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绿丰环保(bao)关于(yu)二级AO工艺(yi)处理(li)(li)(li)屠(tu)宰(zai)(zai)(zai)废(fei)水(shui)(shui)处理(li)(li)(li)研究。近年来，屠(tu)宰(zai)(zai)(zai)行业集中度逐步提升，规模化屠(tu)宰(zai)(zai)(zai)场产生的屠(tu)宰(zai)(zai)(zai)废(fei)水(shui)(shui)成为不可忽视(shi)的环境污染源，与此同(tong)时(shi)，环保(bao)形势趋严(yan)，与以(yi)往单纯要(yao)求屠(tu)宰(zai)(zai)(zai)废(fei)水(shui)(shui)排(pai)(pai)放(fang)执行《肉(rou)类加(jia)工工业水(shui)(shui)污染物排(pai)(pai)放(fang)标准》( GB13457—92) 相比，增加(jia)总氮 ( Total nitrogen，TN) 、总磷( Total phosphorus，TP) 的控(kong)制要(yao)求的可能(neng)性渐增，研究一种(zhong)多指标协同(tong)处理(li)(li)(li)屠(tu)宰(zai)(zai)(zai)废(fei)水(shui)(shui)的技术路线，对确保(bao)屠(tu)宰(zai)(zai)(zai)废(fei)水(shui)(shui)稳定(ding)达标排(pai)(pai)放(fang)具有重要(yao)意(yi)义(yi)。

现有文献多根据 GB 13457—92 的水(shui)质(zhi)排放(fang)标准制(zhi)定屠宰废水(shui)的治理路线(xian)，缺乏对 TN、TP 等水(shui)质(zhi)指标的跟进。分别(bie)研(yan)究了隔油-水(shui)解(jie)酸(suan)化-二级 AO 工(gong)艺(yi)和(he) UASB-AO 组(zu)合工(gong)艺(yi)处理生猪屠宰废水(shui)，以 GB 13457—92 作为出水(shui)水(shui)质(zhi)要求，重点 跟 踪 化 学 需 氧 量 ( Chemical oxygen demand，COD) 、氨氮出水(shui)指标。

此(ci)外，现有文献将屠宰废水小试试验和(he)工(gong)程应用(yong)案例结合分析(xi)的研究较少、等分别采用(yong)多段(duan)多级 AO 工(gong)艺(yi)和(he)水解酸化(hua)-接触氧(yang)化(hua)工(gong)艺(yi)对 3 500 m3/ d 的禽类(lei)屠宰废水处(chu)理(li)站(zhan)和(he) 600 m3/ d 的生(sheng)猪屠宰废水处(chu)理(li)站(zhan)进行了(le)工(gong)程改造(zao)。

本文通(tong)过小(xiao)试(shi)试(shi)验，考察(cha)废水(shui)中COD、氨氮、TN、TP 等重点污染(ran)物的(de)降(jiang)解规律，并跟踪该工艺的(de)工程案例(li)，将小(xiao)试(shi)试(shi)验和工程实际相结合(he)，为屠宰废水(shui)的(de)处(chu)理提(ti)供(gong)有益参考。

1 水质分析及路线制定

屠(tu)宰废(fei)(fei)水(shui)含有一(yi)定量的血污、油脂(zhi)类、毛、肉屑、骨屑、内脏杂物(wu)(wu)、未(wei)消化(hua)(hua)的食(shi)物(wu)(wu)等杂质，废(fei)(fei)水(shui)水(shui)质、水(shui)量随屠(tu)宰量、季节性需(xu)求等变化(hua)(hua)，存(cun)在较大波动，是一(yi)类高(gao)(gao)(gao)(gao)有机(ji)物(wu)(wu)、高(gao)(gao)(gao)(gao)氨(an)氮、高(gao)(gao)(gao)(gao)油脂(zhi)、高(gao)(gao)(gao)(gao)含固率的有机(ji)废(fei)(fei)水(shui)。废(fei)(fei)水(shui)可生化(hua)(hua)性好，可采用(yong)生化(hua)(hua)处理法(fa)。

目前常见的屠宰(zai)废水(shui)生化(hua)(hua)处(chu)理工艺主要为(wei)厌氧、兼氧及好(hao)氧的工艺组合，如 UASB-A2O、ABＲ-SBＲ、UASB-接触氧化(hua)(hua)、水(shui)解(jie)酸化(hua)(hua)-AO、多级 AO 等。

采(cai)用(yong)(yong) UASB、ABＲ 等厌氧处理工艺，反应阶段产生(sheng)沼(zhao)气，沼(zhao)气的(de)利用(yong)(yong)与处理需做建筑安全距离、电气防爆等多(duo)方考虑，加上屠宰废水(shui)原水(shui) COD 一般≤3 000 mg /L，故从安全、耗(hao)能和基建投资角(jiao)度看(kan)，可采(cai)用(yong)(yong)非厌氧工艺。

屠宰废水(shui)(shui)处理后的出水(shui)(shui)若(ruo)直排地(di)表(biao)，则(ze)氨(an)氮、TN 的去(qu)除(chu)率一般≥90%，需考(kao)虑(lv)多级脱氮技术; TP的去(qu)除(chu)率一般≥90%，需在生化除(chu)磷的基础上考(kao)虑(lv)化学除(chu)磷。

由于多(duo)级(ji)脱氮技术中硝化液回流(liu)可能导致厌(yan)氧(yang)区存在(zai)高浓度(du)硝态氮，抑制(zhi)生(sheng)化除磷(lin)效(xiao)果，本次工艺(yi)路线制(zhi)定时，重点考虑化学除磷(lin)部分。

综上，本文采取水解酸化-二级 AO 的(de)生化处(chu)理工艺(yi)进行屠宰废水的(de)处(chu)理研究，其中(zhong)磷(lin)去除部分开展化学除磷(lin)研究。

2 小试试验

2. 1 试验材料

2. 1. 1 

生化(hua)试验生化(hua)试验所用原水取(qu)自北京(jing)某肉联(lian)厂屠宰(zai)废水处理(li)(li)站(zhan)预(yu)处理(li)(li)后的调节池。

该肉联厂屠(tu)宰废水预处(chu)理工艺采用两级(ji)格栅(zha)-隔油沉淀(dian)池。

试验(yan)所用(yong)接种污(wu)泥取自该屠(tu)宰(zai)废水(shui)处(chu)理站生化(hua)反应池(chi)。

原水和接(jie)种污泥的性质(zhi)如(ru)表 1 所示(shi)

2. 1. 2 除磷试验

除磷试(shi)(shi)验(yan)所(suo)用原(yuan)水取自(zi)生化试(shi)(shi)验(yan)出水，药(yao)剂选用 Al2O3含量为(wei) 30%的 PAC。

2. 2 试验装置及方案

2. 2. 1 生化试验

生化(hua)试验采(cai)用有(you)机玻璃装(zhuang)置组建(jian)水解酸化(hua)-二级(ji) AO 工(gong)艺，工(gong)艺流(liu)程如图 1 所示。

水解(jie)池(chi)(chi)池(chi)(chi)容(rong) 3 L，一(yi)级(ji)(ji) A 池(chi)(chi)池(chi)(chi)容(rong) 3 L，一(yi)级(ji)(ji) O 池(chi)(chi)池(chi)(chi)容(rong) 12 L，二级(ji)(ji) A 池(chi)(chi)池(chi)(chi)容(rong) 3 L，二级(ji)(ji) O 池(chi)(chi)池(chi)(chi)容(rong) 3 L，生化总池(chi)(chi)容(rong)为 24 L。原水用(yong)蠕动泵( BJ100-2J，泵头 YZ1515x) 以一(yi)定的速率输(shu)送至(zhi)水解(jie)池(chi)(chi); 水解(jie)池(chi)(chi)采用(yong)升流(liu)式(shi)水解(jie)池(chi)(chi)，通过内(nei)回流的方(fang)式控制(zhi)上(shang)升流速为 0. 5 m/h，水(shui)解池(chi)(chi)出(chu)水(shui)依次自流至后续生(sheng)化池(chi)(chi); 一级 A 池(chi)(chi)和二级 A池(chi)(chi)内(nei)设(she)有(you)(you)搅(jiao)拌器，控制(zhi)反应(ying)池(chi)(chi)内(nei)溶解氧在 0. 2 ～ 0. 5mg / L; 一级 O 池(chi)(chi)和二级 O 池(chi)(chi)内(nei)设(she)有(you)(you)曝(pu)气，控制(zhi)反应(ying)池(chi)(chi)内(nei)溶解氧在 2～4 mg /L; 硝化液(ye)回流和污(wu)泥回流采(cai)用蠕动泵(beng)。

设(she)定(ding)一级(ji) AO 硝(xiao)化液回(hui)流比为 400%，二级(ji) AO 硝(xiao)化液回(hui)流比为 **，沉(chen)淀池(chi)污泥(ni)回(hui)流至水(shui)解(jie)池(chi)和(he)(he)一级(ji) A 池(chi)的(de)回(hui)流比各为 50%，总污泥(ni)回(hui)流比为 **。反应体系污泥(ni)浓度约(yue)为 4 000 mg /L。系统(tong)(tong)初始进水(shui)量(liang)为 0. 4 L/h，当系统(tong)(tong)出水(shui) COD去(qu)除率达到稳定(ding)( 上下波(bo)动小于 5%) 时，调整系统(tong)(tong)进水(shui)量(liang)，将系统(tong)(tong)进水(shui)量(liang)分阶段提高至 0. 6 和(he)(he) 0. 8 L/h。

2. 2. 2 除(chu)磷试验

除磷试(shi)验(yan)于 500 m L 烧杯(bei)中进行，有效体(ti)积为400 m L。以二级 AO 池出水为原水，投(tou)加不同量的PAC，混(hun)凝沉(chen)淀后测定上(shang)清液中 TP 含量。PAC 的投(tou)加药量分(fen)别 设 定 为 25、50、100、200、300、400、500、600 mg / L

，每个投药量进行 3 次重复试(shi)验。

2. 3 分析方(fang)法(fa)

p H 采用 p H 计 S-100 ( SUNTEX，Taiwan) 测(ce)定(ding)(ding);水温(wen) 和 溶 解(jie) 氧 采 用 便 携 式 溶 解(jie) 氧 测(ce) 定(ding)(ding) 仪 HQ30( Hach，America) 测(ce)定(ding)(ding); COD 的(de)测(ce)定(ding)(ding)用标准(zhun)重(zhong)铬酸(suan)(suan)钾法(fa); 氨氮的(de)测(ce)定(ding)(ding)用纳氏试(shi)剂分光(guang)光(guang)度(du)(du)(du)法(fa); 总(zong)氮的(de)测(ce)定(ding)(ding)用碱性过硫酸(suan)(suan)钾消解(jie)紫外(wai)分光(guang)光(guang)度(du)(du)(du)法(fa); 总(zong)磷的(de)测(ce)定(ding)(ding)采用钼酸(suan)(suan)铵(an)分光(guang)光(guang)度(du)(du)(du)法(fa); MLSS 采用烘(hong)干(gan)恒(heng)重(zhong)法(fa)测(ce)定(ding)(ding)。

3 结果与讨论

3. 1 生化试验

不同进水量下(xia)，生(sheng)化系(xi)(xi)统(tong)(tong)出(chu)水 COD 变化趋势(shi)如图 2 所示(shi)。当(dang)污(wu)(wu)泥(ni)负(fu)荷(he)为0. 25 和 0. 35 kg COD/( kg MLSS·d)时(shi)(shi)(shi)，生(sheng)化系(xi)(xi)统(tong)(tong)对 COD 的去除(chu)率达(da)到 98%以(yi)上，其中污(wu)(wu)泥(ni)负(fu)荷(he)为 0. 25 kg COD/( kg MLSS·d) 时(shi)(shi)(shi)，出(chu)水COD 为 19 ～ 32 mg / L，污(wu)(wu)泥(ni)负(fu)荷(he)为 0. 35 kg COD /( kg MLSS·d) 时(shi)(shi)(shi)，出(chu)水 COD 为 29 ～ 42 mg /L。但当(dang)污(wu)(wu)泥(ni)负(fu)荷(he)提高至 0. 50 kg COD/( kg MLSS·d) 时(shi)(shi)(shi)，生(sheng)化系(xi)(xi)统(tong)(tong)对 COD 的去除(chu)率降(jiang)至 90%，出(chu)水 COD 达(da)到219 ～ 234 mg / L。

图 2 

故选择(ze)污泥负(fu)荷为(wei) 0. 35 kg COD/( kg MLSS·d)对各池中污染物展开(kai)降解(jie)研究，将生化池进水(shui)量从 0. 8 L /h 降至 0. 6 L /h，恢复运行(xing) 15 d 后再稳定运行 20 d，稳定运(yun)行期间内检测(ce)每日进水(shui)及各生

化池(chi) COD、氨(an)氮(dan)、TN、TP 的变化情况(kuang)，具(ju)体如图 3所示。

其中水解池出水 COD、氨氮、TN、TP 分别为1 350 ～ 1 688、129. 12 ～ 160. 45、129. 34 ～ 168. 06、20. 11 ～ 26. 24 mg / L; 一级 AO 出水 COD、氨氮(dan)、TN、TP 分别为 108 ～ 146、10. 88 ～ 19. 97、22. 34 ～ 31. 20、10. 00 ～ 12. 30 mg / L; 二级 AO 出水 COD、氨氮、TN、TP 分 别 为 24 ～ 42、0. 08 ～ 0. 41、11. 82 ～ 15. 64、5. 86 ～ 7. 01 mg / L。各(ge)生(sheng)化(hua)池的去除率如表 2 所示。

一般水解酸(suan)化(hua)阶段非溶解性(xing)有机物转变为溶解性有(you)机(ji)物(wu)，蛋白质等(deng)有(you)机(ji)氮转(zhuan)化为氨氮等(deng)。

在部分厌氧反应器中，水解(jie)酸化阶(jie)段氨(an)氮和有机(ji)物(wu)含量可能还存在一定(ding)的(de)升高，本试(shi)验中(zhong) COD、氨(an)氮、TN、TP在水(shui)解酸化池内，浓(nong)度均(jun)发生下降，这可能是由于沉(chen)淀池污泥回流的稀释作(zuo)用，污泥对(dui)水解后的物质的吸(xi)附作(zuo)用及(ji)水解(jie)后(hou)的物质被细菌自身生(sheng)长所利用等共(gong)同造(zao)成的。

整(zheng)个(ge)系统硝化液回流(liu)比为 500%，理论(lun)上 TN 的去(qu)除率(lv) = Ｒ /( 1+Ｒ) = 83. 33%，Ｒ 为硝化液回流比。而本(ben)试验结果，TN 的去除率达(da)到了(le) 92. 08%，高(gao)于理论 TN 的去除率，这是由(you)于对于前置缺氧后(hou)置好氧的(de)脱氮工(gong)艺，脱氮率(lv)与(yu)回流比(bi)关系较大，而本项目(mu)中一级好氧池对氨氮的去(qu)除(chu)效果(guo)明显(xian)，氨氮转(zhuan)化为亚硝(xiao)酸盐(yan)氮(dan)和(he)硝(xiao)酸盐(yan)氮(dan)后直接进入二级(ji)缺氧池，在二级(ji)缺氧池内进行反硝化脱氮。

3. 2 除(chu)磷试验(yan)

经(jing)测定，二级 AO 池出水 TP 含量为 6. 14 mg /L，不同 PAC 投药量(liang)下 TP 的去除情况如(ru)图 4 所示。

从图 4 可知，试验出(chu)水 TP 的含量随着 PAC 投药(yao)量(liang)的(de)增加而逐(zhu)渐降低，当 PAC 投加(jia)量大于 400mg / L 时，出(chu)水(shui) TP 含(han)量小于(yu)等于(yu) 0. 3 mg / L，能满足北京市地标 DB 11 /307—2013 中表(biao) 1 的 B 排放限(xian)值对 TP 的要求。

采用(yong) PAC 进(jin)行化(hua)学除磷的机理为 Al3++ PO3－→4Al PO4↓，n( l3+) ∶ n( PO3－4) = 1 ∶1。实(shi)际投药时，考虑药剂损耗等因素(su)，一(yi)般 n( Al3+) ∶n( PO3－4) 为1. 0 ～ 1. 5。本试(shi)验中原(yuan)水 TP 含(han)量(liang)为 

6. 14 mg /L，理论计算PAC 消耗量如(ru)表 3 所示。

根据(ju)试验结果(guo)，将原水(shui) TP 降到 0. 3 mg /L 的低(di)值时，PAC 的消耗量 400 mg /L 是理论 PAC 消耗(hao)量的 7. 92 倍，这(zhei)可能(neng)是由(you)于 PAC 药剂中铝离子的解离不充分造成的。

4 工程(cheng)案例

4. 1 案例基本情况

工程案例为北京一生(sheng)猪屠宰场屠宰废水处理站改(gai)造工程(cheng)，该屠宰场日屠宰量约 4 000 头，废水处理站设计(ji)处理能力(li) 2 000 m3/ d，原处理工艺(yi)采用机械格栅-隔油沉(chen)淀池-ABＲ-两(liang)级接触氧化，处理(li)出水(shui)水(shui)

质(zhi)执行北(bei)京市地(di)方(fang)标(biao)准《水污(wu)染物排放标准》( DB11 / 307—2005) 二(er)级限值。2013 年，上(shang)述地标修订(ding)并发布，根据新标(biao)准要求，出(chu)水水质需执行(xing)《水(shui)污染物(wu)综合排放标准》( DB 11 /307—2013) 表(biao) 

1 的 B 排(pai)放(fang)限(xian)值，其中出水 COD 要求从(cong)≤60 mg /L 提标至≤30 mg /L，氨氮从≤10 mg /L 提标至≤1. 5 mg /L，TP 从≤0. 5 mg / L 提(ti)标(biao)至(zhi) ≤0. 3 mg / L，同时增加出(chu)水(shui) TN 要求，要求出(chu)水(shui) TN≤15 mg /L。

改造前(qian) 采 样 测 定(ding)，该 生 猪 屠 宰 场 屠 宰 废 水(shui)BOD5、TN、TP 分(fen)别(bie)约为 1 266、162. 45、29. 38 mg /L。

4. 2 案例改造情况(kuang)

根据新(xin)标准水(shui)质要求及现场调研，该(gai)废水(shui)处理站原(yuan)有(you)工艺采用 ABＲ-二级接(jie)触氧化，不具备脱(tuo)氮(dan)的(de)能(neng)力(li)，可考虑脱氮(dan)除磷的生化处理工艺。

而 BOD5∶N ∶ P 的比值是影响生物脱氮除(chu)磷的重要(yao)因素(su)，在(zai)一定范围(wei)内，氮、磷去(qu)除率(lv)随着 BOD5/ N 和(he) BOD5/ P 比(bi)值的增加而增加。理论(lun)上，BOD5/ TN ＞ 2. 86 才能(neng)有(you)效地进行(xing)生物(wu)脱氮(dan)，实际运行(xing)资(zi)料表明，只有(you)当BOD5/ TN＞3 时才能使(shi)反(fan)硝化正常运行，而当 BOD5/TN = 4 ～ 5 时，氮(dan)的(de)去(qu)除率(lv)大于 60%。

对于(yu)生物除(chu)磷工艺，则要求 BOD5/ P = 33 ～ 100。该工程案例中，BOD5/ TN≈7. 79，BOD5/ TP ≈43. 09，能满足(zu)生物脱氮除磷工艺(yi)对(dui)碳源(yuan)的(de)要求，结合前(qian)期的(de)试验研究，采用水解酸化-二(er)级(ji) AO 工艺对(dui)该(gai)废(fei)水处理站(zhan)进行改造(zao)。

改(gai)造方案将ABＲ 池改造为升流(liu)式水(shui)解(jie)池，二级接触氧化池改造为二级(ji) AO 池，改(gai)造(zao)后工(gong)艺流程如(ru)图 5 所示。

4. 3 运行数据

改造后对废水处理站进行(xing)连续 1 个月的出水水质监测，其(qi)中出水 COD 为 21. 1～29. 3 mg /L，氨氮(dan)为0. 33 ～ 1. 13 mg / L，TN 为(wei) 8. 83 ～ 14. 4 mg / L，TP 为0. 14 ～ 0. 28 mg / L，出水(shui)水(shui)质满(man)足(zu)北京市地标《水污染物综合排放标准》( DB 11 /307—2013) 表 1 的 B排(pai)放限值。COD、氨氮、TN、TP 等各(ge)项指标的平均(jun)去除率(lv)分别达到 98. 8%、99. 4%、91. 3%和 99. 3%。

改造完成后项(xiang)目药耗、能(neng)耗及运行(xing)参数(shu)如表 4所示(shi)。

5 结论

采用水解酸(suan)化-两级 AO 工艺处理生猪场屠宰废(fei)水，可以(yi)实现屠宰(zai)废(fei)水 COD、氨(an)氮(dan)、TN、TP 的有效去除，其中在污泥负荷(he)为(wei) 0. 35 kg COD/( kg MLSS·d)时，小(xiao)试试验出水 COD、氨氮、TN、TP 分别达到 24 ～42、0. 08 ～ 0. 41、11. 82 ～ 15. 64、5. 86 ～ 7. 01 mg / L，生化系统对 COD、氨氮、TN 和 TP 的去除率(lv)分别(bie)为98. 75%、99. 84%、92. 08%、79. 56%。

而在二级 AO出水末端投加约 400 mg /L 及以上(shang)的 PAC，可以使(shi)出水 TP 降至 0. 3 mg /L 及以下。

水解(jie)酸(suan)化(hua)-二(er)级 AO 工艺(yi)的工程(cheng)实践(jian)表明采用该(gai)工艺，可以确(que)保(bao)系统(tong)出水满(man)足(zu)北(bei)京市地(di)标(biao)《水污染物综合排(pai)放标(biao)准》( DB 11 /307—2013) 表 1 的(de) B排(pai)放限值(zhi)。

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LvFeng HuanBao

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