肉類加工污水處理是一個復(fù)雜且多樣化的過程,涉及到多種技術(shù)和方法。可以總結(jié)出幾種主要的處理技術(shù)及其特點(diǎn)。
1.混合膜生物反應(yīng)器-反滲透系統(tǒng)(MBR-RO):這種高效、經(jīng)濟(jì)且環(huán)保的系統(tǒng)被用于肉類加工廢水的處理,能夠顯著提高處理效率。
2.序批式反應(yīng)器(SBR):SBR工藝在去除COD、氮和磷方面表現(xiàn)出色,尤其是在22攝氏度下運(yùn)行時,能夠有效地減少總氮和總磷的濃度,同時保持較低的可溶性COD。
厭氧水解酸化循環(huán)活性污泥系統(tǒng):這種系統(tǒng)在禽類屠宰加工廢水處理中顯示出良好的處理效率,具有占地面積小、處理效率好、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。
3.氣浮-水解酸化-生物接觸氧化-活性砂過濾工藝:該工藝適用于高溫肉制品加工污水的處理,能夠穩(wěn)定達(dá)到出水標(biāo)準(zhǔn),運(yùn)行費(fèi)用相對較低。
4.超濾和反滲透:這是一種有前景的凈化方法,特別適用于高負(fù)荷的肉類行業(yè)廢水,其應(yīng)用結(jié)果顯示磷和氮化合物的去除率分別達(dá)到100%和98.8%,COD和BOD的去除效率也超過了99%。
5.水解酸化-A~2/O-MBR工藝:這種工藝處理效率高,出水水質(zhì)穩(wěn)定,能夠滿足《肉類加工工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的一級標(biāo)準(zhǔn)和《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的一級標(biāo)準(zhǔn)。
6.單級厭氧塘:雖然其SS和BOD5的去除率不如其他一些先進(jìn)技術(shù),但仍能達(dá)到國家二級標(biāo)準(zhǔn),適用于成本敏感型項(xiàng)目。
6.全尺寸沙/礫石生物反應(yīng)器系統(tǒng):這種低成本的系統(tǒng)適用于小規(guī)模肉類加工企業(yè),能夠滿足所有出水要求,且FOG始終低于檢測限。
7.沉淀-SBR組合工藝:這種組合工藝具有較好的抗沖擊負(fù)荷能力,能夠很好地降解有機(jī)物和去除NH3-N,處理后水質(zhì)達(dá)到國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)。
8.隔油沉淀/氣浮/UASB/CASS處理工藝:通過改造擴(kuò)建后,該工藝取得了較好的處理效果,出水水質(zhì)達(dá)到國家二級排放標(biāo)準(zhǔn)。
綜上所述,肉類加工污水處理技術(shù)多樣,每種技術(shù)都有其特定的應(yīng)用場景和優(yōu)勢。在選擇具體的處理工藝時,需要考慮廢水的具體成分、處理目標(biāo)以及經(jīng)濟(jì)成本等因素。
混合膜生物反應(yīng)器(MBR-RO)
膜生物反應(yīng)器(MBR)是一種結(jié)合了膜過濾技術(shù)和生物處理技術(shù)的先進(jìn)廢水處理方法,已被廣泛應(yīng)用于市政污水和工業(yè)廢水的處理。MBR系統(tǒng)能夠有效去除化學(xué)需氧量(COD)、氨氮(NH3-N)、總磷等污染物,且具有較小的占地面積、易于升級改造等優(yōu)點(diǎn)。特別是在處理高濃度有機(jī)物和難降解物質(zhì)方面,MBR顯示出了良好的性能。
進(jìn)一步地,將MBR與反滲透(RO)技術(shù)相結(jié)合,可以實(shí)現(xiàn)更高級別的水質(zhì)凈化,如在TFT-LCD工業(yè)廢水回收中的應(yīng)用所示,該研究表明,通過MBR-RO組合過程,COD、TOC和BOD5的去除率分別達(dá)到97.8%、97.8%和99.4%,并且最終產(chǎn)水質(zhì)量極佳,可用于冷卻塔補(bǔ)給水或其他用途。這表明MBR-RO系統(tǒng)在處理含有復(fù)雜成分的工業(yè)廢水方面具有很高的效率和穩(wěn)定性。
序批式反應(yīng)器(SBR)
序批式反應(yīng)器(SBR)在去除總氮和總磷方面的機(jī)理主要涉及以下幾個過程:
1.好氧階段:在好氧階段,微生物通過硝化作用將氨氮(NH4+-N)轉(zhuǎn)化為硝酸鹽(NO3--N)。這一過程通常需要充足的溶解氧(DO)來支持硝化細(xì)菌的活動。在某些情況下,如靜置/好氧/缺氧序批式反應(yīng)器(SBR),好氧段還可以發(fā)生同步硝化-反硝化(SND),進(jìn)一步促進(jìn)總氮(TN)的去除。
2.缺氧階段:在缺氧階段,硝酸鹽被還原為亞硝酸鹽或直接還原為氮?dú)猓@一過程稱為反硝化。反硝化過程中,聚磷菌(DPB)可以利用硝酸鹽作為電子受體進(jìn)行磷的吸收,從而實(shí)現(xiàn)磷的去除。此外,缺氧階段還有助于提高反硝化速率,進(jìn)一步降低出水中的總氮濃度。
3.厭氧階段:雖然傳統(tǒng)的SBR工藝中不常見,但一些研究提出了使用靜置段代替?zhèn)鹘y(tǒng)厭氧段,以簡化工藝并保持良好的脫氮效果。靜置段可以模擬厭氧環(huán)境,為好氧快速攝磷奠定基礎(chǔ),同時也能促進(jìn)反硝化攝磷。
4.同步硝化-反硝化(SND):在某些SBR配置中,好氧和缺氧階段可以設(shè)計為連續(xù)的,使得硝化和反硝化過程可以在同一反應(yīng)器中同時進(jìn)行,從而提高處理效率。這種配置有助于實(shí)現(xiàn)更高的總氮去除率,因?yàn)樗试S在較短的時間內(nèi)完成更多的化學(xué)反應(yīng)步驟。
5.控制策略:有效的控制策略對于優(yōu)化SBR過程至關(guān)重要。這包括對溶解氧(DO)、氧化還原電位(ORP)和pH值的監(jiān)控,以及根據(jù)這些參數(shù)調(diào)整進(jìn)水流量、攪拌和曝氣策略。例如,通過控制DO水平,可以優(yōu)化硝化和反硝化的效率,從而提高總氮和總磷的去除率。
序批式反應(yīng)器(SBR)通過其多階段操作(好氧、缺氧和可能的厭氧階段),結(jié)合有效的控制策略,能夠高效地去除污水中的總氮和總磷。
厭氧水解酸化循環(huán)活性污泥系統(tǒng)在禽類屠宰加工廢水處理中的效率對比研究。
1.COD去除率:
厭氧折流板反應(yīng)器(ABR)在處理屠宰廢水時,COD的最佳去除率可達(dá)94% 。
ASBR在處理高濃度COD(1100~3000 mg/L)的情況下,COD去除率可達(dá)75%以上 。
水解酸化—SBR工藝在處理屠宰廢水時,COD去除率也能達(dá)到90%以上 。
2.系統(tǒng)的啟動和運(yùn)行成本:
ABR具有結(jié)構(gòu)簡單、初次啟動容易的特點(diǎn),這可能意味著較低的初始投資和較快的啟動時間 。
ASBR雖然需要一定的攪拌方式和溫度控制,但其間歇攪拌模式有助于提高處理效率,且具有一定的耐沖擊負(fù)荷能力 。
SBR工藝則顯示出較高的靈活性和較低的運(yùn)行費(fèi)用,尤其是在處理高濃度有機(jī)物時表現(xiàn)出色 。
3.環(huán)境適應(yīng)能力:
ABR對沖擊負(fù)荷具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力,即使進(jìn)水COD濃度顯著增加,其COD去除率仍能保持在較高水平 。
ASBR在處理高懸浮物廢水時表現(xiàn)出較好的效果,盡管在高負(fù)荷下SS的去除稍差,但通過調(diào)整操作參數(shù)可以改善 。
SBR工藝在處理屠宰廢水時,對COD和NH4+-N的去除率均超過90%,顯示出良好的處理效果和環(huán)境適應(yīng)能力 。
綜合考慮,雖然各個系統(tǒng)各有優(yōu)勢,但從COD去除效率、系統(tǒng)穩(wěn)定性和環(huán)境適應(yīng)能力來看,SBR工藝似乎提供了一個較為均衡的解決方案。特別是在處理高濃度有機(jī)物和維持系統(tǒng)穩(wěn)定性方面,SBR工藝展現(xiàn)出了較高的效率和靈活性。此外,SBR工藝的運(yùn)行成本相對較低,且具有良好的脫氮除磷效果,使其在實(shí)際應(yīng)用中具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益 。
氣浮-水解酸化-生物接觸氧化-活性砂過濾工藝
氣浮-水解酸化-生物接觸氧化-活性砂過濾工藝是一種綜合性的廢水處理技術(shù),主要用于處理高溫肉制品加工污水。該工藝結(jié)合了物理、化學(xué)和生物方法,以達(dá)到高效去除污染物的目的。
1.技術(shù)細(xì)節(jié):
氣浮:首先使用氣浮技術(shù)去除廢水中的懸浮固體和部分油脂。這一步驟可以有效減少后續(xù)處理的負(fù)擔(dān)。
水解酸化:通過調(diào)節(jié)pH值,使得廢水中的有機(jī)物質(zhì)在酸性條件下發(fā)生水解反應(yīng),生成更易于生物體吸收的小分子有機(jī)物,從而提高生物處理的效率。
生物接觸氧化:利用微生物在特定環(huán)境下的代謝活動,將水解后的有機(jī)物進(jìn)一步分解,最終轉(zhuǎn)化為CO2和水,同時也能去除氨氮等無機(jī)污染物。
活性砂過濾:最后通過活性砂過濾進(jìn)一步去除殘余的懸浮物和部分重金屬,確保出水質(zhì)量滿足排放標(biāo)準(zhǔn)。
2.效果評估:
該工藝能夠顯著降低COD、BOD、SS、NH3-N等污染物的濃度,出水質(zhì)量通常能滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978—1996)的一級或三級標(biāo)準(zhǔn)。
工藝具有自動化程度高、操作簡便、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),能夠適應(yīng)不同水質(zhì)和水量的變化。
超濾和反滲透技術(shù)超濾和反滲透技術(shù)在高負(fù)荷肉類行業(yè)廢水處理中的應(yīng)用效果顯著,且通過優(yōu)化策略可以進(jìn)一步提高其效率和經(jīng)濟(jì)效益。
超濾-反滲透組合工藝已被證明能有效深度處理肉類加工廢水。該組合工藝能夠顯著降低COD、T-P和硬度的質(zhì)量濃度,其中COD、T-P和硬度的去除率分別達(dá)到90%、95%和99%,產(chǎn)水率達(dá)到35%,滿足企業(yè)內(nèi)部直流冷卻水、鍋爐補(bǔ)水、屠宰車間清洗等回用標(biāo)準(zhǔn)。這表明超濾-反滲透組合工藝不僅能有效處理肉類加工廢水,還能提高廢水的循環(huán)利用率,對于資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)具有重要意義。
針對超濾-反滲透工藝中存在的問題,如污堵問題,可以通過改進(jìn)工藝來解決。例如,采用在多介質(zhì)過濾裝置前加入NaOH混凝沉淀的改進(jìn)工藝,可以有效改善反滲透裝置的進(jìn)水水質(zhì),從而提高整個系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性和效率。此外,增加反透膜的段數(shù)和級數(shù)也是提高產(chǎn)水率的一個有效策略,這不僅可以進(jìn)一步提高處理效率,還能帶來更好的經(jīng)濟(jì)效益。