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1、SBR 法处理豆制品废水工艺条件的研究法处理豆制品废水工艺条件的研究：用 SBR 法处理豆制品废水的试验表明，该系统具有较好的抗负荷冲击能力，进水 COD在 3002000 mg/L 变化，对系统不造成任何影响；曝气时间和曝气量对处理效果影响很大, 确定该反应系统最佳曝气时间是 8 h，适宜的曝气量是 800 L/h, 而污泥浓度控制在 4000 mg/L 左右时, 处理效率最高，采用进水顶出水的排水方式是可行的，确定系统的最佳排水比为 3/5。厌氧段的插入可以减少剩余污泥的产量。 关键词：SBR 法 豆制品废水 排水方式 Study on soybean wastewater by SBRA
2、bstract: The experimental research of soybean wastewater by SBR showed that reliable and stable treatment results could be achieved. The COD of effluent water was less than 100 mg/L when influent water was in level of 300 to 2000 mg/L of COD concentration. The relationship between the removal rate a
3、nd aeration time , aerationquantity has strong influence on treatment efficiency, the best aeration time was 8h, the best aeration quantity was800 L/h, at the same time ,if the MLSS concentration was about 4000mg/L,the removal rate will be more high. The experimental research showed that the method
4、of draining by influent propping up effluent was feasible, the best ratio of draining was 3/5. Increasing of anoxic phase is favourable to reduce the production of residual activated sludge.Keywords: SBR;Soybean wastewater;Method of draining豆制品废水是一种典型高浓度有机废水。目前多采用厌氧进行处理1,但厌氧处理水力停留时间长、设备耗资大、管理要求高、且伴随
5、异味的产生。目前国内许多豆制品加工厂规模小，基本上是以作坊为主，分布广，给收集和处理这类废水带来困难，近 20 年来受到普遍关注的序批式活性污泥 (SBR) 法最显著的特点是占地面积小，适用于小水量、间歇排放的废水2，因此采用 SBR 法处理豆制品废水比较合适。本文重点探讨 SBR 工艺用于处理豆制品废水的可行性及主要技术参数,考察各种因素对处理效果的影响,为 SBR 法的实际应用提供工艺技术依据。1 实验材料、装置及实验材料、装置及方法方法1.1 实验装置实验装置SBR 反应系统如图 1 所示。反应器直径 40 cm, 高 220 cm,有效容积为 230 L。反应器上部设计为圆柱形，底部为
6、圆锥形，圆锥底部设置排泥管排放剩余污泥，反应器底部布置下部开孔的小气泡扩散器穿孔管，这样不易发生堵塞且利于气液充分混合接触，促进了氧的传递；采用下部进水，为使均匀布水且减小进水时水的扰动，采用水平方向开孔的穿孔管布水器，不设滗水器，采用进水顶出水的排水方式，在 SBR 池顶部设置齿型溢流堰排水。用水泵进水，液体流量计控制进水流量，采用空压机鼓风曝气,转子流量计调节曝气量。1.2 实验材料实验材料试验用废水均取自某豆腐厂的压豆腐废水,废水中有机物浓度较高,其 COD 值在3500050000 mg/之间。为便于试验研究,采用在实际废水中加一定量自来水,配成所需的进水浓度。试验采用进水顶出水的排水
7、方式，进水和排水同时进行,反应结束后沉淀 2,然后排水（进水）、闲置、进入下一个周期。1.3 分析分析方法方法各水质指标和污泥性能指标均按常规标准方法测定3。2 试验结果与讨论试验结果与讨论2.1 活性污泥的培养驯化活性污泥的培养驯化图图 1SBR 反应装置图反应装置图活性污泥取自大连开发区污水处理厂经 PAM 脱水处理之后的干污泥，将其投入 SBR 池中，加入部分豆制品废水，补充清水至预定水位，采用加入工业葡萄糖作为微生物的补充碳源,加入磷酸二氢钾作为磷源,加入尿素作为补充氮源,按照进水浓度和池水量及公式(BOD5NP=10051)计算,加入营养液，闷曝气两天后沉淀 2 h，然后，每天进水一
8、次，以不同浓度的进水负荷对污泥进行培养驯化，在培养驯化期间，通过测定溶解氧保证 SBR 反应池内溶解氧充足（2.0 mg/L），水温始终维持在 1722，通过投加碳酸钠使混合液 pH 保持在 6.58.5 之间。经过 20 多 d 的培养驯化，污泥颜色逐渐由黑色变成黄褐色，沉降性能良好，SV30 为 25%40%，SVI 为 7090，出水 COD 小于 100 mg/L，通过镜检发现污泥成分以菌胶团占优势,并且出现小口钟虫、轮虫、枝虫和漫游虫等。表明污泥已基本驯化成熟。活性污泥培养驯化的结果如图 2 所示。图图 2 用豆制品废水驯化活性污泥的结果用豆制品废水驯化活性污泥的结果2.2 最佳排水
9、方式的确定最佳排水方式的确定目前，常见的排水方式有固定式的，如沿池不同深度设置出水管，从上到下依次开启，优点是设备简单，投资少，缺点是阀门多，操作不灵活，出水水质差，浮动式和旋转式排水装置（滗水器）虽排水效果好，但价格昂贵，并不是一般小型污水处理厂所能承受的，而如果采用下进水顶出水的排水方式，不仅节省投资，而且使 SBR 工艺的进水和排水两个过程同时进行，节约了工作时间，使 SBR 的工作周期缩短。如表 3 所示采用进水顶出水的排水方式进行排水，当进水速率为 120 L/h 时，COD 波动很大，这是因为流速太大池底污泥受到扰动上浮所致；但是当进水流速为 100 L/h 时，进水顶出 3/5
10、V(即 138 L)出水时，效果并不理想；当进水速率为 80 L/h 时,COD 波动较小，出水较稳定，所以选择 80 L/h 作为进水速率。在此流速下，用进水顶出 3/5 V 的出水时，效果较好，出水 COD 不受影响，所以选择 104 min 作为最佳排水时间。表表 1 用进水顶出水的排水方式的实验结果用进水顶出水的排水方式的实验结果80 L/h100 L/h120 L/h 取样时间COD排水时间(min)COD排水时间(min)COD排水时间(min)沉淀结束出水 1/3V出水 1/2V出水 3/5V出水 2/3V9090959811357861041159498107115138578
11、6104115678611913218557861041152.3 曝气时间对曝气时间对 COD 去除的去除的影响影响最佳曝气时间的确定,既要保证 COD、BOD5 的出水指标达到国家排放标准,同时也要兼顾经济节能，因为曝气能源的消耗一般约占普通活性污泥法污水处理厂能源总需求的 50%以上5，曝气过程有效的运行控制是一个非常重要的指标。曝气的主要作用是充氧、搅动和混合。充氧的目的是向反应系统提供所需的溶解氧，以保证微生物代谢过程的需氧量；搅动和混合的目的是使曝气池中的污泥处于悬浮状态，从而增加废水与活性污泥的充分接触，提高传质效率，保证曝气池的处理效果。曝气时间不足，系统的溶解氧供应不充分，微
12、生物的代谢将受到影响；曝气时间过长，微生物进行消耗性内源呼吸，活性污泥的量将减少，活性污泥的絮状结构也将受到破坏。本文研究了进水 COD 在高、中、低浓度的情况下，进水 COD 随曝气时间的变化，每种浓度稳定运行 3 个周期，取较好的一组数据作图。如图 3 所示，在 3 种浓度下，在开始的 2 h 内降解速率是最快的，4 h 基本稳定，7 h 出水可以达标，COD工业废水处理. 北京:冶金工业出版社,19995 张统. 间歇式活性污泥法污水处理技术及工程实例. 北京:化学工业出版社，2002. 4以溶解氧浓度作为以溶解氧浓度作为 SBR 法模糊控制参数法模糊控制参数采用 SBR 法处理石油化工
13、废水，根据反应器内有机物降解与溶解氧浓度有机物降解与溶解氧浓度(DO)的相关性，提出了以 DO 作为 SBR 法的模糊控制参数。通过大量试验，总结出反应初始阶段（810 min）溶解氧浓度不仅能够间接地反映进水有机物浓度（COD） ，而且对整个反应过程都有重要影响。溶解氧的高低主要受曝气量大小控制，因此可根据初始阶段溶解氧的浓度及变化情况预测进水有机物浓度，进而实现对曝气量的模糊控制。同时，还发现当有机物不再被降解时，DO 迅速大幅度升高，可根据 DO 变化这一特点实现对反应时间的模糊控制。活性污泥活性污泥 开放分类： 环保、污水处理工艺活性污泥是微生物群体及它们所依附的有机物质和无机物质的总
14、称微生物群体主要 包括细菌，原生动物和藻类细菌，原生动物和藻类等其中，细菌和原生动物是主要的二大类活性污泥主要用 来处理污废水是一种好氧生物处理方法活性污泥基本概念 是由 1912 年英国人 Clark and Cage 发现对废水进行长时间曝气会产生污泥并使水质明显改善，其 后 Arden and Lackett 进一步研究，发现由于实验容器洗不干净，瓶壁留下残渣反而使处理效果提高，从 而发现活性微生物菌胶团，定名为活性污泥而来。 活性污泥中复杂的微生物与废水中的有机营养物形成了复杂的食物链。 最先担当净化任务的是异氧菌和腐生性真菌，细菌特别是球状细菌起者最关键的作用， 优良运转的活性污泥，
15、是以丝状菌为骨架由球状菌组成的菌胶团。沉降性好，随着活性污 泥的正常运行，细菌大量繁殖，开始生长原生动物，是细菌一次捕食者。活性污泥常见的 原生动物有鞭毛虫、肉毛虫、纤毛虫和吸管虫。活性污泥成熟时固着型的纤毛虫、种虫占 优势；后生动物是细菌的二次捕食者，如轮虫、线虫等只能在溶解氧充足时才出现，所以 当出现后生动物时说明处理水质好转标志。 活性污泥的性能指标包括：混合液悬浮固体 （MLSS） ，污泥沉降比（SV） ，污泥指数 污泥体积指数（SVI） ，污泥密度指数（SDI）。 影响活性污泥性能的环境因素：溶解氧溶解氧浓度以不低于 2mg/L 为宜（2 4mg/L） 。水温维持在 1525 摄氏度
16、，低于 5 摄氏度微生物生长缓慢。营养料细 菌的化学组成实验式为 C5H7O2N，霉菌为 C10H17O6 原生动物为 C7H14O3N，所以在培 养微生物时，可按菌体的主要成分比例供给营养。微生物赖以生活的主要外界营养为碳和 氮，此外，还需要微量的钾，镁，铁，维生素等。 碳源-异氧菌利用有机碳源，自氧菌利用无机碳源。 氮源-无机氮（NH3 及 NH4+）和有机氮（尿素，氨基酸，蛋白质等） 。 一般比例关系：BOD：N：P=100：5：1 好氧生物处理：BOD5=5001000mg/l 有毒物质 主要毒物有重金属离子（如锌，铜，镍，铅，铬等）和一些非金属化合物（如酚，醛， 氰化物，硫化物等） 。 废水的厌氧处理主要用于高浓度有机废水的前处理，厌氧活性污泥的性质和组成如下： 由兼性厌氧菌和专性厌氧菌与废水中的有机杂质形成的污泥颗粒。呈灰色至黑色，有生物 吸附作用、生物降解作用和絮凝作用，有一定的沉降性能；颗粒厌氧活性污泥的直径在 05mm 以上。 微生物的组成主
