生猪屠宰废水因高浓度有机物、悬浮物(SS)、油脂及病原微生物等特点,成为工业废水治理的难点。本文结合工程实践与技术演进,系统分析“预处理-生化协同-深度净化”全流程处理技术,并探讨资源化与低碳化发展方向。
一、废水特性与核心处理难点
生猪屠宰废水主要来源于宰前冲洗、屠宰线、内脏处理及设备清洗等环节,其核心特征包括:
高有机物负荷:COD浓度通常达2000–4500 mg/L,BOD₅/COD比值>0.5,可生化性良好但含难降解蛋白质与脂肪;
高悬浮物与油脂:含大量毛发、碎肉、血块及动物油脂(浓度≤450 mg/L),易堵塞管道并抑制微生物活性;
氮磷富集:氨氮(80–110 mg/L)和磷酸盐主要源于血液及粪便分解,易引发水体富营养化;
病原微生物风险:含沙门氏菌、大肠杆菌等致病菌,需强化消毒环节。
二、主体处理技术路线
(一)预处理:物理拦截与均质调蓄
多级格栅过滤
粗格栅(间隙≥20 mm)拦截毛发、内脏碎片,细格栅(间隙≤5 mm)去除细小悬浮物,防止泵体堵塞;
配套水力筛或捞毛机针对家禽屠宰中的羽毛类杂物。
隔油沉砂协同
隔油池分离浮油(回收率>85%),沉砂池去除泥砂(减少设备磨损);
调节池均质6–8小时,平衡水质水量波动,提升后续系统稳定性。
(二)生化处理:厌氧-好氧协同降污
高效厌氧单元
UASB反应器(上流式厌氧污泥床):COD容积负荷达6.8 kg/(m³·d),COD去除率>90%,同步产生沼气(能源回收率≥30%);
水解酸化池将大分子有机物分解为小分子酸,提升可生化性(B/C比提高至0.4以上)。
好氧强化脱氮
MBR膜生物反应器:污泥浓度(MLSS)达8000–12000 mg/L,同步降解COD、氨氮(去除率>95%)并截留SS;
SBR/CASS工艺:通过缺氧-好氧交替运行实现反硝化脱氮,氨氮去除率≥85%。
(三)深度处理:靶向去除残余污染物
化学强化除磷
投加聚合氯化铝(PAC)及聚丙烯酰胺(PAM),总磷去除率>85%;
高级氧化与消毒
二氧化氯(ClO₂)消毒(接触时间≥30 min),灭活率>99.4%;
臭氧催化氧化降解难溶性有机物,降低色度至20倍以下。
三、工艺创新与资源化路径
(一)低碳化运行技术
沼气能源回用:UASB产沼气用于厂区发电或锅炉供热,降低外购能耗30%;
智能控制系统:基于水质在线监测动态调节曝气量与药剂投加,减少碳源消耗。
(二)污泥与废水回用
污泥资源化
厌氧污泥经脱水(含水率≤80%)后制成有机肥,重金属含量符合《农用污泥污染物控制标准》;
中水回用系统
深度处理出水经“活性炭吸附+微滤”组合工艺,达到《城市污水再生利用杂用水质》(GB/T 18920-2002),用于设备冲洗或冷却水。
四、典型工程案例与技术经济性
案例1:规模化屠宰厂(3000头/日)
工艺路线:UASB + CASS + 曝气生物滤池(BAF);
处理效果:COD从2000 mg/L降至41 mg/L,氨氮从100 mg/L降至6.23 mg/L;
运行成本:1.16元/吨水,年回收沼气价值超50万元。
案例2:中小型屠宰场(1000头/日)
工艺路线:水解酸化 + 涡凹气浮 + SBR;
投资与成本:总投资63.4万元,吨水处理成本0.42元,适用于用地紧张场景。
五、技术挑战与发展方向
抗冲击负荷能力提升:开发耐低温菌种(如低温硝化菌剂)及缓冲型填料,应对水质波动;
广谱消毒技术:紫外/过氧乙酸协同消毒替代氯系药剂,减少消毒副产物;
模块化设备应用:推广一体化处理设备(如MBR集成装置),缩短建设周期40%。
结语
生猪屠宰废水处理已从“达标排放”转向“资源循环+低碳运行”的综合治理模式。未来需进一步优化厌氧菌群效率、开发低能耗深度处理技术,并通过政策引导推动屠宰行业废水近零排放与能源自给,实现环境效益与经济效益的双赢。