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INDUSTRIALWATER＆WASTEWATER工业用水与废水Vol．40No．4Aug.，2009生物强化法在屠宰废水处理中的应用周秀凤（康升环保（天津）有限公司，天津300190）摘要：屠宰废水是中等浓度有机废水，含氮量高，适宜用厌氧－好氧工艺处理。通过投菌对其生物系统进行强化，考察了菌株对屠宰废水生物处理的强化作用。试验结果表明，经投菌强化后的厌氧－好氧系统，对比未投菌的空白系统，出水COD的质量浓度从129mg／L降低到96．9mg／L，去除率提高2.08％；NH3－N的质量浓度从64．9mg／L降到14．4mg／L，去除率提高76.4％。生物强化可有效提高生物系统对屠宰废水的处理效果。关键词：生物强化；厌氧－好氧工艺；屠宰废水中图分类号：X792.031文献标识码：A文章编号：%1009－2455（2009）04－0040－04ApplicationofbioaugmentationtechnologyinslaughterwastewatertreatmentZHOUXiu-feng（KonzenEnvironment（Tianjin）Co.,Ltd.,Tianjin300190,China）Abstract：Asakindofmediumconcentrationorganicwastewaterwithhighnitrogencontent,slaughterwastewaterwassuitabletobetreatedbyanaerobic-aerobicprocess.Throughaddingbacterialstrainsintotheoriginalbiologicalsystem,thebioaugmentationeffectofthebacterialstrainsinslaughterwastewatertreatmentwasinvestigated.Theresultsshowedthat,comparedwithblanksystem,themassconcentrationofeffluentCODandNH3-Ninthebacterialstrainsenhancedanaerobic-aerobicsystemdecreasedfrom129to96.9mg／Land64.9to14.4mg／Lrespectively,theremovalratesofthetwoincreasedby2.08%and76.4%respectively.Itcouldbeseenthat,bioaugmentationcouldeffectivelyimprovetheefficiencyofbiologicalsysteminslaughterwastewatertreatment.Keywords：bioaugmentation;anaerobic-aerobicprocess;slaughterwastewater屠宰废水来自屠宰前冲洗牲畜废水、烫毛和清投药工艺［1］［2］、厌氧UASB－混凝沉淀法、厌氧复合洗胴体废水、清洗内脏废水、车间地面和器具冲洗床－序批式活性污泥法［3］［4］、ABR－SBR工艺、两段水、车间卫生设施、锅炉、办公楼等排放的废水。SBR［5］等，也可用膜生物反应器［6］及氧化塘［7］工艺废水中含有大量的血污、油脂和油块、毛、肉屑、或ETTS工艺（生态技术处理系统）［8］等来处理。内脏杂物、未消化的食料和粪便等污染物。由于屠生物强化法是为了提高废水的处理效率，而在宰废水中含有高浓度的有机物和氨氮，如不妥善处原有生物处理体系中投加特定的微生物菌株对其强理，会给受纳水体及周边环境带来很大影响。化，从而改善生物处理体系的降解能力。利用生物国内对屠宰废水的处理采用以生物法为主的组强化法处理屠宰废水，可在较短的HRT内达到较合工艺，一般在生物处理前进行预处理，在生物处高的去除效率，从而实现废水处理的低成本运行。理后接深度处理以保证更高的水质要求。由于废水1材料与方法中有机物含量过高，含有油类物质，若直接采用好1．1试验装置氧处理会产生大量气泡，使处理效果不理想，故前试验采用如图1所示的装置，为准确评价生物期应采用厌氧预处理。厌氧－好氧工艺作为屠宰废水处理的主要工艺，包括水解－生物接触氧化－化学收稿日期：2009-03-27；修回日期：2009-04-09·40·n周秀凤：生物强化法在屠宰废水处理中的应用强化法在屠宰废水处理中的作用，整个试验在生物原水COD的质量浓度为1500mg／L左右。经过约摇床中进行。通过使用具塞锥形瓶并在瓶口加塞使10d的驯化培养，好氧出水清澈，COD去除率稳系统保持厌氧环境；使用普通锥形瓶并在瓶口覆盖定在80％以上，开始正式试验。纱布，使系统保持好氧环境；同时，设定生物摇床1．4适宜停留时间的确定的适宜转速、温度及通风等条件，实现瓶内污泥与主要从污染物的去除效率及处理能耗两方面考废水在设定条件下的均匀混合。虑。由于厌氧处理具有能耗低、污泥产量少及运行取样分析简单等优点，而且屠宰废水中含有多种蛋白质，其原水中有一些也是很难依靠好氧生物降解，故增加厌氧取样分析（经预处理后）工艺后，有利于后续好氧处理的顺利运行，改善出水水质。试验中共选择了厌氧6h－好氧6h、厌氧8h－厌氧瓶好氧瓶好氧6h、厌氧10h－好氧6h及厌氧12h－好氧6h图1试验装置四种工艺组合作为对比。Fig.1Experimentaldevice1．5生物强化效果评价1．2试验用水及水质为评价屠宰废水处理中的生物强化效果，分别本试验用水取自天津市某食品加工企业，该企向厌氧样中投加B3菌、好氧样中投加枯草芽孢杆业以生鸡屠宰和肉类加工为主。试验用水取自初步菌，对系统进行强化。隔油后的调节池，水质如表1所示。B3菌是从餐饮业下水道污泥中分离筛选而得，经试验证明［9］表1屠宰废水水质，其对厌氧处理过程中的有机物去除Tab.1Qualityofslaughterwastewater具有明显的生物强化作用。该菌菌落外观呈乳白浊度／ρ（NH3－N）／色、中等大小、表面光滑湿润、蜡状透明、边缘整项目pH值NTU（mg·L－1）齐，经小白鼠急性口服试验确定其安全无毒。范围6.0~7.0113~17953.3~78.8由于废水经过厌氧水解后，其中的大分子有机平均值6.514666.1ρ）／-）／物（如蛋白质和脂肪）转化为简单的小分子有机物，（COD）／ρ（BOD5ρ（Cl项目（mg·L－1）（mg·L－1）（mg·L－1）含氮物质发生氨化作用，使废水中的氨氮含量大大范围1525~1565680~7404326~4584增加，故在后续好氧中，投加本实验室保存的枯草平均值15457104455芽孢杆菌，对系统进行强化。据文献［10-11］报由表1可以看出，该废水COD的质量浓度为道，枯草芽孢杆菌具有良好的去除氨氮、改善污泥1545mg／L，属于中等浓度有机废水，m（BOD5）／絮凝效果的作用。m（COD）＝0．46，属于易生化处理，NH3－N含量较原水中含有质量浓度为4500mg／L左右的高，且屠宰废水中含有大量有机氮，故氮源充足；Cl－，可能对投加菌株产生抑制作用，试验前期对由于该企业兼做一部分冻肉腌制及熟食加工，故废各种菌株在此浓度范围内的生长情况分别进行考水中含有一定量的盐类物质。察，未发现明显抑制作用。1．3活性污泥的生物强化1．6分析方法厌氧部分：取40mL厌氧污泥、10mLB3菌pH值用电极法测定；浊度用浊度仪测定；液，加入180mL浓度适宜的屠宰废水，放入250COD用重铬酸钾法测定；NH3－N用钠氏试剂法测mL定；Cl－用硝酸银滴定法测定。的具塞锥形瓶中，在30℃恒温摇床上进行厌氧培养。好氧部分：取20mL培养成熟的活性污2结果与讨论泥、10mL枯草芽孢杆菌菌液，加入180mL厌氧2．1适宜停留时间的确定出水，放入250mL摇瓶中，在30℃恒温摇床上由于在厌氧－好氧工艺中，有机物的去除率并进行好氧培养。同时以不加菌样做空白对照。不是随着停留时间的增加而不断提高，厌氧停留时污泥驯化采用逐步增加进水负荷的方法，直至间过长，将大量消耗废水中的营养物质，从而影响·41·nINDUSTRIALWATER＆WASTEWATER工业用水与废水Vol．40No．4Aug.，2009后续好氧的高效进行。而厌氧停留时间过短，大分2．2厌氧投菌前后有机物的去除效果子有机物不能彻底转化为小分子物质，也不利于后图2列出了屠宰废水厌氧处理中投加和未投加续好氧的顺利进行。所以在试验中，要注意选择适B3菌的有机物去除效果。宜的停留时间。2000）
投菌1表2列出了经厌氧6h－好氧6h、厌氧8h－好－L1500空白对照·g氧6h、厌氧10h－好氧6h及厌氧12h－好氧6h（m／1000）四种工艺组合处理后的出水数据，以确定适宜的厌DO500C氧、好氧时间组合。（ρ0表2不同停留时间组合的处理出水水质68101224Tab.2QualityofeffluentwaterafterdifferentHRT停留时间／hcombinationtreatment图2屠宰废水厌氧COD去除趋势曲线浊度／ρ（NH3－N）／ρ（COD）／Fig.2CODremovalfromslaughterwastewaterunder停留时间pH值NTU（mg·L－1）（mg·L－1）anaerobiccondition原水6.514666.11545结果表明，投菌后COD去除率明显高于未投A（6h）－O（6h）8.44483.0148菌情况。屠宰废水经8h厌氧处理后，投菌样CODA（8h）－O（6h）8.11061.8146的质量浓度从1545mg／L降到640mg／L，而未投A（10h）－O（6h）8.21764.9129菌样的COD的质量浓度为805mg／L，投菌样A（12h）－O（6h）8.23266.7148COD去除率相对于未投菌情况提高了10.7％；经注：“A”代表厌氧处理，“O”代表好氧处理24h厌氧处理后，投菌样COD的质量浓度从1从表2中数据可以看出，厌氧－好氧工艺对屠545mg／L降到229mg／L，而未投菌样的COD的宰废水中有机物的去除率很高（COD去除率均在质量浓度为514mg／L，投菌样COD去除率相对于90％以上），其中厌氧10h－好氧6h的最终出水未投菌情况提高了18.4％。这说明B3菌对屠宰废COD的质量浓度为129mg／L，接近污水排放的二水厌氧过程有机物的去除具有强化作用。级标准。COD去除率普遍较高的原因有以下两点：同时从图2也可以看出，随着停留时间的延①屠宰废水的可生化性好，m（BOD5）／m（COD）＝长，COD总体呈不断下降趋势。厌氧处理6h，其0．46，适宜用生物法处理，且在生物处理前已经进COD的去除率为59％左右，此阶段COD的去除率行隔油及去除悬浮物的预处理；②试验所用污泥高，主要是由于厌氧污泥的吸附作用及微生物的活为培养成熟的活性污泥，而且，试验属于小试规性作用；6h后COD去除率趋于平缓，有机物质的模，各种反应条件较稳定，控制较好。去除主要靠微生物的分解代谢作用。各停留时间的组合试验的最终出水NH3－N的2．3生物强化效果质量浓度在60～80mg／L，远高于污水综合排放标由于投菌前经厌氧10h－好氧6h工艺处理后准（GB8978－1996）的一级标准，主要原因在于屠的出水，其COD和NH3－N均不能达到国家相关标宰废水中含有的大量有机氮，在厌氧条件下，发生准，故经试验确定，在厌氧中投加B3菌，好氧中氨化作用，转化为NH3－N而积累。由于NH3－N的投加芽孢杆菌，对生物系统进行强化，对比数据见去除主要依靠硝化作用，即好氧条件下的充分曝气表3。而去除，所以在后续好氧处理中，因采用较短的停由表3可看出，好氧样投加芽孢杆菌后，出水留时间而使大量NH3－N来不及完全去除，所以残的浊度和COD浓度均有降低，NH3－N浓度大幅下余NH3－N浓度较大。降，因此证明了芽孢杆菌具有良好的除氨氮作用，由于厌氧10h－好氧6h的出水COD最低，且同时，也有利于出水浊度和有机物浓度的降低；厌对比其它停留时间组合，其主要污染物浓度也处于氧样投加B3菌后，出水的各项指标进一步改善，较低水平，所以确定采用厌氧10h－好氧6h工艺说明B3菌对厌氧过程的生物强化作用有助于后续处理屠宰废水。好氧处理的顺利进行，从而最终提升出水的水质。·42·n周秀凤：生物强化法在屠宰废水处理中的应用表3生物强化效果比较参考文献：Tab.3Comparisonofbioaugmentationeffects［1］古利坚，林世光，罗国维．水解-生物接触氧化-化学投药工艺浊度／ρ（NH3－N）／ρ（COD）／处理肉类加工废水［J］．环境工程，2005，23（5）：82－83．水质pH值NTU（mg·L－1）（mg·L－1）［2］郭永福，储金宇．厌氧UASB－混凝沉淀法处理高浓度屠宰废水原水6.514666.11545［J］．环境工程，2006，24（4）：12－14．A（10h）－O（6h）8.21764.9129［3］张玉华，高新红，任莹．厌氧复合床－序批式活性污泥法处理A（10h）－O芽孢（6h）8.11228.5117屠宰废水［J］．工业用水与废水，2005，36（3）：79－80．AB3（10h）－O芽孢（6h）7.9514.496.9［4］张彤，庞金钊，孙铁军，等．ABR－SBR工艺在屠宰废水处理污水综合排放标准6.0~9.0≤15≤100中的试验研究［J］．水科学与工程技术，2006，（5）：22－24．注：下标代表系统中投加菌株或未投菌［5］王建军．两段SBR法在屠宰废水处理中的应用［J］．辽宁城乡环境科技，2004，24（1）：22－23．经投菌强化的厌氧－好氧系统，对比未投菌的［6］刘旭东，王恩德．应用膜生物反应器处理屠宰废水的中试研究空白系统，出水COD的质量浓度从129mg／L降低［J］．环境保护科学，2004，30（2）：16－18．到96．9mg／L，去除率提高2.08％；NH3－N的质量［7］许德芝，龙健．氧化塘处理屠宰废水的试验研究［J］．中国环保浓度从64．9mg／L降到14．4mg／L，去除率提高产业，2003，（9）：31－33．［8］张丽，窦贻俭，安立超．ETTS工艺处理食品废水［J］．污染防76.4％，出水中主要污染物浓度达到污水综合排放治技术，2004，17（1）：119－120．标准（GB8978－1996）中的一级标准。这说明投菌［9］周秀凤，庞金钊，杨宗政，等．生物强化厌氧／好氧组合工艺法应用于屠宰废水的生物处理过程，效果较明显，处理模拟冰激凌废水［J］．中国给水排水，2007，23（21）：59－主要污染物指标能够在较短时间内达到相关标准。61．3结论［10］胡咏梅，葛向阳，梁运祥．枯草芽孢杆菌FY99－01菌株的净水作用［J］．华中农业大学学报，2006，25（4）：404－407．通过向厌氧污泥中投加B3菌、好氧污泥中投［11］夏四清，丁西明，常玉广．枯草芽孢杆菌产高效微生物絮凝加枯草芽孢杆菌，对生物系统进行强化，可有效剂的研究［J］．中国给水排水，2009，25（1）：14－17．提高处理效果。B3菌能够强化厌氧处理中的有机物去除，并提高后续好氧处理中的污染物去除效作者简介：周秀凤（1980－），女，河北抚宁人，硕士研究生，助率；枯草芽孢杆菌对于好氧过程的氨氮去除具有理工程师，主要研究方向为低成本污水处理技术，（电子信箱）明显作用，并利于各项污染物的综合去除。zhouxiufeng11＠sina．com。≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤（上接第33页）加呈先增后减的变化规律，pH值为5时再生率达［3］安世杰，孙宜敏．甘蔗渣对染料废水的吸附试验研究［J］．工业用水与废水，2007，28（6）：81－83．到最大。综合考虑影响再生率的因素及影响规律，［4］刘传富，孙润仓，张爱萍，等．农林废弃物处理工业废水的研可确定适宜的再生条件为：次氯酸钠的有效氯质量究进展［J］．现代化工，2006，26（S0）：84－87．浓度为3．14g／L、pH值为5、常温、再生时间20［5］ShaobinWang,HuitingLi,SujuanXie,etal．Physicalandchemicalmin，在该条件下色度再生率达100％、COD再生regenerationofzeoliticadsorbentsfordyeremovalinwastewater率可达83.8％。treatment［J］．Chemosphere，2006，65（1）：82－87．（3）以D301大孔树脂为吸附剂、次氯酸钠溶［6］陈孟林，林香凤，黄智，等．吸附剂的氧化法再生及其在废水处理中的应用［J］．广西师范大学学报（自然科学版），2006，液为再生氧化剂的吸附－氧化再生法处理印染废水24（2）：68－71.有很好的可行性，其处理时间短、操作灵活，是一［7］BCPan，YXiong，AMLi，etal．Adsorptionofaromaticacidson种有良好应用前景的方法。anaminatedhypercrosslinkedmacroporouspolymer［J］．Reactive＆FunctionalPolymers，2002，53（12）：63－72．参考文献：［1］陆朝阳，沈莉莉，张全兴．吸附法处理染料废水的工艺及其机理研究进展［J］．工业水处理，2004，24（3）：12－16．作者简介：陈孟林（1965－），男，广西永福人，教授，博士，主［2］王晓兰．有机粘土对染料废水吸附脱色研究［J］．工业用水与废要从事水处理技术、传质与分离工程方面的研究，（电子信箱）水，2002，33（5）：21－23．mlchen88＠tom．cn。·43·