黎英杰

（廣州市番禺環(huán)境工程有限公司，廣東 廣州 511400）

1 肉類加工廠廢水處理現(xiàn)狀分析

肉類加工廢水約占全國(guó)工業(yè)廢水排放總量的6%、農(nóng)副食品加工業(yè)廢水排放總量的36.7%，是我國(guó)重要的工業(yè)廢水之一。肉類加工廢水不含重金屬、有毒物質(zhì)，而蛋白質(zhì)和油脂的含量極高，是廢水處理中比較典型的有機(jī)廢水。肉類加工廢水中的N、P為主要的營(yíng)養(yǎng)有機(jī)物。其中，N主要以有機(jī)物或銨鹽的形式存在，P主要以磷酸鹽的形式存在，N和P是導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化的重要因素。當(dāng)N、P進(jìn)入地表水時(shí)，藻類生長(zhǎng)速度會(huì)迅速提高，引起水體缺氧，逐漸形成水體富營(yíng)養(yǎng)化，直接影響水體的感觀，且對(duì)水中生物有毒害作用。

目前國(guó)內(nèi)處理肉類加工廢水的成功案例已經(jīng)有很多，但這些項(xiàng)目存在的問題也很多，大致包括以下幾種：（1）企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模小，間歇排水，廠址位于市區(qū)，部分企業(yè)往往沒有配置廢水處理設(shè)備，而是直接排放廢水。（2）廢水處理工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，針對(duì)性差，導(dǎo)致廢水處理設(shè)施不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。（3）有廢水處理設(shè)施，但是項(xiàng)目運(yùn)行費(fèi)用高。（4）實(shí)際運(yùn)行技術(shù)和維護(hù)管理技術(shù)不當(dāng)[1-2]。因此，本項(xiàng)目擬根據(jù)目前同類項(xiàng)目的水質(zhì)參數(shù)和實(shí)際處理效果，研究肉類加工廢水處理工藝中生化處理工藝的選擇，以得出可靠的組合工藝，最終達(dá)到能穩(wěn)定且高效處理該類廢水的目的。

2 肉類加工廠廢水處理工藝原理

水解處理方法是一種介于好氧和厭氧處理法之間的方法，是指有機(jī)物在進(jìn)入微生物細(xì)胞前、在胞外進(jìn)行的生化反應(yīng)[3-4]。水解酸化-好氧生物處理工藝中水解的主要目的是將原有廢水中的非溶解性有機(jī)物轉(zhuǎn)化為溶解性有機(jī)物，特別是要將工業(yè)廢水中難生物降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為易生物降解的有機(jī)物，從而進(jìn)一步提高廢水的可生化性，以利于后續(xù)的好氧處理?？紤]到后續(xù)好氧處理的能耗問題，水解處理方法主要用于低濃度且難降解廢水的預(yù)處理。

3 肉類加工廠廢水處理工藝流程圖

本項(xiàng)目主要是通過研究不同生化處理工藝對(duì)肉類加工廢水預(yù)處理后的后續(xù)水質(zhì)的影響，使肉類加工廢水經(jīng)過生化處理后的水質(zhì)能夠滿足后續(xù)處理工藝的要求，得到運(yùn)行經(jīng)濟(jì)、處理高效且效果穩(wěn)定的組合工藝，為日后同類項(xiàng)目的實(shí)施提供設(shè)計(jì)及建設(shè)依據(jù)。

本項(xiàng)目經(jīng)過實(shí)驗(yàn)研究及數(shù)據(jù)表明，實(shí)際設(shè)計(jì)及工程中所選取的該成果形成的組合工藝及運(yùn)行參數(shù)，可以用于處理肉類加工廢水，并且能夠有效地保證出水水質(zhì)滿足相關(guān)要求[5]，其工藝流程見圖1。

圖1 肉類加工廠工藝流程結(jié)構(gòu)圖

4 水解酸化+A/O工藝與A/O工藝對(duì)肉類污水處理效果的對(duì)比分析

本項(xiàng)目的研究是根據(jù)實(shí)際案例進(jìn)行試驗(yàn)，以200 ppm的PAC及6 ppm的PAM投加量處理后的氣浮工藝出水作為原水，分別進(jìn)入水解酸化-A/O組合反應(yīng)器與A/0反應(yīng)器中，設(shè)定進(jìn)水水質(zhì)相同，總停留時(shí)間為15 h（A/O反應(yīng)器各停留時(shí)間為厭氧段2 h，好氧段13 h；水解酸化-A/O組合反應(yīng)器各停留時(shí)間為水解酸化5 h，厭氧段2 h，好氧段8 h）、水溫均為36 ℃，分析兩套生化裝置在處理肉類加工廢水時(shí)對(duì)CODCr和NH3-N的處理能力，選擇更適合肉類加工廢水二級(jí)生化處理的工藝[6]。在實(shí)驗(yàn)開始前將兩組反應(yīng)器注滿混凝-氣浮工藝處理完的出水，每隔60 min分別取樣分析水中CODCr和NH3-N的值。不同反應(yīng)時(shí)間的具體變化如圖2所示。

圖2 水解酸化+A/O工藝與A/O工藝CODCr對(duì)比分析圖

由圖2可知，在前7 h時(shí)間內(nèi)，水解酸化+A/O工藝比A/O工藝對(duì)有機(jī)污染物的去除量大，從第8 h開始，A/O對(duì)有機(jī)污染物的小時(shí)去除量逐漸好轉(zhuǎn)，趨勢(shì)基本與水解酸化+A/O無異，但具體去除量仍有一定差距。最終，兩組工藝對(duì)有機(jī)污染物的去除趨勢(shì)基本一致，一直到設(shè)計(jì)反應(yīng)終點(diǎn)，水解酸化+A/O工藝比A/O工藝對(duì)有機(jī)污染物的去除效果要好，其對(duì)比分析圖見圖3。

由圖3可見，在前11 h時(shí)間內(nèi)，兩組工藝基本對(duì)廢水中的氨氮有沒有任何去除跡象。自12 h起，兩組工藝中的廢水氨氮濃度開始下降，但水解酸化+A/O工藝對(duì)氨氮的去除效果無論從氨氮濃度的下降趨勢(shì)還是終點(diǎn)濃度都要比A/O工藝好，其對(duì)比分析圖見圖4。

圖3 水解酸化+A/O工藝比A/O工藝NH3-N對(duì)比分析圖

由圖4可見，在前5 h時(shí)間內(nèi)，水解酸化+A/O工藝對(duì)廢水中的動(dòng)植物油去除量及去除率為整個(gè)設(shè)計(jì)流程中最大的，自6 h起，廢水中的動(dòng)植物油濃度基本保持不變或去除趨勢(shì)不明顯。對(duì)于A/O工藝，全設(shè)計(jì)流程對(duì)動(dòng)植物油的去除效果不明顯，整體趨勢(shì)較為平緩，設(shè)計(jì)反應(yīng)終點(diǎn)廢水中動(dòng)植物油的濃度較高，且與水解酸化+A/O工藝的效果相比差距較大。

圖4 水解酸化+A/O工藝比A/O工藝對(duì)動(dòng)植物油去除率對(duì)比分析圖

由以上數(shù)據(jù)及圖表可知，對(duì)于肉類加工廢水的處理，水解酸化+A/O工藝處理有機(jī)污染物、氨氮及動(dòng)植物油的效果要優(yōu)于A/O工藝。經(jīng)進(jìn)一步分析得知，由于水解酸化+A/O工藝在前端設(shè)置了水解酸化工藝，該工藝能將部分難降解的大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為易生物利用的小分子物質(zhì)，因而在一定程度上優(yōu)化了廢水的可生化性，對(duì)于后續(xù)好氧段微生物加速利用有機(jī)物奠定了基礎(chǔ)。同理，酸化細(xì)菌對(duì)含油物質(zhì)有一定的分解作用，因此水解酸化+A/O工藝的反應(yīng)過程能大大降低廢水中的殘留油分[7]，所以才會(huì)出現(xiàn)水解酸化+A/O工藝的好氧段通過較短的反應(yīng)時(shí)間，對(duì)有機(jī)物的去除效果反而優(yōu)于A/O工藝的現(xiàn)象。通過對(duì)A/O工藝好氧區(qū)前端的觀察，發(fā)現(xiàn)溶解氧含量較低、少量污泥與油份混合經(jīng)氣泡上浮，經(jīng)污泥采樣并置于光學(xué)顯微鏡上觀察發(fā)現(xiàn)，部分污泥外部包裹了油分，污泥中絲狀菌數(shù)量增多，由此確定含油物質(zhì)對(duì)污泥微生物種群的構(gòu)成影響較大，因而影響了對(duì)廢水的處理效果。經(jīng)水解酸化+A/O工藝對(duì)有機(jī)污染物及動(dòng)植物油的聯(lián)合處理后，往往對(duì)后續(xù)廢水中的有機(jī)污染物處理效果更佳，后期的自養(yǎng)型硝化細(xì)菌轉(zhuǎn)變?yōu)閮?yōu)勢(shì)種群的時(shí)間節(jié)點(diǎn)更加靠前，廢水處理更早進(jìn)入硝化段去除氨氮，廢水最終出水氨氮濃度更低。因此，可以解釋為什么水解酸化+A/O工藝對(duì)氨氮的處理優(yōu)于A/O工藝。

綜上所述，在整體構(gòu)筑物設(shè)置有效停留時(shí)間不變的基礎(chǔ)上，設(shè)置水解酸化段工藝對(duì)處理肉類加工廢水具有更好的處理效果[8]。

5 總結(jié)

水解酸化工藝對(duì)肉類加工廢水后續(xù)A/O處理工藝的運(yùn)行成本低，效果顯著。水解酸化工藝有幾大特點(diǎn)：①水解酸化工藝是將厭氧發(fā)酵階段過程控制在水解與產(chǎn)酸階段；②水解酸化對(duì)各類有機(jī)物的去除遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)初沉池，因而可降低后續(xù)構(gòu)筑物的負(fù)荷[9-10]；③利用水解和產(chǎn)酸菌的反應(yīng)，將不溶性有機(jī)物水解成溶解性有機(jī)物、大分子物質(zhì)分解成小分子物質(zhì)，使污水更適宜于后續(xù)的好氧處理，可以用較短的時(shí)間和較低的電耗完成凈化過程；④出水BOD/COD值有所提高，增加了污水的可生化性；⑤可在一定程度上將廢水中的有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為氨氮，提高后續(xù)硝化及反硝化段工藝的脫氮效率。

肉類加工廢水在水解酸化后，聯(lián)合A/0組合工藝，通過水解酸化池、厭氧池、一級(jí)好氧池及二級(jí)好氧池等，不僅保證了水解酸化環(huán)節(jié)可以針對(duì)一級(jí)物化處理工藝出水中去除不完全的油性物質(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步處理，還可以將廢水中的大分子有機(jī)物分解成小分子有機(jī)物，一方面，便于后續(xù)微生物的生物分解用，另一方面，能夠降低后續(xù)生化處理設(shè)施的負(fù)荷。相對(duì)于單純的A/O工藝，水解酸化聯(lián)合A/O的生化處理效果更好，能夠更有效地防止曝氣攪拌時(shí)廢水中的油性物質(zhì)與活性污泥結(jié)合，避免活性污泥缺氧并浮到水面，同時(shí)提高了好氧段的氧利用率，從而提高了生化處理的效果[11-12]。因此，水解酸化聯(lián)合A/O組合工藝更適用于肉類加工廢水的生化處理。

肉類加工廢水經(jīng)過一級(jí)物化處理（氣?。┖蜕幚恚ㄋ馑峄?A/O）流程后，可以有效降低廢水中的COD、SS、BOD、氨氮和動(dòng)植物油含量，減緩后續(xù)工藝的運(yùn)行負(fù)荷，提高出水水質(zhì)的穩(wěn)定性。經(jīng)過處理后，出水水質(zhì)能夠達(dá)到進(jìn)入一般后續(xù)污水處理廠的條件，為后續(xù)處理提供保障，甚至經(jīng)調(diào)整參數(shù)后，可達(dá)到出水排放至一般水體的要求，降低了廢水污染環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)。