屠宰污水主要含有高浓度含氮有机化合物、悬浮物、溶解性固体物、油脂和蛋白质，包括血液、油脂、碎肉、未消化的食物残渣、毛、粪便和泥沙等，悬浮物浓度高，带有令人不适的血红色和惹人厌恶的血腥味;还可能含有多种对人体健康有关的细菌。量大且污染性强，所以国内对其治理也给予了广泛的重视，一些先进的处理工艺已在屠宰场得到了应用，并取得了很好的环境效益。对于这类容易降解的有机废水，生物处理工艺是最经济和有效的处理方法之一。因此，采用以生化为主的物化生化组合工艺来处理屠宰废水。
1、水质分析
屠宰废水含有大量的污血、油块和油脂、毛、肉屑、骨屑、内脏杂物、未消化的食物和粪便等污染物，带有令人不适的血红色和使人厌恶的血腥味。屠宰废水是一种高浓度有机污染废水，成分复杂。
屠宰废水具有以下特点：
1、具有一定血红色，主要是由血造成
2、具有血腥味，主要是由血和蛋白质分解造成；
3、含有大量的悬浮物，主要由毛、肉屑、骨屑、内脏杂物、未消化的食化和粪便等形成；
4、含有较高动物油脂；
5、含有大量大肠杆菌。
根据废水特点及处理出水要求，该废水处理工艺采用物化+生化处理工艺是必需的。废水CODcr与色度较高，废水中油脂浓度很高，油脂粘附于生物膜表面，阻断废水与生物膜的接触，使生化去除效率下降；废水中含有的大量毛、肉屑、骨屑、内脏杂物、未消化的食化和粪便等也不易生化，因此该废水必需采取必要的预处理及物化处理，尽量降低进入生物处理构筑物的悬浮物和油脂含量，再进行生化处理，确保生化处理的正常运行。屠宰废水除了浓度高，色度高外，还有胺氮，总磷超标比较难处理，因此在设计过程中应该考虑到它们的去除。
2、废水的预处理
屠宰废水的预处理是整个系统能否有效运行的关键。屠宰废水中固体悬浮物（SS）高达1300mg/L左右，该类悬浮物属易腐化的有机物，
必须在进入处理系统前加以拦截，以防止后续管道、设备的堵塞，延长设备的使用寿命，同时可避免悬浮固体有机质腐化成为溶解性有机质，导致废水CODcr、BOD5浓度升高。
常用的预处理方法很多，主要包括：过滤、沉砂、沉淀、混凝沉淀、调节、隔油、气浮等。考虑到本工程的水质特点，预处理工艺采用机械格栅、隔油调节池、气浮池相结合的工艺。
废水首先经过机械格栅进入处理系统，格栅可以去除废水中较大粒径的悬浮物、漂浮物、皮毛、肉屑、骨屑、血污等杂质，出水进入隔油提升池，此池前部为隔油池，去除废水中部分油脂，后部为提升池，提升进入微滤机进行进一步杂质分离，分离之后的污水进入调节池，对水量及水质进行调节。调节池出水由提升泵提升至气浮池，气浮采用一元化气浮装置，它由池体，溶气罐、空压机及回流水泵组成，由一个电控箱进行控制操作。废水中有大量的细小悬浮物及油脂，通过气浮装置的处理可大大降低上述污染物浓度，在气浮设备工作时加入高分子絮凝剂，废水经加药反应后进入气浮池内，与通过TJ型释放器释放的气泡充分混合接触，使水中的絮凝体粘附在微小气泡上，释放的气泡平均直径Φ30um左右，絮体浮向水面形成浮渣，浮渣聚集到一定厚度后，由刮渣机刮入气浮泥槽道送到污泥浓缩池，气浮池下层的清水一部分经溶气泵抽送供溶气水使用，剩余的清水通过溢流管进入后续处理单元。气浮能够去除80—90%的悬浮物和30—40%的CODcr。同时，由于在气浮池内加入了混凝剂，与废水中的磷酸盐反应，生成更难溶于水的盐类，从而将废水中的磷较好的去除，减少了后续除磷处理单元的负荷。
3、二级处理工艺的选择
3.1厌氧部分工艺的选择
屠宰废水中的有机物主要为蛋白质和脂肪，难以被一般的好氧菌直接利用，其生物降解过程中一般是先通过酶的作用分解成氨基酸、碳水化合物等小分子有机物，然后方可被好氧菌直接利用。另外，本废水的污染物浓度较高（CODcr：2500mg/L左右），直接用好氧工艺去除全部的有机物将消耗大量的电能，势必增加系统的运行费用。为了节省运行成本，选择一种既要处理效果好，又要节省运行成本的工艺是非常重要的。在屠宰废水处理中常用的厌氧方法有完全厌氧和不完全厌氧即水解酸化，水解酸化是完全厌氧的主要阶段。
完整的厌氧过程分为水解、酸化、产乙酸和产甲烷四个阶段。在水解阶段，高分子有机物被细菌胞外酶分解为能够溶解于水并能够透过细胞膜的小分子物质；在酸化阶段，水解后的小分子物质在酸化菌的细胞内转化为更简单的化合物并分泌至细胞外；在产乙酸阶段，水解酸化阶段的产物被产乙酸菌进一步转化为乙酸、氢气、二氧化碳以及新的细胞物质；在甲烷化阶段，产乙酸阶段产生的乙酸、氢气、碳酸以及甲酸、甲醇等被转化为甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。
完全厌氧工艺对高浓度有机废水的处理具有容积负荷高、去除效果明显、抗冲击能力强、产甲烷菌活性强、污泥浓度高的优势。但是完全厌氧工艺的条件要求比较严格，如废水需达到一定温度（中温消化为35—38℃）、反应器内的PH值必须保持在一定的水平、必须具有有效的三相分离器、必须具有颗粒污泥或高浓度厌氧污泥等。同时在完全厌氧反应过程中产生大量的沼气，针对于本项目的废水类型，产生的沼气存在臭味、腐蚀性和易爆炸等问题，若管理、处理不善，会危及管理人员及周围居民的安全。
水解酸化工艺在高浓度有机废水的处理中是应用最多的形式，是通过控制水力停留时间及水中溶解氧的浓度，将生物的厌氧过程控制在水解及酸化阶段，不要求进入产乙酸和产甲烷阶段，从而缩短了反应的进程和时间。其主要的优势在于能够去除较多的有机物、降解分子量大和碳链较长的物质、提高进水的可生化性，同时由于其不进入产甲烷阶段，对环境条件的要求较低，能够抵抗一定的水质和水量的冲击负荷，同时水解酸化反应在厌氧和缺氧条件下都能够发生，对反应池的结构形式要求较低。水解酸化是将厌氧过程控制在水解和酸化阶段即可，因此水解酸化反应池的停留时间短，反应池内的优势菌群为水解酸化菌，少数为乙酸菌和产甲烷菌。另外，水解酸化工艺不进入产甲烷阶段，产生的少量气体可直接排入大气中，不会对人体和周围环境产生较大的影响。
因此，从运行稳定、管理方便安全、经济性等角度考虑，水解酸化工艺优于完全厌氧工艺。
本工艺采用水解酸化工艺。
3.2好氧部分工艺的选择
有机废水处理后达到排放标准，选用好氧生物处理工艺是最常用、最有效、运行成本最低廉的工艺。对于屠宰和肉类加工废水来讲，国内外运用比较多的好氧生物处理工艺有A2O、SBR、接触氧化等工艺。现将几种方法的优缺点进行比较，确定适合本工程的处理工艺。
A2O工艺即厌氧-缺氧-好氧工艺，该工艺的生物处理构筑物分为三部分，即厌氧池、缺氧池和好氧池，在三个池内分别生长着不同的优势菌群，分别去除不同的污染物，去除效率相对较高，同时由于污泥依次经过厌氧、缺氧和好氧的条件，不易发生膨胀。但是A2O工艺需要在好氧池与缺氧池之间以及二沉池与厌氧池设置两套污泥回流系统，以实现废水的脱氮除磷作用，所需的设备较多、维护管理工作量大。同时A2O工艺的污泥有机负荷低、池体容积很大。
SBR工艺是一种间歇式的活性污泥系统，其基本特征是在同一反应池内的不同时段实现不同有机物的去除。单个SBR池运行包括进水、反应、沉淀、出水和闲置5个基本工序，周而复始的循环运行。该工艺不需另设二沉池和污泥回流设备，工艺流程简单、处理效果良好。但是由于SBR反应池水位不恒定，反应池容积利用率较低。当几个SBR反应池并联运行时，每个反应池在不同的时间内分别充当调节池、曝气池、沉淀池，每个反应池内均需设有一套曝气系统、滗水系统等相应设备，而各池是交替运行的，因此设备利用率也较低。另外由于SBR工艺为间歇运行，其控制系统依赖于计算机，对设备仪表和自控系统的可靠性要求较高，有时需使用进口设备，将增加设备的总体造价。
接触氧化法是一种好氧生物膜法工艺，微生物以生物膜形式及悬浮态生长于水中，因此它兼具活性污泥及生物滤池二者的特点。池内设置立体弹性填料和曝气管路系统，并于曝气管路系统上安装微孔曝气器。弹性填料由拉毛的PP材质的丝条和绞绳制成，呈圆形毛刷状，比表面积大，能附着大量的微生物（生物膜）。该填料挂膜快，脱膜容易,运行时丝条对空气泡能起到极好的切割作用，使大气泡切割成小气泡，可增加气液接触面积，促进氧的传递，从而提高处理效果。微孔曝气器强度高，不易损坏，布气均匀，阻力损失小，抗腐蚀，氧的利用率高达15%以上，与弹性填料配合使用，可达到较大的节能效果。因为填料的比表面积大，池内氧的利用率高，具有较高的容积负荷，而且耐冲击；生物接触氧化池不需要污泥回流系统，不存在污泥膨胀问题，运行管理方便；生物接触氧化池内生物固体量多，当有机容积负荷较高时，其F/M可以保持在一定水平上。在生物接触氧化池有机碳水化合物最终被分解成CO2和H2O。
综上所述，本工艺采用成熟、可靠的接触氧化法工艺。
4、氮的去除
中国目前的水体富营养化问题日益突出，而引起富营养化的元素主要为氮、磷等，另外国家及地方制定的各项排水标准中均对氮磷的排放量做了明确的规定，因此在废水处理设计中必须考虑氮磷的去除。
有机工业废水的脱氮处理一般采用生物法脱氮，其原理是在好氧条件下，废水中的有机氮和氨态氮被硝化菌转化为亚硝态氮和硝态氮，之后在无氧条件下，亚硝态氮和硝态氮被反硝化菌转化为氮气，前一阶段称为硝化反应，后一阶段称为反硝化反应。本项目废水处理脱氮的主要途径为在接触氧化池填料生物膜表面的好氧环境发生硝化反应，而在填料生物膜内部则为缺氧环境，发生反硝化反应，从而实现同步硝化反硝化脱氮。
影响生物脱氮效率的因素主要是温度、溶解氧、pH值以及反硝化碳源；生物脱氮系统中，硝化菌增长速度较缓慢，所以，要有足够的污泥龄，也就是要求系统必须维持在较低的污泥负荷条件下进行，才可达到硝化的目的。反硝化则需在缺氧条件下进行，并且要在有充裕的碳源提供能量的情况下，才可促使反硝化作用顺利进行。
根据以上分析，要求在去除BOD5的同时能实现脱氮的功能，生化处理系统中必须具有缺氧和好氧的单元，只有这两个单元的有机组合才可以达到去除BOD5和N的功能。
5、磷的去除
废水中磷的去除方法主要为化学法、生物法及两者相结合的方法。化学法的原理是向废水中加入铝盐、铁盐等化学物质，通过化学反应形成磷酸盐沉淀，从而实现除磷。生物法则是活性污泥的聚磷菌在厌氧条件下，将体内积聚的磷排放在水中，之后在好氧条件下，从废水中吸收过量的磷形成含磷污泥，并最终以剩余污泥的形式将磷排出系统，从而实现废水的除磷目的。在本项目中，磷的去除采用化学法与生物法相结合的形式，即：在预处理阶段，由于在气浮池加入一定量的铝盐或铁盐，可以去除进水中大部分的磷，同时在水解酸化阶段原水和污泥中的聚磷菌在厌氧条件下释放磷，在接触氧化池内聚磷菌在好氧条件下又可过量吸收磷，吸收了过量磷的剩余污泥排入浓缩池，之后进行脱水外运，从而实现了生物除磷。
