（环境工程专业论文）肉类加工工业水污染物排放标准的研究.pdf

青岛理工大学工学硕士学位论文 摘要 随着人们生活水平的提高，对肉类的需求量逐年增加，肉类加工企业大量涌 现。肉类加工行业用水量很大，其排放废水中有机物和悬浮物含量较高，若不经 处理直接排放将会对环境产生严重污染，必须对肉类加工工业水污染物的排放加 以控制。 目前，肉类2 n t 企业水污染物的排放大部分执行中华人民共和国国家标准 肉类加工工业水污染物排放标准( g b l 3 4 5 7 1 9 9 2 ) 。由于不同地区的自然环境、 地理条件、城市规划布局、生产水平和生活水平等诸因素各不相同，导致了各地 区肉类加工水污染状况的不同，而且该标准编制年代较早，已不适应我省肉类加 工废水的特点，因此，制定山东省的肉类加工工业水污染物排放标准是十分必要 的。本文在广泛收集肉类加工行业相关资料的基础上，根据山东省肉类加工企业 的特点和人民的生活水平、自然环境、地理条件等因素，研究制定符合山东省特 点的肉类加工行业的废水排放标准，并通过实验室试验验证其可行性。 与g b l 3 4 5 7 1 9 9 2 相比，该研究内容具有以下几个特点：污染物排放限值不分 级，与环境质量功能区脱离对应关系；以现有的以及可预见的肉类加工废水处理 工艺、处理技术、处理成本为基础，分时段、逐步加严的确定相应的污染物排放 限值，并新增色度、磷酸盐两项污染物指标；标准值形式为水污染物最高允许排 放浓度和吨产品污染物排放量。 研究结果表明，制定经济合理、技术可行、社会效益和经济效益兼顾的肉类 加工工业水污染物排放标准，将会大大减少肉类加工企业污染物的排放量，改善 受纳水体水质，防治环境污染，维护生态平衡；有利于企业采用先进的生产工艺 和设备，节约社会资源，调整产业结构，优化企业规模，避免盲目的投资和浪费， 以适应其可持续发展的要求；实现政府的环境管理由行政手段向法律、经济、科 技相结合的转变，与国际惯例接轨。 关键词肉类加工工业；肉类加工废水；水污染物；地方标准 童墅堡三奎茎三堂堡圭童堡堡圣 a b s t r a c t w i t ht h ei m p r o v e m e n to ft h ep e o p l e sl i v i n gl e v e l ，t h ed e m a n do ft h em e a th a s b e e ni n c r e a s i n gy e a rb yy e a r t h em e a tp a c k i n gc o n s u n l e sal o to f 龀s hw a t e ra n d d i s c h a r g eag r e a td e a lo fw a s t e w a t e r t h ec o n t e n to fo r g a n i cc o m p o u n da n ds so ft h e w a s t e w a t e ri s v e r yh i g h i tc o u l dp o l l u t et h ee n v i r o n m e n tb a d l yi ft h e yh a v e b e e n d i s c h a r g e dd i r e c t l yw i t h o u tt r e a t m e n t t h ed i s c h a r g eo fw a t e rp o l l u t a n t sf o rm e a t p a c k i n gi n d u s t r ym u s tb ec o n t r 0 1 a tp r e s e n t ，m o s to f m e a t p a c k i n gc o m p a n i e sc a r r yo u td i s c h a r g es t a n d a r do f w a t e r p o l l u t a n t sf o rm e a tp a c k i n gi n d u s t r y ( g b l 3 4 5 7 1 9 9 2 ) t h ep o l l u t i o nl e v e li sd i f f e r e n t b e c a u s eo fd i f f e r e n te n v i r o n m e n t a lc a p a c i t y , g e o g r a p h i ce n v i r o n m e n t ，a l l o c a t i o np l a n ， p r o d u c t i o n l e v e la n dl i v i n gs t a n d a r di nd i f f e r e n ta r e a t h es t a n d a r d i so l da n dn o ta d a p t t ot h es i t u a t i o no fs h a n d o n gp r o v i n c e s oi ti s n e c e s s a r yt o e s t a b l i s ht h en e w s t a n d a r d t h e p a p e r c o l l e c t sm u c hm e a t p r o d u c i n g i n f o r m a t i o na n dr e l a t e d d a t a a c c o r d i n gt o t h ec h a r a c t e r i s t i co fm e a tp a c k i n g ，t h e l i v i n gl e v e l o fp e o p l e ， e n v i r o n m e n ta n dg e o g r a p h i c a lc o n d i t i o n so fs h a n d o n gp r o v i n c e ，t h es e w a g ed i s c h a n g e s t a n d a r do fm e a tp a c k i n gw a sw r i t t e nt h a tt h ef e a s i b i l i t yw a sp r o v e db yl a b o r a t o r y e x p e r i m e n t c o m p a r e dw i t hg b l 3 4 5 7 1 9 9 2 t h er e s e a r c hh a st h ef o l l o w i n gc h a r a c t e r i s t i c s ：t h e l i m i t a t i o no fp o l l u t a n td i s c h a r g e dh a sn oc l a s s i f i c a t i o n ；o nt h e b a s i so fe x i s t i n ga n d a d v a n c e dw a s t e w a t e rt r e a t m e n tm e t h o da n dt r e a t m e n tc o s t ，t h es t a n d a r dd i v i d ei n t ot h r e e d i f f e r e n t p e r i o d w i t hd i f f e r e n t d i s c h a r g e l i m i t a t i o nt h a ti sm o l es t r i c tt h a n b e f o r e c h r o m a t i c i t yc o l o ra n dp h o s p h a t ea r ea d d e di ni t t h es t a n d a r dv a l u ei se x p r e s s e d b y m a x i m u ma l l o w a b l ec o n c e n t r a t i o n ( m a c ) a n dp o l l u t a n td i s c h a r g ep e rt o n p r o d u c t i o n t h er e s e a r c hs h o w st h a tt h es t a n d a r di sr e a s o n a b l ea n df e a s i b l e e c o n o m i cb e n e f i t a n ds o c i a lb e n e f i ta r ea c h i e v e dt o g e t h e rt h r o u g hc a r r y i n go u ti t t h es t a n d a r di sp u ti n t o p r a c t i c a le f f e c t ，r e d u c e i n gg r e a t l yq u a n t i t yo fp o l l u t a n td i s c h a r g e d ，i m p r o v e i n gw a t e r q u a l i t y , p r e v e n t i n ga n dc u r e i n ge n v i r o n m e n tp o l l u t i o n ，k e e p i n ge c o l o g i c a lb a l a n c e t h e s t a n d a r di si nf a v o ro ft h ed e v e l o p m e n to fm e a tp a c k i n gp l a n ta n de n e r g yc o n s e r v a t i o n ， a v o i d i n gw a s t e a n dt h es t a n d a r da l s oc a nc h a n g et h ew a yo fg o v e m m e n tw o r kf r o m a d m i n i s t r a t i v em e a n st ol a w , e c o n o m y , s c i e n c ea n dt e c h n o l o g ym e a n s i i 童里矍三奎耋三堂堡圭耋堡篁圣 k e yw o r dm e a tp a c k i n gm d u s t r y ；m e a t - p a c k i n gw a s t e w a t e r ；w a t e rp o l l u t a n t s ；l o c a l s t a n d a r d i i i 青岛理工大学学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发 表或撰写过的研究成果，也不包含为获得青岛理工大学或其它教育机构的学位或证书而 使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的 说明并表示了谢意。 研究生签名：刍邀日期：立型：! ， 青岛理工大学学位论文使用授权声明 青岛理工大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论 文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档 的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅 可以公布( 包括刊登) 论文的全部或部分内容。论文的公布( 包括刊登) 授权青岛理工 大学研究生处办理。 研究生虢熟聊躲逊日期：一 青岛理工大学工学硕士学位论文 第1 章绪论 肉类加工是指猪、牛、羊等畜类和鸡、鸭等禽类的屠宰、加工。随着人们生 活水平的提高，我国肉类制品的需求不断增加，肉类加工工业发展迅速。2 0 0 3 年 中国的肉类产量占世界的2 7 ，居第一位；肉类食品加工规模以上企业( 指国家统 计销售额5 0 0 万元以上企业) 1 8 8 9 个，资产总额达到8 1 3 8 8 亿元。 同时肉类加工工业又是食品工业的排污大户，据不完全统计，我国每年肉类 加工废水排放量达2 0 亿立方米，占全国废水总排放量的6 左右“。目前，由于资 金、技术和管理等因素的限制，只有部分肉类加工企业配备了污水处理设施，而 其它肉类加工企业的废水未经处理并且任意排放，对我国水体构成严重威胁。肉 类加工工业废水的防治和管理已经迫在眉睫。 1 1 课题的研究背景 1 1 1 水污染问题是国际重大环境问题 水是人类生存和发展必不可少的资源。随着经济和社会的发展，水环境面临 严峻的挑战，水污染已成为世界重大环境问题。世界各国对水污染防治都十分重 视，许多国家都要求对工业废水进行处理后排放，政府对不达标排放的企业有严 厉的处罚规定。美国甚至专门制定了“五年清水计划”，投资几十亿美元改善水环 境；日本经济企业厅编制的“2 0 0 0 年的日本”计划中，许多课题是用于环境保护 特别是污水处理方面的；欧共体第四个科技框架计划中，环境技术与能源、生命 科学技术并列，其项目经费高达5 8 亿美元。我国“十一五”规划也明确提出，要 建设环境友好型社会，加大环境保护的力度；各个省市也投入大量资金，积极进 行预防和治理，但是从全球来看总体水环境污染的趋势尚未遏制。 目前，我国的水环境污染问题相当突出。据全国环境状况公告显示，2 0 0 4 年 我国长江、黄河、珠江、松花江、淮河、海河、辽河七大重点流域，地表水有机 污染严重，主要污染指标为氨氮、生化需氧量和石油类；主要湖泊营养化现象突 出，太湖、滇池、巢湖的总氮、总磷污染严重。近海赤潮不断，仅2 0 0 4 年就发生 9 6 次，赤潮累计发生面积2 6 6 3 0 平方公里，其中大面积赤潮集中在东海，有毒赤 潮生物引发的赤潮2 0 余次，面积约7 0 0 0 平方公里。2 0 0 4 年我国工业废水排放量 青岛理工大学工学硕士学位论文 为2 2 1 1 亿吨，占废水排放总量的4 5 8 ；城市生活污水排放量为2 6 1 3 亿吨，占 废水排放总量的5 4 2 。废水中化学需氧量排放总量为1 3 3 9 2 万吨，其中工业废 水中化学需氧量排放量5 0 9 7 万吨，占化学需氧量排放总量的3 8 1 ；城镇生活污 水中化学需氧量排放量8 2 9 5 万吨，占化学需氧量排放总量的6 1 9 。废水中氨氮 排放量1 3 3 0 万吨，其中工业氨氮排放量4 2 2 万吨，占氨氮排放量的3 1 7 ；生 活氨氮排放量9 0 8 万吨，占氨氮排放量的6 8 3 。我国的水环境容量面临着巨大 的挑战。 1 1 2 肉类加工工业污染物排放量大，污染严重 肉类加工工业是食品工业的重要组成部分，是我省经济结构的重要组成部分。 随着我省经济的快速发展、人民生活水平的不断提高和肉类制品需求量的日益增 加，肉类加工工业的废水排放量也日益增加，肉类加工工业废水己成为我省水污 染的主要有机污染源之一。而且我省处于南水北调的东线，能否实现沿线废水的 “零排放”、保证调水水质安全是南水北调东线工程成败的关键，这就对水污染防 治提出了更高的要求。 肉类加工工业废水中含有大量的有机物质，如此大量的废水若不经处理直接 进入水域后，则人为的加速了水体富营养化的进程，迅速消耗水中的溶解氧。其 结果一方面会因缺氧而引起鱼类和其它水生动物的死亡；另一方面也会促使水底 的有机物质在厌氧条件下分解，产生臭味、恶化水质、滋生害虫、污染环境。同 时肉类加工工业废水中还夹带动物排泄物，含有虫卵和致病菌，将导致疾病的传 播，直接危害人畜健康。 因此，制定一项完善、合理、符合地方环境质量状况的统一排放标准，控制 肉类加工工业水污染物的排放是一个必须认真对待的问题，需要迫切解决。 1 1 3 结构性污染突出 由于我国长期受计划经济体制的惯性影响，各地产业结构非常相似，产业结 构不尽合理，而且其旧的结构矛盾尚未解决，新一轮的更高层次、更大规模的重 复建设又开始出现。结构趋同必然加剧城乡分割，导致小规模、低水平的过度竞 争。其结果是资源配置失调、流失加重，对资源和环境的压力也随之加大。我省 结构性污染严重，高投入、高消耗的传统粗放型发展模式仍然存在。制定肉类加 2 青岛理工大学工学硕士学位论文 工工业水污染物排放标准有利于规范该行业的投资，促使企业向科技含量高、附 加值高的产业转变，优化产业结构，从而减轻结构性污染，改善环境质量。 1 1 4 人民群众的需要 环境保护是我国的一项基本国策。公众环境意识状况如何将最终影响环境质 量。公众的环境意识及对环保事业的希望和要求，为环保标准的制定提供科学依 据。随着经济的发展和人民生活水平的提高，公众对自然环境和社会越来越关心。 了解了人民群众对环保事业的需求，为制定合理的标准提供了参考。 1 1 5 环境管理的需要 环境管理是采用一定的手段去约束人类的开发活动，使开发活动对环境产生 的影响既不超出环境承载力的限度，又能满足人类日益增长的物质、文化、生活 需要，并使经济发展与生态环境维持在可持续发展的水平。这就表明环境管理的 目的是优化资源开发和利用，减少费用和不利影响，协调经济、社会、环境三者 之间的关系，使它们呈现有序的发展状态。 近年来，肉类加工工业水污染物排放问题越来越被重视，制定一项科学、合 理、实用的、符合山东省地方特色的肉类加工工业水污染物排放标准，是环境管 理要尽快解决的问题之一。环境标准是强化环境监督管理的核心，有了标准，才 能使肉类加工工业水污染物的防治步入正轨。 在我国目前的情况下，各地首先根据本地区的肉类加工工业水污染状况及特 点来制定好地方肉类加工工业水污染物排放标准是当务之急，这一方面可使本地 区的肉类加工工业水污染切实有效地得以控制；另一方面也有利于国家肉类加工 工业水污染物排放标准的进一步完善。肉类j n t 的种类很多，在不同地区，由于 其自然环境、地理条件、城市规划布局、生产水平和生活水平等诸因素不同，均 可导致肉类加工水污染状况的不同。因此，制定肉类加工工业水污染物排放标准 必需根据本地区的肉类加工工业水污染物排放水平、特点、环境影响区域及受害 对象等因素，科学合理地选择控制指标和确定标准值，不能盲目地生搬硬套国外 或其它地区的肉类加工工业水污染物排放标准。 因此在我国，从各省、自治区和直辖市首先着手制定肉类加工工业水污染物 3 青岛理工大学工学硕士学位论文 排放标准是十分必要的。 1 2 我国水污染物排放标准体系存在的问题 1 2 1 排放标准按功能区类别对应分级不合理 现行的肉类加工行业水污染物排放标准根据污染源排污水体的功能高低，规 定宽严不同的排放限值。这种与功能区挂钩的排放标准分级控制，容易强化管理 上的主观性，如为了发展经济、争上项目，随意调整功能区类别，放宽排放标准 执行级别：或为了多收排污费，反而提高排放标准执行级别。事实上，一个地方 的环境质量受到诸如污染源数量、种类、分布、人口密度、经济水平、环境背景 及环境容量等众多因素的制约，必须采取综合措施才能达到环境质量标准。 1 2 2 行业标准过少，综合排放标准不能反映行业污染物特点 目前，我国现有的水污染物排放标准中仅有2 0 个行业类标准。按规定，没有 行业标准的执行综合排放标准，而制定综合排放标准没有考虑各行业生产工艺、 处理技术的不同和污染物的特点，执行中经常出现标准值偏严或偏松的情况。 1 2 3 标准缺乏经济可行的配套技术，某些标准值过于严格 污染物排放标准应根据技术、经济条件的可能性，对污染源排入环境中的有 害因素最高允许排放量及排放浓度做出限制性规定。在给出标准值的同时，应给 出相应配套的达标技术，使标准的执行有较好的技术基础。然而，我国现行的多 数水污染物排放标准是按环境功能区的类别划分相应级别，并没有明确给出相应 级别的达标技术，标准的可操作性较差。 1 2 4 排放标准以浓度控制为主，难以适应总量控制要求 我国水污染物排放标准以浓度控制形式为主，相应的管理制度如排污收费、 监督监测也是按浓度标准执行的，已不适应目前总量控制管理的需要。 1 2 5 地方排放标准的制定滞后 地方环境标准是国家环境标准的重要组成部分，到目前为止地方标准仅有数 十项，难以满足环境管理的需要。我国地域辽阔，各地的自然条件和经济状况差 异较大，环境容量资源各不相同，国家标准是按全国的一般水平提出的，不可能 4 青岛理工大学工学硕士学位论文 包括具有地方特点的污染物，因此执行地方标准是满足功能区环境质量的重要手 段之一。 1 3 肉类加工行业废水概况 肉类加工废水，主要是指宰前饲养、屠宰、肉制品综合利用等排出的污水。 肉类加工废水中含有大量的血污、毛皮、碎肉、碎骨、内脏杂物、未消化的食物、 粪便和多种病原微生物，富含蛋白质、油脂及盐类，污水带有令人不适的血红色， 并有明显的腥臭味，悬浮物浓度很高，是一种典型的有机废水。 肉类加工废水是一种常见的食品加工废水，一般废水中有机污染物浓度和悬 浮物浓度都比较高。目前，我省肉类加工废水总排放量很大，水质水量变化较大； 废水中含有血、毛、油脂、碎肉、杂质等，b o d 、c o d 、s s 等指标很高，水质恶劣， 污染较重。 1 3 1 肉类加工工业废水产生的污染和危害 肉类加工工业废水如不经处理直接排放，会造成水体污染。水体污染是指排 入水体的污染物在数量上超过该物质在水体中的本底含量和水体的环境容量，从 而导致水体中水的物理和化学性质发生变化，使水体固有的生态系统和水体功能 受到破坏。肉类加工工业废水污染主要由悬浮物、有机物和病原体等产生，主要 危害如下： 1 ) 悬浮物污染 悬浮物分为有机悬浮物和无机悬浮物之分，肉类加工工业废水中主要必有机 悬浮物为主，对水体造成的危害有：降低光的穿透率，减弱水的光合作用且妨碍 水体的自净作用；含有大量有机悬浮物的水体，由于微生物的呼吸作用，会使溶 解氧含量大为降低，从而影响鱼类的生存；水中的悬浮物又是各种污染物的载体， 它能吸附一部分水中的污染物并随水迁移。 2 ) 有机物污染 有机物是不稳定的物质，随时随地都在向稳定的无机物转换。有机污染物进 入水体后，水中能量增加，如其他条件适宜，微生物将得以增殖，有机物得到降 解，从而消耗了水中的溶解氧。与此同时，通过水面的复氧作用，水体从大气中 得到氧的补充。若排入水体的有机物未超过水体的环境容量，水体中的溶解氧会 5 青岛理工大学工学硕土学位论文 始终保持在允许浓度范围内；若排入水体的有机物过多，微生物分解有机物的耗 氧速率大于复氧速率，水体将由饱和氧状态到不饱和氧状态，再到缺氧状态或无 氧状态。在水体缺氧条件下，有机物易被厌氧微生物分解，释放出h t s 、n h 。、c h a 等有毒并具有臭味的气体，造成水体黑臭现象。当大量有机物沉积于水体底部时， 因有机物溶解耗去了溶解氧，而大气复氧很难达到底层，因此水体底部常处于缺 氧状态。底泥中的有机物厌氧分解，同样引起水质恶化。 3 ) 病原体污染 由于肉类加工工业废水夹带大量动物排泄物，含有虫卵和致病菌，如不经处 理直接排放，将导致疾病的传播，直接危害人畜健康。 因此，肉类加工工业水污染物排放标准的制定，对保护环境和人类健康有着 重要的意义。 1 3 2 肉类加工废水的治理技术 肉类加工工业废水的污染负荷一般随加工程度的增加而增加，由于生产和加 工工艺的不同，废水水质不尽相同，即使同一企业，不同加工阶段的废水水质也 有很大差异，而且受季节和非连续性加工的影响。目前，肉类加工废水处理方法 主要分为物理法、化学法、生物法，由于它们特点不同，在实际应用中则根据不 同现状和要求被分别采用或组合联用。 1 ) 物理处理法 即采用隔栅、沉淀、过滤、气浮、离心等物理方法的技术，一般用作生物处 理的预处理或深度处理。例如含油多的废水，一般采用滚筛机或空气浮选器先分 离回收油脂，再进一步处理：废水中含有的肉屑、内脏杂物、未消化的食料和粪 便可通过隔栅去除。 2 ) 化学处理法 化学处理方法主要为絮凝法，此外还有离子交换、电渗析等。絮凝法”。不能 单独使用，必须和物理处理工艺的沉淀法或气浮法结合使用，也常与生物处理工 艺结合使用，作为生物处理工艺的预处理或深度处理方法；离子交换、电渗析工 艺只能作为深度处理工艺使用。 吴敦虎”1 等用混凝法处理肉类加工废水，利用聚合氯化硫酸铝铁( p a f c s ) 和 聚合氯化硫酸铝( p a c s ) 对废水进行处理，c o d 。去除率达8 0 以上。 6 青岛理工大学工学硕士学位论文 3 ) 生物处理法 生物处理工艺可分为好氧生物处理工艺、厌氧生物处理工艺、稳定塘、土地 处理以及由上述工艺的结合而形成的各种各样的组合工艺。由于肉类加工废水是 一种高浓度有机废水，可生化性好，b o o 。与c o d 。，的比值一般在0 5 以上，通常采 用以生物法为主的处理技术，较为常用的为活性污泥法。 浅层曝气活性污泥法 浅层曝气又名因卡曝气，由瑞典i n k a 公司开发的。主要基于液体曝气吸氧作 用原理，b o d 。去除率高达9 2 ，在我国肉类2 h a - 废水处理中应用较多。缺点是曝气 栅管孔易堵塞。 0 射流曝气活性污泥法 由于射流过程提高了活性污泥代谢有机物的速率，同时也提高了氧的利用率， 加快了吸附饱和活性污泥的活性恢复，促进了有机物的去除。射流曝气具有较高 的处理率，但对温度变化适应性差，易产生大量泡沫，所以要控制分子量较大的 有机酸含量。 青岛青联股份有限公司采用的此种工艺，出水水质满足肉类加工工业水污 染物排放标准( g b l 3 4 5 7 1 9 9 2 ) 表l 中二级标准的要求。 氧化沟 氧化沟作为传统活性污泥法的变型工艺，能使悬浮有机物和溶解性有机物同 时得到彻底去除，因而剩余污泥稳定，不必设沉淀池，也不需要厌氧酸化，预处 理工艺简化，并有脱氮除磷效果。目前，氧化沟已有卡鲁塞尔氧化沟、交替氧化 沟、o r b a l 氧化沟、射流曝气氧化沟、逆流氧化沟等。 山东龙大肉食品有限公司就采用此种工艺处理肉类加工废水，出水水质达到 污水综合排放标准( g b 8 9 7 8 1 9 9 6 ) 中的一级标准，处理效果良好。 循环式活性污泥工艺( c a s t c a s s c a s p ) 该工艺于1 9 8 4 、1 9 8 9 年分别在美国和加拿大取得专利，是一种新型的生物处 理工艺。它在高效去除有机物的同时，能高效脱氮除磷。它与传统生物处理工艺 比较，具有流程短、效率高、占地省等特点，是s b r 的一种变型。目前，该工艺 在美国、加拿大、澳大利亚已广泛应用，并运行良好，我国目前还处于起步阶段”1 。 7 水解酸化一生物吸附再生工艺 废水厌氧处理一般分为水解阶段、酸化阶段、甲烷化阶段三个阶段，该工艺 控制厌氧段仅发生在第一、二阶段，而不使第三阶段发生，缩短了处理周期，并 避免臭气的出现，改善了工作条件。该工艺出水水质好、污泥量较少，但占地面 积较大、一次性投资较多。 许闽明等。1 采用此种工艺处理肉类加工废水，在进水c o d 。，和b o d 。分别为 1 3 8 4 r a g 1 和6 9 4 m g 1 的情况下，平均去处率分别达到9 2 9 和9 5 。 水解酸化一s b r 法 水解酸化段作为前处理工艺，能够将肉类加工工业废水中的血红蛋白等难降 解的有机物转化为低分子有机酸，提高了s b r 池的可生化性。s b r ”3 反应池集均化、 初沉、生物降解、二沉等功能于一池，具有占地面积小、投资省、抗冲击负荷强、 脱氮除磷效果好、运行操作灵活、易自控等特点，特别是针对肉类加工废水的特 点尤为适用。 厌氧塘一氧化塘联合处理方法 肉类加工废水中污染物含有大量的有机质，可以用微生物来消除有机质，从 而达到净化的目的。在澳大利亚，氧化塘是肉类加工厂废水处理采用最普遍的方 法。 我国的王晓华等“”采用单级厌氧塘处理肉类加工废水也取得了很好的效果， 出水水质达到了g b l 3 4 5 7 1 9 9 2 的二级排放标准。 1 4 课题来源 本课题来源于山东省地方标准肉类加工工业水污染物排放标准的制定。 为促进山东省经济、社会和环境的可持续发展，加快生态省建设，实现建设 “大而强、富而美”的社会主义新山东的经济社会发展战略目标，在国家环保局、 山东省质量技术监督局及各有关部门的支持帮助下，山东省环保局针对山东省肉 类加工工业的现状，尤其是肉类加工工业生产过程中产生的水污染物所造成的环 境污染问题，在严格贯彻中华人民共和国环境保护法、中华人民共和国水污 染防治法、山东省环境保护条例和山东省水污染防治条例的基础上，提 出了肉类加工工业水污染物排放标准的编制要求。 8 青岛理工大学工学硕士学位论文 1 5 研究意义 标准的实施，将是控制肉类加工工业废水危害的最有效的措施，将使肉类加 工工业废水对水体产生的污染减轻，并可避免或杜绝二次污染。肉类加工工业废 水的达标排放，将使排放到水环境的污染物量大大减少、c o d 、b o d 等指标的排放 量降低，减轻了对水环境的污染，避免了对地表水体污染而造成的环境资源流失， 使周围水环境得到改善和保护。 标准的制定实施，将使肉类加工工业废水排放的管理更加规范化，保护了水 体资源，有利于居民生活质量的提高，有利于社会安定和可持续发展。水体资源 如果不加以很好地保护，将导致水环境的严重污染，并可能逐渐产生缺水危机， 引起社会动荡。 因此，该项课题的研究成果具有极其重要的现实和社会意义。 1 6 主要研究内容 1 6 1 资料收集 搜集国内外、省内外的肉类j u t 企业相关资料，并重点对省内代表性的肉类 加工企业进行实地考察、取样监测、分析、比较，获取第一手资料；了解国内外 该类废水的水质情况及排放标准。 1 6 2 试验研究 通过试验研究，为肉类加工废水排放标准的编制提供技术支持，并对其经济、 技术可行性进行分析。 1 6 3 编写草案 对搜集的资料进行分析、鉴别、加工、整理，着手编写草案。 1 6 4 征求意见 标准草案编写完成后，印发给有关单位征求意见，并对征集的意见进行分析 研究、归纳整理和处理，以便进一步修改。 9 青岛理工大学工学硕士学位论文 1 6 5 组织审查 对标准的审查稿进行审查是一个至关重要的关键性环节，关涉到标准的质量 和有效性。标准经征求意见修改后形成审查稿，组织专家审查会对送审稿进行审 查。 1 6 6 标准报批 根据专家审查意见修改完善形成报批稿，上报主管部门。 1 6 7 发布实施 标准通过后，经省有关行政主管机构批准和发布。 1 0 青岛理工大学工学硕士学位论文 第2 章肉类n t 行业现状及相关废水排放标准 2 1 肉类加工行业现状 肉类加工工业是我国食品工业的重要组成部分。自新中国成立后，我国经过 5 0 年的建设和发展逐步形成了一套集畜禽收购、屠宰加工、肉类分割、肉制品加 工、禽蛋品加工、肉的冷却、冷藏与冷冻、副产品的综合利用及肉的包装营销在 内的整套肉类生产体系。特别是近二十年来，我国肉类工业有了突飞猛进的发展， 畜牧业、肉类产量大幅度增加，从九十年代开始我国彻底摆脱了肉源紧缺的格局， 一跃成为世界第一产肉大国。目前，我国有肉类加工企业3 7 0 0 多家，冷库4 0 0 0 多座，冷库容量4 5 0 万吨。根据国家统计局的统计显示，2 0 0 4 年肉类食品加工规 模以上企业( 指国家统计销售额5 0 0 万元以上企业) 2 1 5 5 家，实现工业总产值1 6 0 7 6 6 亿元，工业销售产值1 5 7 9 2 7 亿元。 作为全国数数二的产肉大省，山东省的肉类产业发展很快，连年保持了增 长的势头。到2 0 0 1 年，山东省肉类总产量达到5 9 5 4 万吨，其中猪肉2 7 2 1 万吨， 占肉类总产的4 5 7 ；牛羊肉1 0 6 0 万吨，占肉类总产的1 7 8 ：禽肉1 9 8 9 万吨， 占肉类总产的3 3 4 ( 见表2 1 ) 。2 0 0 2 年，我省肉类总产量约为6 2 7 万吨，实现 产值6 9 8 4 4 亿元，约占省内生产总值的6 6 。在2 0 0 5 年中国肉类食品加工企业 5 0 强评比中，山东省有1 7 家企业入选，其中：全国年屠宰生猪2 0 万头以上的企 业4 4 家，山东省有7 家；年屠宰羊1 0 万只以上的企业有3 家，山东省有1 家； 年屠宰鸡2 0 0 0 万只以上的企业有1 6 家，山东省占了4 家；年屠宰鸭1 0 0 0 万只以 上企业有5 家，山东省有2 家；年加工肉制品1 万吨以上的企业有3 0 家，山东省 有1 4 家。2 0 0 4 年，山东的肉类产量高居全国第一位。 青岛理工大学工学硕士学位论文 表2 12 0 0 1 年肉类产量与肉类结构 t a b i e 2 1t h em e a tq u a n t i t ya n dc o n s t i t u e n tr a t i oi n2 0 0 1 肉类总产猪肉 猪肉 牛、羊肉禽肉 牛、羊肉禽肉 国家名称 占百分比占百分比占百分比 ( 万吨)( 万吨)( 万吨)( t y 吨) ( )( )( ) 全世界2 3 6 9 9 19 1 1 8 83 8 57 1 1 1 o3 0 ，o7 0 3 5 92 9 7 发达国家1 0 5 2 5 53 7 5 7 ，03 5 73 3 0 3 33 1 43 3 0 2 43 1 4 中国6 3 3 3 94 1 8 4 5 6 6 18 4 1 5 1 3 3 1 3 2 8 7 2 1 0 山东5 9 5 42 7 2 14 5 71 0 6 01 7 81 9 8 93 3 4 2 1 1 生产工艺 肉类加工是指猪、牛、羊等畜类和鸡、鸭等禽类的屠宰、加工。为了适应市 场的需求，肉类加工工业已由简单的屠宰场进入精加工与深度加工工业生产阶段， 其加工范围包括： ( 1 ) 屠宰屠宰牛、马、猪、羊、禽类及兔等： ( 2 ) 制罐各种肉类的制罐工业、软包装； ( 3 ) 炼油动物油的熔炼、精炼、包装； ( 4 ) 肉制品熟肉、腌腊、香肠、灌肠、熏烤； ( 5 ) 副产品内脏整理、肠衣加工： ( 6 ) 制剂 生物制药与制剂、包装原料采集、初加工、半成品、成药； ( 7 ) 分割肉肉禽分割与各种类型的包装； ( 8 ) 综合利用血制品、动物性饲料； ( 9 ) 其它包括因屠宰加工牲畜、禽类的宰前饲养。 按肉类加工企业的加工类别，以上九种加工类别可大致分为： a 畜类屠宰加工； b 肉制品加工； c 禽类屠宰加工。 畜类屠宰及肉制品加工生产过程大致为：在屠宰时进入屠宰区，先用机械、 电力或化学方法将牲畜致晕，然后悬挂后脚割断静脉宰杀放血：宰杀后，牛采用 机械剥皮，猪皮一般不去，猪体进入水温6 0 。c 的烫毛池烫煮后去毛：而后剖肚取 青岛理工大学工学硕士学位论文 出内脏，把可食用部分和非食用部分分开；再冲洗胴体，分割、冷藏、加工成不 同的肉食食品，如新鲜肉或花色配制品，如腊、腌、熏、罐头肉等( 见图2 - 1 “”) 。 禽类屠宰生产工艺见图2 - 2 “。 屠 宰 加 工 图2 1作业线完整的典型肉类加工工序及其废水来源简图 f i g2 - 1t h et y p i c a lw o r k i n gp r o c e d u r eo fm e a tp a c k i n g 1 3 青岛理工大学工学硕士学位论文 图2 2禽类屠宰加工工艺流程 f i g 2 - 2f i o wc h a r to fp o u l t r ys l a u g h t e r e ra n dp r o c e s s o r 对某一肉类加工企业而言，可能只包含上述加工流程中的一部分工艺。 2 1 2 产污分析 肉类加工生产的废水主要来自圈栏冲洗、淋洗、屠宰及其他厂房地坪冲洗、 烫毛、剖解、胴修、副食品加工、洗油和油脂加工等。此外，还有来自冷冻机房 的冷却水和来自车间卫生设备、洗衣房、锅炉、办公楼和厂内福利设施的生活污 水。肉类加工废水具有以下特点： 1 ) 固体悬浮物含量高，色度高“。肉类加工废水含有大量的毛皮、碎肉、碎 骨、内脏杂物、未消化的食物、粪便等体积较大的悬浮杂质。悬浮物浓度很高； 废水中还含有大量血水，带有令人不适的血红色，并有明显的腥臭味，重金属及 有毒化学物质极低或不存在。图2 - 3 为某肉类加工厂排污口图片。 图2 - 3 某肉类加工厂排污口 f i g 2 - 3t h ei l t a i ns e w e ro fam e a tp a c k i n gp i a n t 2 ) 属典型的高浓度有机废水。肉类加工废水中的有机成分主要来自粪便、血 水、油脂、内脏食物、杂质，具有很高的有机物含量，富含脂类、油类、蛋白质， 可生化性好。同时废水中还含有粪便大肠菌、葡萄球菌、沙门氏菌、链球菌以及 大量寄生虫卵和幼体。 1 4 青岛理工大学工学硕士学位论文 3 ) 水质、水量变化较大。屠宰及肉类加工生产一般有明显的季节性，有些企 业淡季时甚至停产，所以排水量及水质波动很大；而且屠宰和肉类加工生产一般 是非连续性的，每天只有一班或两班生产，废水排放主要集中在每日下午至次e l 凌晨，时变化系数达2 0 ，所以废水量及水质在一天内变化也较大。 4 ) 由于生产工艺、加工对象、生产管理水平的差异，各企业的废水排放情况 也不相同。 国内大型肉类联合加工企业生产废水水质见表2 2 “3 ，美国肉类加工废水水质 见表2 - 3 “。 表2 2 国内大型肉类联合加工企业生产废水水质 t a b i e 2 2t h ew a t e rq u a fi t yo fa i a r g en * = a tp r o c e s s i n gf a c t o r y 项目 数据个数平均值最大值最小值 b o d 5 ( m g l ) 1 3 4 56 2 5 4 72 1 6 05 3 1 c 0 1 ) 。( m g l ) 1 4 0 61 1 5 1 ，2 54 8 2 9 54 5 s s ( m g l ) 1 0 9 45 1 5 8 75 8 9 81 0 p h 值 3 5 26 8 49 2 54 3 动植物油( m l ) 2 6 72 7 7 3 2 2 2 2 48 氨氮( m g l ) 2 1 22 5 6 47 5 0 2 8 大肠菌群数( 个l )7 l3 8 3 x 1 0 54 5 x 1 0 8 9 2 1 0 3 表2 - 3 美国肉类加工废水水质 t a b l e 2 - 3l h ew a t e rq u a ii t yo fa m e r i c a nm e a tp r o d u c i n g 企业类别b o d s ( m g l )s s ( l )油脂( m g l ) 屠宰场 6 5 0 2 2 0 09 3 0 3 0 0 02 0 0 1 0 0 0 肉类加工厂 2 0 0 8 0 02 0 0 8 0 01 0 0 3 0 0 肉类联合加工厂4 0 0 3 0 0 02 3 0 3 0 0 0 2 0 0 1 0 0 0 2 1 3 肉类加工行业发展趋势预测 根据中国肉类协会承担的“十一五”时期中国肉类工业的发展战略研究报告， 提出了中国肉类工业的战略指导思想是：坚持以人为本的宗旨，贯彻落实科学发 1 5 青岛理工大学工学硕士学位论文 展观，遵循发展新型工业化道路的要求，以市场为导向，实行“一抓三转变三推 进”的战略方针。一抓，是紧紧抓住保障肉类食品安全和提高市场竞争力这条主 线，带动各项工作全面发展。三转变，是加快实现三个战略转变：由传统分散的 饲养方式向产业化、规模化饲养方式转变；由传统的作坊屠宰向工厂化、机械化 屠宰方式转变；由传统的肉类销售方式向冷链运输、冷链销售、连锁经营的现代 营销方式转变。三推进，是推进企业结构的、创新与改革：一是推进肉类企业产 权结构和组织结构的变革，发展规模化生产、集约化经营、标准化管理，促进生 产要素向优势企业集中，提高资源配置效率：二是推进技术结构的升级，继续改 善技术装备和生产工艺，采用先进的生产和流通方式，为肉类工业的产业升级提 供支撑，为扩大内需市场和参与国际竞争创造条件；三是推进产品结构的优化， 继续推行“变大为小、变粗为精、变生为熟、变单一为多样、变废为宝、变害为 利”的方针，扩大精深加工，实施品牌战略，积极发展名优产品和安全放心肉类 产品。 今后中国肉类行业的发展趋势是：肉类制品生产力度加大，产品结构优化， 中国传统肉制品与西式肉制品同步发展，冷却肉、分割肉、低温肉制品和熟肉制 品在肉类消费中的比重逐步提高：在产品结构上，产品结构调整进一步加快，通 过高新技术改造来提升肉类行业的整体水平；在屠宰加工上，推广心脑低压高频 麻电技术、蒸汽烫毛技术、真空放血回收、超声波清洗、分段式快速冷却等先进 工艺，改善技术装备和生产工艺：在肉类深加工上，重点引进、研发和使用酶工 程、生物工程、气调保鲜、辐射消毒保鲜、冷冻干燥、无菌真空包装等一批高新 技术，提升技术含量；稳步发展猪肉制品的同时，积极发展禽肉、牛羊肉等制品， 提高牛羊肉、禽肉及其制品的比例，生产高档、优质、方便、卫生、营养的肉制 品；建立和完善肉类生产全过程的安全质量保证体系，全面展开质量体系认证， 特别是h a c c p 质量保证体系，保障肉类产品的安全与卫生，增强参与国际竞争的 能力；在肉类加工企业，要广泛开展畜禽内脏、肥膘及毛、骨、血资源的综合利 用，发展生物制品生产等；大力开展节水技术的开发和应用，降低单位产品的能 耗水平；建立污染物处理设施，搞好环境保护，保证全行业的可持续发展。 2 2 国内外肉类加工行业水污染物排放的相关标准 环境标准是国家环境法规的重要组成部分，它直接关系和体现了一个国家的 1 6 塞皇堡三查耋三耋堡圭耋堡堡圣 环境管理水平、科学技术发展水平和人民生活健康标准。水污染物排放标准是环 境标准的一个重要组成部分，直接或间接