申请日2015.01.28
公开(公告)日2015.05.13
IPC分类号C02F3/30
摘要
本发明公开了一种利用序批式活性污泥法处理屠宰废水的方法，具体步骤如下：首先将活性污泥加入SBR反应器中，然后将屠宰废水加入到反应器中，启动控制装置，依次在反应器中进行曝气、搅拌、沉淀、排水和闲置，一个处理周期完成后进入到下一个循环周期。本发明的利用序批式活性污泥法处理屠宰废水的方法对屠宰废水具有良好的处理效果。
权利要求书
1.一种利用序批式活性污泥法处理屠宰废水的方法，其特征在于： 所述方法的具体步骤如下：
首先将活性污泥加入SBR反应器中，然后将屠宰废水加入到反 应器中，启动控制装置，依次在反应器中进行曝气、搅拌、沉淀、排 水和闲置，一个处理周期完成后进入到下一个循环周期;反应器由上 部瞬时进水，气泵供出的气体通过池底的微孔曝气头向反应器内布 气，供气量由转子流量计进行调节，曝气量控制在15～25L/h，布气 时间约5-6h，即曝气阶段，之后的厌氧搅拌阶段由搅拌器进行2h， 沉淀1h后，由排水口排掉上清液，进入闲置期;整个SBR反应周期 由时间继电器控制每个阶段的运行时间;反应器温度控制在30～ 35℃，溶解氧DO控制在1.5～2.0mg/L，pH为6.0～8.5，污泥浓度 MLSS为2000～3500mg/L。
2.如权利要求1所述的利用序批式活性污泥法处理屠宰废水的方法， 其特征在于：活性污泥在使用前提前进行驯化培养，具体方法如下： 首先将污泥空曝24h，此后，按SBR反应器进行驯化培养，每个周 期加入一定浓度梯度的屠宰废水2L，浓度梯度加入时按体积浓度 10%-100%，每次递增10%，为提高驯化速度，每天运行两周期，周 期运行方式是：进水→曝气5h→搅拌2h→沉降1h→排水;水温控 制在30℃，经过培养与驯化，污泥颜色逐渐改变至黄褐色，出水由 浑浊变为清澈，微生物逐渐适应了系统内环境条件，实现了污泥的稳 定增长;当出水COD、总氮浓度稳定时，表明污泥驯化已经成熟。
3.如权利要求1所述的利用序批式活性污泥法处理屠宰废水的方法， 其特征在于：控制SBR反应器中COD/NH4+-N的比例为6-7。
4.如权利要求1所述的利用序批式活性污泥法处理屠宰废水的方法， 其特征在于：SBR反应器中碳源含量低于80mg/L时，加入预发酵废 水作为碳源，使碳源含量大于等于80mg/L。
5.如权利要求1所述的利用序批式活性污泥法处理屠宰废水的方法， 其特征在于：所述的活性污泥取自污水处理厂的二沉池。
6.如权利要求1所述的利用序批式活性污泥法处理屠宰废水的方法， 其特征在于：所述的SBR反应器内设有搅拌器(9)，底部设有曝气 器(10)，曝气器(10)与位于反应器外壁上的流量计(13)连接; SBR反应器外壁上设有取样口(11);SBR反应器底部设有排泥口 (12);SBR反应器内安有DO传感器(3)、pH传感器(4)、ORP 传感器(5)、温度传感器(6);DO传感器(3)与反应器外面的溶 解氧仪(2)连接;pH传感器(4)与反应器外面的pH仪(7)连接; ORP传感器(5)与反应器外面的氧化还原电位(1)连接;温度传 感器(6)与反应器外面的温度仪(8)连接。
说明书
一种利用序批式活性污泥法处理屠宰废水的方法
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种利用序批式活性污 泥法处理屠宰废水的方法。
背景技术
随着我国经济的不断发展和人们生活水平的提高，屠宰场规模不 断扩大，屠宰废水的排放量逐年增加。据调查，我国屠宰废水年排放 量约为20亿m3，占全国工业废水排放量的6%，其污染程度还在不断 加剧。屠宰废水中含有较多的蛋白质、脂肪、挥发性有机酸等小分子 有机物，水体呈红褐色并伴有明显的腥臭味，若不经处理直接排放， 会对水环境造成严重污染。因此，对屠宰废水的处理刻不容缓。屠宰 废水处理方法主要包括物理法、化学法和生物法，生物法由于其经济 性和对环境的危害性低，受到研究者的广泛关注。混凝沉淀法是化学 处理法的一种，主要是利用混凝剂对水质进行预处理，废水中的污染 物与混凝剂之间通过物理吸附﹑化学吸附及离子交换吸附等去除杂 质。序批式活性污泥法(Sequencing BatchReactor Activated Sludge Process，SBR)是生物处理法中的一种，早在1914年已开发并投入使 用，SBR采用间歇曝气的方式运行，是一种简单易行、耐冲击负荷、 高效快捷并且低耗能的污水处理技术，通过人为控制SBR不同阶段的 曝气时间和搅拌时间，使SBR反应池具备了微生物脱氮所需的好氧和 缺氧环境条件，从而达到脱氮的目的，在水处理领域具有很重要的意 义。
表1 某屠宰厂废水水质和排放指标
屠宰废水的特点主要有以下几点：(1)水质、水量变化大。因为 屠宰废水的排放主要集中在夜间，即夜间为排水高峰期，白天相对较 少;(2)废水浊度大，固体悬浮物浓度高，并伴有难闻的腥臭味;(3) 屠宰废水属于典型的高浓度有机废水，COD浓度一般为 1500-3800mg/L(如表1所示)，最高时可达6500mg/L，可生化性较好， 水质营养丰富，非常适宜微生物繁殖生长;(4)屠宰废水颜色呈红褐 色，含有大量的脂肪、血液、内脏残屑、毛发和粪便等污染物，油脂 含量高。屠宰废水若直接外排，水中的营养物质和肠胃病菌及寄生虫 卵等，会对地表水、地下水造成严重污染。屠宰废水中的微生物分解 有机物和悬浮物时，需大量的溶解氧，造成水质恶化，影响正常的生 活生产用水。
我国应用生物法进行水处理的技术比较成熟。由于屠宰废水含有 高浓度氮、磷，BOD5/COD大于5(具体指标如表1所示)，可生化 性良好等，因此生物处理法占主导地位。目前生物法主要以好氧生物 处理法为主，包括活性污泥法、氧化沟、水解酸化等。普通厌氧消化 最先在美国澳大利亚广泛应用，之后我国开始出现厌氧序批式活性污 泥系统(ASBR)、厌氧折流床反应器(ABR)、上流式厌氧污泥床 (UASB)等工艺。厌氧工艺处理效果较好氧工艺更为高效，但成本 较高。因此，如何高效处理屠宰废水已引起广大学者的关注，近几十 年许多学者采用组合工艺处理屠宰废水，并开始推广和应用到实际屠 宰厂中，逐渐在处理屠宰废水领域占主导地位。
SBR工艺每个循环周期分为进水阶段、曝气阶段、沉降阶段、排 水阶段、闲置阶段，是将进水、生物好氧厌氧、沉淀等功能集于一池 的典型工艺。首先，将废水注入SBR反应器，利用池底的气泵进行 曝气搅伴，将废水和池底的高浓度活性污泥均匀混合，降低了进水浓 度，起到了调节池的作用，抵抗因水质和水量变化引起的负荷冲击， 系统中的微生物进行吸附有机物作用;进水完成后，系统开始进行反 应操作，通过曝气供给池中微生物充足的氧气，微生物进行代谢，开 始逐渐降解有机物，曝气时间和曝气强度根据不同的处理目的进行选 择;停止曝气后将混合液静止沉淀一段时间，SBR反应池起到二沉池 的作用，水中的溶解氧逐渐降低，当溶解氧达到较低浓度时，厌氧反 应也在进行，沉淀时间的设置主要由处理要求和污水类型设定，通常 为1h～2h;静止完成后排出上清液，剩下的泥水可以作为下一处理 周期的稀释水和循环水;最后，SBR池处闲置状态时，由于微生物进 行内源呼吸，其周围的溶解氧浓度继续下降，反应池中的余氮经反硝 化作用继续去除。在新的运行周期进水过程中，活性污泥中的微生物 由于处于饥饿状态，从而提高了其吸附有机物的能力。
发明内容
本发明提供了一种利用序批式活性污泥法处理屠宰废水的方法。
本发明采用如下技术方案：
本发明的利用序批式活性污泥法处理屠宰废水的方法的具体步 骤如下：
首先将活性污泥加入SBR反应器中，然后将屠宰废水加入到反 应器中，启动控制装置，依次在反应器中进行曝气、搅拌、沉淀、排 水和闲置，一个处理周期完成后进入到下一个循环周期;反应器由上 部瞬时进水，气泵供出的气体通过池底的微孔曝气头向反应器内布 气，供气量由转子流量计进行调节(曝气量控制在15～25L/h)，布气 时间约5-6h，即曝气阶段，之后的厌氧搅拌阶段由搅拌器进行2h， 沉淀1h后，由排水口排掉上清液，进入闲置期;整个SBR反应周期 由时间继电器控制每个阶段的运行时间;反应器温度控制在30～
35℃，溶解氧DO控制在1.5～2.0mg/L，pH为6.0～8.5，污泥浓度 MLSS为2000～3500mg/L。
活性污泥在使用前提前进行驯化培养，具体方法如下：首先将污 泥空曝24h，此后，按SBR反应器进行驯化培养，每个周期加入一 定浓度梯度(10%、20%、30%……90%、100%，每次递增10%，) 的屠宰废水2L，为提高驯化速度，每天运行两周期，周期运行方式 是：进水→曝气5h→搅拌2h→沉降1h→排水;水温控制在30℃， 经过培养与驯化，污泥颜色逐渐由黑色改变至黄褐色，出水由浑浊变 为清澈，微生物逐渐适应了系统内环境条件，实现了污泥的稳定增长; 当出水COD、总氮浓度稳定时，表明污泥驯化已经成熟。
控制SBR反应器中COD/NH4+-N的比例为6-7。
SBR反应器中碳源含量低于80mg/L时，加入50ml预发酵废水 作为碳源，使碳源含量大于等于80mg/L。
所述的活性污泥取自污水处理厂的二沉池。
所述的SBR反应器内设有搅拌器，底部设有曝气器，曝气器与 位于反应器外壁上的流量计连接;SBR反应器外壁上设有取样口; SBR反应器底部设有排泥口;SBR反应器内安有DO传感器、pH传 感器、ORP传感器、温度传感器;DO传感器与反应器外面的溶解氧 仪连接;pH传感器与反应器外面的pH仪连接;ORP传感器与反应 器外面的氧化还原电位连接;温度传感器与反应器外面的温度仪连 接。
本发明的积极效果如下：
(1)工艺简单、投资少。主要设备少，SBR反应池将所有反应 容于一池，不需要过多构筑物，如调节池、二沉池和污泥回流系统， 处理系统结构布置紧凑，构筑物占地面积小，节省了工程投资。
(2)耐冲击负荷能力强，脱氮除磷效果好。SBR工艺反应器构 造上保持着完全混合式的特点，但从时间上考虑SBR工艺处理过程 属于理想的推流式过程。SBR工艺利用高循环率抵抗水质和水量的波 动，使其具有耐冲击负荷能力强的特点。它可以实现好氧、缺氧与厌 氧阶段的交替，通过安排操作工序以实现好氧硝化和吸收磷，厌氧反 硝化脱氮和释放磷的最佳环境条件。通过调节曝气量、反应时间，可 以使好氧阶段的硝化反应和聚磷菌的吸磷过程顺利完成。当然，在无 曝气的缺氧阶段，进水可提供作为电子供体有机碳源或者高污泥浓度 可促使反硝化过程更快地顺利完成，脱磷菌在进水搅拌厌氧状态下充 分释放磷。
(3)反应推动力大，处理效率高。反应器运行过程中，基质浓 度随着生化反应的进行由高到低，即在时间上形成了一个推流状态。 理想的推流式过程使得生化反应推动力最大，污染物去除效率也达到 最大化。
(4)污泥沉降性良好。由于SBR工艺具有理想推流式特点，反 应期间丝状菌由于进水与反应阶段交替进行缺氧(或厌氧)与好氧状 态并且底物浓度梯度大受到抑制，丝状菌不能大量繁殖，因此在不会 影响多数微生物的情况下，有效防止污泥膨胀。
(5)运行灵活、高自动化。SBR处理系统可以通过时序控制各 阶段工序，并且通过可编程逻辑控制器(PLC)实现自动控制和监控， 为实现不同水质、水量处理要求的变化，通过运行参数的适当调整加 以解决。因此，利用SBR工艺处理城市生活污水和工业废水有着广 阔的推广前景。
