方茜1,陳鳳岡2,劉宏遠(yuǎn)2,徐桂琴2? (1 華南建設(shè)學(xué)院環(huán)境工程系,廣東廣州510405;2 哈爾濱建筑大學(xué)市政環(huán)境工程學(xué)院,黑龍江哈爾濱150008) 摘要:在相同的運(yùn)行條件下,考察了序批式活性污泥系統(tǒng)和生物膜系統(tǒng)對(duì)屠宰廢水的處理效果。試驗(yàn)結(jié)果表明,生物膜系統(tǒng)的處理效果優(yōu)于活性污泥系統(tǒng)。達(dá)到相同污染物去除率時(shí),生物膜系統(tǒng)的運(yùn)行管理更方便,且克服了活性污泥系統(tǒng)存在的一些問題。 關(guān)鍵詞:序批式活性污泥法;序批式生物膜法;屠宰廢水? 中圖分類號(hào):X712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:C 文章編號(hào):1000-4602(2000)07-0057-02 屠宰廢水是一種高濃度有機(jī)廢水,含大量油脂、血水,C/N、C/P比高,N、P相對(duì)不足,故用SBR法處理時(shí),易產(chǎn)生大量油性泡沫而使污泥松散和指數(shù)增高,易出現(xiàn)高粘性膨脹導(dǎo)致污泥流失等問題。針對(duì)SBR法存在的這些問題,本試驗(yàn)在相同的操作條件下,采用序批式生物膜和活性污泥法對(duì)同一屠宰廢水進(jìn)行處理,以選擇一種較好的方法。 1 試驗(yàn)條件與方法 1.1工藝流程與裝置 
其中篩網(wǎng)過濾主要是去除骨屑、碎肉等較大的物質(zhì);除油池是以靜沉除油為主,不投加任何藥劑,除油池底部沉積的碎砂等無(wú)機(jī)物可由底部排泥排出,上部油脂撇除;生物膜反應(yīng)器采用組合纖維軟性填料;爐渣濾柱的作用是進(jìn)一步去除SS及脫色。整個(gè)工藝過程中去除的骨屑、碎肉等雜物可回收作為動(dòng)物食料或運(yùn)出,撇除的油脂可回收來(lái)提取非食用的脂肪和油脂,廢棄的爐渣可風(fēng)干后經(jīng)篩選重新使用。 試驗(yàn)的主要設(shè)備見表1。? 表1 試驗(yàn)主要設(shè)備序號(hào) | 設(shè)備名稱 | 容積 | 備注 | ① | 篩網(wǎng) | | 2mm | ② | 除油池 | 50L | 總?cè)莘e | ③ | 序批式活性污泥反應(yīng)器 | 36L | 有效容積 | ④ | 序批式生物膜反應(yīng)器 | 36L | 有效容積 | ⑤ | 爐渣濾柱 | 1.4L | 兩個(gè) | 1.2試驗(yàn)運(yùn)行條件 進(jìn)水水質(zhì)和處理后出水水質(zhì)如表2所示,其中出水水質(zhì)達(dá)到《肉類加工工業(yè)水污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)》。 表2 進(jìn)、出水水質(zhì)污染物 | 進(jìn)水 | 出水 | COD | ≤2000 | ≤150 | BOD5 | ≤1500 | ≤80 | SS | ≤1000 | ≤150 | 凱氏氮 | ≤300 | ≤40 | 油 | ≤150 | | 注:PH值為6.9~7.5 | 為了對(duì)比序批式活性污泥法和生物膜法對(duì)屠宰廢水的去除效果,通過在選定的優(yōu)化條件下試驗(yàn)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行一個(gè)月后進(jìn)行全分析。穩(wěn)定運(yùn)行條件如表3所示,其中曝氣、沉淀時(shí)間的選定是以COD、NH3-N的排放標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)通過試驗(yàn)選定。 表3 穩(wěn)定運(yùn)行條件水量 (L/周期) | 序批式生物反應(yīng)器運(yùn)行工序 | PH值 | 周期 (個(gè)/d) | 進(jìn)水 | 曝氣(h) | 沉淀(h) | 排水和閑置(h) | 48 | 瞬時(shí) | 8 | 1 | 3 | 7.5 | 2 | 2 試驗(yàn)結(jié)果與分析 試驗(yàn)用污泥菌種取自煤氣廢水處理站,然后分裝兩套系統(tǒng)內(nèi),同時(shí)進(jìn)行馴化培養(yǎng)。在污泥的培養(yǎng)和馴化及掛膜期間,采取小流量、低負(fù)荷運(yùn)行方式,直到原水COD和NH3-N去除率達(dá)到80%~90%時(shí),再開始正常運(yùn)行。 2.1污染物去除效果 兩試驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)污染物的去除效果見表4。 表4 兩試驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)污染物去除率統(tǒng)計(jì)表(平均值)污染物 | 除油率 | 序批式活性污泥系統(tǒng) | 序批式生物膜系統(tǒng) | 反應(yīng)器 | 濾柱1 | 總效率 | 反應(yīng)器 | 濾柱2 | 總效率 | COD | 12 | 78 | 4 | 94 | 82 | 2.4 | 97 | BOD5 | 20.6 | 81 | 1.2 | 98 | 88 | 0.7 | 99 | TKN | 11 | 82 | 2 | 91 | 82 | 0.6 | 92 | 油脂 | 41.4 | 31.2 | 17 | 78 | 33.5 | 2.7 | 82 | SS | | | 92.4 | 92.4 | | 93.4 | 93.4 | 色度 | 9.8 | 76 | 10 | 96.2 | 83 | 2.6 | 98 | 濁度 | 13 | 76 | 4 | 92 | 83 | 9.6 | 98 | 由表4可知,在相同條件下,序批式生物膜系統(tǒng)的處理效率高于活性污泥系統(tǒng),COD去除率提高了3%,BOD5去除率提高了1%,凱氏氮去除率提高了1%。生物膜系統(tǒng)具有較高的去除率主要是由于該系統(tǒng)的微生物被填料固定在反應(yīng)器中,每種菌都處于各自最佳活性狀態(tài),并且水力條件好,抗沖擊負(fù)荷強(qiáng),生物相豐富,生物濃度高,可適合世代時(shí)間較長(zhǎng)的硝化菌生長(zhǎng)。 由表4還可以看出,雖然兩個(gè)生物反應(yīng)器對(duì)COD、BOD5及氮都有較高的去除效率,但對(duì)油、SS、色度的去除效果并不理想,故試驗(yàn)中輔以前、后處理來(lái)進(jìn)一步完善。 2.2兩系統(tǒng)在運(yùn)行管理中的差異 ①屠宰廢水中含有大量的油脂和血污,一經(jīng)曝氣就會(huì)產(chǎn)生大量氣泡,油脂又起了表面活性劑的作用,其粘附在氣泡外壁形成一層油膜,使氣泡更不容易破裂。同時(shí),大量污泥粘附在氣泡上,隨泡沫流失。通過兩套系統(tǒng)的運(yùn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn),雖然除油池去除近50%左右的油,但還是有部分油進(jìn)入生物反應(yīng)器,當(dāng)進(jìn)水COD濃度超過1000mg/L時(shí),就開始起泡,且濃度越高起泡越厲害,污泥流失就越大,嚴(yán)重影響運(yùn)行。而生物膜系統(tǒng)由于微生物是固著在填料上生長(zhǎng),雖有泡沫產(chǎn)生,但不存在污泥流失問題,能夠正常運(yùn)行。 ②屠宰廢水C/N、C/P較高,N、P含量一般稍低于生化處理要求的數(shù)量。當(dāng)原水中血水含量大時(shí),這種現(xiàn)象就更加嚴(yán)重,且會(huì)造成活性污泥的高粘性膨脹。粘性膨脹是由于C、N、P比例失調(diào)造成的,N、P含量低則過多的碳源被微生物細(xì)胞吸附,變?yōu)檎承远嗵穷愇镔|(zhì)儲(chǔ) 存在其表面,使活性污泥的持水性增加,污泥松散,污泥指數(shù)增高。這對(duì)于SBR反應(yīng)器來(lái)說 ,可造成大量污泥流失,嚴(yán)重影響整個(gè)工藝的進(jìn)行,其恢復(fù)也很困難。而對(duì)于生物膜系統(tǒng)來(lái)說,反應(yīng)器中的污泥只是脫落下來(lái)的老化生物膜,其量很少,即使發(fā)生粘性膨脹,也只需將這少量的泥排走,膜上的大部分微生物不受任何影響,不存在污泥流失問題,其恢復(fù)速度也很快。 ?、坌蚺交钚晕勰嗪蜕锬しǘ季哂辛己玫姆聪趸摰δ?。一般硝化完全后,進(jìn)入沉淀、閑置期時(shí),都能進(jìn)行一定程度的反硝化。在活性污泥系統(tǒng)的反硝化期間,應(yīng)通過攪拌裝置使泥水混合均勻,以利于提高脫氮效率,同時(shí)也可防止由于脫氮而引起的污泥上浮現(xiàn)象。而對(duì)于序批式生物膜法來(lái)說,微生物由于固著于填料上,在整個(gè)池內(nèi)分布均勻,不用設(shè)攪拌裝置就可達(dá)到相同的脫氮效果,并且不存在污泥上浮現(xiàn)象。 3 結(jié)論 通過本試驗(yàn)可得出以下結(jié)論:? ?、傩蚺缴锬しê突钚晕勰喾ㄓ糜谔幚硗涝讖U水都是可行的,但序批式生物膜法比序批式活性污泥法處理效果更好。 ②由于屠宰廢水的油脂、血水、有機(jī)物C/N比高,用序批式活性污泥法處理時(shí),具有污泥流失及污泥粘性膨脹等缺陷,但序批式生物膜法卻能夠克服這些缺陷,從而更適應(yīng)于屠宰廢水的處理。 ?、坌蚺缴锬しê突钚晕勰喾ǘ季哂蟹聪趸摰墓δ埽蚺缴锬しú挥迷O(shè)置攪拌裝置就可達(dá)到與序批式活性污泥法相同的脫氮效率,并且不存在污泥上浮現(xiàn)象。 ?、苄蚺缴锬しê突钚晕勰喾▽?duì)COD和BOD5及氮都有較高的去除率,但對(duì)油脂、SS、色度的去除有限,故要設(shè)除油池和濾柱以進(jìn)一步去除。
電話:(020)86591414? 收稿日期:2000-01-18 |