肉类加工废水处理工艺的研究

肉类加工废水处理工艺的研究食品科学与工程13级升本班霍明月李华目录一、肉类加工简介二、肉类加工废水的来源三、肉类加工废水的水量四、废水量的特点五、肉类加工废水的水质特征六、废水排放标准七、肉类加工废水处理技术一、肉类加工简介肉类加工是指对猪、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。二、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。三、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。1、畜类屠宰加工的排水量屠宰每头猪的排水量为0.3-1.1m3，平均为0.7m3；且单位排水量与屠宰量之间成不规则的反比。2、禽类屠宰加工的排水量屠宰每只禽的排水量在20-70L之间，地区、工艺、季节不同差别较大。3、肉制品加工的排水量冷水池浸泡胴体解冻工艺，1t原料冻肉排水量可高达15m3以上；当采用空气解冻时，排水量仅为2-3m3。四、废水量特点1、废水量大2、废水量排放量变化较大五、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。《肉类加工工业水污染物排放标准》(GBl3457-92)六、废水排放标准七、肉类加工废水处理技术1.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。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。水质特点：①悬浮物含量高。②水有色度和气味,呈红褐色并有明显的腥臭味。③有机废水，BOD/COD高，含氮量高。④废水中富含油脂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。2.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。Ⅰ.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。活性污泥工艺包括传统活性污泥法,完全混合活性污泥法,阶段曝气活性污泥法,吸附-再生活性污泥法,延时曝气活性污泥法,高负荷活性污泥法,纯氧曝气活性污泥法,深井曝气活性污泥法,氧化沟法,AB法,序批式活性污泥法,克劳斯法。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。(1)传统活性污泥法曝气池为推流式，废水从一端进入池内，回流污泥也于此同步流入。混合液在二次沉淀池进行泥水分离，污泥由池底部排出，剩余污泥排出系统，回流污泥回流曝气池。有机污染物在曝气池内与活性污泥充分接触，经历了吸附和代谢两个阶段的完整降解过程，其浓度沿池长度逐渐降低。活性污泥在池内也经历了从对数增长到减衰增长以至于到内源代谢，一个比较完整的生长周期。需氧速率沿池长逐渐降低，曝气池前段混合液中溶解氧含量较低，甚至可能是不足的，沿池长逐渐增高。(2)完全混合活性污泥法在分步曝气的基础上，进一步增加进水点，同时相应增加回流污泥并使其在曝气池中迅速混合循环流动，在池内基本完成有机物降解反应，长条形池子中也能做到完全混合状态。本工艺适于处理工业废水，特别是高浓度有机废水。（3）高负荷曝气或变形曝气又称短时曝气法或不完全活性污泥法。部分污水厂只需要部分处理，因此产生了高负荷曝气法。本工艺的主要特点是负荷率高，曝气时间短，对废水的处理效果低。曝气池中的MLSS约为300～500mg/L，曝气时间约为2～3h，处理效率仅约65％左右，有别于传统的活性污泥法，故常称变形曝气。（4）间断曝气活性污泥法又称分段进水活性污泥法它是在传统活性污泥法的基础上，进行改良的一种运行方式。其特点是：废水沿池长度分段注入曝气池，有机物负荷分布比较均衡，改善了供氧速率与需氧速率之间的矛盾，有利于降低能耗，又能充分地发挥活性污泥生物的降解功能；(5)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。（6）延时曝气活性污泥法延时曝气活性污泥法又称完全氧化活性污泥法。此法采用的曝气池都是完全混合式。此外，主要特点是有机负荷率非常低，污泥持续处于内源代谢状态，剩余污泥量少且稳定，不需在进行消化处理。此工艺还具有处理水质稳定性较高、对废水冲击负荷有较强的适应性和不需设初次沉淀池的优点。本工艺的主要缺点是池容大，曝气时间长，建设费和运行费用都较高，而且占用较大的土地等。本工艺适用于处理对处理水质要求高，而且又不宜采用污泥处理装置的小型城镇污水和工业废水，水量一般在1000m3/d以下为宜。（7）纯氧曝气活性污泥法与鼓风曝气相比，纯氧曝气活性污泥法具有以下特征：a.纯氧氧分压比空气约高5倍，纯氧曝气可大大地提高氧的转移效率，氧的转移率可提高到80%—90%，而鼓风曝气仅为10%左右；b.纯氧曝气可使曝气池内活性污泥浓度达4000-7000mg/L，能大大提高曝气池的容积负荷；c.纯氧曝气剩余污泥产量少，一般无污泥膨胀。纯氧曝气曝气池，大多采用多级闭封式。（8）浅层低压曝气、深水曝气、深井曝气活性污泥法本法具有氧转移率高（为常规法的10倍以上）、动力效率高、占地少、易于维护运行、耐冲击负荷、产泥量低、而且可不建初次沉淀池等优点。深井曝气装置，一般平面呈圆形，直径介于1-6m，深达50-150m，井身内在空压机的作用下形成降流和升流的流动。(9)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。(10)AB法废水处理技术与传统活性污泥法相比，AB法主要具有下列各项特征：ⅰ未设初次沉淀池，由吸附池和中间沉淀池组成的A段为一级处理系统。ⅱB段由曝气池和二次沉淀池组成。ⅲA、B两段各自拥有独立的污泥回流系统，两段完全分开，各自有独特的微生物群体，有利于功能稳定。(11)序批式生物膜工艺(SBR)SBR，称为间歇曝气活性污泥工艺或序批式活性污泥工艺(SequencingBatchReactorActivatedSludgeProcess，简称SBR)。SBR工艺的基本运行模式由进水、反应、沉淀、出水和闲置五个基本过程组成，从污水流入到闲置结束构成一个周期，在每个周期里上述过程都是在一个设有曝气或搅拌装置的反应器内依次进行的。与连续式活性污泥法相比，SBR工艺系统组成简单，其特征主要有：①不设二次沉淀池，曝气池兼具二次沉淀池的功能。②不设污泥回流设备。③曝气池容积小于连续式，建设、运行等费用较低。④SVI值较低，污泥易于沉淀，一般情况下，不产生污泥膨胀现象。⑤易于维护管理，如果运行管理得当，处理水水质将优于连续式。⑥通过对运行方式的适当调节，在单一的曝气池内能够取得脱氮除磷反应的效果。生物滤池在滤池内设置固定的滤料，当废水自上而下滤过时，由于废水不断与滤料相接触，微生物就在滤料表面繁殖，逐渐形成生物膜。当生物膜形成并达到一定厚度时，氧就无法透入生物膜内层，造成内层的厌氧状态，使生物膜的附着力减弱。在水流的冲刷下，生物膜开始脱落。随后在滤料上又会生长新的生物膜，这种循环往复，使废水经过生物膜后得以净化。生物转盘生物转盘法具有节能和高效的特征，在国内外广泛应用于生活污水及中小型水量和中低浓度的有机工业废水处理，是一种净化效果好、能源消耗低的生物处理技术。特点：不会堵塞，净化效果好；能耗低，管理方便；占地面积大；有气味产生，对环境有影响生物接触氧化法接触氧化池内设有填料，部分微生物以生物膜的形式，附着生长于填料表面，部分则是絮状悬浮生长于水中。因此，它兼有活性污泥法与生物滤池两者的特点。生物接触氧化法中微生物所需的氧常通过人工曝气供给。生物膜生长至一定厚度后，近填料壁的微生物将处于缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落，并促进新生物膜的生长，形成生物膜的新陈代谢。脱落的生物膜将随出水流出池外。生物流化床根据生物流化床的供氧、脱膜和床体结构不同，好氧生物流化床主要有两种类型：两相生物流化床和三相生物流化床生物流化床的构造生物流化床工艺主要包括流化床反应器、载体、布水设备、充氧装置和脱膜装置等5部分。Ⅱ.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。(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。(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。(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。(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。感谢观看!