山東省某阿膠廠是福膠集團設於平（píng）陰縣東阿鎮的老廠，主要生產傳（chuán）統阿（ā）膠及阿膠保健品的（de）原料—清膠，生產過程排放的汙水中汙染物主要有（yǒu）驢毛、驢皮碎塊等（děng）不溶物和溶解性、膠狀（zhuàng）蛋折質等有（yǒu）機汙物，具有濃度較大、有機物含量高、可生化性好等特點，直接排放將嚴重汙染環境。該廠農村小型汙水處理設備被列為濟南市重（chóng）點汙染限期治理（lǐ）項（xiàng）目。該（gāi）汙水治理工程采（cǎi）用調節+SBR法（fǎ）汙水處理工藝，經過1個（gè）半月的調試運行後通過監測驗收。監測結果表明該工藝設計（jì）合理、處理效果良好、出水穩定，出水水質符合（hé）GB8979--1996《國（guó）家（jiā）汙水（shuǐ）綜合排放標準》的二級排放標準。

　　二 . 設計簡（jiǎn）介：

　　1 . 設計（jì）水質、水量的確定
　　①  生產工（gōng）藝簡介及汙水來源（yuán）
　　阿膠的生產（chǎn）工藝是先將原（yuán）料—幹驢毛（máo）浸泡（pào）、清洗（xǐ），清除驢皮上沾染的汙物，再經高壓熔化，而後添加黃酒等輔料（liào）熬製成（chéng）膠（jiāo）。泡（pào）皮、洗皮過程排放的汙水量約占汙水總量的（de）1/3，水中主要汙染物是泥砂、驢毛、驢皮碎（suì）塊等不溶（róng）物。驢皮溶化、熬膠過程（chéng）所排放的汙水中主要是溶解的或（huò）膠狀的蛋白質（zhì）等有機汙（wū）染物。阿膠廠汙水還包括該廠附近宿舍區排放的生活汙水。全廠汙水經蓋板渠（qú）匯合後進（jìn）入汙水處理（lǐ）站集中處理。混合汙水官感很差，並有很（hěn）重的（de）氣味。
　　②設計水質、水（shuǐ）量的確定
　　根（gēn）據廠方提供的日排放汙水量資料，設計處理規模：800m³/d。
　　根據廠方的提供有關水質（zhì）資料，原水（shuǐ）水質見表1。經過實（shí）測，混合汙水水質具體數據詳（xiáng）見表（biǎo）3。處理要求：經（jīng）處理達到國家規定的二級排放標準（GB8978-96）。

表1  原汙（wū）水水質與排放標準對（duì）照（zhào）表

　　2.汙水處理工藝設計
　　①工藝選擇與確定（dìng）
　　從水（shuǐ）質情況來看，本工程汙水屬高濃度有機汙（wū）水，汙水可生化性好。從投資情況來看，廠方提（tí）供汙水處理用地少，經費少。由於有機（jī）物濃度高，采用傳統的物理化學法和生物處理法將對於秦（qín）效；采用（yòng）物化法+生物法，將增加工程投資和日常處理費用，所以工藝選擇以高效生化（huà）法為主，經技術比選二級處理工藝采用SBR法。
　　SBR法（間歇式（shì）活（huó）性汙泥法）是一種處理高濃度有機汙水行之有效的生物（wù）處理技術。SBR法是（shì）對（duì）傳統活性汙泥（ní）法的改進，具有工藝係統組成簡單，一池（chí）多用，無須高汙泥回流（liú）設備、二（èr）沉池，建設費用都較（jiào）低等特點。在運行時，一般不產生汙泥膨脹（zhàng）現象，管理較簡單。並且通過對運行方式的調節，在單一的曝（pù）氣池內能進行脫氮和除磷（lín），運行管理得當，處理水質優於傳統活性汙（wū）泥（ní）法。該法相對於傳統活性汙（wū）泥法（fǎ）具有工藝（yì）結構與形（xíng）式簡單（dān）、占地少、處理效率（lǜ）高、投資省（shěng）、省處理費用低、對衝擊負荷適（shì）應能力（lì）強等（děng）特點，並且具有運行方式靈活多變、空間上完全混合、時間上理想（xiǎng）推流等獨特優點。
　　②工藝流程
　　汙水處理選擇（zé）以SBR法為體的二級生物處理工藝，其流程如圖1。

　　汙水經格（gé）柵攔截水中大塊汙物（wù）、驢毛後進入調節沉澱池，並由潛汙泵將汙水抽入SBR反應池，經（jīng）過曝氣反應、沉澱，完成水質淨（jìng）化後排放
。SBR池（chí）中剩餘汙泥重力排至（zhì）汙泥濃縮池，重力分離後再由汙泥泵提升至汙泥幹化場，半幹汙泥最後用作（zuò）農肥。
　　③SBR運行周期設計
　　SBR生化係統運行過程以進水、曝氣反應、沉澱、潷水和（hé）閑置（排（pái）泥）5個階段為一個運行周期。汙水進入係統前，反應（yīng）器內已存在高濃度的活性汙泥混（hún）合液，進水後活性汙泥（ní）與汙水互相混合、充分接觸，進水達到一定高度即停止進水，並且（qiě）向（xiàng）池內曝氣供氧（或進水（shuǐ）的（de）同時曝氣）進行生物降解，發生有機物的去除、硝化、磷的吸收等反（fǎn）應，然後停止曝氣和攪拌（bàn），混合液處於靜止沉澱（diàn）狀態，泥水（shuǐ）分離，上清（qīng）液通過潷水器排放，而汙泥存留在SBR池（chí）內，作為種（zhǒng）泥時入（rù）係統的下一（yī）個（gè）周期，剩（shèng）餘汙泥則（zé）需要定期排放。

　　SBR池（chí）典型的運（yùn）行模式如下：

　　3.主要構築物設計簡（jiǎn）介
　　①格柵
　　包（bāo）括車間出口的格柵和處理（lǐ）站的兩道格柵。由於汙水中（zhōng）攜有大（dà）量驢（lǘ）毛，限於投資，采用簡單格柵層層加以攔截，各（gè）主要排放含驢毛的車間出水口、浸皮池放水口等處（chù）均設格柵。全廠汙水匯合進入汙水處理站後，再安置粗、細兩道格柵。
　　粗細（xì）柵間隙：20mm,細格柵間隙（xì）：10 mm，傾角60^o。人工清除汙物。
　　②調節池
　　鑒於車間生產汙水間隙式排（pái）放，排水很不均（jun1）勻，水量水質波動大，為保證生物處理設（shè）施進水的均衡，需要設置有足夠調節容積（jī）的調節池。調節池（chí）前端設（shè）整流板和較大泥（ní）鬥（dòu），使（shǐ）汙水中懸浮物和不溶有機物在此沉澱，並設汙泥泵（bèng）定期將沉泥（ní）抽入汙泥濃縮池。在調節池的後端設離心式潛汙泵，將汙水按SBR運行要求提（tí）升至SBR係統進（jìn）行處理。調節池中存活的（de）厭氧及兼氣微生物也（yě）能分（fèn）解有機物，使大分子有機物分解成小分子，提高可生化性，也將影響有機物的總去除率。考慮到調節池應定期清理，為了使清（qīng）理（lǐ）期不導致係統停（tíng）運（yùn），調節池分（fèn）2格，分格清理（lǐ），清理時維持係統的正常運（yùn）行。
　　工藝係統（tǒng）設計流量按40T/h，表麵負荷2m³/m^2.h。
　　③SBR反應池
　　SBR反應池為本工程（chéng）主（zhǔ）體構築物（wù），該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能於一體。SBR反應器的運行操作由進（jìn）水、反應（yīng）、沉（chén）澱（diàn）、排水、閑置五個工序組成，這五個工序在SBR池內分時段進行。
　　采（cǎi）用2格反應池，兩上池子交替運行，以使整個係統能（néng）接納連續的進水。對每格來說（shuō），運行操作按序（xù）間歇進行。
　　設計一周期8小時。每周（zhōu）期SBR運行程序安排如下（xià）：

表2  SBR係統運行周期時（shí）間表

　　兩格SBR反應池運（yùn）行（háng）周期如下表反示：

表3  SBR池周期運行（háng）控製

　　反應池體積采（cǎi）用350m³每格，總容積為700m³。
　　采用鋼筋砼結構，半地下式。
　　④汙泥濃縮池   選用φ5×5m,鋼筋砼圓形池。
　　⑤汙泥幹化場   選用13.22m×6.15m，三格，磚砌（qì）。

表4   主要構築物及其設計（jì）參數

　　4.SBR係（xì）統主要（yào）設備：
　　①攪拌設備
　　選用潛水（shuǐ）攪拌機，設在SBR池前端，固（gù）定在池壁上。1格1台，共2台。
　　②曝氣設備
　　選用離心式潛水（shuǐ）曝氣機，對混合液起曝氣和攪拌作用，效果好，性能（néng）穩定。免除了鼓風設備、曝氣管（guǎn）路係統、閘閥、曝氣器等一係列設備。1格3台，共6台。　
　　③潷水器（qì）
　　采用自行研製的機械式潷水器，由潷水槽、傳動（dòng）裝置、排水（shuǐ）管等組成。潷水槽是四周帶有三角堰的不（bú）鏽鋼槽，並帶有擋浮渣的擋板，保證浮渣不被（bèi）排走。傳動裝置上下運動，下（xià）降速度與水（shuǐ）位下降同步，排水平穩（wěn）。1格1台，共2台。
　　④計量設備
　　水量計量設備采用超（chāo）聲波流量計，由換能器發射（shè）或（huò）接收超（chāo）聲波（bō）脈衝信信號（hào），然後（hòu）根據水位（wèi）差由微計算機自動算出管道中（zhōng）的流量（liàng），可以連續自動顯示（shì）瞬時流量（liàng）和累計流量。該設備安裝時注意流槽內不可積水，否則會造成誤差，顯示（shì）瞬時（shí）流量，並使累計流量（liàng）偏大。這（zhè）就需要流槽後保持一（yī）定的坡度，保證排水通暢。
　　⑤PLC自動控製係統
　　汙水處（chù）理係（xì）統中（zhōng）所有電氣（qì）設備的控製采用集中控製與現場手動控製相結合。采用PLC可編程序控製（zhì）嚦嚦與各設備電控聯合，實現自動控製。SBR反應係統內設備（bèi）的（de）啟停，按設定的（de）運行程序，根據水位和設定時間，由PLC控（kòng）製。電（diàn）控係統達到了較高（gāo）自動化水平，減（jiǎn）輕了工人的勞動強度。

　　三.調試、進行極驗收情況

　　1.汙泥接種
　　菌種取自市政汙水處理廠的濃縮汙泥（ní），泥種用量30t。
　　2.調試
　　①汙（wū）泥馴化期
　　引進菌種之後，即進入量汙水和清水，清水：汙水=2：1，連續曝氣約20個小時（shí），然後（hòu）再進少量汙水和清水，曝氣直至混合液（yè）顏色變淺，之後，不再進（jìn）清水，逐漸增加汙水進水時間和頻率，縮短（duǎn）進水的時（shí）間間隔，進水（shuǐ）量可按10%遞增，20天後完成汙泥馴化。同步監測出水CODcr濃度等（děng）指標，並觀察混合（hé）液汙泥性狀。在汙泥馴化期還要適時排放代謝產物，即泥水分（fèn）離後上清（qīng）液。
　　②滿（mǎn）負荷（hé）運行期（qī）
　　在這個階段（duàn），由於池中已培養和保持了高濃（nóng）度、高活性的足夠數量的活性汙泥，池中曝氣後混合液的MLSS達到5000mg/1，汙泥負荷在0.4kgBOD₅/MLVSS^.d,COD的去除率達到90%-95%，SBR法充（chōng）分發揮作用。此過程同步監測溶解氧，控製曝氣（qì）機的運行，並進行汙泥的（de）生物相鏡檢，共（gòng）曆時10天左右。
　　從2000年6月（yuè）下（xià）旬開始汙泥接種進行調試，出水水（shuǐ）質逐漸好轉，並趨於穩定，7月下（xià）旬運行趨於正常，各項指標達到或（huò）超（chāo）過國標（biāo）要求。
　　3.調試期間的（de）監測（cè）和控製
　　在調試（shì）及運行過程中有許多影響處（chù）理（lǐ）效果的因素（sù），主要（yào）有（yǒu）進水CODcr濃度、pH值溫度、溶解氧等，所以對整個係統通過感官判斷和化學分析方法進行監測是必不可少的。根據監測分析（xī）的結果對影（yǐng）響因素進行調整（zhěng），使處理達到最佳效果（guǒ）。
　　①溫度
　　溫度是影響整個工藝處（chù）理的主要環境因素，各（gè）種微生物（wù）都在特定範圍的溫度內生（shēng）長。生化處理的溫度範圍（wéi）在（zài）10--40℃，最佳溫度在（zài）20--30℃。該工程調試運（yùn）行期間正值盛夏，進水溫度在26--29℃，SBR池內平均水溫27--32℃。
　　②pH值（zhí）
　　pH值（zhí）也是影響因素之一。阿膠汙水的pH值使用電極式測量儀測定，範圍較窄，進（jìn）水pH值在6.5--7.5之間（jiān），混合液pH值在7.0--7.5之間，而且SBR反應係統也具有較（jiào）大的緩衝能力，所以對（duì）處理效果沒有明顯地影（yǐng）響。
　　③營養物質
　　良好的營養條件是產甲烷菌和有關（guān）菌群代（dài）謝、生長的前提。阿膠汙水中含有（yǒu）豐富的營養物質，生化處理係統不（bú）需添加營養物質。
　　④懸浮物質SS：
　　阿膠汙水中含有（yǒu）大量的懸浮物，通過預處理懸浮物已大部分去除，但也有部分不有降解（jiě）的SS進入SBR池（chí），曝氣時會形成浮渣（zhā）層，但（dàn）不影響SBR係統對汙水的處理。
　　⑤溶解氧（yǎng）量（liàng）DO：
　　通過溶解氧測定儀測（cè）出混合液溶解氧濃度，控（kòng）製適當的供氧，提高氧的利用率，保證生化過程（chéng）需要（yào）的氧量。是工藝控製（zhì）的主要指（zhǐ）標。本工程（chéng）曝氣（qì）時，DO控（kòng）製在0.3--1.5mg/1。
　　⑥混（hún）合液（yè）濃度MLSS：
　　微生物是生物汙泥中有活性（xìng）的部分，也是有機物代謝的主（zhǔ）體，在生物處理工藝中起主要作用（yòng），而混合液汙泥濃度MLSS的數值即（jí）大概能表示活性部分的多少。對高濃度（dù）有機汙水的生物處（chù）理一般均需保持較高汙泥濃度（dù），本工程調試運行期間MLSS範圍在：4.4--5.6g/1之間，最佳值為4.8g/1左右（yòu）。
　　⑦進水CODcr濃度  進水中有機（jī）物濃度對SBR處（chù）理影響很大，詳見“分析”部分。
　　⑧汙泥的生物相鏡檢
　　活性汙泥處於不同的生長階段，各類微生物也呈現出不同的（de）比例。細菌承擔著分解有機物的基本和基礎的代謝作用，而原生動（dòng）物（也包括（kuò）後生動物）則吞（tūn）食遊（yóu）離細菌。阿膠汙水調（diào）試運行（háng）期間出現的微生物種類繁多，有細菌、綠藻等藻類、原生動物和（hé）後生動物，原生（shēng）動物有（yǒu）太陽蟲（chóng）、蓋纖蟲、累枝蟲等，後生動物出現（xiàn）了線蟲。調試運行後（hòu）期SBR池混合液中（zhōng）固著型纖毛蟲，如累枝蟲的大量存（cún）在，說明處理係（xì）統（tǒng）有（yǒu）良好的出水水質。
　　⑨汙泥指數SVI  正常運行（háng）時汙泥指數在801/mg左右。
　　下（xià）表列出調試運行期間一些天的記錄：

表5 調試運行記錄表

　　4.運行結果與分析
　　運行結果及運行數據平均值如下表：

表６   處理工藝運行結果及去除效果

　原水的CODcr變化幅度較大，最（zuì）高值在3446mg/1，最（zuì）小值是839mg/1。說明該處理（lǐ）工藝耐衝擊負荷能力強，即對進水水質急劇變化引起的衝擊負荷的適應能力強。CODcr的去除率在一定（dìng）範圍（wéi）內（nèi）會隨進水CODcr濃度的提高而（ér）增長，如圖2所（suǒ）示。然而濃度過高，超過微生物的耐受能力時，將導致處理效果的降低。

　　調試運行完畢（bì），CODcr濃（nóng）度的變化對本工藝出水水質的影響（xiǎng）甚微，無論進（jìn）水的CODcr突然升高或降低，出水的CODcr值變化不大，能保證出水CODcr值在100mg/1左右，低於國標要求的150mg/1。如圖3所示（shì）。

　　5.監測（cè）驗收情況
　　係統穩定運行半個月後，由市環保局（jú）監測站連續2天跟蹤取樣監測，結果表明（míng），出水完全達到設計和排放（fàng）標準要求。詳見表5。

　　四.總結

　　1.工程造價與運（yùn）行成本
　　基建投資35萬元，設備及安裝35.5萬元，工程總投資75萬元。
　　日耗電量：530kW.h，以每度電0.50元計，則日電費265.00元，噸水電耗費用：W1=0.33元/m³。
　　設計操作管理定員5人，人均月工資按450元計，噸（dūn）水（shuǐ）人工費用為：W2=0.09元/m³。
　　工程折舊費（fèi）：W3=0.10元/m³。
　　每噸水（shuǐ）處理成本：W=W1+W2+W3=0.52元/m³。
　　日常處理費用：0.29元/kgCOD。
　　2.本工程特點
　　本工程設計工（gōng）藝（yì）流程簡潔，技術可靠，高效穩（wěn）定，操作管理靈活簡便，全自動運行，投資省，造價低，運行（háng）費用及成本均較（jiào）低，節約能源（yuán）。本工程實踐證明係統設計先進（jìn）、工藝合理、SBR法效果顯著，消除了人們對SBR活性泥（ní）法的誤解和疑慮。調節池設置（zhì）合理，為處理成（chéng）功奠定了基礎，確（què）保了出水CODcr、SS值的達標。
　　3.體會
　　①阿膠汙水的特點除驢毛、泥砂（shā）含量大外，有些類似於肉類加工（gōng）廢水，懸浮（fú）物和有機汙染物濃度高，可生化性好，宜采（cǎi）用完善的預處理（lǐ）＋以生物處理為主體的處理工藝流程。
　　②調節+SBR法處（chù）理阿膠汙水效果十分理想，CODcr、SS等指標的去除率（lǜ）均達到90%以上，並且具有剩餘汙泥少、耐衝擊負（fù）荷、費用低等優點，是一種高（gāo）效、低能（néng）耗的汙水處理工（gōng）藝。
　　③SBR反應池內活性汙泥馴化後，活性高、沉降性能好、適應能力強（qiáng），通過調節曝氣（qì）機的運行時間和台數、控製混合（hé）液溶解氧量（liàng）、調節（jiē）SBR池剩餘活性汙泥的排放（fàng）和沉澱、閑置（zhì）時間等措施，使有機汙染物得（dé）到有效去（qù）除（chú），能保證SBR係統具有（yǒu）良好的處理效果。
　　④活性汙泥法在調試運行（háng）初期提高有機負荷應該慎重，以免造成超負荷運行。在高（gāo）度後期，則需有意加大負荷，以期促（cù）進汙泥（ní）生長，提高汙泥濃度。
　　⑤本工藝處理流（liú）程簡潔、造價低、運行操（cāo）作靈活簡便（biàn）、運行費用也較低，特別適合於一般中、小型食（shí）品加工廠（chǎng）等有機濃度高、可生化性好且水（shuǐ）量不大的工（gōng）業廢水處理。SBR法處理高（gāo）濃度有機汙水及工業汙水，經濟有效，是一種很具優（yōu）勢的技術，在汙水處理中具有較大的推廣應用價值。