屠宰廢水UASB-SBR處理工藝耦合與優(yōu)化研究

岳丹丹 梁海濤 劉 洋 葉子豪

(1.沈陽(yáng)建筑大學(xué)市政與環(huán)境工程學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110168； 2.遼寧北方環(huán)境保護(hù)有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110168)

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屠宰廢水UASB-SBR處理工藝耦合與優(yōu)化研究

岳丹丹1梁海濤1劉 洋2葉子豪1

(1.沈陽(yáng)建筑大學(xué)市政與環(huán)境工程學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110168； 2.遼寧北方環(huán)境保護(hù)有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110168)

以某中小型屠宰場(chǎng)的屠宰廢水為原水，采用UASB-SBR處理工藝，對(duì)屠宰廢水及其治理效果進(jìn)行了深入研究，并分析了影響UASB-SBR耦合工藝的因素，從而確定UASB-SBR耦合工藝的最佳參數(shù)。

屠宰廢水，UASB，SBR，耦合工藝

0 引言

隨著我國(guó)人均肉食消費(fèi)水平的不斷增長(zhǎng)，屠宰業(yè)也得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，廢水排放量也不斷加大[1，2]。屠宰廢水主要來(lái)自畜禽等的宰殺加工，是我國(guó)最大的有機(jī)污染源之一[3，4]。據(jù)統(tǒng)計(jì),屠宰廢水排放量約占全國(guó)工業(yè)廢水排放總量的6%,是我國(guó)最大的有機(jī)污染源之一[5]。因此加強(qiáng)對(duì)屠宰廢水處理工藝的研究有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

目前我國(guó)屠宰廢水處理主要以生化處理為主，生化處理工藝包含厭氧生物處理和好氧生物處理[6]，主要分為活性污泥法和生物膜法。本研究厭氧的工藝為UASB，好氧工藝包含SBR。最后通過(guò)UASB-SBR耦合工藝來(lái)確定屠宰廢水的最佳參數(shù)。

1 屠宰廢水來(lái)源及特性

家禽屠宰加工廢水包含了很多血、油脂、皮毛等污染物，污水多為紅褐色，有明顯的臭味，含有豐富的蛋白質(zhì)。這類廢水的排放量受不連續(xù)的旺季和淡季生產(chǎn)效果的影響[7]。

2 試驗(yàn)方法及試驗(yàn)裝置

2.1 試驗(yàn)廢水來(lái)源

在測(cè)試準(zhǔn)備階段選擇了遼河流域分布式小屠宰場(chǎng)污水站，對(duì)其工廠的規(guī)模、產(chǎn)生水量、廢水處理過(guò)程進(jìn)行了深入了解，并收集檢測(cè)原水的水質(zhì)指數(shù)回到學(xué)校。并調(diào)查每個(gè)屠宰場(chǎng)的大小、產(chǎn)生的水量、水質(zhì)處理技術(shù)和原水狀態(tài)。

2.2 試驗(yàn)裝置

這個(gè)試驗(yàn)裝置包括UASB池和SBR池等。系統(tǒng)采用水計(jì)量泵控制，根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要調(diào)整流量變化。

1)UASB池性能參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 UASB池性能參數(shù)

UASB池進(jìn)水方式為：下進(jìn)上出連續(xù)式。

2)SBR池性能參數(shù)見(jiàn)表2。

表2 SBR池性能參數(shù)

SBR進(jìn)水方式為：交替進(jìn)行進(jìn)水。

3 UASB-SBR耦合工藝影響因素研究

3.1 UASB的影響因素研究

1)溫度對(duì)UASB的影響見(jiàn)圖1。

實(shí)驗(yàn)在保持進(jìn)水pH值為7.0,COD濃度為2 500 mg/L左右、水力停留時(shí)間24 h下，測(cè)UASB反應(yīng)器在不同溫度下COD的去除率。

得出結(jié)論，選擇35 ℃作為水浴溫度。

2)pH值對(duì)UASB的影響。

在對(duì)廢水厭氧處理時(shí)，pH值是最重要的影響因素之一。保持COD濃度為843.6 mg/L左右、水力停留時(shí)間為24 h。試驗(yàn)考查不同pH值對(duì)UASB反應(yīng)的影響。

得出結(jié)論COD去除率的最佳pH值是7.0～7.5。

3)HRT對(duì)UASB的影響。

為了確定最佳的水力停留時(shí)間，試驗(yàn)溫度恒定在35 ℃，pH值控制在7.0～7.5左右，有機(jī)負(fù)荷恒定條件下，測(cè)定廢水的COD去除率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。

從圖2可以看出，16 h以后，去除率增加不大。從經(jīng)濟(jì)節(jié)能方面綜合考慮，選取16 h作為最佳水力停留時(shí)間。

3.2 SBR的影響因素研究

1)溫度對(duì)SBR的影響。試驗(yàn)控制進(jìn)水COD濃度在300 mg/L左右，控制pH值在6.8～7.5之間，運(yùn)行周期為12 h。測(cè)定廢水的COD去除率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。

由圖3可見(jiàn)，隨著溫度升高，污泥的活性隨之提高，因此確定28 ℃為最佳溫度參數(shù)。

2)pH值對(duì)SBR的影響。pH值范圍對(duì)微生物生長(zhǎng)影響如表3所示。

3)反應(yīng)周期對(duì)SBR的影響。本試驗(yàn)在進(jìn)水pH=6.8～7.5，溫度為20 ℃～24 ℃下，每天分別在2個(gè)～4個(gè)周期下測(cè)定其出水水質(zhì)，結(jié)果如圖4所示。

表3 pH值范圍對(duì)微生物生長(zhǎng)影響

pH值適合于生長(zhǎng)繁殖的微生物和污泥性能3～5霉菌及細(xì)菌,污泥為白色7污泥呈黃褐色,沉淀性與透明度好8～10污泥呈黃褐色,但透明度差9～11污泥呈粉紅色,微生物減少

圖4可以確定反應(yīng)器的最佳反應(yīng)周期每天為3個(gè)周期，即每個(gè)周期8 h。

3.3 優(yōu)化參數(shù)下耦合運(yùn)行的處理效果

測(cè)試和驗(yàn)證工藝參數(shù)的正確性、穩(wěn)定性試驗(yàn)、UASB和SBR控制條件如表4，表5所示。

表4 UASB優(yōu)化參數(shù)

表5 SBR優(yōu)化參數(shù)

將本試驗(yàn)中的屠宰廢水耦合工藝按照以上實(shí)驗(yàn)所得的優(yōu)化參數(shù)穩(wěn)定運(yùn)行80多天測(cè)得其出水COD，NH3-N，TP的變化情況，結(jié)果如圖5～圖7所示。

由圖5～圖7可知出水COD和NH3-N滿足排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究得出以下結(jié)論：UASB處理工藝最優(yōu)控制參數(shù)：溫度為(35±1)℃，pH=7.0～7.5，HRT=16 h，污泥負(fù)荷0.3 kgCOD/(kg·MLSS·d)的情況下，COD，BOD的去除率分別達(dá)到80%和85%以上。SBR工藝最優(yōu)控制參數(shù)：溫度為15 ℃～30 ℃，污泥負(fù)荷0.3 kgCOD/(kg·MLSS·d)的情況下，pH=7.5左右，COD，NH3-N去除率達(dá)到90%和95%以上，但出水TP浮動(dòng)較大。使用UASB+SBR工藝處理屠宰廢水，技術(shù)成熟、可靠、穩(wěn)定,處理水質(zhì)能夠達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的要求。適應(yīng)當(dāng)前我國(guó)屠宰廢水處理行業(yè)實(shí)際生產(chǎn)操作的需要,具有較高的科學(xué)研究?jī)r(jià)值和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

[1] 陳莉娥,周興求,高 峰,等.屠宰廢水處理技術(shù)的現(xiàn)狀及進(jìn)展[J].工業(yè)用水與廢水,2003,34(6):9-13.

[2] 賈艷萍,姜修平,姜 成，等.屠宰廢水處理技術(shù)與應(yīng)用進(jìn)展[J].水處理技術(shù),2015,41(5):5-10.

[3] 王曉偉,費(fèi)慶志,李彥生.共凝聚氣浮—生物接觸氧化處理屠宰廢水的研究[J].工業(yè)用水與廢水,2008,39(5):40-44.

[4] 張顯龍,胡 娜.屠宰廢水處理工藝設(shè)計(jì)與運(yùn)行研究[J].工業(yè)水處理,2012,32(4):83-92.

[5] 丁 穎.屠宰廢水回用處理工程[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2011(32):77.

[6] 周健聰.屠宰場(chǎng)廢水處理工藝優(yōu)化芻議[J].廣東化工,2015,42(10):130-131.

[7] 李敬存,郭麗波.禽類屠宰加工廢水處理技術(shù)[J].環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備,2004,5(2)：74-76.

Treatment of slaughter wastewater by using UASB-SBR treatment process coupling and optimization study

Yue Dandan1Liang Haitao1Liu Yang2Ye Zihao1

(1.SchoolofMunicipalandEnvironmentEngineering,ShenyangJianzhuUniversity,Shenyang110168,China；2.LiaoningNorthEnvironmentalProtectionCo.,Ltd,Shenyang110168,China)

Taking the slaughter wastewater in the small-medium slaughter house as the raw water, applying UASB-SBR processing technology, the paper studies slaughter wastewater and its processing effect, and analyzes factors influencing UASB-SBR coupling technology, so as to determine optimal parameters of UASB-SBR coupling technology.

slaughter wastewater, UASB, SBR, coupling technology

1009-6825(2016)18-0118-03

2016-04-13

岳丹丹(1991- )，女，在讀碩士

X703

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