屠宰废水的处理Word文档下载推荐.docx
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油类
/(mg.L-
猪
6.9-7.1
900-2200
500-1200
800-1000
25-50
牛
1700-5000
950-2600
1500-2500
20-45
混
合
1060-2760
590-1480
940-1300
24-49
表2出水水质
项目
浓度
6-9
≤100
≤30
≤70
≤20
3处理工艺流程
该废水可生化性较好,故采用生化法为主的处理方法,处理工艺流程如图1所示。
废水经格栅筛网去除较大悬浮固体和毛发等杂质后,直接进入
初沉池,初沉池兼作调节池均化水质水量,同时将废水中不溶性固
体如未消化食物和粪便等沉下。
沉淀地出水流入厌氧水解池,在厌
氧菌胞外酶的作用下,将大分子有机物水解酸化变成小分子,将大部分不溶性有机物降解为溶解性物质。
然后泵入SBR反应池,SBR反应池水位到设定液位后进行射流
曝气,使废水与活性污泥充分混合,曝气结束待泥沉下后,上清液
排放,2只SBR反应池,交替运行。
污泥积存到一定水位时,将泥排至污泥池。
SBR生物反应器采用分步控制生化处理过程。
以进气。
曝气反
应、沉降、出水和静置等5个阶段为一个运行周期,给系列化处理
提供最佳条件。
SBR生化系统具有完全混合特点的推流式反应器,
又是一个理想状态的二沉池,此外,SBR系统污泥沉降性能较好,
污泥增殖和产泥量均较小。
特别适用于生化性好且水量不大的废水。
4主要构筑物及设备
①初沉池:
尺寸为4.0m×
3.5m×
4.5m,有效容积60m3,停留时
间为24h。
经初沉后对减轻后处理负荷及防止填料堵塞起到关键作用。
②厌氧池:
尺寸为28.0m×
4.0m×
4.5m,有效容积480m3,内置生物填料,填料接触时间为4d。
③SBR反应池:
有效容积200m3,设2只,交替使用,每只尺寸
为4.5m×
4.5m×
5.5m3。
内设射流曝气器进行曝气,每池设4只射流器,循环泵型号IS150—125—250A。
④污泥池:
有效容积30m3。
5处理效果及分析
屠宰废水经初沉、厌氧水解、SBR生化处理后,污水中的污染
物指标均达到国家排放标准。
经环保部门监测,其结果见表3。
表3处理后分析结果
CODcr/(mg.L
BOD/(mg.L
最
大值
7.1
2552
1338
982
41.8
治
理
设
施
小
值
6.9
1255
645
941
25.6
进
口
平
均
1905
992
961
33.7
大
7.0
92
28
62
9.3
出
79
21
41
83
25
51
8.2
去
除
94.8
97.3
94.7
75.6
(3)
(4)
率
/%
6运行成本与造价
运行成本主要由电费、人工费、维修费、折旧费组成。
①电费:
正常运转电机功率为20.5kw,1天开6h,电费单价为0.50元/度,则电耗费用1.02元/t。
②人工费:
操作人员1人,每人月工资550元,则人工费用0.30元/t。
③维修费:
按总投资年维修费率1.0%计,则维修费为0.05元/t。
④折旧费:
按总投资年折旧率3.6%(其中折旧率2.1%,大修率1.5%)计,折旧费为0.18元/t。
⑤运行成本:
1.02+0.30+0.05+0.18=1.55元/t。
推流式固定化絮体生物反应器培养ANAMMOX菌试验研究
1
ANANMMOX工艺研究状况
厌氧氨氧化技术的研究从荷兰KLUYVER试验室发现这一实验现象
(1)
,到2002年6月世界上第一座生产性装置在DOKHAVEN投入运行
(2)
,至今已持续近十年。
国内的一些研究者在这一领域也取得了一
定的研究成果。
目前国内一大批研究机构正积极地在这一领域开
展研究工作。
综观目前的研究成果,对ANAMMOX的基础理论研
(5)
(6)
(7)
究已经相当深入,但对如何快速培养和富集ANAMMOX菌公开报道,
较为鲜见。
众多研究者缺乏研究材料的问题相当普遍,这已成为在这一领域开展大量研究工作的重要瓶颈。
2
ANAMMOX菌培养反应器选择
目前已知的培养ANANMMOX菌方法的有两类,一类是采用
ANAMMOX菌接种物,在反应器中进行增殖培养;
另一种是采用活性
污泥进行富集培养。
荷兰代尔夫特工业大学(TUDelft)关于
ANAMMOX的研究主要利用第一种方法,种泥来自于最早发现ANAMMOX
现象的脱氮流化床反应器。
在国内开展的研究只能依靠从活性污泥
中富集培养的方法。
浙江大学郑平、胡宝兰等采用UASB反应器成功
地富集到了高活性的ANAMMOX污泥。
上海交通大学的杨虹等采用
悬浮填料床反应器,成功地进行了OLAND工艺的研究,该工艺中同
样有ANAMMOX菌参与反应。
荷兰研究者认为SBR是适合ANAMMOX
菌培养的反应器,并且在该反应器中培养出了颗粒化的ANAMMOX污
泥,但是该反应器全套购置费用昂贵,国内一般研究机构难以承
受,不便于推广使用。
分析目前关于ANAMMOX菌的研究成果可知,培养该菌应该满足其如下一些基本要求:
该菌广泛地存在于自然界中,在具有硝化、脱氮能力的生物
膜、长污泥龄低负荷活性污泥中数量较多。
(8)
(9)
+
-1
该菌在有氨氮、亚硝酸盐氮的环境中,可以进行ANAMMOX反
应,并能够增殖。
氧对该菌完成ANAMMOX反应有抑制作用。
该菌的合适生存环境是:
温度20-43℃,pH6.7~8.3。
亚硝酸盐氮抑制浓度为100mg/L。
该菌的倍增时间是4-11天,合成系数是0.054gVSS/gNH4-
N,污泥衰减系数为0.01d。
比增长速率为0.065d
-1(10)
。
目前研究中使用的反应器,如UASB,流化床,填料床等,基本
属于完全混合类反应器。
采用推流式的反应器,并且将启动污泥均
匀地固定在反应器中,同样适合于ANAMMOX菌的富集培养。
理由如下:
接种污泥中含有少量ANAMMOX菌,这些分散于污泥絮体中的
菌体通过填料的支撑作用,均匀地固定在反应器中,可以获得相对稳定、相互依存的生长环境。
培养基质低速穿过污泥絮体,可以为该菌提供营养,传递中
间产物。
反应器中基质浓度沿推流沿程上是递减分布的,为污泥在各
种负荷下生长提供了可能性,在进水口附近是高负荷区,在出
水附近是低负荷区。
负荷的不同,微生物的生长状况也呈现出
差异,特别是对于复合菌而言,不同种类的菌在反应器中可能有相应的生长区段。
对于氧、高基质浓度等抑制因素,推流式反应器的前段可以
起到保护后段的作用。
从推流沿程上取样,可以方便观察不同区段微生物的生长和
基质浓度变化所带来的差异性情况。
从设备要求上讲,该反应器只需要一个进水泵,最大限度低
减少了转动部件,从而对保证系统的密闭性非常有利。
整个系统造价低廉。
基于上述设想,本研究设计了一个2.4L的推流式固定化生物絮
体反应器,在4个月内成功地完成了启动过程。
随后启动的另一组12L反应器也已获得了稳定的ANAMMOX活性。
3
3.1
试验装置及方法
试验装置
试验用ANAMMOX反应器及试验流程图见图1.反应器有效容积为
2.4L。
该装置运行在30℃的恒温试验室中。
进水流量范围
0.8~1.13L/d,平均流量为0.923L,平均水力停留时间为2.6天。
1.进水贮瓶2.水蠕动泵3.流式固定化絮体反应器4.出水贮瓶5.出水贮瓶
图1ANAMMOX反应器及试验流程图
3.2
接种污泥
接种污泥取自某污水厂的好氧消化污泥和中水处理厂的好氧污泥,
经过短暂的硝化培养后,作为接种污泥使用。
其部分理化性状为:
TS13.3g/L;
VS7.25g/L;
VS/TS54.65%;
pH8.0~8.3。
3.3
培养基质
含氮污水采用在自来水中配入工业碳酸氢铵和亚硝酸钠的方法配
制,同时按照一定比例加入无机盐和微量元素。
每次配制基质后,
用氩气置换20-~30分钟,在进料过程中也连续通入该气体,以消除氧的影响。
3.4
分析方法
氨氮:
纳氏试剂光度法;
亚硝酸盐:
N-(1-萘基)乙二胺光度法;
硝酸盐:
紫外分光光度法;
总氮:
过硫酸钾氧化-紫外分光光度法;
PH:
玻璃电极法;
碱度:
电位滴定法;
每批次分析化验时,每个项目均选取一个样品进行加标回收测定,回收率在90%以上为有效数据。
4
推流式固定化絮体生物反应器的启动与运行结果
试验期间氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、总氮和反应器负荷的历
时变化曲线见图2~6。
4.1
污泥适应及转换期
污泥接种完毕后,开始连续进水培养ANAMMOX菌。
根据郑平等
的经验,起始浓度设定为70mg/L(NH4-N和NO2-N)。
试验开始的一
个半月可以看作是污泥的适应和转换期。
接种污泥均是好氧污泥,
并且含有一定的有机物,在转为厌氧状态下运行,有一个转变过程。
从图1-5中可以看出,出水中NH4-N、NO2-N、TN变化非常不稳定。
根据碱度变化和各种氮形态之间转化分析,这一时期首先发生的是
氨氧化和反硝化反应,然后才开始ANAMMOX反应。
从第30天以后后,
氨氮浓度持续降低,亚硝酸盐氮浓度持续上升浓度,但是氨氮转化
量高于亚硝酸盐氮增加量,总氮去除率均小于20%。
到第45天后,
亚硝酸盐氮浓度开始逐步下降,并低于进水浓度,同时总氮去除率
上升,达到30%以上。
出水中的硝酸盐氮含量和产气量开始上升。
至此反应器已经具备一定的ANAMMOX反应特征。
4.2
负荷提高期
从第45天后开始提高负荷,考虑到反应器中要发生一部分氨氧
化反应,有一部分氨氮要转化为亚硝酸盐氮,因此在配水时,有意
提高氨氮浓度(一般按氨氮与亚硝酸盐氮1.2~1.5:
1的比例配置,
根据出水中残余的氨氮和亚硝酸盐氮浓度进行调整)。
从图1-4中
可以看出,到第80天后,总氮的去除率达到80%,出水中的氨氮和
亚硝酸盐氮均接近0mg/l。
反应器此时已基本稳定,第80天以后按
照7-10天提高进水TN60-80mg/l的速度提高负荷,控制出水中氨氮
和亚硝酸盐氮均接近0mg/l。
到120天左右,在反应器中观察到了
红色的颗粒状污泥,此污泥可能就是ANAMMOX菌的聚集体。
试验结
果表明,虽然进水浓度在不但提高,氨氮和亚硝酸盐氮的去除率均
接近100%,但总氮的去除率因为有硝酸盐氮的生成,而始终维持在
80%左右。
当负荷降低时,硝酸盐氮的浓度可以降低,总氮去除率也
随着上升,但为了加快培养细菌,未在这方面进行进一步试验。
在
本试验第135~147天的12天稳定运行期内(平均流量0.929L/d),
平均进水氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、总氮浓度分别为
337.0mg/l、317.4mg/l,27.3mg/l,684.8mg/l,出水中氨氮、亚硝
酸盐氮、硝酸盐氮、总氮的浓度分别为5.2mg/l,6.4mg/l,
111.4mg/l、128.2mg/l。
反应器平均进水氨氮、亚硝酸盐氮、总氮
负荷分别为0.131Kg-N/m.d,0.123Kg-N/m.d,0.265Kg-N/m.d,
反应器平均氨氮、亚硝酸盐氮,总氮去除负荷分别为0.129Kg-
N/m.d,0.120Kg-N/m.d,0.215Kg-N/m.d,平均去除率分别为
98.4%,97.9%,81.1%。
目前反应器运行负荷仍在不断提高之中。
5
污泥性状观察
5.1
反应器沿程污泥分布
经过连续培养,反应器中污泥颜色变化不大,从原来的黄褐色变
为较暗的土黄色。
反应器前半部分的污泥变少,反应器后半部分的
污泥从外观观察未见减少。
试验过程中未观察到明显的污泥流动和流失现象。
5.2
污泥颗粒化
从第120天观察到反应器前半部分出现红色污泥后,红色污泥颗
粒在填料支架上成片生长,污泥的数量和尺寸在不断增加。
并且与
黄色絮状污泥混杂在一起。
颗粒尺寸从0.2mm到3-4mm不等。
污泥
颗粒周围有较多气泡。
反应器的后半部分未发现红色污泥。
这表明
高负荷有利于该污泥的生长和颗粒化。
由于反应器是推流式运行,
到末端可供微生物利用的基质较少,不利于微生物的大量生长。
6
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