绿丰环保关于二级AO工艺处理屠宰废水处理研究。近年来，屠宰行业集中度逐步提升，规模化屠宰场产生的屠宰废水成为不可忽视的环境污染源，与此同时，环保形势趋严，与以往单纯要求屠宰废水排放执行《肉类加工工业水污染物排放标准》( GB13457—92) 相比，增加总氮 ( Total nitrogen，TN) 、总磷( Total phosphorus，TP) 的控制要求的可能性渐增，研究一种多指标协同处理屠宰废水的技术路线，对确保屠宰废水稳定达标排放具有重要意义。

现有文献多根据 GB 13457—92 的水质排放标准制定屠宰废水的治理路线，缺乏对 TN、TP 等水质指标的跟进。分别研究了隔油-水解酸化-二级 AO 工艺和 UASB-AO 组合工艺处理生猪屠宰废水，以 GB 13457—92 作为出水水质要求，重点 跟 踪 化 学 需 氧 量 ( Chemical oxygen demand，COD) 、氨氮出水指标。

此外，现有文献将屠宰废水小试试验和工程应用案例结合分析的研究较少、等分别采用多段多级 AO 工艺和水解酸化-接触氧化工艺对 3 500 m3/ d 的禽类屠宰废水处理站和 600 m3/ d 的生猪屠宰废水处理站进行了工程改造。

本文通过小试试验，考察废水中COD、氨氮、TN、TP 等重点污染物的降解规律，并跟踪该工艺的工程案例，将小试试验和工程实际相结合，为屠宰废水的处理提供有益参考。

1 水质分析及路线制定

屠宰废水含有一定量的血污、油脂类、毛、肉屑、骨屑、内脏杂物、未消化的食物等杂质，废水水质、水量随屠宰量、季节性需求等变化，存在较大波动，是一类高有机物、高氨氮、高油脂、高含固率的有机废水。废水可生化性好，可采用生化处理法。

目前常见的屠宰废水生化处理工艺主要为厌氧、兼氧及好氧的工艺组合，如 UASB-A2O、ABＲ-SBＲ、UASB-接触氧化、水解酸化-AO、多级 AO 等。

采用 UASB、ABＲ 等厌氧处理工艺，反应阶段产生沼气，沼气的利用与处理需做建筑安全距离、电气防爆等多方考虑，加上屠宰废水原水 COD 一般≤3 000 mg /L，故从安全、耗能和基建投资角度看，可采用非厌氧工艺。

屠宰废水处理后的出水若直排地表，则氨氮、TN 的去除率一般≥90%，需考虑多级脱氮技术; TP的去除率一般≥90%，需在生化除磷的基础上考虑化学除磷。

由于多级脱氮技术中硝化液回流可能导致厌氧区存在高浓度硝态氮，抑制生化除磷效果，本次工艺路线制定时，重点考虑化学除磷部分。

综上，本文采取水解酸化-二级 AO 的生化处理工艺进行屠宰废水的处理研究，其中磷去除部分开展化学除磷研究。

2 小试试验

2. 1 试验材料

2. 1. 1 

生化试验生化试验所用原水取自北京某肉联厂屠宰废水处理站预处理后的调节池。

该肉联厂屠宰废水预处理工艺采用两级格栅-隔油沉淀池。

试验所用接种污泥取自该屠宰废水处理站生化反应池。

原水和接种污泥的性质如表 1 所示

2. 1. 2 除磷试验

除磷试验所用原水取自生化试验出水，药剂选用 Al2O3含量为 30%的 PAC。

2. 2 试验装置及方案

2. 2. 1 生化试验

生化试验采用有机玻璃装置组建水解酸化-二级 AO 工艺，工艺流程如图 1 所示。

水解池池容 3 L，一级 A 池池容 3 L，一级 O 池池容 12 L，二级 A 池池容 3 L，二级 O 池池容 3 L，生化总池容为 24 L。原水用蠕动泵( BJ100-2J，泵头 YZ1515x) 以一定的速率输送至水解池; 水解池采用升流式水解池，通过内回流的方式控制上升流速为 0. 5 m/h，水解池出水依次自流至后续生化池; 一级 A 池和二级 A池内设有搅拌器，控制反应池内溶解氧在 0. 2 ～ 0. 5mg / L; 一级 O 池和二级 O 池内设有曝气，控制反应池内溶解氧在 2～4 mg /L; 硝化液回流和污泥回流采用蠕动泵。

设定一级 AO 硝化液回流比为 400%，二级 AO 硝化液回流比为 **，沉淀池污泥回流至水解池和一级 A 池的回流比各为 50%，总污泥回流比为 **。反应体系污泥浓度约为 4 000 mg /L。系统初始进水量为 0. 4 L/h，当系统出水 COD去除率达到稳定( 上下波动小于 5%) 时，调整系统进水量，将系统进水量分阶段提高至 0. 6 和 0. 8 L/h。

2. 2. 2 除磷试验

除磷试验于 500 m L 烧杯中进行，有效体积为400 m L。以二级 AO 池出水为原水，投加不同量的PAC，混凝沉淀后测定上清液中 TP 含量。PAC 的投加药量分别 设 定 为 25、50、100、200、300、400、500、600 mg / L

，每个投药量进行 3 次重复试验。

2. 3 分析方法

p H 采用 p H 计 S-100 ( SUNTEX，Taiwan) 测定;水温 和 溶 解 氧 采 用 便 携 式 溶 解 氧 测 定 仪 HQ30( Hach，America) 测定; COD 的测定用标准重铬酸钾法; 氨氮的测定用纳氏试剂分光光度法; 总氮的测定用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法; 总磷的测定采用钼酸铵分光光度法; MLSS 采用烘干恒重法测定。

3 结果与讨论

3. 1 生化试验

不同进水量下，生化系统出水 COD 变化趋势如图 2 所示。当污泥负荷为0. 25 和 0. 35 kg COD/( kg MLSS·d)时，生化系统对 COD 的去除率达到 98%以上，其中污泥负荷为 0. 25 kg COD/( kg MLSS·d) 时，出水COD 为 19 ～ 32 mg / L，污泥负荷为 0. 35 kg COD /( kg MLSS·d) 时，出水 COD 为 29 ～ 42 mg /L。但当污泥负荷提高至 0. 50 kg COD/( kg MLSS·d) 时，生化系统对 COD 的去除率降至 90%，出水 COD 达到219 ～ 234 mg / L。

图 2 

故选择污泥负荷为 0. 35 kg COD/( kg MLSS·d)对各池中污染物展开降解研究，将生化池进水量从 0. 8 L /h 降至 0. 6 L /h，恢复运行 15 d 后再稳定运行 20 d，稳定运行期间内检测每日进水及各生

化池 COD、氨氮、TN、TP 的变化情况，具体如图 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、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。各生化池的去除率如表 2 所示。

一般水解酸化阶段非溶解性有机物转变为溶解性有机物，蛋白质等有机氮转化为氨氮等。

在部分厌氧反应器中，水解酸化阶段氨氮和有机物含量可能还存在一定的升高，本试验中 COD、氨氮、TN、TP在水解酸化池内，浓度均发生下降，这可能是由于沉淀池污泥回流的稀释作用，污泥对水解后的物质的吸附作用及水解后的物质被细菌自身生长所利用等共同造成的。

整个系统硝化液回流比为 500%，理论上 TN 的去除率 = Ｒ /( 1+Ｒ) = 83. 33%，Ｒ 为硝化液回流比。而本试验结果，TN 的去除率达到了 92. 08%，高于理论 TN 的去除率，这是由于对于前置缺氧后置好氧的脱氮工艺，脱氮率与回流比关系较大，而本项目中一级好氧池对氨氮的去除效果明显，氨氮转化为亚硝酸盐氮和硝酸盐氮后直接进入二级缺氧池，在二级缺氧池内进行反硝化脱氮。

3. 2 除磷试验

经测定，二级 AO 池出水 TP 含量为 6. 14 mg /L，不同 PAC 投药量下 TP 的去除情况如图 4 所示。

从图 4 可知，试验出水 TP 的含量随着 PAC 投药量的增加而逐渐降低，当 PAC 投加量大于 400mg / L 时，出水 TP 含量小于等于 0. 3 mg / L，能满足北京市地标 DB 11 /307—2013 中表 1 的 B 排放限值对 TP 的要求。

采用 PAC 进行化学除磷的机理为 Al3++ PO3－→4Al PO4↓，n( l3+) ∶ n( PO3－4) = 1 ∶1。实际投药时，考虑药剂损耗等因素，一般 n( Al3+) ∶n( PO3－4) 为1. 0 ～ 1. 5。本试验中原水 TP 含量为 

6. 14 mg /L，理论计算PAC 消耗量如表 3 所示。

根据试验结果，将原水 TP 降到 0. 3 mg /L 的低值时，PAC 的消耗量 400 mg /L 是理论 PAC 消耗量的 7. 92 倍，这可能是由于 PAC 药剂中铝离子的解离不充分造成的。

4 工程案例

4. 1 案例基本情况

工程案例为北京一生猪屠宰场屠宰废水处理站改造工程，该屠宰场日屠宰量约 4 000 头，废水处理站设计处理能力 2 000 m3/ d，原处理工艺采用机械格栅-隔油沉淀池-ABＲ-两级接触氧化，处理出水水

质执行北京市地方标准《水污染物排放标准》( DB11 / 307—2005) 二级限值。2013 年，上述地标修订并发布，根据新标准要求，出水水质需执行《水污染物综合排放标准》( DB 11 /307—2013) 表 

1 的 B 排放限值，其中出水 COD 要求从≤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 提标至 ≤0. 3 mg / L，同时增加出水 TN 要求，要求出水 TN≤15 mg /L。

改造前 采 样 测 定，该 生 猪 屠 宰 场 屠 宰 废 水BOD5、TN、TP 分别约为 1 266、162. 45、29. 38 mg /L。

4. 2 案例改造情况

根据新标准水质要求及现场调研，该废水处理站原有工艺采用 ABＲ-二级接触氧化，不具备脱氮的能力，可考虑脱氮除磷的生化处理工艺。

而 BOD5∶N ∶ P 的比值是影响生物脱氮除磷的重要因素，在一定范围内，氮、磷去除率随着 BOD5/ N 和 BOD5/ P 比值的增加而增加。理论上，BOD5/ TN ＞ 2. 86 才能有效地进行生物脱氮，实际运行资料表明，只有当BOD5/ TN＞3 时才能使反硝化正常运行，而当 BOD5/TN = 4 ～ 5 时，氮的去除率大于 60%。

对于生物除磷工艺，则要求 BOD5/ P = 33 ～ 100。该工程案例中，BOD5/ TN≈7. 79，BOD5/ TP ≈43. 09，能满足生物脱氮除磷工艺对碳源的要求，结合前期的试验研究，采用水解酸化-二级 AO 工艺对该废水处理站进行改造。

改造方案将ABＲ 池改造为升流式水解池，二级接触氧化池改造为二级 AO 池，改造后工艺流程如图 5 所示。

4. 3 运行数据

改造后对废水处理站进行连续 1 个月的出水水质监测，其中出水 COD 为 21. 1～29. 3 mg /L，氨氮为0. 33 ～ 1. 13 mg / L，TN 为 8. 83 ～ 14. 4 mg / L，TP 为0. 14 ～ 0. 28 mg / L，出水水质满足北京市地标《水污染物综合排放标准》( DB 11 /307—2013) 表 1 的 B排放限值。COD、氨氮、TN、TP 等各项指标的平均去除率分别达到 98. 8%、99. 4%、91. 3%和 99. 3%。

改造完成后项目药耗、能耗及运行参数如表 4所示。

5 结论

采用水解酸化-两级 AO 工艺处理生猪场屠宰废水，可以实现屠宰废水 COD、氨氮、TN、TP 的有效去除，其中在污泥负荷为 0. 35 kg COD/( kg MLSS·d)时，小试试验出水 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 的去除率分别为98. 75%、99. 84%、92. 08%、79. 56%。

而在二级 AO出水末端投加约 400 mg /L 及以上的 PAC，可以使出水 TP 降至 0. 3 mg /L 及以下。

水解酸化-二级 AO 工艺的工程实践表明采用该工艺，可以确保系统出水满足北京市地标《水污染物综合排放标准》( DB 11 /307—2013) 表 1 的 B排放限值。

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LvFeng HuanBao

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