简介: 介绍了折流式厌氧反应器(anaerobic baffled reactor, ABR)和A1/O组合工艺处理屠宰废水工程实例。运行结果表明,屠宰废水经处理后,CODcr的总去除率达到96%,出水的PH=6~9,各项指标均达到《污水综合排放标准》(8978-1996)一级标准。
关键字:ABR A1/O 屠宰废水

  前言

  用生化法处理高浓度有机废水由来已久,但是由于采用传统的厌氧好氧工艺,结构复杂、运行不稳定,出水水质很难稳定的达到排放标准要求。我们采用第三代折板厌氧(ABR)和缺氧好氧(A1/O)组合工艺对屠宰废水进行两级生化处理,取得了良好的效果。

  某肉联厂主要从事猪类屠宰及肉类加工生产,所排放的废水属于高浓度有机废水,未经处理直接排入水体,造成了严重污染,社会反响强烈。按国家规定必须将所有废水治理达标后方可排放。我们采用ABR和A1/O组和工艺对该厂产生的废水进行治理。处理出水CODcr、BOD5、SS、NH3-N等各项指标均达到《污水综合排放标准》(8978-1996)。

  1 废水水质水量特点

  废水处理站受纳的废水来源于屠宰车间、肉类加工车间和厂区生活污水。屠宰车间废水主要是冲洗猪类粪便、血液、内脏等产生的废水。该车间废水水量大、浓度高、悬浮物量大,集中在凌晨屠宰猪类时排放,水量占总水量的60%。每天排放的污水污染物含量基本上是相同的。肉类加工车间的废水是冲洗肉类以及冲刷地面产生的,废水水量大,约占总水量的30%,主要在白班排放,水质水量相对稳定。由该工厂的生产特点可以看出,废水排放是呈周期性变化的,在一个周期内是非连续性不规则排放。

  对废水站受纳废水的水质和水量进行监测,具体监测数据见表1。

  表1 屠宰废水水质和水量

项目
水量Q
CODcr
BOD5
NH3-N
PH
屠宰废水
1000m3/d
1800-2000mg/l
800-1000mg/l
100-150 mg/l
6-9
《污水综合排放标准》(8978-1996)一级标准
 
≤80
≤50
≤15
6-9

  2 工艺流程设计

  2.1工艺流程图

  
图1 工艺流程图

  由工艺流程图可以看出,该工艺由调节池、折板厌氧反应器(ABR)、A1/O池、竖流沉淀池和污泥处置五部分组成。

  2.2 主要构筑物设计

  2.2.1 调节池:由于废水中有很大一部分是某一时间集中排放的,因此调节池可以起到调节水量和均和水质的作用,使得后续工艺的处理负荷基本处在相同的水平,有利于处理工艺的连续、稳定、可靠运行;另一方面,屠宰废水进入调节池后,池内的厌氧菌对废水进行水解和酸化,起到初步处理作用,可以显著地提高ABR厌氧处理的效率。

  调节池设计:V=500m3;HRT=12h

  2.2.2 折流式厌氧反应器(ABR):废水经调节池均质均量和水解酸化后由污水提升泵提升进入ABR池。ABR反应器与UASB反应器有很大区别,它构造简单、施工简便、不需要三项分离器、造价低。ABR反应器构造如图2所示。

  

  图2 折板式厌氧反应器(ABR)

  反应器内设置竖向导流板,将反应器分隔成串联的几个反应室,每个反应室都是一个相对独立的上流式污泥床(USB)系统。几个反应室串联使用,更接近于推流式。在反应室内驯化培养出与该处的环境条件相适应的微生物群落。在I区驯化产生的是产酸菌,在II区驯化产生的是产甲烷菌。这样将产酸菌和产甲烷菌分开,各自集中驯化培养后对废水进行处理,和完全混合式的UASB反应器相比,极大地提高了处理效率[1]

  ABR池设计:

  容积负荷Ns=2.0kgCOD/(m3·d);HRT=20h;

  I区和II区容积比=1:3 ;

  池体高度H=4.5m;

  2.2.3 A1/O池:废水经ABR反应器厌氧处理后,CODcr 、BOD5 、NH3-N都还没有达到排放要求。尤其是NH3-N还没有得到有效降低,考虑用一般的活性污泥法不能够满足脱氮的要求,因此采用A1O工艺进行脱氮处理。A1/O法脱氮是于20世纪80年代初期开创的工艺,目前应用广泛。A1/O法脱氮工艺的反硝化反应器在前,BOD5去除、硝化反应器在后,反硝化反应是以原污水中的有机物为碳源的,在硝化反应器中含有大量硝酸盐的硝化液回流到反硝化反应器,进行反硝化脱氮反应[2]

  A1/O池设计:

  HRT(A段)=1.0h;

  HRT(O段)=4.0h;A:O=1:4

  混合液回流比RN=300%;

  污泥回流比R=60%

  缺氧池容积V1和好氧池容积V2 比V1:V2=1:4

  2.2.4 竖流沉淀池:

  二次沉淀池用以澄清来自A1/O池的含有活性污泥的混合液,并回收、浓缩活性污泥,其效果的好坏直接影响到出水的水质和回流污泥的浓度。本工艺设计中二沉池采用适合于中小型污水处理工程,沉淀效率高,污泥浓缩效果好的竖流沉淀池,中心进水,周边出水,重力排泥。

  2.2.5 砂滤池:

  为了提高出水水质,有效降低出水中的SS浓度,并且承受由于水量变化冲击,沉淀池出水SS浓度增高的情况,设置砂滤池。砂滤池具有使用方便,造价低等优点。设计采用经验估算的方法,本工程的砂滤池池体深2m,容积为100m3

  2.2.6 污泥处理:

  由于采用的工艺污泥产生量少,为了节省投资,不配备污泥干化用的压滤机。将剩余污泥从集泥井中用泵打入污泥干化床,自然风干后运走。

  3 调试运行

  3.1 ABR池污泥培养:

  培养方式采用同步法,即培养驯化同时进行。取附近某啤酒厂污水处理站的厌氧污泥作为种泥。接种量为ABR池体积的30%,直接进从调节池进屠宰废水对污泥进行培养驯化。启用方式为固定HRT(20h),逐步提高基质浓度(COD)[3]。30d后,反应器中出现了灰色的球形颗粒污泥,其平均粒径0.6mm,说明污泥已经开始成熟。60d后污泥颗粒粒径达到3mm左右,证明厌氧池的污泥已经驯化成熟,可以进原水运行了。

  3.2 A1/O池污泥培养:

  培养方式也采用同步法。取某啤酒厂污水处理站曝气池的回流污泥作为种泥进行接种。接种后的前3d,闷曝气20h后换水一次。接着改曝气10~12h换水一次。每次曝气结束后沉淀2h,然后排出上清液。培养后期,排出上清液的同时适当排出一些污泥。

  培养20d后,活性污泥沉降性能良好,30min沉降比(SV30)为25%~30%。污泥浓度(MLSS)为3~5g/L。污泥外观呈黄褐色,颗粒粒径3mm左右,表明污泥培养驯化成熟,可以进原水运行。

  3.3 系统运行情况:

  60d后ABR池和A1/O池的污泥都已经培养驯化成熟,系统正式运行,水质监测结果如表2,表3所示。

  表2 ABR池出水水质

指标
CODcr
BOD5
NH3-N
PH
单位(mg/l)
400-450
200-250
60-80
6-9

  表3 排放口水质

指标
CODcr
BOD5
NH3-N
PH
单位(mg/l)
50-60
20-30
10
6-9

  从出水的监测结果来看,该工艺运行稳定,出水各项指标都达到了设计要求。

  4 结论 

  (1) ABR反应器和UASB反应器相比具有构造简单、施工简便、不需要三项分离器、造价低,运行稳定等优点。

  (2) 系统稳定性好,耐冲击。

  (3) 采用 ABR+A1/O组合工艺处理屠宰废水能够达到高效降解有机物和去除NH3-N的目的。能够保证出水各项指标持续稳定的达到GB13457-92一级排放标准,而且工程投资少,占地面积小,运行费用低,具有推广运用价值。

  参考文献:

  [1] 张忠祥,钱易.废水生物处理新技术. 清华大学出版社.北京2004,444~445

  [2] 韩红军.污水处理构筑物设计与计算.哈尔滨工业大学出版社2002.233~234.

  [3] Barber W P, Stuckey D C. The use of the anaerobic baffled reactor(ABR) for wastewater treatment: a review. Water Research, 1999,33(7) 1559~1578.

  Application of ABR+A1/O Combined Process in Slaughter House Wastewater Treatment Engineering

  Haibao CUI1, Shunsheng YANG2 and Yongning WEI2

  (School of environmental science and engineering;

  Southwest Jiaotong University, Sichuan, Chengdu 610031, China )

  Abstract: Treatment of slaughter house wastewater with ABR+A1/O combined process was described. The running results show that, the COD removal rate is above 96%, PH of the effluent is 6~9, meet the first discharge standard of “ Integrated Wastewater Discharge Standard”(8978-1996)

  Keywords: ABR; A1/O; Slaughter House Wastewater

  作者简介:1. 崔海保(1981-),男,安徽蚌埠人,硕士研究生,主要从事水污染控制工程研究

   E-mail:foreise1981@163.com Tel:13219029970

  2. 杨顺生,教授,西南交通大学环境科学与工程学院;

   魏永宁,工程师,西南交通大学环境科学与工程学院;