SBR工艺在小型屠宰厂废水处理中的应用杨杰

2002年第八期中国水污染防治技术装备论文集CollectionsofPapersofrChinees叭厄权,OPlluti朋Con加I不阅仙ologya.司匆ui阿呱SBR工艺在小型屠宰厂废水处理中的应用杨杰(贵阳水处理设备厂)摘要:对于小型屠宰及肉联加工厂,由于投资有限,在保证污水处理达到国家行业排放标准煎提下,在设备和设施设计选型上更具有实用性。我厂通过几个小型屠宰厂污水处理工程实践,对SBR工艺灵活应用,总结出一套投资省处理效果好的方法,并在调试运行管理中摸索出一定经验。关键词:SBR工艺;屠宰废水;水下曝气;氨氮;运行管理1引言我国地域辽阔,人口众多,相对于大都市的现代化屠宰、肉联加工企业生产设备齐全,废水处理系统完善,而一些中小城镇的屠宰企业由于规模小,在废水处理领域还处于刚起步阶段,对污水处理的投资和管理也相对薄弱。因此我厂针对中小规模(300此)屠宰废水处理,在工艺选择和工艺优化方面作了一定的实践,使废水处理不仅投资省,而且处理效果均达到国家行业G1B3457一92排放规定。2处理工艺简介肉类加工废水属易于生物降解的高悬浮物有机废水,水质、水量变化范围较大,一是具有明显的季节性,其排水量在一年中变化较大;二是具有非连续性,在一日之中变化较大,时变化系数一般可达.20以上。目前对该类废水的治理,均采用以生物法为主的处理工艺,包括好氧、厌氧、兼氧等处理系统。活性污泥法是目前我国肉类加工废水处理中应用最普遍且最成熟的方法。其曝气方式可采用浅层曝气、射流曝气、延时曝气、氧化沟等。而SBR工艺是近几年来在全球被广泛认同和采用的一种有机污水处理技术,它以构筑物数量少、结构简单和处理后出水水质好,特别是在难生化降解的废水处理中尤其有效,从而引起了人们的极大关注。SBR是序批式活性污泥法的简称,是一种按间歇曝气方式来运行的一种改良的活性污泥法,其主要特征是在运行上的有序和间歇操作。SBR反应池是将均衡、初沉、曝气、二沉、生物脱氮及污泥好氧稳定化处理等过程都在一个池中交替进行处理,间歇排水的周期循环活性污泥法。它分为进水、曝气、沉淀、潍水及闲置五个阶段。SBR工艺中无须污泥回流系统,因此具有工艺简单、占地面积少、投资省、抗冲击负荷强等优点。并且非常适合肉类加工企业多为一班生产、水质和水量波动大的特点。因此杨杰:SBR工艺在小型屠宰厂废水处理中的应用SBR工艺自1985年首次应用于肉类加工废水处理以来,得到广泛的使用。目前在常规的SBR法基础上又发展出改进的SBR法,如cIEAS法,DA’I’-IAT法等。3工程概况3.1水质情况贵州省洁康、嘉旺、西航、岚桥等屠宰厂均属国家定点屠宰企业,采用手工和半机械化生产方式,每天屠宰生猪200一800头,屠宰废水排放量在100一300肉。针对其中嘉旺和岚桥两家屠宰厂都是采用比较典型的sBR处理工艺,设计废水处理量为160m3ld,进水水质pH=6一8,CoD=一200~一800mgL/,BOo==550一900mgL/,55==700一ooom叭,NH3一N=40一90mglL,油脂25一40mg/L。要求出水水质:执行标准GB13457一92第一类二级排放标准:coD`120mg/L,BoDS`60mglL,NH3一N`25m妙,55`120mgL/,油脂`20m留L,大肠菌群数`10000个几。该两项工程分别于2000年5月和7月开始兴建,同年9月开始调试运行,2001年3月经市、地区环保局监测验收合格并运行至今。3.2工艺流程屠宰废水经格栅去除污水中较大渣滓污染物质后,进入隔油沉砂池,去除污水中油脂及浮渣后进入调节池。调节池不但起均质均量的作用,储存废水,而且设置潜水搅拌机,也起到水解酸化作用。停留在调节池内的污水经过水解酸化反应,进入SBR反应池,在此完成曝气、氧化、沉淀、潍水和排出剩余污泥各工序。污水中主要污染物去除率分别为:BOD592%一97%、C0D92%一%%、5594%一98%、NH3一70%~76%。洋出的清水进入接触沉淀器,去除细小轻质悬浮物、油脂后进入清水池(兼接触消毒池),投加消毒液灭菌后达标排放。SBR池内剩余污泥经潜污泵排入污泥池进行浓缩,污泥池上清液回流至调节池。剩余污泥在污泥池中经消化及无害化处理后,定期用真空吸粪车吸走,可作为农家肥。工艺流程如下:图,屠宰废水处理工艺流程杨杰:SBR工艺在小型屠宰厂废水处理中的应用3.3主要设备及构筑物参数(见表1和表2)表1主要构筑物裹2主要设备名称主要尺寸(m)2X0.6X0名4XI.SXI.2数量(座)名称主要型号数量(台)格栅池隔油池、沉砂池调节池、水解酸化池SBR反应池污泥池清水池8X5X2.58X4X4.53X2K23X2.5X2人工格栅潜水搅拌机水下曝气机污水泵潍水器接触过滤器B吕6005二10QJB2.2尹4TOS一37BERWQ1-01〕IBSQ-4创I)GJJ一0主要设备,.....压,..........,..主要构筑物3.4运行程序屠宰生产为每天凌晨3点到8点。来水集中在4点到8点的4个小时内,因此采用间歇式活性污泥法有其灵活性。SBR池的运行包含五个阶段,即进水、曝气、沉淀、排水(排泥)及闲置阶段,称为一个运行周期。采用限制曝气方式,工作周期分配如下:进水时间l;h曝气时间7h;缺氧搅拌.05h;沉淀时间1,o;h排水时间Zh;闲置时间.05;h一个周期时间为12h。4运行结果及讨论4.1运行结果该工程投入运行5个月后,经由市、地区环保监测站检测,结果如表:3表3运行结果类类别别水样样水质指标(m留)))LCCCCCCCOD广rrrBOD,,NH;一NNNSSSS嘉嘉旺旺处理前前981~168777359~8122222.5~28.777758~108222屠屠宰宰宰宰宰宰宰宰宰宰宰宰宰宰宰宰宰宰宰宰宰宰宰宰宰宰宰宰宰宰宰处处处理后后78.5~900017.9~23336.7~6.99913.8~21.666去去去除率率92%~95%%%95%~97%%%70%~76%%%98%~98%%%岚岚桥桥处理前前1032~264777665~10255541.2~50444453~110666屠屠宰宰宰宰宰宰宰宰宰宰宰宰宰宰宰宰宰宰宰宰宰宰宰宰宰宰宰宰宰宰宰处处处理后后61.4~1133353.2~65.66611.5~13.88827~28.222去去去除率率94%~96%%%92%~94%%%72%~73%%%94%~97%%%结果表明:净化出水水质优于GB13457一92二级水质(大部分指标达到一级水质),满足二级排放标准。从监测结果看出,采用SBR工艺对COD、BOD去除率大大高于传统活性污泥法。主要原因是:(1)SBR为间歇进水,且采用限制曝气方式,从而提高了混合液的基质浓度,增大了反应过程中基质浓度梯度,生化反应具有较大推动力,反应速度和有机物的去除效率都高;(2)本SBR工艺中活性污泥浓度较高,造成低污泥负荷,使系统稳定而高效;(3)本SBR反应池内采用潜水曝气机,充氧量大,氧的传质率高,基质液在泵的水力搅拌下和空气充分混合,微生物细菌生长良好,有效降解有机物;(4)利用调节池进行水解酸化,对难降解的有机物预先进行水解酸化,降低进入SBR工段的有机负荷。4.2运行稳定性由表三可以看出,当原水在设计水质范围变化时,净化出水的COD、BOD均达到排放杨杰:SBR工艺在小型屠宰厂废水处理中的应用标准,表明5BR法对进水水质浓度的波动有较好的适应性,工作稳定性好。有时对屠宰量不可预见,大量污水超负荷进入污水处理系统时,如春节期间,由于市场需求,屠宰量和污水排放量增大,污染负荷甚至超过设计值1.5~2倍时,COD的去除率仍能达到90%以上。SBR运行工艺稳定主要原因是:(l)进水时废水与反应池中的混合液充分混合,对充水期内出现的废水浓度变化有一定的缓冲作用;(2)5BR间歇进水对长时间高峰浓度的废水冲击有一定的分割调节作用;(3)SBR在工作周期中,污泥负荷的变化可直接影响周期末的污泥活性,周期间的污泥活性能得到补偿。当一个周期的负荷较大时,周期末的污泥活性降低,而在下一个周期污泥负荷较小时,污泥的活性将得到恢复。因此周期间的污水浓度和污泥负荷的变化可以通过污泥活性浓度加以调整均衡,从而使出水水质比较均匀。4.3活性污泥的特征和较好的生物脱氮性能对SBR反应池进行微生物相观察,尽管反应池反复处于缺氧和好氧状态,且混合液中的基质浓度出现高低变化,但微生物相却比较稳定,除了有结构良好的菌胶团外,还有生长良好的好氧微生物,如钟虫,草履虫,等枝虫等。SBR池在运行管理期间,没有发生活性污泥膨胀现象,这是由于造成污泥膨胀的丝状菌都是好氧菌,SBR反应池进水阶段的厌氧反应与曝气好氧反应状态交替进行,能很好的抑制专性好氧菌的过量繁殖。从表三可以看出,整个反应过程中生物脱氮的效率较高(70%)。对于一般活性污泥工艺,单靠好氧过程的硝化反应对氨化反应形成的氨氮去除率都不是很高,这是由于硝化过程中产生的N。飞,Nq浓度增高抑制硝化反应的进行。同时在好氧状态下,反硝化过程不能进行。因此在本SBR工艺工作周期中,在进水缺氧状态转变为好氧反应状态后,通过关闭曝气机的进气阀,使反应池内混合液处于缺氧搅拌状态月赶感削比胜流分断示禾佣厨能淘白尔怀肋手孙冲Nq,Nq转化为氮气排除。此类限制曝气的方法同时也能增大反应过程中的基质浓度梯度,这样快速生长的非丝状菌微生物成为优势,抑制好氧丝状菌的过量繁殖。5系统特点和技术经济分析(1)本SBR工艺系统,以SBR反应池为主体反应器,不需要二沉池和污泥回流系统,另外SBR反应池本身也具有调节池功能,因此在建污水调节池时可适当缩小容积,减少设施投资,同时也可利用部分调节池空间设置水解酸化系统,使前期高浓度污水预先得到充分降解,减轻后级处理工艺的负荷。采用水下曝气机,其噪声低、充氧效果高,无须鼓风机房,运行管理方便。排水装置采用我厂研制的BS-QI型洋水器,该潍水器排水量大,不会造成SBR反应池的污泥扰动,同时也阻挡浮泥和泡沫的排出。(2)由于SBR反应系统的特点,整个工程占地面积比普通活性污泥法少30%~45%,水处理设备、设施投资减少25%,运行费用降低10%~20%,是中小型屠宰废水处理较为理想和经济的工艺方法。杨杰:SBR工艺在小型屠宰厂废水处理中的应用6设施建设和运行管理(1)对于小型屠宰厂在建污水处理系统时,最好利用地理高差的优势,让污水自流进入调节池(调节池可和水解酸化池合建),水解酸化池进水要从池底部均匀布水,出水由上部溢流进入调节池。设置污水粗细格栅池和隔油沉砂池,减少水解酸化池的污泥负荷,同时避免后级处理单元设备的堵塞损坏。(2)建议采用进口水下曝气机,我厂使用的日本OTS系列潜水曝气机,噪音低,功率大,充氧效率高,设备运行稳定可靠。潍水器采用浮筒式,该设备没有机械部件,使用稳定可靠,设备安装方便。6.3调试运行管理(l)系统调试运行时在SBR反应池预先投入取自生活污水处理厂的活性泥基质,通过进水后炯曝一定时间,待污水色泽微黄时,补充少量营养污水,逐步培养、驯化反应池中活性污泥。(2)水解酸化池中的潜水搅拌器,应尽量潜入水中较深地方,在有屠宰废水排入时应开启搅拌器充分搅拌混合,进水停止后,为使厌氧水解充分,潜水搅拌机应间歇运行。(3)5BR池活性污泥调试好后,活性污泥应为褐黄色略带一些土腥味,反应池内气泡少而洁白。如此过程中出现泥色黑暗发臭,气泡多而厚,说明反应池内活性污泥厌氧腐败,应充分曝气使其转化,如不行应将腐败污泥全部换掉。(4)应用SBR处理工艺严格按照运行周期进行反应全过程,在污水进反应池h1后即可开启曝气机进行曝气,曝气6一h7后,关掉进气阀,让反应池内混合液处于缺氧搅拌状态,进行脱氮,如污水中的C源经生物降解不足,使得C加比值过低,应注意适当人工补充C源,为反硝化细菌提供充足的碳源。(5)如污泥沉降性能较差,出水浑浊,可适当排放一部分污泥,并在反应池静止沉淀之前投加少量絮凝剂。(6)在好氧反应过程中,由于生物降解的作用,使得反应混合液pH值