李伟光,赵庆良,马放,刘宏远,徐桂琴 (哈尔滨工业大学市政环境工程学院,黑龙江哈尔滨150090) 摘要:屠宰废水首先经过栅网去除粗大颗粒状悬浮物并静沉除油,然后经序批式生物膜反应器(SBBR)处理进一步去除有机物,最后过滤去除色度和微细悬浮固体。结果表明,各污染指标的去除率CODCr为97%,BOD5为99%,TKN为92%,油脂为82%,最后出水水质满足国家二级排放标准。 关键词:屠宰废水;沉淀;序批式生物膜反应器;过滤 中图分类号:X713 文献标识码:C 文章编号:1000-4602(2000)10-0059-02 1 试验装置与方法 试验用废水取自于哈尔滨屠宰厂,其废水的水质见表1。显然,该废水含有大量的悬浮固体、油脂、含碳和氮有机物,但较高的BOD5/CODCr比值表明屠宰废水中的有机物是易于生化降解的。 表1 试验用屠宰废水的水质原水水质 | 浓度 | 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。 | 基于对该废水的水质分析和对该种废水的处理经验,试验所选择的处理流程如图1所示。格栅栅距为2mm,沉淀池的有效容积为50L。废水经沉淀1 h后人工刮除油脂。SBBR的有效容积为36 L(0.2m×0.2m×1.0m),其内悬挂4束SB型纤维填料作为生物膜载体[1、2],并且在内底部设置微孔曝气器用于充氧曝气。两个1.5L的过滤柱,每个直径70mm,高度1 m,其内填有粒径为0.8~10 mm的炉灰渣,因为该炉灰渣已经被证实在脱色方面非常有效[3]。 有关污染指标的分析诸如CODCr、BOD5、TKN、SS、油脂和色度的分析按照标准法进行[4、5]。SBBR反应器内DO的实地测定采用YSL58型DO测定仪。 试验系统的运行采用以下方式:原水采用栅网去除大块的骨头和血块等悬浮物,然后在沉淀池内静沉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内抽至SBBR反应器,然后曝气8h,以使有机物氧化分解,之后沉淀1 h进行固液分离。最后,SBBR内的上清液在2h内交替均匀排入后续的过滤柱进行过滤并脱色。另外再考虑30min用来排除剩余污泥和使SBBR处于待机状态。这样,SBBR运行每个周期需12h。在每个运行周期后更换炉灰渣。 2 试验结果与讨论 接种污泥取自于煤气废水处理厂,并与等量的屠宰废水混合一道注入SBBR,用来驯化细菌并提供足够的细菌固定时间。经曝气和不断更换原水,在20 d后填料上形成成熟的生物膜,此时启动运行整个系统。此后该系统运行3个月以上,温度介于20~25 ℃,SBBR反应器内的DO控制在约2 mg/L。其中1周之内有代表性的试验结果见表2。 从表2可见,处理系统对去除SS、CODCr、BOD5、TKN、油脂和色度是非常有效的。试验中之所以选择沉淀法除油,是因为曾同时做了气浮除油的对比试验,结果表明沉淀法对油脂的去除率几乎等价于气浮法(气浮时间为30 min,气水比5∶1)。其原因是屠宰废水中粒径>50 μm的可浮油占50%~80%。此外,采用沉淀法可以节省能量,并可避免气浮过程产生的泡沫问题。 表2 主要污染物在试验系统内的去除情况污染指标 | 样品 | 栅网后 | 沉淀后 | SBBR后 | 过滤后 | 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 | 从所得试验数据可以算出,CODCr和BOD5的总去除率分别为97%和99%,油脂为82%,TKN为92%,SS为93.4%。如此高的去除率与文献[6]中采用SBR生物膜反应器的结论比较一致,其结果为当进水CODCr和氨氮分别为250~1000mg/L和25~100mg/L时,二者的去除率分别为97%和87%。为了进一步说明该处理系统的高效性,将本处理系统最后的出水水质与国家规定的排放标准做了比较(见表3)。显然,最后处理水的水质优于国家规定的二级排放标准而接近一级标准。 表3 出水水质与排放标准的比较污染指标 | 处理水水质 | 标准水质 | 一级 | 二级 | 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 结论 序批式生物膜反应器(SBBR)处理系统对处理屠宰废水是非常有效的。废水首先经过栅网去除粗大颗粒状悬浮物并静沉除油,然后经SBBR处理进一步去除有机物,最后经过滤去除色度和微细悬浮固体。整个系统对各主要污染物的去除率CODCr为97%,BOD5为99%,TKN为92%,油脂为82%,最后出水水质达到国家规定的二级处理标准。 参考文献: [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]刘雨,赵庆良,郑兴灿.生物膜法污水处理技术[M].北京:中国建筑工业出版社,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]国家环保局.水和废水监测分析方法[M].北京:中国环境科学出版社,1989. [5]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. [6]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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