“两次曝气法”开辟小型屠宰废水处理的新思路
伴随着我国人均经济发展及肉食消费水平的不断增长，屠宰及肉类加工业也得到了长足的发展。近年来，屠宰及肉类加工业一直是我国日常生活保障供给的支柱产业之一。而该行业产生的废水据第一次全国污染普查结果显示也是我国较大的工业污染源废水排放一。对屠宰行业污水进行治理，已成为环境保护工作的另一项任务。
一、我市屠宰行业目前的处境和现状
据调查，西安市日均消费生猪约3000头，春节期间日均消费量将达到5000－6000头，需求量很大，而本土的养殖业已不能满足目前西安市场的需求，为了保证日常需求西安市商贸局经常与渭南市临渭区、蒲城县、白水县等地进行专项定单采购。渭南市的生猪年产量约90万－120万头，而其中只有15万头左右进入西安，其余远走外省。但渭南的这些企业则往往承担着我市日供应生猪320头、白条肉23吨的任务。
每天平均约3000-6000头生猪的需求量，对西安本土屠宰行业来说则完全有能力承担这项任务。就目前的西安市来说，仅现有的屠宰企业就有57家，日屠宰量按照每家企业100头/日计算，每天的的屠宰量在5700头左右，完全可以满足市场的需求。
国内很多大型城市中，供应城市居民肉类食品的定点屠宰场通常也限定在1－3家，深圳市有2家屠宰场，北京有5家，大连只有1家。然而，以西安每天6000头的市场需求量来看，却存在近60余家屠宰场，同时还有象黑屠宰场、卫生条件不达标等非法屠宰点及私人屠宰场地的出现，使西安的屠宰市场秩序变的混乱则是必然的现象。在屠宰行业市场混乱的情况下，伴随而来最突出的就是环保问题，目前西安市场没有一家屠宰企业建设污染防治处理设施，对所排放的废水也未进行处理。
第一次全国污染源普查数据显示，屠宰及肉类加工的废水排放量约占全国工业废水排放量的 6%，且还有不断增加的趋势。按照日屠宰生猪每头产生废水0.3-0.7吨计算，西安市每天将会有1710-3990吨废水排放，而屠宰与肉类加工行业生产排放废水的主要特点是耗水量较大、废水污染物浓度高、杂质多、可生化性好，污染物排放因子主要包括 BOD5 ，CODCr 、SS、TN、动植物油及色度，此外还包括了恶臭气体如NH 、H S、粪臭素（3- 甲基吲哚）等。这类废水不但会污染环境，还会严重影响人类健康和周围环境卫生。这些未经过处理的废水CODCr 浓度高达1500mg/L左右，按照这样计算的话每天将会有2.5-5.98吨CODCr 排入水体，这么高浓度的废水未经过处理直接排放，势必影响西安市的水体环境状况及污染减排。
以灞桥区为例，总计有屠宰企业7家，通过区商贸局的综合整治，有4家企业正式保留，日屠宰生猪量在280头左右，牛30头。日排水200吨，经环境监测，最高时CODcr达1200mg/L左右，按这样高浓度的污染因子计算，将日排放CODCr240公斤，年排放CODCr84吨，这么大的污染物排放量与目前的污染减排是背道而驰的，屠宰行业污染治理势在必行。
二、灞桥环保先行，积极推进屠宰行业污染治理
2010年灞桥区政府将屠宰行业污染治理工作作为环境保护工作及污染减排的重点工作来抓，并以区政府环保目标责任书的形式对有关部门进行了下达。环保灞桥分局联合区商贸总公司对辖区7家屠宰行业进行了调研，通过现场说法（环境保护法）、解法（水污染防治法、渭河污染防治条例）让企业明白了污染防治及处理的重要性，提高了企业的环境保护意识，目前辖区金水岸肉制品公司、东兴屠宰场两家屠宰企业已被列为污染处理示范工程单位，补办了环境影响评价程序，制定了屠宰企业污水处理工程设计方案，绘制了污染处理工程进度表等相关措施落实污染处理防治工作。
1、对辖区屠宰企业污水处理的探索
目前国内许多屠宰场或肉类加工厂均建成了废水处理设施，但由于设计、工艺、运行及管理等方面均存在着一定的问题，导致许多废水治理工程的处理和净化效果并不理想，一些治理工程甚至无法进行正常稳定运转、达标排放。某些废水治理工艺运行效果虽然比较好，但存在着工程建设投资大、运转费用高等问题，在一定程度上限制了处理技术的推广和运用。针对目前屠宰企业面临的污水处理难的问题，我们根据辖区企业实际情况走访了相关污染治理单位，并结合灞桥区屠宰企业的规模及经营情况，率先在西安市提出了“双曝气法”污染处理工艺，对辖区两家屠宰行业进行示范治理。
灞桥区7家屠宰企业建场较早，企业建设从设计到投产均没有环境保护方面的相关内容，在污染防治上只是落实了商贸委提出的“三级沉淀”要求。实际存在并正常生产的有4家企业，均有完整的生产流水线，主要以屠宰生猪为，有1家从事牛的屠宰。设计能力较大的一家为300头猪/天，其他两家均为100头/天，牛是50头/天，实际屠宰量均没有达到设计能力，较大的东兴屠宰场日屠宰量为150-170头，其它两家只有50-70头左右，企业经营状况水平一般。在环境保护方面目前都没有建设污染处理设施，现在要求治理污染，也是对企业建设的补充和完善。
屠宰企业的污水主要来自待宰前短期饲养排泄的粪便冲洗用水、残留动物肢体，烫毛高温废水、车间内带血污的地面冲洗水、肠胃内残留的粪便洗涤以及员工的生活污水等。总出水口COD浓度约在1000-1500mg/L之间，BOD、油脂、SS都比生活污水高出许多，是比较复杂的废水。
就现行各种污水处理技术，经过处理后使其达标排放都不存在技术问题，但应有相对应的资金投入，我区屠宰企业均为小规模企业，加上目前屠宰源难寻等问题，企业经营不佳，资金紧缺，污水处理难的问题比较突出。为此，我走访了几家工程公司及从事环保专业技术人员，为寻求一种行为有效、经济、实惠的处理污水技术，又要资金投入低廉，且有较好处理效果的工艺作为目前解决屠宰污水处理问题的方案。
经过与西安天泰能源环保公司、青岛玉泉环保公司、陕西航天机电环境工程设计院联系、考察、论证，最后确定了“双曝气法”、SBR法两种工艺处理方法对废水的处理更为经济有效。
2、处理工艺选择过程中的思考
近几年来从国外引进了许多新工艺、新设备、新材料，就常规水处理而言，从厌氧、好氧、沉淀、过滤等阶段都有设计新颖、高效、节能的设备，如UASB厌氧反应器、浅层零速高效气浮、MBR工艺、A2/O工艺、陶瓷滤件等。不仅缩短了污水处理周期提高了处理效率。过去公认的难度大的造纸、印染等废水，应用现代技术工艺处理到中水回用的标准已不是很难。屠宰废水处理到回用标准同样可行，然而，先进的处理工艺获得的高效率要有相对应的资金投入。综合分析这一点，我区几家屠宰企业均没有相应的资金能力承载。以适应现实情况为原则，选择两段曝气工艺，满足达标排放，则成为我区处理屠宰废水的首选。
两段曝气工艺依据屠宰废水的COD值为1500-2000mg/L，BOD5值为800-1000 mg/L、SS值为750-1000mg/L，动植物油50-200mg/L的浓度处理到三级标准，水量在15-30吨之间，投资资金10-15万元，运行费用0.5元/吨-0.55元/吨。相对来说比较经济。同时考虑到企业可能存在迁厂的问题，所以地下设施工程尽量减少，设备完全可拆卸，便于移动，迁移时不需再投入过多资金是综合考虑的主要因素。
3、两次曝气法、工艺流程及技术说明
此工艺是由两个不同原理的独立系统构成的，分别简称为吸附段和降解段。吸附段由一次曝气，一次沉淀组成；降解段由二次曝气，二次沉淀组成。各自有独立的污泥回流装置，分别按比例回流到产生的水体。
两段水体都有较高的污泥浓度，有抗冲击能力，来水的水量及水质即是有大的变化，也能保持功能稳定进行。吸段的污泥浓度正常情况下应为1.5~2.0㎏BOD5/（㎏MLSS·d）。污泥负荷可在2~6㎏BOD/（㎏MLSS·d）段水体特征所产生的微物主要是细菌，繁殖速度快，代谢时期短，去除污染出所产生的作用只有1/3。去除污染物的主要原理是吸附，依靠污泥形成的絮体和颗粒吸附。
应用吸附原理作为一种处理污水的工艺有较长的历史，可以说在未建立污水处理概念之前，人类就有应用吸附方式净化水的经验。这项工艺虽然没有高深理论支持，不需复杂设施，不需化学支助，但效果明显，费用低廉的水处理工艺，其原理是水体中的溶质和溶剂之间静电引力的不平衡所产生布朗式的运动形式，溶质中不易溶解的有机物在运动中与溶剂的接触，因引力的作用，使其贴附在固体表面完成吸附过程。去除效率可在50%~60%。降解因素在这一过程作用很小。所以这一阶段称为吸附段。经过沉淀50%污泥回流保持曝气池的污泥浓度。
污水经吸附段沉淀之后进入降解段，开始第二阶段的处理。系统之所以称为污水，尤其屠宰行业用水过程是动物的饲养屠杀过程都要伴随水的消耗，进入水体中的微生物和病菌不只是单一的，是多样的，所以只采用一种方法解决不了全部问题，因此针对不同的污染对象选择不同的处理工艺才能达到净化水的目的。此段是依赖水体中生成的好氧性微生物，如细菌、真菌、原生动物和后生动物以及无机物组成。具有降解水中有机物污染的能力，有机污染物通过细菌消化代谢被降解，有的成新的有机体，使细菌增殖。有的在氧化之后生成CO2和H2O等，也就是生物降解的过程。降解过程的污泥负荷通常为0.15-0.3㎏BOD5/(㎏MLSS·d)却除率可达90%-98%。
在处理末端加入消毒处理工艺，杀死动物致癌病菌后排放，更符合处理要求和规范。
此项工艺的特点：1、是具有两个独立的系统，各自有不同的水体环境形成不同的原理。2、污泥分别回流到产生的水体，有相同的微生物及水质条件，回流后立即发生作用，不存在培养和适应期等待过程。
综合分析SBR法、MBR法、UASB法后我们认为面对目前我区屠宰行业的处境“双曝气法”更为经济和实用，企业也能接受。按照目前“双曝气法”来看，吨水的处理投资额在0.2-0.35万元之间，SBR法的吨水的处理投资额在0.4-0.5万之间，按照现行的屠宰行业污水处理技术规范（讨论稿）的话采用深度处理的技术，吨水的处理投资额在0.6万元以上，目前我区的小规模屠宰企业还不能完全接受。
经过反复的讨论，论证和研究后，最终我区确定了金水岸屠宰场采用SBR法、东兴屠宰场采用“双曝气法”的结论，目前两家企业编制了污水处理工程方案，现已开始动工建设。
4、以循环经济为主导，推动对资源的综合利用
解决环境污染的治理问题不仅可以唤起企业领导人的环境保护行为，更要为企业谋求资源综合利用带来的经济和环境利益。如果能把完成产品过程产生的废弃物作为一种资源加以利用，环境治理所需的支出还能增加企业的收入。
自然界中动植物微生物在光合作用之后形成的有机体称为生物质，它们生长和存在过程在阳光的作用下，把太阳能转化为生物质能储存在体内成为一种能量形式，其形态有固态、液态和气态。这种能源属可再生能源，非常广泛，贮量非常大。养殖行业，屠宰行业的废弃物中，如牛、猪、羊排泄物，动物饲养场地、屠宰废水，动物肢体均蕴贮这种能量，所以说这是一种可利用的资源。这种能源的特点：①可再生性。②低污染性。③广泛分布性。屠宰和养殖企业的动物排泄物和废水就是生物能的载体，可以转化为沼气。经验数据，废水中2㎏COD可转化为0.4瓦的电量，一立方混合气体中含甲烷60%，一立方沼气发电量在1.5-2.0KWh之间。屠宰厂的油脂也可以在有管理前提下回收。金水岸屠宰场在充分考虑各方面综合因素的情况下，在设计方案中充分考虑了沼气池的建设，以综合利用各类废物及废水，从而实现综合利用价值。
目前我区的屠宰行业污水治理工作已经开始动工，相信治理后的屠宰行业将会实现环保的规范化和资源的综合利用化，企业以削减自身的污染物排放，并履行企业对社会的环境责任，会实现企业更好更健康的发展。
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