屠宰廢水UASB-SBR處理工藝耦合與優化研究

岳丹丹 梁海濤 劉 洋 葉子豪

(1.沈陽建筑大學市政與環境工程學院，遼寧 沈陽 110168； 2.遼寧北方環境保護有限公司，遼寧 沈陽 110168)

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屠宰廢水UASB-SBR處理工藝耦合與優化研究

岳丹丹1梁海濤1劉 洋2葉子豪1

(1.沈陽建筑大學市政與環境工程學院，遼寧 沈陽 110168； 2.遼寧北方環境保護有限公司，遼寧 沈陽 110168)

以某中小型屠宰場的屠宰廢水為原水，采用UASB-SBR處理工藝，對屠宰廢水及其治理效果進行了深入研究，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。

屠宰廢水，UASB，SBR，耦合工藝

0 引言

隨著我國人均肉食消費水平的不斷增長，屠宰業也得到了長足的發展，廢水排放量也不斷加大[1，2]。屠宰廢水主要來自畜禽等的宰殺加工，是我國最大的有機污染源之一[3，4]。據統計,屠宰廢水排放量約占全國工業廢水排放總量的6%,是我國最大的有機污染源之一[5]。因此加強對屠宰廢水處理工藝的研究有著十分重要的現實意義。

目前我國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UASB-SBR耦合工藝來確定屠宰廢水的最佳參數。

1 屠宰廢水來源及特性

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。這類廢水的排放量受不連續的旺季和淡季生產效果的影響[7]。

2 試驗方法及試驗裝置

2.1 試驗廢水來源

在測試準備階段選擇了遼河流域分布式小屠宰場污水站，對其工廠的規模、產生水量、廢水處理過程進行了深入了解，并收集檢測原水的水質指數回到學校。并調查每個屠宰場的大小、產生的水量、水質處理技術和原水狀態。

2.2 試驗裝置

這個試驗裝置包括UASB池和SBR池等。系統采用水計量泵控制，根據實驗需要調整流量變化。

1)UASB池性能參數見表1。

表1 UASB池性能參數

UASB池進水方式為：下進上出連續式。

2)SBR池性能參數見表2。

表2 SBR池性能參數

SBR進水方式為：交替進行進水。

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UASB的影響見圖1。

實驗在保持進水pH值為7.0,COD濃度為2 500 mg/L左右、水力停留時間24 h下，測UASB反應器在不同溫度下COD的去除率。

得出結論，選擇35 ℃作為水浴溫度。

2)pH值對UASB的影響。

在對廢水厭氧處理時，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、水力停留時間為24 h。試驗考查不同pH值對UASB反應的影響。

得出結論COD去除率的最佳pH值是7.0～7.5。

3)HRT對UASB的影響。

為了確定最佳的水力停留時間，試驗溫度恒定在35 ℃，pH值控制在7.0～7.5左右，有機負荷恒定條件下，測定廢水的COD去除率，實驗結果如圖2所示。

從圖2可以看出，16 h以后，去除率增加不大。從經濟節能方面綜合考慮，選取16 h作為最佳水力停留時間。

3.2 SBR的影響因素研究

1)溫度對SBR的影響。試驗控制進水COD濃度在300 mg/L左右，控制pH值在6.8～7.5之間，運行周期為12 h。測定廢水的COD去除率，實驗結果如圖3所示。

由圖3可見，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。

2)pH值對SBR的影響。pH值范圍對微生物生長影響如表3所示。

3)反應周期對SBR的影響。本試驗在進水pH=6.8～7.5，溫度為20 ℃～24 ℃下，每天分別在2個～4個周期下測定其出水水質，結果如圖4所示。

表3 pH值范圍對微生物生長影響

pH值適合于生長繁殖的微生物和污泥性能3～5霉菌及細菌,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可以確定反應器的最佳反應周期每天為3個周期，即每個周期8 h。

3.3 優化參數下耦合運行的處理效果

測試和驗證工藝參數的正確性、穩定性試驗、UASB和SBR控制條件如表4，表5所示。

表4 UASB優化參數

表5 SBR優化參數

將本試驗中的屠宰廢水耦合工藝按照以上實驗所得的優化參數穩定運行80多天測得其出水COD，NH3-N，TP的變化情況，結果如圖5～圖7所示。

由圖5～圖7可知出水COD和NH3-N滿足排放標準的要求。

4 結語

通過實驗研究得出以下結論：UASB處理工藝最優控制參數：溫度為(35±1)℃，pH=7.0～7.5，HRT=16 h，污泥負荷0.3 kgCOD/(kg·MLSS·d)的情況下，COD，BOD的去除率分別達到80%和85%以上。SBR工藝最優控制參數：溫度為15 ℃～30 ℃，污泥負荷0.3 kgCOD/(kg·MLSS·d)的情況下，pH=7.5左右，COD，NH3-N去除率達到90%和95%以上，但出水TP浮動較大。使用UASB+SBR工藝處理屠宰廢水，技術成熟、可靠、穩定,處理水質能夠達到環保標準的要求。適應當前我國屠宰廢水處理行業實際生產操作的需要,具有較高的科學研究價值和實際應用價值。

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

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

[3] 王曉偉,費慶志,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計與運行研究[J].工業水處理,2012,32(4):83-92.

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

[6] 周健聰.屠宰場廢水處理工藝優化芻議[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[J].環境污染治理技術與設備,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

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