中的有機物。其特點：一是氧化池內供微生物固著的填料全部淹沒在廢水中；二是池內采用氧利用率高的高效曝氣設備鼓風的曝氣方法，提供微生物氧化有機物所需要的氧量，同時對污水起攪拌混合作用；三是凈化廢水主要靠填料上的生物膜，但氧化池廢水中尚有一定濃度的懸浮生物量，對廢水起一定的凈化作用。因而兼具兩者優點。

生物接觸氧化工藝的特點在于：工藝流程簡單，運行操作方便，不產生污泥膨脹，抗沖擊負荷能力強。特別是填料上的生物膜含有大量、多種微生物，形成了一個穩定的生態系統和生物鏈，從而處理效率很高，由此也縮小了池容，減小了占地面積。特別是對較高濃度的有機廢水，當其與缺氧過程的水解酸化技術聯合使用并且接觸氧化池采用多格串聯運行的情況下，可以很容易的實現污水足夠的停留時間，因此可以取得理想的處理效果，保證出水水質。

該系統的特點是：

（1）池內裝填生物載體，載體比表面積大，孔隙率高，生物附著力強，掛膜性能好，掛膜快，生物膜穩定，不易結垢和堵塞，具有良好的機械性能和化學性能。

（2）系統抗沖擊能力強，對溫度和PH適應范圍寬，恢復啟動快；
（3）污泥量少，只有普通活性泥法的3-5%，可節省污泥處理費用和勞動強度；
（4）工藝運行穩定、安全、可靠，運行費用低，操作管理簡便。

4.2.9二沉池

廢水經接觸氧化池后自流到沉淀池，本池系接觸氧化池出水進行固液分離的構筑物，功能是將水中老化的生物膜及SS除去。接觸氧化池對污水進行生化降解過程中，會產生許多脫落下來的生物膜（污泥）懸浮于水中，這些生物膜必須從水中分離出去，才能保證處理水懸浮物及有機物達標排放。固設置二沉池，對沉淀池內廢水進行泥水分離，去除污水中的SS。

4.2.10消毒池

  污水經生化處理后，除部分細菌隨污泥沉淀下來外，大部分大腸桿菌、糞便鏈球菌等致病菌仍然存在污水中，必須進行消毒處理。目前，污水的消毒方式很多，如臭氧法、次氯酸鈉法、二氧化氯法等。雖然次氯酸鈉法具有投配方便、價格低廉、可靠性高等優點，但是會與水中某些有機物結合生成有致癌作用的有機鹵化物。而二氧化氯是*的優質消毒劑，其殺菌效果好，是次氯酸鈉的理想替代產品。本系統采用二氧化氯法進行消毒。消毒池采用平流式隔板接觸反應裝置，以提高接觸時間，取得較好的消毒效果。向水中投加二氧化氯，不僅可以起到很好的消毒效果，同時具有高效的除臭能力。

4.2.11污泥池

結構尺寸：500mm×2000mm×2300mm   

結構形式：碳鋼防腐（一體化設備內部）

數    量：1座

4.2.12設備間

結構尺寸：3000mm×2000mm×3000mm   分為兩間

結構形式：磚混或輕鋼

數量：1座

4.2.11一體化設備基坑

結構尺寸：7000mm×5000mm×2300mm  

數    量：1座

底部下設20cm  C25混凝土墊層

 6 主要設備一覽表