屠宰废水:生物段之前的预处理

屠宰场是一家原料湿着、温热、满是血地到来的食品工厂。生物段能处理溶解的东西;脂肪、毛发、胃内容物和血必须先取出来,而它们每一个都有一个便宜的离开工艺的位置,也有一个昂贵的位置。

带锥形污泥斗、刮渣驱动与溶气罐管路的溶气气浮设备
Process & biology

屠宰废水为什么不同

屠宰废水是一股小流量、大负荷的水。一条屠宰线每单位产品用的水远少于多数湿法行业,但它排放的东西是浓缩的:血、脂肪和组织碎屑,来自一个本质上就是在湿房间里拆解动物原料的过程。结果是一股有机浓度是生活污水许多倍、体积却只有一小部分的水,而且它的性质随班次而不是随时间变化。

同一段描述里也有好消息。有机负荷的大部分是可溶、易生物降解的,而这正是生物工艺最擅长的。难处在于其他一切:会上浮并凝固的脂肪、会缠绕并沉降的固体、场地上最浓缩的物料——血,以及无论设计时有没有考虑、生物系统都会被要求氧化的氮。

负荷来自哪里,一站一站看

  • 待宰圈与牲畜冲洗——连续冲洗水中带着粪、草和土:每升有机负荷低,固体含量高。
  • 刺杀放血——血,场地上浓缩程度远超其他的那股水,也是最明确应当不进下水道的那一股。
  • 烫毛、脱毛与燎毛——温水中的毛、皮屑和细固体,以一股携带任何下游设备都通不过的物料的水到来。
  • 开膛——胃内容物与肠内容物连同周围的冲洗水,是大部分悬浮固体和很大一部分氮的来源。
  • 劈半与修整——脂肪、骨屑和组织碎屑,在用于保持台面和地面清洁的水中。
  • 副产品与内脏处理,以及任何炼油冷凝水,它们带来油脂和又一份浓缩的有机负荷。
  • 班末清洗——一天的工作被一股强劲的温水、洗涤剂和固体从地面冲走。

清单里的每一股水都在班次中一个确定的时段内产生。按日平均定规模的装置,是按一条没人画出来的曲线定规模的装置。

屠宰废水的水质特征:决定流程的五项

有六项测定决定预处理流程,而它们全都在所涉场地上取样,而不是从一张通用数字上读。

  • 血,以及它携带的溶解性有机负荷。易生物降解,而最好的处理方式就是根本不让它进入水中。
  • 脂肪、油和脂。在常温下是固态或半固态,在管道、格栅和泵里都是麻烦,在任何它会冷却凝固的表面上也是。
  • 悬浮固体——毛、胃内容物、骨屑和组织碎屑,各自表现不同,也各自要求不同的一段。
  • 氮,来自血和肠内容物的有机氮与氨氮,它变成曝气池实际承担的生物负荷。
  • 盐度与清洗化学品——来自清洗的洗涤剂、消毒剂和碱,它们改变 pH、碱度和微生物。
  • 间歇排放规律,按时间记录,因为这份负荷随班次到来,温度也随之而来。

屠宰废水中的血液回收:最便宜的一项负荷去除

血的有机质很浓,而且它由一个装置本来就在控制的工序、在一个点、一个时刻产生。在放血工位收集进专用容器,它就是一种体积小、还有市场的副产品。任它流进下水道,同样的物质就被稀释进一整天的流量里,变成处理装置要花钱去氧化的负荷,占用曝气能力,还产生随后必须脱水和处置的污泥。

回收不必做到完全才值得做。一个排水做得对、冲洗水不进入血液沟的放血工位,对处理装置进口的改变比多数设备采购都大。这个收益有多大,一周就能确定:单独计量并取血水的水样,再取混合进水的水样,比较两个负荷数字。

屠宰废水预处理:拦截毛发与胃内容物

毛会缠绕,胃内容物会沉降,而两者都属于泵、换热器、曝气器或膜通不过的那类物料。格栅在做的是任何生物工艺在那个粒径下都做不了的事:没有任何曝气强度能在以小时计的停留时间内把一束毛分解掉。

格栅的规模是按保护它后面的东西来定的,而不是按达到某个去除率来定的。进口的格栅去除最大块的物料——骨块、未消化的饲料、随牲畜一起进来的包装物。它下游的细格栅则按下一台设备能容忍的过流间隙来选。格栅去除的是湿的、有臭味的废物,有它自己的处理路线,而它确实存在这件事必须出现在设计里。

在待宰圈与场地排水和工艺共用一条管的地方,除砂属于同一场讨论,因为砂和土不会从一股含脂肪的水中沉降出来,它们也不会分解。污水处理中的除砂一文覆盖了那一段的位置和它去除什么。

屠宰废水的溶气气浮

脂肪是预处理负荷中最难沉降的。一部分上浮,一部分分散,而乳化的那部分两个方向都不沉降:它穿过沉淀池,以一层覆盖一切的东西到达生物系统。屠宰废水的溶气气浮就是为这类负荷设计的段,它把溶解空气释放成细小气泡,气泡附着到颗粒上,把它们托到表面,留给刮渣机。

在这类水上,这套设备通常配化学药剂运行:一种混凝剂破坏乳化,一种聚合物搭起可刮除的浮渣。正是这个组合在水到达生物系统之前去掉脂肪、悬浮固体和很大一部分有机负荷。投加量不是一个常数,因为它是靠台架试验在实际水上定出来的,同系列文章中描述的烧杯试验正是因此在流程中占有一席之地。

气浮段之后有两项任务常被忘掉。它刮出来的浮渣本身就是一种污泥,有它的体积和需要设计的处理路线;而造出浮渣的药剂也增加了脱水段必须处理的东西。两者都属于物料平衡,而不属于附录。

屠宰废水中的氨氮:预处理抬不动的那份负荷

血和肠内容物把氮带进水里,等它到达生物段时,其中大部分已经是蛋白质分解产生的氨氮。上面清单里没有任何一段能去除它:格栅去除固体,气浮去除脂肪和固体,而溶解的氨氮两者都能通过。因此氮必须被设计进去,而它比脂肪决定装置的更多。

硝化需要一个长到足以留住硝化细菌的污泥龄、一份与氨氮负荷匹配的供氧,以及碱度——因为氧化氨氮会消耗碱度,而本来就缺碱度的水会在硝化过程中 pH 下降。寒冷天气是这三者的设计工况,因为微生物慢下来而负荷没有。当限值覆盖的是总氮而不只是氨氮时,缺氧段和回流必须从一开始就出现在布置里。

判定生物系统将被要求承担什么的方法,是在预处理出口用整整一周(包括最忙的一天)测量氨氮与总氮,并按其中最差的一天、而不是按均值来给曝气和污泥龄定规模。

该交给生物段什么

  • 不含会缠绕、堵塞或磨损设备的物料——毛、胃内容物、骨屑、包装物。
  • 脂肪含量低,使微生物不必与池面和管壁上的一层油脂相争。
  • 有缓冲,pH 和碱度在微生物能工作的范围内。
  • 负荷平稳,而在一个由班次驱动的场地上,调节池就是为此而设的。
  • 已知,流量和负荷在两套装置交接的那个点记录下来,使生物系统可以被诊断而不是靠猜。

食品与饮料加工选型页给出了更广的情形,而屠宰场是其中最浓缩的例子。

常见错误

  • 因为下水道方便就把血排进去。它是场地上最浓缩的负荷,也是最便宜就能挡住不进的那一份。
  • 靠沉淀池处理脂肪。其中大部分会上浮,而乳化那部分两个方向都不沉降。
  • 在屠宰车间按班次生产的同时,按日均负荷给生物段定规模。
  • 按暖季水样设计生物系统,然后在第一次寒潮时遇上氨氮超标。
  • 因为流量小就把屠宰场当作小型市政装置。流量是小,负荷不是。

预处理流程定下来之前的自查

  • 血是单独收集的吗,收集是按屠宰速率而不是日平均定规模的吗?
  • 预处理流程是按班次规律定规模的,还是只按平均日?
  • 有去除脂肪的一段吗,它的药剂投加量是在实际水上定出来的,而不是按供应商给的区间?
  • 屠宰废水中的氨氮在预处理出口、在最忙的那一天测过吗?
  • 浮渣和格栅栅渣的量是否进入污泥平衡,各自有路线和成本吗?

从一条预处理流程到一座装置

对这股水的预处理,正是装置大部分运行成本被决定的地方,因为它站在生物系统与生物系统处理不了的物料之间。溶气气浮页列出了设备及其系列规格,食品与饮料加工选型页覆盖屠宰场作为最尖锐版本的那个普遍情形。它需要的投加量来自混凝一文中的烧杯试验;适合你的畜种结构与屠宰速率的格栅间隙、浮渣量和气浮任务,按你的工艺与工厂确认,而不是从一张通用数字上取。

请告诉我们现场要处理什么。