申请日2012.12.06
公开(公告)日2013.12.18
IPC分类号C02F9/14; C02F1/40; C02F1/24; C02F1/52; C02F103/22; C02F1/44; C02F1/28; C02F1/50; C02F1/78; C02F1/56
摘要
本发明涉及一种低温屠宰废水的处理方法，包括以下步骤：(1)将温度为5～15℃屠宰废水经机械格栅后;经微滤机过滤;然后进行隔油处理，水制得初步处理废水;将初步处理废水通入气浮系统;加入聚合氯化铝，加入聚丙烯酰胺，制得预处理废水;(2)将预处理废水通过超滤膜系统，制得超滤膜透过液;(3)将超滤膜透过液流经曝气生物滤池内的填料，制得曝气生物滤池出水;(4)曝气生物滤池出水经活性炭吸附后;然后经二氧化氯消毒，或者，经臭氧氧化，制得净化回用水。本发明所述的处理方法处理效果好，运行稳定，可在5-15℃温度范围内正常工作，为低温地区高浓度有机废水的处理提供了新的方法。
1.一种低温屠宰废水回用的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将温度为5～15℃屠宰废水经栅条间隙为3～10mm的机械格栅过滤后;经滤网为150～250目的微滤机过滤;然后进行隔油处理，水力停留时间30～45min，制得初步处理废水;
将初步处理废水通入气浮系统，水力停留时间为30～50min，回流比为100%;按20～50mg/L的投药量加入聚合氯化铝，然后按0.2～0.5mg/L的投药量加入聚丙烯酰胺，制得含油量不大于2mg/L，固体悬浮物浓度小于100 mg/L的预处理废水;
(2)将步骤(1)制得的预处理废水在0.15～0.2MPa操作压力下通过超滤膜系统，制得超滤膜透过液;超滤膜系统采用中空纤维柱式膜组件，跨膜压差小于0.15MPa，进水压力0.15～0.2MPa，采用错流过滤方式，反洗时间20～30s，化学正洗周期 20～40天;
(3)将超滤膜透过液按气水体积比(1.5～3)：1与空气混合，然后流经曝气生物滤池内的填料，水力停留时间为3～6h，容积负荷为2.4～4.8 kgCOD/(m3·d)，制得曝气生物滤池出水;
(4)对步骤(3)中所得到曝气生物滤池出水经活性炭吸附后;然后经二氧化氯消毒，或者，经臭氧氧化，制得净化回用水。
2.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述步骤(1)中，隔油处理后，还设置有调节池，水力停留时间为8～10h。
3. 如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述中空纤维柱式膜组件的产水率设为40～60%，回流比为40～60%。
4. 如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述曝气生物滤池采用接种法进行挂膜，接种所需污泥来源于进水温度为15℃以下的污水 厂二沉池污泥，挂膜步骤具体如下：
将污泥加入曝气生物滤池中，使污泥与填料混合后，加入超滤膜透过液至完全浸没填料，闷曝60～72h，然后以曝气生物滤池设计处理量的10%～15%连续进水，每日进水流量增加曝气生物滤池设计处理量的10%～15%，直至进水流量达到曝气生物滤池的设计处理量。
5. 如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述曝气生物滤池内的填料为生物陶粒滤料、火山岩、焦炭、石英砂、活性炭中的一种或两种以上的混合。
6. 如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述步骤(4)中，活性炭的添加量为200～300 mg/L，二氧化氯添加量20～30mg/L，臭氧添加量10～15 mg/L。
说明书
一种低温屠宰废水的处理方法
技术领域
本发明涉及一种低温屠宰废水的处理方法，属于食品废水处理技术领域。
背景技术
以屠宰废水为代表的食品工业废水具有高BOD、易生化降解的特点，主要采用成熟的 生化处理技术或生化与其他处理技术联合的工艺。
屠宰废水主要包括：屠宰前的清洗废水、屠宰时的猪血及清洗废水、内脏的清洗废水、 地面清洗废水等。屠宰废水有如下特点：有机物含量高、可生化性好，固体悬浮物含量高， 废水中含有大量的血污、毛皮、动物内脏、油脂和动物粪便等。屠宰废水属于易生物降解的 高悬浮物有机废水，目前对该类废水的治理，均采用以生物法为主的处理工艺，包括好氧、 厌氧、兼氧等处理系统。
针对屠宰废水的处理，国内有很多成功的工程实例，采用的工艺有厌氧折流板反应器 (ABR)—需氧池(DAT)—间歇曝气池(IAT);调节厌氧池—序批式活性污泥(SBR);酸 化池-缺氧池—周期循环活性污泥法(CASS);复合厌氧滤池(AH)—序批式活性污泥(SBR) 等。但是上述工程要么地处广东、云南等南方地区，要么要求进水温度不低于25℃。而我 国幅员辽阔，地跨亚热带、温带、寒带，其中东北、华北、西北地区处于我国北方，属严寒 和寒冷地带，冬季污水水温最低时可达4-7℃。生化处理工艺中的微生物对温度非常敏感， 水温下降会影响微生物的酶促反应、细胞的增殖和内源代谢等。因此这些工艺无法应用于北 方高寒地区。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种低温屠宰废水的处理方法。
发明概述
本发明采用预处理-超滤-曝气生物滤池-后处理，使出水COD、BOD5、SS(固体悬浮物) 和NH3-N的去除率均在95%以上，出水水质达到肉类加工工业污染物排放标准 (GB13457-1992)一级排放标准并可回用。
发明详述
本发明的技术方案是：
一种低温屠宰废水的处理方法，包括以下步骤：
(1)将温度为5～15℃屠宰废水经栅条间隙为3～10mm的机械格栅过滤后;经滤网为 150～250目的微滤机过滤;然后进行隔油处理，水力停留时间30～45min，制得初步处理废 水;
将初步处理废水通入气浮系统，水力停留时间为30～50min，回流比为100%;按20～ 50mg/L的投药量加入聚合氯化铝，然后按0.2～0.5mg/L的投药量加入聚丙烯酰胺，制得含 油量不大于2mg/L，固体悬浮物浓度小于100mg/L的预处理废水;
(2)将步骤(1)制得的预处理废水在0.15～0.2Mpa操作压力下通过超滤膜系统，制 得超滤膜透过液;超滤膜系统采用中空纤维柱式膜组件，跨膜压差小于0.15Mpa，进水压力 0.15～0.2Mpa，采用错流过滤方式，反洗时间20～30s，化学正洗周期20～40天;
(3)将超滤膜透过液按气水体积比(1.5～3)：1与空气混合，然后流经曝气生物滤池 内的填料，水力停留时间为3～6h，容积负荷为2.4～4.8kg COD/m3d，制得曝气生物滤池出 水;
(4)对步骤(3)中所得到曝气生物滤池出水经活性炭吸附后;然后经二氧化氯消毒， 或者，经臭氧氧化，制得净化回用水。
根据本发明优选的，所述步骤(1)中，隔油处理后，还设置有调节池，水力停留时间 为8～10h。
根据本发明优选的，所述步骤(2)中，所述中空纤维柱式膜组件的产水率设为40～60%， 回流比为40～60%。回流水和反洗水均可流入调节池进行再处理。
根据本发明优选的，所述步骤(3)中，所述曝气生物滤池采用接种法进行挂膜，接种 所需污泥来源于进水温度为15℃以下的污水厂二沉池污泥，挂膜步骤具体如下：
将污泥加入曝气生物滤池中，使污泥与填料混合后，加入超滤膜透过液至完全浸没填料， 闷曝60～72h，然后以设计处理量的10%～15%连续进水，每日进水流量增加设计处理量的 10%～15%，直至进水流量达到曝气生物滤池的设计处理量。
根据本发明优选的，所述步骤(3)中，所述曝气生物滤池内的填料为生物陶粒滤料、 火山岩、焦炭、石英砂活性炭中的一种或两种以上的混合。
根据本发明优选的，所述步骤(4)中，活性炭的添加量为200～300mg/L，二氧化氯添 加量20～30mg/L，臭氧添加量10～15mg/L。
本发明具有以下优点：
本发明采用压力驱动膜进行超滤，很好地实现了蛋白质、脂肪等大分子物质的截留，处 理效果好，操作简单，而且受温度影响小，可在5-15℃的温度范围内正常运行。与此同时， 本发明中的曝气生物滤池与传统工艺相比，可适应的温度范围更广，适合处理低温地区高 BOD易生化处理的有机废水，在低温运行时，无需再次供热即可有很好的处理效果，可以 在低温地区食品工业废水的其他废水中推广使用。
具体实施方式
下面通过具体实施方式的详细描述来进一步阐述本发明，但不是对本发明的限制，仅仅 作示例说明。
材料说明：
聚合氯化铝购自淄博至胜化工有限公司，分子量174.45;
聚丙烯酰胺购自淄博至胜化工有限公司，分子量700百万;
超滤膜系统购自天津膜天膜科技股份有限公司，型号：UOF 4;
火山岩、石英砂、活性炭均购自无锡碧水蓝环保科技有限公司;
二沉池污泥取自西宁市污水处理厂，进水温度为5～10℃。
实施例1
采用上述工艺在某屠宰场现场进行小试实验，经检测，屠宰废水成分如下：
固体悬浮物浓度(SS)为1000mg/L、COD为1500mg/L、BOD5为800mg/L、NH3-N 为50mg/L、动物油为100mg/L;温度为5℃;实验设计进水量为6L/h。
一种低温屠宰废水的处理方法，包括以下步骤：
(1)将屠宰废水经栅条间隙为3mm的机械格栅过滤去除废水中的粗大物质后;经滤 网为250目的微滤机过滤，去除微小悬浮物;然后进行隔油处理，水力停留时间45min;流 经调节池，水力停留时间为8h，制得初步处理废水;
将初步处理废水通入气浮系统，水力停留时间为30min，回流比为100%;按50mg/L的 投药量加入聚合氯化铝，然后按0.5mg/L的投药量加入聚丙烯酰胺，制得预处理废水;
经检测，预处理废水指标如下：
固体悬浮物浓度(SS)为86mg/L、COD为960mg/L、BOD5为365mg/L、NH3-N为39mg/L、 动物油为2mg/L;
(2)将预处理废水在0.2Mpa操作压力下通过超滤膜系统，制得超滤膜透过液;超滤膜 系统为中空纤维柱式膜组件，跨膜压差小于0.15Mpa，进水压力0.2Mpa，采用错流过流方式， 在线水清洗根据膜压差自动控制清洗周期，反洗时间20s，化学正洗周期30天;中空纤维柱 式膜组件的产水率设为60%，回流比为40%;
经检测，超滤膜透过液指标如下：
固体悬浮物浓度(SS)﹤1mg/L、COD为185mg/L、BOD5为46mg/L、NH3-N为33mg/L、 动物油﹤1mg/L;
(3)曝气生物滤池采用接种法进行挂膜，挂膜步骤具体如下：
将污泥加入曝气生物滤池中，使污泥与填料混合后，加入超滤膜透过液至完全浸没填料， 闷曝72h，然后以0.6L/h的进水流量连续进水，每日进水流量增加0.6L/h，直至进水流量 达到曝气生物滤池的设计处理量6L/h;
将超滤膜透过液按气水体积比1.5：1与空气混合，然后流经曝气生物滤池内的填料， 水力停留时间为4h，容积负荷为2.4Kg COD/m3d，制得曝气生物滤池出水;
经检测，曝气生物滤池出水指标如下：
固体悬浮物浓度(SS)﹤1mg/L、COD为25mg/L、BOD5为8mg/L、NH3-N为7mg/L、 动物油﹤1mg/L;
(4)对步骤(3)中所得到曝气生物滤池出水经石英砂吸附后，再经二氧化氯消毒，二 氧化氯添加量20mg/L，制得净化回用水。
经检测，净化回用水出水指标如下：
固体悬浮物浓度(SS)﹤1mg/L、COD为21mg/L、BOD5为5mg/L、NH3-N为5mg/L、 动物油﹤1mg/L;出水水质远远好于回用标准。
实施例2
采用上述工艺在某屠宰场现场进行小试实验，经检测，屠宰废水成分如下：
固体悬浮物浓度(SS)为1000mg/L、COD为1500mg/L、BOD5为800mg/L、NH3-N 为50mg/L、动物油为100mg/L;温度为15℃;实验设计进水量为6L/h。
一种低温屠宰废水的处理方法，包括以下步骤：
(1)将屠宰废水经栅条间隙为10mm的机械格栅过滤去除废水中的粗大物质后;经滤 网为150目的微滤机过滤，去除微小悬浮物;然后进行隔油处理，水力停留时间30min;流 经调节池，水力停留时间为10h，制得初步处理废水;
将初步处理废水通入气浮系统，水力停留时间为40min，回流比为100%;按20mg/L的 投药量加入聚合氯化铝，然后按0.2mg/L的投药量加入聚丙烯酰胺，制得预处理废水;
经检测，预处理废水指标如下：
固体悬浮物浓度(SS)为75mg/L、COD为890mg/L、BOD5为410mg/L、NH3-N为44 mg/L、动物油为1.7mg/L;
(2)将预处理废水在0.2Mpa操作压力下通过超滤膜系统，制得超滤膜透过液;超滤膜 系统为中空纤维柱式膜组件，跨膜压差小于0.15Mpa，进水压力0.2Mpa，采用错流过流方式， 在线水清洗根据膜压差自动控制清洗周期，反洗时间20S，化学正洗周期30天;中空纤维 柱式膜组件的产水率设为40%，回流比为60%;
经检测，超滤膜透过液指标如下：
固体悬浮物浓度(SS)﹤1mg/L、COD为182mg/L、BOD5为40mg/L、NH3-N为33mg/L、 动物油﹤1mg/L;
(3)曝气生物滤池采用接种法进行挂膜，挂膜步骤具体如下：
将污泥加入曝气生物滤池中，使污泥与填料混合后，加入超滤膜透过液至完全浸没填料， 闷曝60h，然后以0.9L/h的进水流量连续进水，每日进水流量增加0.9L/h，直至进水流量 达到曝气生物滤池的设计处理量6L/h;
将超滤膜透过液按气水体积比3：1与空气混合，然后流经曝气生物滤池内的填料，水 力停留时间为6h，容积负荷为4.8Kg COD/m3d，制得曝气生物滤池出水;
经检测，曝气生物滤池出水指标如下：
固体悬浮物浓度(SS)﹤1mg/L、COD为18mg/L、BOD5为6mg/L、NH3-N为5mg/L、 动物油﹤1mg/L;
(4)对步骤(3)中所得到曝气生物滤池出水经活性炭吸附后，再经臭氧消毒，臭氧添 加量10mg/L，制得净化回用水。
经检测，净化回用水出水指标如下：
固体悬浮物浓度(SS)﹤1mg/L、COD为13mg/L、BOD5为4mg/L、NH3-N为2mg/L、 动物油﹤1mg/L;出水水质远远好于回用标准。
实施例3
某屠宰场位于西北地区，冬季温度偏低、日气温变化大，采用上述工艺对该污水进行处 理，处理水量为500t/d，运行期间污水温度10℃。
经检测，屠宰废水成分如下：
废水进水的SS、COD、BOD5、NH3-N、动物油分别为800mg/L、1400mg/L、700mg/L、 50mg/L、80mg/L。
一种低温屠宰废水的处理方法，包括以下步骤：
(1)将屠宰废水经栅条间隙为5mm的机械格栅过滤去除废水中的粗大物质后，经滤网 为200目的微滤机过滤，去除微小悬浮物，然后进行隔油处理，制得初步处理废水;
将初步处理废水通入气浮系统，水力停留时间为50min，回流比为100%;按40mg/L的 投药量加入聚合氯化铝，然后按0.4mg/L的投药量加入聚丙烯酰胺，制得预处理废水;
经检测，预处理废水指标如下：
固体悬浮物浓度(SS)为80mg/L、COD为900mg/L、BOD5为410mg/L、NH3-N为 36mg/L、动物油为1.6mg/L;
(2)将预处理废水在0.2Mpa操作压力下通过超滤膜系统，制得超滤膜透过液;超滤膜 系统采用中空纤维柱式膜组件，跨膜压差小于0.15Mpa，进水压力0.2Mpa，采用错流过流方 式，在线水清洗根据膜压差自动控制清洗周期，反洗时间20S，化学正洗周期30天;
经检测，超滤膜透过液指标如下：
固体悬浮物浓度(SS)﹤1mg/L、COD为177mg/L、BOD5为45mg/L、NH3-N为30mg/L、 动物油﹤1mg/L;
(3)曝气生物滤池采用接种法进行挂膜，挂膜步骤具体如下：
将污泥加入曝气生物滤池中，使污泥与填料混合后，加入超滤膜透过液至完全浸没填料， 闷曝72h，然后以50m3/h的进水流量连续进水，每日进水流量增加50m3/h，直至进水流量达 到曝气生物滤池的设计处理量500m3/h;
将超滤膜透过液按气水比3：1与空气混合，然后流经曝气生物滤池内的填料，水力停 留时间为6h，容积负荷为4.8Kg COD/m3d，制得曝气生物滤池出水;中空纤维柱式膜组件 的产水率设为50%，回流比为50%;
经检测，曝气生物滤池出水指标如下：
固体悬浮物浓度(SS)﹤1mg/L、COD为45mg/L、BOD5为17mg/L、NH3-N为15mg/L、 动物油﹤1mg/L;
(4)对步骤(3)中所得到曝气生物滤池出水经活性炭和火山岩按质量1:1的混合物吸 附后，再经二氧化氯消毒制得净化回用水。
经检测，净化回用水出水指标如下：
固体悬浮物浓度(SS)﹤1mg/L、COD为27mg/L、BOD5为7mg/L、NH3-N为8mg/L、 动物油﹤1mg/L;出水水质远远好于回用标准。
对比例1
采用以A/O生化系统为主的工艺在某屠宰场现场进行小试实验：
经检测，屠宰废水中SS、COD、BOD5、NH3-N、动物油分别为1000mg/L、1500mg/L、 800mg/L、50mg/L、100mg/L;温度为5℃;实验设计进水量为6L/h;
(1))将屠宰废水经栅条间隙为3mm的机械格栅去除废水中的粗大物质后，经滤网为 250目的微滤机过滤，去除微小悬浮物，然后进行隔油处理，水力停留时间45min，制得初 步处理废水;
将初步处理废水通入气浮系统，按50mg/L的投药量加入聚合氯化铝，然后按0.5mg/L 的投药量加入聚丙烯酰胺，制得预处理废水;
经检测，预处理废水指标如下：
固体悬浮物浓度(SS)为83mg/L、COD为956mg/L、BOD5为370mg/L、NH3-N为 35mg/L、动物油为2mg/L;
(2)将预处理废水通过生化系统进行生化处理，生化系统分成兼氧(A)和好氧(O) 两段，A池水力停留时间为6h，池内设置组合填料，池底铺设曝气软管，气水比为5：1。 O池水力停留时间为12h，池内设置组合填料，池底铺设曝气软管，气水比为20：1。
经O处理后二沉池中，固体悬浮物浓度(SS)为30mg/L、COD为480mg/L、BOD5为 221mg/L、NH3-N为21mg/L、动物油﹤1mg/L;
(3)生化系统出水进入二沉池，二沉池水力停留时间为2.7h，
(4)二沉池出水经活性炭吸附后，再经二氧化氯消毒。
经过活性碳过滤、二氧化氯消毒后，固体悬浮物浓度(SS)为11mg/L、COD为380mg/L、 BOD5为185mg/L、NH3-N为18mg/L、动物油﹤1mg/L;出水水质达不到排放标准。
对比例2
采用以A/O生化系统为主的工艺在某屠宰场现场进行小试实验：
经检测，屠宰废水成分如下：
SS、COD、BOD5、NH3-N、动物油分别为1000mg/L、1500mg/L、800mg/L、50mg/L、 100mg/L;温度为15℃;实验设计进水量为6L/h。
(1)将屠宰废水经栅条间隙为10mm的机械格栅去除废水中的粗大物质后，经滤网为 150目的微滤机过滤，去除微小悬浮物，然后进行隔油处理，水力停留时间30min，制得初 步处理废水;
将初步处理废水通入气浮系统，按20mg/L的投药量加入聚合氯化铝，然后按0.2mg/L 的投药量加入聚丙烯酰胺，制得预处理废水;
经预处理后，SS、COD、BOD5、NH3-N、动物油分别为77mg/L、920mg/L、410mg/L、 40mg/L、1.8mg/L，
(2)将预处理废水通过生化系统进行生化处理，生化系统分成兼氧(A)和好氧(O) 两段。A池水力停留时间为6h，池内设置组合填料，池底铺设曝气软管，气水比为5：1。 O池水力停留时间为12h，池内设置组合填料，池底铺设曝气软管，气水比为20：1;
经O处理后二沉池中，SS、COD、BOD5、NH3-N、动物油分别为30mg/L、410mg/L、 200mg/L、20mg/L、﹤1mg/L。
(3)生化系统出水进入二沉池。二沉池水力停留时间为2.7h，
(4)二沉池出水经活性炭吸附后，再经二氧化氯消毒;
经过活性碳过滤、二氧化氯消毒后SS、COD、BOD5、NH3-N、动物油分别为10mg/L、 330mg/L、155mg/L、13mg/L、﹤1mg/L，出水水质达不到排放标准。
对比例3
考察了一低温地区采用以A/O生化系统为主的工艺处理屠宰废水的工程实例：
处理水量为700t/d，运行期间污水温度10℃。
经检测，屠宰废水成分如下：
废水进水的SS、COD、BOD5、NH3-N、动物油分别为100mg/L、1300mg/L、600mg/L、 50mg/L、900mg/L，
(1)将屠宰废水经栅条间隙为5mm的机械格栅去除废水中的粗大物质后，经滤网为 200目的微滤机过滤，去除微小悬浮物，然后进行隔油处理，制得初步处理废水;
将初步处理废水通入气浮系统，按40mg/L的投药量加入聚合氯化铝，然后按0.4mg/L 的投药量加入聚丙烯酰胺，制得预处理废水;
经预处理后，SS、COD、BOD5、NH3-N、动物油分别为78mg/L、890mg/L、320mg/L、 30～50mg/L、8～15mg/L，
(2)将预处理废水通过生化系统进行生化处理，生化系统分成兼氧(A)和好氧(O) 两段。A池水力停留时间为6h，池内设置组合填料，池底铺设曝气软管，气水比为5：1。 O池水力停留时间为12h，池内设置组合填料，池底铺设曝气软管，气水比为20：1;
经O处理后二沉池中，SS、COD、BOD5、NH3-N、动物油分别为29mg/L、422mg/L、 200mg/L、20mg/L、﹤1mg/L。
(3)生化系统出水进入二沉池。二沉池水力停留时间为2.7h，
(4)二沉池出水经活性炭吸附后，再经二氧化氯消毒;或者，经臭氧氧化。
经过活性碳过滤、二氧化氯消毒后SS、COD、BOD5、NH3-N、动物油分别为9mg/L、 334mg/L、176mg/L、18mg/L、﹤1mg/L，出水水质达不到排放标准。