屠宰廢水全過程控制與末端強(qiáng)化治理技術(shù)應(yīng)用

馮麗霞 龐維亮 王亞曉 許丹宇

（1天津市聯(lián)合環(huán)保工程設(shè)計(jì)有限公司 天津 3001912 2天津市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院 天津 300191）

引言

近年來，我國豬肉、羊肉、牛肉產(chǎn)量及肉類總產(chǎn)量均連續(xù)增長，2016年肉類總產(chǎn)量達(dá)到8537.76萬噸，豬肉產(chǎn)量達(dá)到5299.15萬噸。隨著屠宰行業(yè)的快速發(fā)展，污染物排放控制形勢日益嚴(yán)峻，有效防治屠宰行業(yè)廢水污染是非常必要和緊迫的。天津市某生豬屠宰企業(yè)屠宰量為2000頭生豬/天，通過采用清潔生產(chǎn)聯(lián)合污水強(qiáng)化處理技術(shù)的廢水全過程控制與治理體系，有效控制了污染物的排放。

1 清潔生產(chǎn)技術(shù)

1.1 生產(chǎn)工藝

常規(guī)肉類屠宰生產(chǎn)工藝包括：待宰檢疫、沖淋、致昏放血、浸燙脫毛、剝皮加工、胴體加工、內(nèi)臟分解、剔骨分割、包裝冷凍/冷藏和副產(chǎn)物加工。該屠宰場在宰殺、放血、燙毛、固體廢物收集系統(tǒng)等環(huán)節(jié)采用了技術(shù)先進(jìn)、低能耗的清潔生產(chǎn)技術(shù)，有效提高了產(chǎn)品品質(zhì)，且控制了污染物的排放以及防止二次污染。

宰殺方式：采用電擊暈方式宰殺，使屠體在很短時(shí)間內(nèi)進(jìn)入昏迷狀態(tài)，減少應(yīng)激反應(yīng)，改善肉品質(zhì)量，減少斷骨、淤血等現(xiàn)象。

放血方式：真空放血回收法，利用真空吸收的原理將血抽出體外，該法血液回收率高，自動(dòng)化程度高，可避免血液污染。

燙毛：本項(xiàng)目采用蒸汽式燙洗法，可通過屠體毛孔擴(kuò)張及毛軟化作用，有效防止脫毛不凈、減少交叉污染、保證肉類品質(zhì)。

固體廢物收集系統(tǒng)：風(fēng)送系統(tǒng)，將屠宰過程中產(chǎn)生的毛、腸胃內(nèi)容物、皮等污物在密封管道內(nèi)運(yùn)送至儲存處，避免常規(guī)輸送過程中的遺灑，有效解決了污物對肉品的二次污染，減少進(jìn)入沖洗水中的污染物，使豬毛回收率達(dá)到95%以上，腸胃內(nèi)容物回收率達(dá)到80%以上。

1.2 清潔生產(chǎn)工藝對污水排放量的影響

（1）本屠宰場規(guī)模等級：最大屠宰生豬2000頭/天

（2）平均生產(chǎn)廢水量

根據(jù)《第一次全國污染源普查工業(yè)污染源產(chǎn)排污系數(shù)手冊》，生豬屠宰行業(yè)屠宰量≥1500頭/天，平均產(chǎn)生的廢水水量為0.496噸/頭。由此計(jì)算可得平均生產(chǎn)廢水量為992噸/天。

（3）實(shí)際廢水產(chǎn)生量

采用清潔生產(chǎn)技術(shù)后，通過長期水量監(jiān)測，廢水排放量較為穩(wěn)定，約800噸/天，可有效減少排水約20%。

2 廢水產(chǎn)生情況

2.1 廢水來源

預(yù)備工序（圈欄沖洗、宰前淋洗）、屠宰工序（放血、脫毛、胴體和內(nèi)臟分解）、產(chǎn)品加工（油脂提取、剔骨分離等）及肉制加工（解凍、洗肉、噴淋冷卻、清洗設(shè)備和車間等）產(chǎn)生的工業(yè)廢水。

2.2 廢水排放量

廢水排放量：800噸/天

2.3 設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)

根據(jù)實(shí)際監(jiān)測，結(jié)合同類型廢水水質(zhì)，確定本項(xiàng)目設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)，出水執(zhí)行《肉類加工工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13457—1992）三級標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)見表1。

表1 設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)

2.4 水質(zhì)特點(diǎn)分析

屠宰廢水主要是由生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的血污、油脂、碎肉、畜毛、未消化的食物及糞便、尿液、清潔沖洗水等構(gòu)成。廢水懸浮物含量高、色度高；含有大量的毛皮、碎肉、碎骨、內(nèi)臟雜物等懸浮雜物；含有大量血水，有明顯的惡臭味；屬高濃度的有機(jī)廢水。水污染因子主要為化學(xué)需氧量、生化需氧量、氨氮、懸浮物、動(dòng)物油、大腸菌群數(shù)以及總磷、色度等。

3 廢水處理工藝流程及設(shè)計(jì)

經(jīng)過以上分析，針對水中的主要污染物及水質(zhì)特點(diǎn)，結(jié)合屠宰場實(shí)際情況，采用預(yù)處理—生化處理—深度處理為主的工藝路線。

3.1 廢水處理工藝比選

（1）預(yù)處理工藝

預(yù)處理實(shí)質(zhì)為固液分離階段，常規(guī)處理工藝采用的粗格柵+細(xì)格柵在處理屠宰廢水時(shí)，對水中細(xì)小雜質(zhì)難以全面攔截，造成后端處理負(fù)荷增加，故采用粗格柵+膜格柵組合方式進(jìn)行處理。膜格柵采用二維方孔過濾網(wǎng)，可將纖維類物質(zhì)和毛發(fā)攔截在柵筐內(nèi)，保證固液分離效果。同時(shí)，方孔過濾網(wǎng)具有很大的過濾表面積，能夠適應(yīng)較高的水力負(fù)荷。根據(jù)水中同時(shí)含有碎肉、碎骨以及血污、油脂等比重不同的污染物，沉淀及氣浮池均不能達(dá)到良好的效果，故采用浮沉池。浮沉池利用污染物比重不同，油脂漂浮于池體上層，碎肉等雜物沉淀于池體底層，設(shè)置撇油及排泥裝置，去除水中油脂和殘余絨毛。

（2）生化處理工藝

生化處理系統(tǒng)采用缺氧+好氧工藝。在缺氧池中兼性細(xì)菌作用下可提高廢水可生化性，同時(shí)實(shí)現(xiàn)氨化及反硝化。好氧處理單元采用固著性生物膜法，利用附著生長于填料載體表面的微生物，通過吸附、分解作用降解有機(jī)污染物，同時(shí)實(shí)現(xiàn)硝化。該法技術(shù)成熟，去除效率高，運(yùn)行穩(wěn)定，可處理效果好。

（3）深度處理工藝

廢水經(jīng)過預(yù)處理及生化處理后，大部分雜質(zhì)及有機(jī)物均可去除，深度處理工藝采用高效沉淀池以及消毒池（臭氧接觸池）相結(jié)合的方式。

采用臭氧氧化技術(shù)強(qiáng)化氧化水質(zhì)殘留有機(jī)物，同時(shí)兼做消毒。該法無需在系統(tǒng)中引入化學(xué)藥劑、去除效率高、無二次污染，對屠宰場廢水具有良好的適用性。處理后廢水可回用于地面沖洗等，其余達(dá)標(biāo)排放。

3.2 工藝流程圖

圖1 廢水處理工藝流程圖

3.3 主要設(shè)計(jì)參數(shù)

表2 主要構(gòu)筑物及設(shè)計(jì)參數(shù)

4 運(yùn)行與調(diào)試

4.1 調(diào)試中主要問題及對策

（1）浮沉池處理效果不佳

本項(xiàng)目采用側(cè)向流斜板浮沉池可分為氣浮模式及沉淀模式。運(yùn)行初期，效果較好。夏季長時(shí)間沉淀運(yùn)行后，轉(zhuǎn)為氣浮模式后，處理效果不佳。

經(jīng)過分析，造成此現(xiàn)象的原因?yàn)槌恋砟Ｊ较挛勰喑练e于溶氣釋放器上并板結(jié)，造成堵塞而布?xì)獠痪瑥亩绊憵飧∵\(yùn)行效果。

解決方式：a.加強(qiáng)運(yùn)行管理，及時(shí)切換氣浮模式及沉淀模式；b.改造氣浮總管及溶氣釋放器，便于提出水中進(jìn)行定期維護(hù)，保證浮沉池正常安全工作。

（2）高效沉淀池表面藻類滋生

為便于運(yùn)行維護(hù)，本項(xiàng)目高效沉淀池采用露天形式，啟動(dòng)初期，出水水質(zhì)較好，但夏季運(yùn)行一段時(shí)間后，斜管表面大量的藻類滋生，影響感官，并導(dǎo)致出水SS等指標(biāo)不穩(wěn)定。

解決方式：（1）在沉淀池前端反應(yīng)池中投加一定量的次氯酸鈉，能夠有效抑制藻類生長；（2）在構(gòu)筑物上加蓋遮陽板。

4.2 運(yùn)行效果

經(jīng)過調(diào)試階段，污水站設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常，出水各項(xiàng)指標(biāo)均穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。CODcr監(jiān)測數(shù)據(jù)見下圖。

圖2 COD去除效果

圖3 動(dòng)植物油去除效果

結(jié)果表明，該處理工藝對CODcr，BOD5，SS，動(dòng)植物油等均有有效去除，其中CODCr及動(dòng)植物油的平均去除率分別為81.1%，73.15%，出水水質(zhì)均可達(dá)到GB13457—1992《肉類加工工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》三級標(biāo)準(zhǔn)。

結(jié)語

（1）采用電擊暈、真空放血、蒸汽式燙洗法、固體廢物風(fēng)送系統(tǒng)等清潔生產(chǎn)技術(shù)，可有效減少排水約20%；

（2）以格柵-膜格柵-浮沉池-缺氧池-好氧池-二沉池-高效沉淀池-臭氧為主體工藝能夠高效地處理屠宰廢水，運(yùn)行穩(wěn)定后，出水水質(zhì)可達(dá)到GB 13457—1992

《肉類加工工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》三級標(biāo)準(zhǔn)。

（3）缺氧池+好氧池為核心的生化系統(tǒng)投資省、占地小、操作靈活、運(yùn)行成本低，技術(shù)成熟，在處理屠宰廢水領(lǐng)域具有良好的適用性。

（4）系統(tǒng)在夏季運(yùn)行時(shí)，應(yīng)注意加強(qiáng)浮沉池以及高密度沉淀池運(yùn)行管理。課題名稱

2015年度國家環(huán)境技術(shù)管理項(xiàng)目《畜禽屠宰及肉類加工污染防治技術(shù)政策》，項(xiàng)目編號：1441400100002。

作者簡介馮麗霞（1985-），女，天津，大學(xué)本科，工程師，主要從事水污染控制技術(shù)研究與應(yīng)用工作。