李偉光,趙慶良,馬放,劉宏遠,徐桂琴 (哈爾濱工業(yè)大學市政環(huán)境工程學院,黑龍江哈爾濱150090) 摘要:屠宰廢水首先經(jīng)過柵網(wǎng)去除粗大顆粒狀懸浮物并靜沉除油,然后經(jīng)序批式生物膜反應器(SBBR)處理進一步去除有機物,最后過濾去除色度和微細懸浮固體。結(jié)果表明,各污染指標的去除率CODCr為97%,BOD5為99%,TKN為92%,油脂為82%,最后出水水質(zhì)滿足國家二級排放標準。 關(guān)鍵詞:屠宰廢水;沉淀;序批式生物膜反應器;過濾 中圖分類號:X713 文獻標識碼:C 文章編號:1000-4602(2000)10-0059-02 1 試驗裝置與方法 試驗用廢水取自于哈爾濱屠宰廠,其廢水的水質(zhì)見表1。顯然,該廢水含有大量的懸浮固體、油脂、含碳和氮有機物,但較高的BOD5/CODCr比值表明屠宰廢水中的有機物是易于生化降解的。 表1 試驗用屠宰廢水的水質(zhì)原水水質(zhì) | 濃度 | CODCr(mg/L) BOD5(mg/L) 油脂(mg/L) SS(mg/L) pHTKN(mg/L) 色度(倍) | 500~2000 580~1600 26~150 400~1000 6.5~7.5 31~210 400~1750 | 注 BOD5/CODCr=0.5~0.65。 | 基于對該廢水的水質(zhì)分析和對該種廢水的處理經(jīng)驗,試驗所選擇的處理流程如圖1所示。格柵柵距為2mm,沉淀池的有效容積為50L。廢水經(jīng)沉淀1 h后人工刮除油脂。SBBR的有效容積為36 L(0.2m×0.2m×1.0m),其內(nèi)懸掛4束SB型纖維填料作為生物膜載體[1、2],并且在內(nèi)底部設置微孔曝氣器用于充氧曝氣。兩個1.5L的過濾柱,每個直徑70mm,高度1 m,其內(nèi)填有粒徑為0.8~10 mm的爐灰渣,因為該爐灰渣已經(jīng)被證實在脫色方面非常有效[3]。 有關(guān)污染指標的分析諸如CODCr、BOD5、TKN、SS、油脂和色度的分析按照標準法進行[4、5]。SBBR反應器內(nèi)DO的實地測定采用YSL58型DO測定儀。 
試驗系統(tǒng)的運行采用以下方式:原水采用柵網(wǎng)去除大塊的骨頭和血塊等懸浮物,然后在沉淀池內(nèi)靜沉1h,以使油脂漂浮和使泥砂等沉淀,刮除油脂后的上清液用泵在30min內(nèi)抽至SBBR反應器,然后曝氣8h,以使有機物氧化分解,之后沉淀1 h進行固液分離。最后,SBBR內(nèi)的上清液在2h內(nèi)交替均勻排入后續(xù)的過濾柱進行過濾并脫色。另外再考慮30min用來排除剩余污泥和使SBBR處于待機狀態(tài)。這樣,SBBR運行每個周期需12h。在每個運行周期后更換爐灰渣。 2 試驗結(jié)果與討論 接種污泥取自于煤氣廢水處理廠,并與等量的屠宰廢水混合一道注入SBBR,用來馴化細菌并提供足夠的細菌固定時間。經(jīng)曝氣和不斷更換原水,在20 d后填料上形成成熟的生物膜,此時啟動運行整個系統(tǒng)。此后該系統(tǒng)運行3個月以上,溫度介于20~25 ℃,SBBR反應器內(nèi)的DO控制在約2 mg/L。其中1周之內(nèi)有代表性的試驗結(jié)果見表2。 從表2可見,處理系統(tǒng)對去除SS、CODCr、BOD5、TKN、油脂和色度是非常有效的。試驗中之所以選擇沉淀法除油,是因為曾同時做了氣浮除油的對比試驗,結(jié)果表明沉淀法對油脂的去除率幾乎等價于氣浮法(氣浮時間為30 min,氣水比5∶1)。其原因是屠宰廢水中粒徑>50 μm的可浮油占50%~80%。此外,采用沉淀法可以節(jié)省能量,并可避免氣浮過程產(chǎn)生的泡沫問題。 表2 主要污染物在試驗系統(tǒng)內(nèi)的去除情況污染指標 | 樣品 | 柵網(wǎng)后 | 沉淀后 | SBBR后 | 過濾后 | CODCr(mg/L) | Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ | 1790 1210 932 835 1590 | 1475 1000 855 766 1450 | 101 69 63 39 85 | 83 35 34 6 62 | BOD5(mg/L) | Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ | 1600 550 367 366 1100 | 1133 500 314 286 1015 | 15 8.7 1.7 2.6 13 | 5.4 1.8 1.4 0.6 7.4 | TKN(mg/L) | Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ | 179 141 70.9 114 168 | 161 139 65.3 110 150 | 16.3 13.7 9.3 9.6 11.7 | 9.3 10.2 8.7 5.6 9.9 | 油脂(mg/L) | Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ | 60.8 75.6 65.6 53.6 61.6 | 35.6 46.8 56 45.2 43.6
| 29.4 28.3 22 18 8.8 | 14 13.2 12.2 14.4 24 | SS(mg/L) | Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ | 491 228 615 184 512 | 261 132 215 179 201 | 175 101 180 112 3 | 53 13 26 18 3 | 色度(倍) | Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ | 1750 400 500 700 600 | 1500 375 450 650 550 | 25 45 30 40 100 | 8 7.5 10 10 20 | 從所得試驗數(shù)據(jù)可以算出,CODCr和BOD5的總?cè)コ史謩e為97%和99%,油脂為82%,TKN為92%,SS為93.4%。如此高的去除率與文獻[6]中采用SBR生物膜反應器的結(jié)論比較一致,其結(jié)果為當進水CODCr和氨氮分別為250~1000mg/L和25~100mg/L時,二者的去除率分別為97%和87%。為了進一步說明該處理系統(tǒng)的高效性,將本處理系統(tǒng)最后的出水水質(zhì)與國家規(guī)定的排放標準做了比較(見表3)。顯然,最后處理水的水質(zhì)優(yōu)于國家規(guī)定的二級排放標準而接近一級標準。 表3 出水水質(zhì)與排放標準的比較污染指標 | 處理水水質(zhì) | 標準水質(zhì) | 一級 | 二級 | CODCr(mg/L) BOD5(mg/L) 油脂(mg/L) SS(mg/L) TKN(mg/L) NH3-N(mg/L) 色度(倍) | 44 3.3 15 23 8.7
11 | 60 20 10 20
15 50 | 120 30 15 30
25 80 | 3 結(jié)論 序批式生物膜反應器(SBBR)處理系統(tǒng)對處理屠宰廢水是非常有效的。廢水首先經(jīng)過柵網(wǎng)去除粗大顆粒狀懸浮物并靜沉除油,然后經(jīng)SBBR處理進一步去除有機物,最后經(jīng)過濾去除色度和微細懸浮固體。整個系統(tǒng)對各主要污染物的去除率CODCr為97%,BOD5為99%,TKN為92%,油脂為82%,最后出水水質(zhì)達到國家規(guī)定的二級處理標準。 參考文獻: [1]Zhao Q L,Wang B Z.Evaluation on Attached?growth Pond System Treating Domestic Wastewater[J].Wat Res,1996,30(1):242-245. [2]劉雨,趙慶良,鄭興燦.生物膜法污水處理技術(shù)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2000. [3]Li G,Zhao Q L.Dyeing Wastewater Treatment by Ash/cinder and Dust/off Gas[J].Wat Sci Tech,1991,24(5):215-220. [4]國家環(huán)保局.水和廢水監(jiān)測分析方法[M].北京:中國環(huán)境科學出版社,1989. ?。?]American Public Health Association,American Water Works Association,Water Environment Federation.Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater(19th ed.)[M].Washington,1995. ?。?]Fang H H P,et al.Removal of COD and nitrogen in wastewater using sequencing batch reactor with fibrous packing[J].Wat Sci Tech,1993,28(7):125-131.
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