阿膠廠(chǎng)污水的處理流程

　　山東省某阿膠廠(chǎng)是福膠集團設于平陰縣東阿鎮的老廠(chǎng)，主要生產(chǎn)傳統阿膠及阿膠保健品的原料—清膠，生產(chǎn)過(guò)程排放的污水中污染物主要有驢毛、驢皮碎塊等不溶物和溶解性、膠狀蛋折質(zhì)等有機污物，具有濃度較大、有機物含量高、可生化性好等特點(diǎn)，直接排放將嚴重污染環(huán)境。該廠(chǎng)污水治理被列為濟南市重點(diǎn)污染限期治理項目。該污水治理工程采用調節+SBR法污水處理工藝，經(jīng)過(guò)1個(gè)半月的調試運行后通過(guò)監測驗收。監測結果表明該工藝設計合理、處理效果良好、出水穩定，出水水質(zhì)符合GB8979--1996《國家污水綜合排放標準》的二級排放標準。

　　二 . 設計簡(jiǎn)介：

　　1 . 設計水質(zhì)、水量的確定
　�、�  生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介及污水來(lái)源
　　阿膠的生產(chǎn)工藝是先將原料—干驢毛浸泡、清洗，清除驢皮上沾染的污物，再經(jīng)高壓熔化，而后添加黃酒等輔料熬制成膠。泡皮、洗皮過(guò)程排放的污水量約占污水總量的1/3，水中主要污染物是泥砂、驢毛、驢皮碎塊等不溶物。驢皮溶化、熬膠過(guò)程所排放的污水中主要是溶解的或膠狀的蛋白質(zhì)等有機污染物。阿膠廠(chǎng)污水還包括該廠(chǎng)附近宿舍區排放的生活污水。全廠(chǎng)污水經(jīng)蓋板渠匯合后進(jìn)入污水處理站集中處理�；旌衔鬯�官感很差，并有很重的氣味。
　�、谠O計水質(zhì)、水量的確定
　　根據廠(chǎng)方提供的日排放污水量資料，設計處理規模：800m³/d。
　　根據廠(chǎng)方的提供有關(guān)水質(zhì)資料，原水水質(zhì)見(jiàn)表1。經(jīng)過(guò)實(shí)測，混合污水水質(zhì)具體數據詳見(jiàn)表3。處理要求：經(jīng)處理達到國家規定的二級排放標準（GB8978-96）。

　　2.污水處理工藝設計
　�、俟に囘x擇與確定
　　從水質(zhì)情況來(lái)看，本工程污水屬高濃度有機污水，污水可生化性好。從投資情況來(lái)看，廠(chǎng)方提供污水處理用地少，經(jīng)費少。由于有機物濃度高，采用傳統的物理化學(xué)法和生物處理法將對于秦效；采用物化法+生物法，將增加工程投資和日常處理費用，所以工藝選擇以高效生化法為主，經(jīng)技術(shù)比選二級處理工藝采用SBR法。
　　SBR法（間歇式活性污泥法）是一種處理高濃度有機污水行之有效的生物處理技術(shù)。SBR法是對傳統活性污泥法的改進(jìn)，具有工藝系統組成簡(jiǎn)單，一池多用，無(wú)須高污泥回流設備、二沉池，建設費用都較低等特點(diǎn)。在運行時(shí)，一般不產(chǎn)生污泥膨脹現象，管理較簡(jiǎn)單。并且通過(guò)對運行方式的調節，在單一的曝氣池內能進(jìn)行脫氮和除磷，運行管理得當，處理水質(zhì)優(yōu)于傳統活性污泥法。該法相對于傳統活性污泥法具有工藝結構與形式簡(jiǎn)單、占地少、處理效率高、投資省、省處理費用低、對沖擊負荷適應能力強等特點(diǎn)，并且具有運行方式靈活多變、空間上完全混合、時(shí)間上理想推流等獨特優(yōu)點(diǎn)。
　�、诠に嚵鞒�
　　污水處理選擇以SBR法為體的二級生物處理工藝，其流程如圖1。

　　污水經(jīng)格柵攔截水中大塊污物、驢毛后進(jìn)入調節沉淀池，并由潛污泵將污水抽入SBR反應池，經(jīng)過(guò)曝氣反應、沉淀，完成水質(zhì)凈化后排放
。SBR池中剩余污泥重力排至污泥濃縮池，重力分離后再由污泥泵提升至污泥干化場(chǎng)，半干污泥最后用作農肥。
　�、跾BR運行周期設計
　　SBR生化系統運行過(guò)程以進(jìn)水、曝氣反應、沉淀、潷水和閑置（排泥）5個(gè)階段為一個(gè)運行周期。污水進(jìn)入系統前，反應器內已存在高濃度的活性污泥混合液，進(jìn)水后活性污泥與污水互相混合、充分接觸，進(jìn)水達到一定高度即停止進(jìn)水，并且向池內曝氣供氧（或進(jìn)水的同時(shí)曝氣）進(jìn)行生物降解，發(fā)生有機物的去除、硝化、磷的吸收等反應，然后停止曝氣和攪拌，混合液處于靜止沉淀狀態(tài)，泥水分離，上清液通過(guò)潷水器排放，而污泥存留在SBR池內，作為種泥時(shí)入系統的下一個(gè)周期，剩余污泥則需要定期排放。

　　SBR池典型的運行模式如下：

　　3.主要構筑物設計簡(jiǎn)介
　�、俑駯�
　　包括車(chē)間出口的格柵和處理站的兩道格柵。由于污水中攜有大量驢毛，限于投資，采用簡(jiǎn)單格柵層層加以攔截，各主要排放含驢毛的車(chē)間出水口、浸皮池放水口等處均設格柵。全廠(chǎng)污水匯合進(jìn)入污水處理站后，再安置粗、細兩道格柵。
　　粗細柵間隙：20mm,細格柵間隙：10 mm，傾角60^o。人工清除污物。
　�、谡{節池
　　鑒于車(chē)間生產(chǎn)污水間隙式排放，排水很不均勻，水量水質(zhì)波動(dòng)大，為保證生物處理設施進(jìn)水的均衡，需要設置有足夠調節容積的調節池。調節池前端設整流板和較大泥斗，使污水中懸浮物和不溶有機物在此沉淀，并設污泥泵定期將沉泥抽入污泥濃縮池。在調節池的后端設離心式潛污泵，將污水按SBR運行要求提升至SBR系統進(jìn)行處理。調節池中存活的厭氧及兼氣微生物也能分解有機物，使大分子有機物分解成小分子，提高可生化性，也將影響有機物的總去除率�？紤]到調節池應定期清理，為了使清理期不導致系統停運，調節池分2格，分格清理，清理時(shí)維持系統的正常運行。
　　工藝系統設計流量按40T/h，表面負荷2m³/m^2.h。
　�、跾BR反應池
　　SBR反應池為本工程主體構筑物，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一體。SBR反應器的運行操作由進(jìn)水、反應、沉淀、排水、閑置五個(gè)工序組成，這五個(gè)工序在SBR池內分時(shí)段進(jìn)行。
　　采用2格反應池，兩上池子交替運行，以使整個(gè)系統能接納連續的進(jìn)水。對每格來(lái)說(shuō)，運行操作按序間歇進(jìn)行。
　　設計一周期8小時(shí)。每周期SBR運行程序安排如下：

　　兩格SBR反應池運行周期如下表反示：

　　反應池體積采用350m³每格，總容積為700m³。
　　采用鋼筋砼結構，半地下式。
　�、芪勰酀饪s池   選用φ5×5m,鋼筋砼圓形池。
　�、菸勰喔苫瘓�(chǎng)   選用13.22m×6.15m，三格，磚砌。

　　4.SBR系統主要設備：
　�、贁嚢柙O備
　　選用潛水攪拌機，設在SBR池前端，固定在池壁上。1格1臺，共2臺。
　�、谄貧庠O備
　　選用離心式潛水曝氣機，對混合液起曝氣和攪拌作用，效果好，性能穩定。免除了鼓風(fēng)設備、曝氣管路系統、閘閥、曝氣器等一系列設備。1格3臺，共6臺�！�
　�、蹪�水器
　　采用自行研制的機械式潷水器，由潷水槽、傳動(dòng)裝置、排水管等組成。潷水槽是四周帶有三角堰的不銹鋼槽，并帶有擋浮渣的擋板，保證浮渣不被排走。傳動(dòng)裝置上下運動(dòng)，下降速度與水位下降同步，排水平穩。1格1臺，共2臺。
　�、苡嬃吭O備
　　水量計量設備采用超聲波流量計，由換能器發(fā)射或接收超聲波脈沖信信號，然后根據水位差由微計算機自動(dòng)算出管道中的流量，可以連續自動(dòng)顯示瞬時(shí)流量和累計流量。該設備安裝時(shí)注意流槽內不可積水，否則會(huì )造成誤差，顯示瞬時(shí)流量，并使累計流量偏大。這就需要流槽后保持一定的坡度，保證排水通暢。
　�、軵LC自動(dòng)控制系統
　　污水處理系統中所有電氣設備的控制采用集中控制與現場(chǎng)手動(dòng)控制相結合。采用PLC可編程序控制嚦嚦與各設備電控聯(lián)合，實(shí)現自動(dòng)控制。SBR反應系統內設備的啟停，按設定的運行程序，根據水位和設定時(shí)間，由PLC控制。電控系統達到了較高自動(dòng)化水平，減輕了工人的勞動(dòng)強度。

　　三.調試、進(jìn)行極驗收情況

　　1.污泥接種
　　菌種取自市政污水處理廠(chǎng)的濃縮污泥，泥種用量30t。
　　2.調試
　�、傥勰囫Z化期
　　引進(jìn)菌種之后，即進(jìn)入量污水和清水，清水：污水=2：1，連續曝氣約20個(gè)小時(shí)，然后再進(jìn)少量污水和清水，曝氣直至混合液顏色變淺，之后，不再進(jìn)清水，逐漸增加污水進(jìn)水時(shí)間和頻率，縮短進(jìn)水的時(shí)間間隔，進(jìn)水量可按10%遞增，20天后完成污泥馴化。同步監測出水CODcr濃度等指標，并觀(guān)察混合液污泥性狀。在污泥馴化期還要適時(shí)排放代謝產(chǎn)物，即泥水分離后上清液。
　�、跐M(mǎn)負荷運行期
　　在這個(gè)階段，由于池中已培養和保持了高濃度、高活性的足夠數量的活性污泥，池中曝氣后混合液的MLSS達到5000mg/1，污泥負荷在0.4kgBOD₅/MLVSS^.d,COD的去除率達到90%-95%，SBR法充分發(fā)揮作用。此過(guò)程同步監測溶解氧，控制曝氣機的運行，并進(jìn)行污泥的生物相鏡檢，共歷時(shí)10天左右。
　　從2000年6月下旬開(kāi)始污泥接種進(jìn)行調試，出水水質(zhì)逐漸好轉，并趨于穩定，7月下旬運行趨于正常，各項指標達到或超過(guò)國標要求。
　　3.調試期間的監測和控制
　　在調試及運行過(guò)程中有許多影響處理效果的因素，主要有進(jìn)水CODcr濃度、pH值溫度、溶解氧等，所以對整個(gè)系統通過(guò)感官判斷和化學(xué)分析方法進(jìn)行監測是必不可少的。根據監測分析的結果對影響因素進(jìn)行調整，使處理達到最佳效果。
　�、贉囟�
　　溫度是影響整個(gè)工藝處理的主要環(huán)境因素，各種微生物都在特定范圍的溫度內生長(cháng)。生化處理的溫度范圍在10--40℃，最佳溫度在20--30℃。該工程調試運行期間正值盛夏，進(jìn)水溫度在26--29℃，SBR池內平均水溫27--32℃。
　�、趐H值
　　pH值也是影響因素之一。阿膠污水的pH值使用電極式測量?jì)x測定，范圍較窄，進(jìn)水pH值在6.5--7.5之間，混合液pH值在7.0--7.5之間，而且SBR反應系統也具有較大的緩沖能力，所以對處理效果沒(méi)有明顯地影響。
　�、蹱I(yíng)養物質(zhì)
　　良好的營(yíng)養條件是產(chǎn)甲烷菌和有關(guān)菌群代謝、生長(cháng)的前提。阿膠污水中含有豐富的營(yíng)養物質(zhì)，生化處理系統不需添加營(yíng)養物質(zhì)。
　�、軕腋∥镔|(zhì)SS：
　　阿膠污水中含有大量的懸浮物，通過(guò)預處理懸浮物已大部分去除，但也有部分不有降解的SS進(jìn)入SBR池，曝氣時(shí)會(huì )形成浮渣層，但不影響SBR系統對污水的處理。
　�、萑芙庋趿緿O：
　　通過(guò)溶解氧測定儀測出混合液溶解氧濃度，控制適當的供氧，提高氧的利用率，保證生化過(guò)程需要的氧量。是工藝控制的主要指標。本工程曝氣時(shí)，DO控制在0.3--1.5mg/1。
　�、藁旌弦簼舛萂LSS：
　　微生物是生物污泥中有活性的部分，也是有機物代謝的主體，在生物處理工藝中起主要作用，而混合液污泥濃度MLSS的數值即大概能表示活性部分的多少。對高濃度有機污水的生物處理一般均需保持較高污泥濃度，本工程調試運行期間MLSS范圍在：4.4--5.6g/1之間，最佳值為4.8g/1左右。
　�、哌M(jìn)水CODcr濃度  進(jìn)水中有機物濃度對SBR處理影響很大，詳見(jiàn)“分析”部分。
　�、辔勰嗟纳�物相鏡檢
　　活性污泥處于不同的生長(cháng)階段，各類(lèi)微生物也呈現出不同的比例。細菌承擔著(zhù)分解有機物的基本和基礎的代謝作用，而原生動(dòng)物（也包括后生動(dòng)物）則吞食游離細菌。阿膠污水調試運行期間出現的微生物種類(lèi)繁多，有細菌、綠藻等藻類(lèi)、原生動(dòng)物和后生動(dòng)物，原生動(dòng)物有太陽(yáng)蟲(chóng)、蓋纖蟲(chóng)、累枝蟲(chóng)等，后生動(dòng)物出現了線(xiàn)蟲(chóng)。調試運行后期SBR池混合液中固著(zhù)型纖毛蟲(chóng)，如累枝蟲(chóng)的大量存在，說(shuō)明處理系統有良好的出水水質(zhì)。
　�、嵛勰嘀笖礢VI  正常運行時(shí)污泥指數在801/mg左右。
　　下表列出調試運行期間一些天的記錄：

　　4.運行結果與分析
　　運行結果及運行數據平均值如下表：

　原水的CODcr變化幅度較大，最高值在3446mg/1，最小值是839mg/1。說(shuō)明該處理工藝耐沖擊負荷能力強，即對進(jìn)水水質(zhì)急劇變化引起的沖擊負荷的適應能力強。CODcr的去除率在一定范圍內會(huì )隨進(jìn)水CODcr濃度的提高而增長(cháng)，如圖2所示。然而濃度過(guò)高，超過(guò)微生物的耐受能力時(shí)，將導致處理效果的降低。

　　調試運行完畢，CODcr濃度的變化對本工藝出水水質(zhì)的影響甚微，無(wú)論進(jìn)水的CODcr突然升高或降低，出水的CODcr值變化不大，能保證出水CODcr值在100mg/1左右，低于國標要求的150mg/1。如圖3所示。

　　5.監測驗收情況
　　系統穩定運行半個(gè)月后，由市環(huán)保局監測站連續2天跟蹤取樣監測，結果表明，出水完全達到設計和排放標準要求。詳見(jiàn)表5。

　　四.總結

　　1.工程造價(jià)與運行成本
　　基建投資35萬(wàn)元，設備及安裝35.5萬(wàn)元，工程總投資75萬(wàn)元。
　　日耗電量：530kW.h，以每度電0.50元計，則日電費265.00元，噸水電耗費用：W1=0.33元/m³。
　　設計操作管理定員5人，人均月工資按450元計，噸水人工費用為：W2=0.09元/m³。
　　工程折舊費：W3=0.10元/m³。
　　每噸水處理成本：W=W1+W2+W3=0.52元/m³。
　　日常處理費用：0.29元/kgCOD。
　　2.本工程特點(diǎn)
　　本工程設計工藝流程簡(jiǎn)潔，技術(shù)可靠，高效穩定，操作管理靈活簡(jiǎn)便，全自動(dòng)運行，投資省，造價(jià)低，運行費用及成本均較低，節約能源。本工程實(shí)踐證明系統設計先進(jìn)、工藝合理、SBR法效果顯著(zhù)，消除了人們對SBR活性泥法的誤解和疑慮。調節池設置合理，為處理成功奠定了基礎，確保了出水CODcr、SS值的達標。
　　3.體會(huì )
　�、侔⒛z污水的特點(diǎn)除驢毛、泥砂含量大外，有些類(lèi)似于肉類(lèi)加工廢水，懸浮物和有機污染物濃度高，可生化性好，宜采用完善的預處理＋以生物處理為主體的處理工藝流程。
　�、谡{節+SBR法處理阿膠污水效果十分理想，CODcr、SS等指標的去除率均達到90%以上，并且具有剩余污泥少、耐沖擊負荷、費用低等優(yōu)點(diǎn)，是一種高效、低能耗的污水處理工藝。
　�、跾BR反應池內活性污泥馴化后，活性高、沉降性能好、適應能力強，通過(guò)調節曝氣機的運行時(shí)間和臺數、控制混合液溶解氧量、調節SBR池剩余活性污泥的排放和沉淀、閑置時(shí)間等措施，使有機污染物得到有效去除，能保證SBR系統具有良好的處理效果。
　�、芑钚晕勰喾ㄔ谡{試運行初期提高有機負荷應該慎重，以免造成超負荷運行。在高度后期，則需有意加大負荷，以期促進(jìn)污泥生長(cháng)，提高污泥濃度。
　�、荼竟に囂幚砹鞒毯�(jiǎn)潔、造價(jià)低、運行操作靈活簡(jiǎn)便、運行費用也較低，特別適合于一般中、小型食品加工廠(chǎng)等有機濃度高、可生化性好且水量不大的工業(yè)廢水處理。SBR法處理高濃度有機污水及工業(yè)污水，經(jīng)濟有效，是一種很具優(yōu)勢的技術(shù)，在污水處理中具有較大的推廣應用價(jià)值。