水解SBR工藝處理規(guī)?；i場(chǎng)糞污研究

1、水解-SBR工藝處理規(guī)模化豬場(chǎng)糞污研究摘要：采用水解SBR工藝進(jìn)展了規(guī)?；i場(chǎng)糞污處理試驗(yàn)。水解過(guò)程水力停留時(shí)間(HRT)為2.06.0h，對(duì)D、BD5、SS、TN和TP的去除率分別為30.1%47.3%、45.8%49.4%、56.0%61.1%、22.3%和55.3%，NH3-N幾乎沒(méi)有去除，水解對(duì)D的去除效率比沉淀處理高17%；SBR的HRT為1.01.4d，對(duì)D、BD5、SS的去除率分別為52.1%82.1%、89.0%95.7%、93.9%97.3%，但出水中仍殘留相當(dāng)數(shù)量的難降解D。SBR對(duì)氮有較好的去除效果(TN去除率為74.1%)，特別是對(duì)高濃度NH3-N的去除獲得了相當(dāng)好的結(jié)

2、果(去除率達(dá)97%以上)。曝氣量對(duì)SBR去除NH3-N有顯著影響，增加曝氣量可以縮短HRT。比照試驗(yàn)證明，NH3-N的去除不是依靠吹脫作用，而是依靠微生物的降解作用。關(guān)鍵詞：水解SBR豬場(chǎng)糞污TreatentfPiggeryastesithHydrlysis-SBRPressAbstrat：Hydrlysis-SBRpressasstudiedntreatentfpiggeryastes.henthehydrauliretentintie(HRT)fthehydrlysispressis2.06.0h,therevalratesfrD,BD5,SS,TNandTPare30.1%47.3%,4

3、5.8%49.4%,56.0%61.1%,22.3%and55.3%respetively,hereasNH3-Nishardlyreved.TherevalratefrDbyhydrlysisis17%higherthanthatbysedientatinatthesaeHRT.hentheHRTfSBRpressis1.01.4d,therevalratesfrD,BD5andSSare52.1%82.1%,89.0%95.7%and93.9%97.3%respetively,butthereisaertainnentratinfinertDintheeffluent.SBRpressis

4、fairlyeffiientfrTNrevalithrevalratef74.1%,espeiallyfrhighernentratinsfNH3-Nithrevalrateinexessf97%.InreasefaeratinrateandereaseHRT.ntrltestshsthatrevalfNH3-Nreliesnbidegradatinratherthannairstripping.Keyrds:hydrlysis;SBR;piggeryastes;asteatertreatent規(guī)?；i場(chǎng)糞污的處理以往大多采用厭氧或厭氧+好氧工藝，既可回收能源甲烷，又能減少污染物。由于大多數(shù)規(guī)

5、?；i場(chǎng)盡量搜集干糞直接向外出售，導(dǎo)致豬場(chǎng)沖洗水量大而排放廢水所含污染物濃度較低，厭氧發(fā)酵獲取沼氣的潛力不大。因此，對(duì)于污染物濃度較低的豬場(chǎng)廢水，很有必要探尋一種投資盛效果好的處理方法，以滿足要求更加嚴(yán)格的廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。水解處理相對(duì)厭氧處理工藝，能顯著縮短處理時(shí)間，進(jìn)步處理負(fù)荷。水解不僅能將廢水中的固態(tài)大分子和不易生物降解的有機(jī)物降解為易于生物降解的小分子，而且還具有對(duì)SS去除率高、能使局部SS在水解反響器中得到消化的特點(diǎn)，并得到了成功的應(yīng)用1。SBR工藝的主要特點(diǎn)是在一個(gè)構(gòu)筑物中完成生物降解和污泥沉淀兩種作用，減少了全套二沉池和污泥回流設(shè)施，同時(shí)脫氮除磷。結(jié)合這兩種工藝的優(yōu)勢(shì)處理豬場(chǎng)糞污，國(guó)

6、內(nèi)外尚未見(jiàn)研究報(bào)道。1試驗(yàn)裝置與方法水解反響器由塑料制作，內(nèi)徑為70，高為600，總?cè)莘e為2.3L，工作容積為2.0L，其進(jìn)水由高位水槽供應(yīng)，從反響器底部進(jìn)入，高位溢流出水。SBR反響器由玻璃缸制成，內(nèi)徑為220，高為240，總?cè)莘e為9.1L，工作容積為5.0L。采用空壓機(jī)曝氣，穿孔管布?xì)?。SBR進(jìn)水、排水均采用潛水泵，排泥為人工虹吸抽排，并用時(shí)間控制器對(duì)曝氣、進(jìn)水、排水進(jìn)展自動(dòng)控制。其流程見(jiàn)圖1。試驗(yàn)所用廢水取自某規(guī)模化豬常試驗(yàn)時(shí)水解反響器接種厭氧污泥1.0L(污泥濃度為28g/L)，其運(yùn)行參數(shù)按參考文獻(xiàn)1確定，并考慮以下因素：HRT太短，會(huì)引起沖刷現(xiàn)象，導(dǎo)致污泥流失；HRT太長(zhǎng)，有機(jī)物降解

7、過(guò)多，出水可生化性差，影響后續(xù)處理。通過(guò)試驗(yàn)探索，最后確定水解段HRT為2.06.0h。SBR反響器污泥由實(shí)驗(yàn)室馴化培養(yǎng)而得，試驗(yàn)運(yùn)行參數(shù)如表1。表1SBR運(yùn)行參數(shù)反響器有效容積(L)5.0進(jìn)水量(L/d)3.55.0污泥負(fù)荷kgBD5/(kgLSSd)0.070.14容積負(fù)荷kgBD5/(3d)0.570.83HRT(d)1.01.4LSS(g/L)39607920SBR運(yùn)行方式見(jiàn)表2。表2SBR運(yùn)行方式順序作用時(shí)間(h)進(jìn)水充水至反響最終容積，反硝化1.0曝氣降解有機(jī)物，硝化3.0閑置反硝化3.0曝氣降解有機(jī)物，硝化3.0沉淀活性污泥及SS沉淀1.0排水排出處理后的污水，等待下一周期1.0

8、水質(zhì)分析工程及方法：D采用重鉻酸鉀法；SS采用烘干稱重法；BD采用稀釋接種法；TN采用過(guò)硫酸鉀氧化紫外分光光度法；TP采用鉬銻抗分光光度法；NH3-N采用納氏試劑比色法。2結(jié)果與討論2.1水解對(duì)污染物的去除效果水解對(duì)污染物的去除效果見(jiàn)表3。表3水解對(duì)污染物的去除效果工程原水(g/L)出水(g/L)去除率(%)D156333591092220730.147.3BD510472277567115345.849.4SS744192832775056.061.1TN63149022.3TP98.544.055.3NH3-N29939628340903.0由表3可見(jiàn)，水解對(duì)BD5、SS的去除率比擬接近，

9、并優(yōu)于對(duì)D的去除效果，說(shuō)明BD5主要是隨SS被去除。水解對(duì)氮的去除效果較差，NH3-N幾乎未被去除，TN僅去除22.3%(可能是存在于SS中的氮)。水解對(duì)TP的去除效果較好，去除率達(dá)55.3%(去除的也可能是存在于SS中的磷)。由表4可知，作用時(shí)間均為2.0h，水解對(duì)D的去除率比沉淀處理高17%，說(shuō)明水解對(duì)D的去除不僅僅是通過(guò)沉淀作用，還有降解和吸附作用的存在。表4沉淀、水解對(duì)D的去除效果比照作用方式原水D(g/L)出水D(g/L)D去除率(%)沉淀2.0h2655198225.3水解2.0h2655153342.3與水解相比，盡管厭氧處理能去除70%85%的D3，但其HRT3d，裝置容積比水

10、解池大10倍，加上沼氣貯存、脫水、脫硫，厭氧工藝比水解工藝的基建投資至少高5倍，而且厭氧處理出水的可生化性差，影響進(jìn)一步的好氧后處理。2.2SBR對(duì)污染物的去除效果SBR對(duì)水解出水的處理效果見(jiàn)表5。表5SBR對(duì)水解出水的處理效果工程SBR進(jìn)水(g/L)SBR出水(g/L)去除率(%)D1092220739651652.782.1BD5567115350.562.389.095.7SS327750202693.997.3NH3-N2834090.6811.597.299.8TN49012774.1TP44.025.442.2表5的結(jié)果說(shuō)明，SBR對(duì)D、BD5、SS均有比擬好的去除效果，但D、BD

11、5仍然達(dá)不到?污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)?(GB89781996)的一、二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。處理出水的BD5/D0.2，說(shuō)明出水的可生化性很差，這與采用其他好氧法處理的結(jié)果比擬一致。檢索國(guó)內(nèi)外有關(guān)豬場(chǎng)糞污水處理資料，發(fā)現(xiàn)國(guó)外好氧生物處理出水的D、BD5也在此范圍5、6。Brtne2認(rèn)為，豬場(chǎng)糞污好氧生化處理出水中含有大約300g/L的難降解D。由此看來(lái)，單純采用生化處理無(wú)法實(shí)現(xiàn)豬場(chǎng)糞污的達(dá)標(biāo)處理，還必須采用物化方法作進(jìn)一步處理。SBR對(duì)NH3-N具有相當(dāng)好的去除效果，在進(jìn)水NH3-N濃度很高(283409g/L)的情況下，出水能到達(dá)較低的濃度(0.6811.5g/L)，去除率達(dá)97.2%99.8%，優(yōu)于國(guó)外同類研

12、究結(jié)果(國(guó)外SBR5、6處理豬場(chǎng)糞污的HRT一般在310d，最少的也是1.4d，但其NH3-N只能從350g/L降解到50g/L，去除率只有85.7%)。SBR反響器對(duì)TN也有比擬好的去除效果，從490g/L降解到127g/L，去除率為74.1%，與國(guó)外的研究結(jié)果相近，對(duì)TP的去除效果比擬差，去除率只有42.2%，低于國(guó)外5的研究結(jié)果，這可能與排泥較少有關(guān)。2.3曝氣量對(duì)NH3-N去除效果的影響改變SBR中的曝氣量，觀察NH3-N的含量變化，結(jié)果見(jiàn)圖2。曝氣量對(duì)去除NH3-N的影響明顯。開(kāi)場(chǎng)曝氣時(shí)，混合液NH3-N濃度在230g/L左右。曝氣量為20L/in時(shí)，約4h后NH3-N即降到15g/

13、L以下，而曝氣量為10L/in和3.3L/in時(shí)，分別需6h和12h方能將NH3-N降解到此值；曝氣量為1.6L/in時(shí)，NH3-N降解很慢，12h后才降到150g/L左右。因此，要到達(dá)同樣的去除效果，只能增大曝氣量或延長(zhǎng)曝氣時(shí)間。有污泥組是用2.5LSBR混合液加2.5L水解出水進(jìn)展試驗(yàn)，無(wú)污泥組是用2.5LSBR上清液加2.5L水解出水進(jìn)展試驗(yàn)(里面含有很少微生物)，兩組試驗(yàn)曝氣量一樣。圖3的結(jié)果顯示，有污泥試驗(yàn)組NH3-N降解迅速，6h內(nèi)即從193g/L降解到1.3g/L，去除率為99.3%，平均1h降解32g/L；在前3h，也就是NH3-N濃度50g/L時(shí)，平均1h降解49g/L。而無(wú)

14、污泥試驗(yàn)組NH3-N降解緩慢，6h內(nèi)從145g/L降解到125g/L，去除率為13%，平均1h降解3.3g/L，僅為前者的1/10。無(wú)污泥試驗(yàn)組的NH3-N去除率比理論計(jì)算值高，是因?yàn)榛旌弦褐羞€殘存有微生物。理論計(jì)算和試驗(yàn)均說(shuō)明，吹脫對(duì)NH3-N去除作用很小，SBR對(duì)HN3-N去除主要依靠微生物的作用。3結(jié)論短時(shí)間的水解(HRT2.06.0h)對(duì)豬場(chǎng)糞污中SS、D、BD5及TP均有較好的去除效果，對(duì)D的去除效率比沉淀處理高17%，對(duì)氮的去除效果較差。SBR對(duì)水解出水中有機(jī)污染物有較好的去除效果，但出水中仍殘留相當(dāng)數(shù)量的難降解D，是生化處理力所不能及的，還必須進(jìn)展物化處理。SBR對(duì)水解出水中的氮

15、有良好的去除效果，特別是對(duì)NH3-N的去除效率相當(dāng)高。在HRT為1.01.4d時(shí)，實(shí)際曝氣6h，對(duì)NH3-N的去除率達(dá)97.2%以上。在進(jìn)水NH3-N濃度很高(283409g/L)時(shí)，出水能到達(dá)較低的濃度(0.6811.5g/L)。曝氣量對(duì)NH3-N去除有明顯的影響，曝氣量越大，NH3-N的降解越快。理論計(jì)算和比照試驗(yàn)證實(shí)，吹脫在SBR中對(duì)NH3-N的去除作用很小，SBR對(duì)NH3-N的去除主要依靠微生物的作用。參考文獻(xiàn)：1王凱軍.厭氧(水解)好氧處理工藝的理論與理論J.中國(guó)環(huán)境科學(xué)，1998，18(4)：337-340.2ArraL,BarthEF，UphresB.TehnlgyevaluatinfsequenigbathreatrsJ.JurnalPF,1985,57(8):867-875.3BrtneG,GeelliS,RabaldiA,etal.Nitrifiatin,denitrifiatinandbilgialphsphaterevalinsequeningbathreatrstreatentpiggeryasteaterJ.atSiTeh,1992,26(5-6):977-985.4張忠祥.我國(guó)城市畜禽養(yǎng)殖業(yè)的污水防治J.城市環(huán)境與城市生態(tài)，1996，9(1)：48-54.5Takashisada,KiyynriHaga,YasuHarada.Rev