山東省某阿膠廠是福膠集團設於平陰縣東阿（ā）鎮的老廠，主要生產傳統阿膠（jiāo）及阿膠保健品的（de）原（yuán）料—清膠，生產過程排放的汙水中（zhōng）汙染物主要有驢毛、驢（lǘ）皮碎塊等不溶物和溶解性（xìng）、膠狀蛋折質（zhì）等有機汙物，具（jù）有濃度較大、有機物含量（liàng）高、可生化性好等特點（diǎn），直（zhí）接排放將嚴重汙染環境。該廠農村小型（xíng）汙（wū）水處理設備被列為濟南市重點汙染（rǎn）限期治理項目（mù）。該汙水治理工程（chéng）采用調節+SBR法汙水處理工藝，經過1個半月（yuè）的調試運行後通過監測驗收。監測結（jié）果表明該（gāi）工藝（yì）設計合理、處理效果良好、出（chū）水穩定，出水水質符合GB8979--1996《國（guó）家汙水綜合排放（fàng）標準》的二級排放標（biāo）準。

　　二（èr） . 設計簡介：

　　1 . 設計水質、水（shuǐ）量的確定
　　①  生產工藝簡介及汙水來源
　　阿膠的生產工藝是先將原料—幹驢毛浸泡、清洗，清除驢（lǘ）皮（pí）上沾染的（de）汙物，再經高壓熔化（huà），而後添加（jiā）黃酒（jiǔ）等輔料熬（áo）製成膠。泡皮、洗皮過程排放的（de）汙（wū）水量（liàng）約占汙水總量的1/3，水中主要汙（wū）染物是（shì）泥砂、驢毛、驢皮碎（suì）塊（kuài）等不溶物。驢皮溶化、熬膠過程所排放的汙（wū）水中主要是（shì）溶解的或膠狀（zhuàng）的蛋白質等有機（jī）汙染物。阿膠廠汙水還包括該廠（chǎng）附近宿舍（shě）區排放的生活（huó）汙（wū）水。全廠汙水經蓋板渠匯合後進入汙水處理站集中處理。混合汙水官感很（hěn）差，並（bìng）有很重（chóng）的氣味。
　　②設計水質、水量的確定
　　根據廠方提供的日排放（fàng）汙水量資料，設（shè）計處理規模：800m³/d。
　　根據廠方的提供有關（guān）水質資料，原水水質見表1。經過（guò）實測，混合汙水水質具體數據詳見表3。處理要求：經處理達到國（guó）家規定的二級排放（fàng）標準（GB8978-96）。

表（biǎo）1  原汙水水質與排（pái）放標準對照表

　　2.汙水處理工藝設計
　　①工藝選擇與確定
　　從水質情況來看，本工程汙水屬高濃度有機汙水，汙水可生化性好。從投資情況來看，廠方提供汙水處理用地少，經費少。由於有機物濃度高（gāo），采用傳統的物理化學法（fǎ）和生物處理法將對於秦（qín）效；采用物化（huà）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法為主，經技術比選二級處理工藝采用SBR法。
　　SBR法（間歇式活性汙泥法（fǎ））是一種處理高濃度有機汙水行之有效的生物處理技術。SBR法是對傳統活性汙泥法的改進，具有工藝係統組成（chéng）簡單（dān），一池多用，無須高汙泥回流設備、二沉池，建（jiàn）設費用都較（jiào）低等特點。在運行時，一（yī）般不產生汙泥膨脹現（xiàn）象，管（guǎn）理較簡（jiǎn）單。並且通過（guò）對運行方式的調節，在單一的曝氣池內能進行脫氮和除磷，運行管理得當，處理水質優於傳統活性汙泥（ní）法。該法相對於傳統活性汙（wū）泥法具有工藝結構與形式簡單、占地少、處理效率高、投（tóu）資省、省處理費用低、對衝擊負荷適應能力強等（děng）特點，並且（qiě）具有運行方式靈活多（duō）變、空間上完全混合、時間上理（lǐ）想推（tuī）流等獨特優點。
　　②工藝流程
　　汙水處理選（xuǎn）擇以SBR法為體（tǐ）的二級生物處理工藝，其流程（chéng）如圖1。

　　汙水經（jīng）格柵攔截水中大塊汙物、驢毛後進入調節沉澱池，並由潛汙泵將汙水抽入SBR反應池，經過曝氣反應、沉澱，完成水質淨化後排放
。SBR池中剩餘汙泥重力排至汙泥濃縮池，重力分（fèn）離後再由汙泥泵提升至汙泥幹（gàn）化場，半幹汙泥最後用作（zuò）農肥。
　　③SBR運行（háng）周期（qī）設計
　　SBR生化係統運行（háng）過程以進水、曝氣反應、沉（chén）澱、潷水和閑置（排泥）5個階段為一個運行周期。汙水進入係統前，反應器內已存（cún）在高濃度的活性汙泥混合液，進水後活（huó）性（xìng）汙泥與汙水互相混合、充分（fèn）接觸，進水達到一定高度即（jí）停止進水，並且向池內曝氣供氧（或（huò）進水（shuǐ）的同時曝氣）進行（háng）生物降解，發生有機物（wù）的去除、硝化（huà）、磷的吸收等反應，然後停止曝氣和攪拌，混合液處於靜止沉（chén）澱（diàn）狀態，泥水分離（lí），上清液通過潷水器排放，而汙泥（ní）存留在SBR池內，作為種泥時入（rù）係統（tǒng）的下一個（gè）周期，剩餘汙泥則需要定期排放。

　　SBR池典（diǎn）型的運行模（mó）式如下：

　　3.主要構（gòu）築物設計（jì）簡介
　　①格柵
　　包括（kuò）車間出口的格柵和處理站的兩道格柵。由於汙水中攜有大量驢毛，限於投資，采用簡單格柵層層加以攔截，各主（zhǔ）要排放含驢毛的車間出水口、浸皮池放水口等處均設（shè）格（gé）柵。全廠汙水匯合進入汙水處理站後，再（zài）安置粗、細兩道格柵。
　　粗細柵間隙：20mm,細格（gé）柵間隙：10 mm，傾角60^o。人工清除汙物。
　　②調節池
　　鑒（jiàn）於車間生（shēng）產汙水間隙式排放，排水很不均勻，水量水質波動大，為保證生物處理設施進水的均衡，需要設置有足（zú）夠調節（jiē）容積的調節池。調（diào）節（jiē）池前端設整流板和較大（dà）泥鬥，使汙水中懸浮物和不溶有機物在此沉澱，並設汙泥（ní）泵定期將沉泥抽入汙泥濃縮池。在調節池的後端設離心式潛汙泵，將汙水按SBR運行要求提升至SBR係統進行處理。調節池中存活的厭（yàn）氧及兼氣微生物也能分解有機物，使（shǐ）大分子有機物分解成小分子，提高可生化性，也（yě）將影響（xiǎng）有機物的總去除率。考慮到調節池應（yīng）定期（qī）清理，為了使清理（lǐ）期不導致係統停（tíng）運，調節池分2格，分格清（qīng）理（lǐ），清理時維持係統的正常運行。
　　工藝係統設計流量按40T/h，表麵負荷2m³/m^2.h。
　　③SBR反應（yīng）池
　　SBR反應池為（wéi）本工程主體構築物，該池集均化、初（chū）沉、生物降解、二（èr）沉等（děng）功能於一（yī）體（tǐ）。SBR反應器的運行操作由進水、反應、沉澱（diàn）、排水、閑置五個工序組成，這五個工（gōng）序在（zài）SBR池內分（fèn）時段進行。
　　采用（yòng）2格反應池，兩上池子交替運行，以使整個係統能接納連續的進水。對每（měi）格來說，運行操作按序間歇進行（háng）。
　　設（shè）計一周期8小時（shí）。每周期（qī）SBR運行程序安排如下：

表2  SBR係（xì）統運行周期時間表

　　兩格SBR反（fǎn）應池運行周期如下表反示：

表（biǎo）3  SBR池周期運行控製

　　反應池體積采用350m³每格，總容積為700m³。
　　采用鋼筋砼結構，半地（dì）下式。
　　④汙泥濃縮池   選用（yòng）φ5×5m,鋼筋砼圓形（xíng）池。
　　⑤汙泥幹化（huà）場   選用13.22m×6.15m，三格（gé），磚砌。

表4   主要構築物及其設計參數

　　4.SBR係統主要設備：
　　①攪拌設備
　　選（xuǎn）用潛水攪拌（bàn）機，設在SBR池前端，固定（dìng）在池（chí）壁上（shàng）。1格1台，共2台。
　　②曝氣設備
　　選用（yòng）離心式潛水曝氣機，對混合液（yè）起曝（pù）氣和攪拌（bàn）作用，效果好，性能穩定。免除了鼓風設備、曝氣管（guǎn）路係統（tǒng）、閘閥、曝氣（qì）器等（děng）一係列設備。1格3台，共（gòng）6台。　
　　③潷水（shuǐ）器
　　采用自行研製的機械式潷（bì）水（shuǐ）器，由潷水槽、傳（chuán）動裝置、排水（shuǐ）管等組（zǔ）成。潷水（shuǐ）槽是四周（zhōu）帶有三角堰的不鏽鋼槽（cáo），並帶有擋浮渣（zhā）的擋板，保證浮渣不被（bèi）排走。傳動裝置上下運動，下降速度與水位下降同步，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（huàn）能器發射或接收超聲波脈衝信信號，然後根據水（shuǐ）位差由（yóu）微計算機自動算出管道中的流量，可以連續自動顯示瞬時流量和（hé）累計流量。該設備安（ān）裝時注意流槽內不可積水，否則會造成（chéng）誤差，顯示瞬時流量，並使累計（jì）流量偏（piān）大。這就需要（yào）流槽後保持一定的坡度，保證排水通暢。
　　⑤PLC自動控製係統
　　汙水處理係統中所有電氣設備的控製采用集中控製與現場（chǎng）手動控製相結合。采用PLC可編程（chéng）序控製嚦嚦與各設備電控聯合，實現自（zì）動控製。SBR反應係統內設備的啟停，按設定的運行程序，根據水位和設定時間，由PLC控製。電控係統達到了較高自動化水平，減輕了工人的勞動強度。

　　三.調試、進（jìn）行極驗（yàn）收情況（kuàng）

　　1.汙泥接種
　　菌（jun1）種取（qǔ）自市政汙水處理廠的濃縮汙泥，泥種用量30t。
　　2.調試
　　①汙泥馴化期
　　引進菌種之後（hòu），即進入量汙水和清水（shuǐ），清水：汙水=2：1，連續曝氣約（yuē）20個小時，然後再（zài）進少量汙水和清水（shuǐ），曝氣（qì）直至混合液顏色變淺，之（zhī）後，不再進（jìn）清水，逐漸增（zēng）加（jiā）汙水進水時間和頻（pín）率，縮短進水的時間間隔，進水量可按10%遞增，20天後完成汙泥馴化。同步監測出水CODcr濃度等指標，並（bìng）觀察混合液汙泥性狀。在汙泥馴化期還要適時排放代謝產物，即泥水分離後上清液。
　　②滿負（fù）荷（hé）運（yùn）行（háng）期（qī）
　　在（zài）這個階段（duàn），由於池中已培養和保持（chí）了高濃（nóng）度、高活性的足夠數量的活性汙泥，池（chí）中曝氣後混合液的MLSS達到5000mg/1，汙（wū）泥負荷在（zài）0.4kgBOD₅/MLVSS^.d,COD的去除率達到90%-95%，SBR法充分（fèn）發（fā）揮作用（yòng）。此過程同步監測溶解氧，控製曝（pù）氣機的運行，並進行汙泥的生物（wù）相鏡檢，共曆時10天左右。
　　從2000年6月下旬開始汙（wū）泥接種（zhǒng）進行調試，出水水質逐漸好轉，並趨於穩定，7月下旬運行趨於正常（cháng），各項指標達到或超過（guò）國標要求。
　　3.調試期間的監測和控製
　　在調試及運行過程中有許多（duō）影響處理效（xiào）果的因素，主要（yào）有進水CODcr濃度、pH值溫度、溶解（jiě）氧（yǎng）等，所以對整個係統通過感官判斷和化學分析方（fāng）法進行監測（cè）是（shì）必不可少的。根據監測分析的結果對影響因素進行調（diào）整，使處理達到最佳（jiā）效果。
　　①溫度
　　溫度是影響整個（gè）工藝處（chù）理的主要環境因素，各種微生物都在特定範圍的溫（wēn）度內生長。生化處理的溫度範圍在10--40℃，最佳溫度在20--30℃。該工程調試運行期間正值盛夏（xià），進水溫度在26--29℃，SBR池內平均水溫27--32℃。
　　②pH值
　　pH值也是影響因素之一。阿膠汙水的pH值使用電極式測量儀測定，範圍較窄，進水pH值在6.5--7.5之間，混（hún）合液pH值（zhí）在（zài）7.0--7.5之間，而且SBR反應係統也具有較大的緩衝能力，所以對處理效（xiào）果沒（méi）有明顯地影響。
　　③營養物質
　　良好的營養（yǎng）條件是（shì）產（chǎn）甲烷菌和有關菌群代謝、生（shēng）長的前提。阿膠汙（wū）水中含（hán）有豐富的營養物質，生化處理係統不需添加（jiā）營養物質。
　　④懸浮物質SS：
　　阿膠汙水中含有大量的（de）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的SS進入SBR池，曝氣時會形成浮（fú）渣層，但不影響SBR係統對汙水（shuǐ）的處理。
　　⑤溶解氧量（liàng）DO：
　　通過溶解（jiě）氧測定儀測出混合液溶解氧濃度，控製適（shì）當的供（gòng）氧，提高氧的利用率，保證生化（huà）過程需要的氧量。是工藝控製的主要指（zhǐ）標。本工程曝氣時，DO控製在0.3--1.5mg/1。
　　⑥混合液濃度MLSS：
　　微生物是生物汙泥中（zhōng）有活性的部分，也是有機物代謝的主體（tǐ），在生物（wù）處理工藝中起（qǐ）主要作用，而混合液汙泥濃度（dù）MLSS的數值即大概能表示活性部分的多少。對高濃度有（yǒu）機（jī）汙水的生物處理一般均需保持（chí）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。
　　⑦進水CODcr濃度  進水中有機物濃（nóng）度對SBR處（chù）理（lǐ）影響很大，詳見“分析”部分。
　　⑧汙（wū）泥的（de）生物相（xiàng）鏡檢
　　活性汙泥（ní）處於不同（tóng）的生長階段，各類微生物也呈現出不同的比例（lì）。細菌承擔著分解有機物的基本和基礎的代謝作用，而原生動物（也包括後生動物）則吞食遊離細菌。阿膠汙水調試運行期間出現的微生物種類繁多，有細菌、綠（lǜ）藻等藻類（lèi）、原生動物和後生動物，原生動物有太陽蟲（chóng）、蓋纖蟲、累枝蟲等，後生動物（wù）出現了線蟲（chóng）。調試運行後期SBR池混合液中固著型纖毛蟲，如（rú）累枝蟲的大量（liàng）存在，說明處理係統有良好的出水水質。
　　⑨汙泥指數（shù）SVI  正常（cháng）運行時汙泥指數在801/mg左右。
　　下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（jié）果及運行數據平均值如下表：

表６   處理工藝運行結（jié）果及去除效果

　原水的CODcr變化幅（fú）度較大，最高（gāo）值在3446mg/1，最小值是839mg/1。說明該（gāi）處理工藝耐衝擊負荷能力強，即對進水水質（zhì）急劇變化引起（qǐ）的衝擊（jī）負荷（hé）的（de）適應能力強。CODcr的去除率（lǜ）在一定範圍內會（huì）隨進水（shuǐ）CODcr濃度的（de）提高而增長，如圖2所示。然而濃度過高，超過微生物的耐受能力時，將導致處（chù）理效果的降低。

　　調試運行完畢，CODcr濃度的變化對本工藝出水水質（zhì）的影（yǐng）響甚微（wēi），無論進（jìn）水的CODcr突然升高或（huò）降低，出水的CODcr值變（biàn）化不大，能保（bǎo）證出水CODcr值在100mg/1左右，低於（yú）國標要（yào）求的150mg/1。如圖3所示。

　　5.監測驗收情（qíng）況
　　係統穩定運行半個月（yuè）後，由市環保局監測站連續2天跟蹤取樣監（jiān）測（cè），結（jié）果表明，出水（shuǐ）完全達到設計和排放標準要求。詳見表5。

　　四.總結

　　1.工程造價與運行成本
　　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（jì），則日電費265.00元，噸水電耗費用：W1=0.33元/m³。
　　設計操（cāo）作管理定員5人，人均月工資按（àn）450元計，噸水人工費（fèi）用為：W2=0.09元/m³。
　　工程折舊費：W3=0.10元/m³。
　　每噸水處理成本：W=W1+W2+W3=0.52元/m³。
　　日常處理（lǐ）費用（yòng）：0.29元/kgCOD。
　　2.本工程特點
　　本工程設計工藝流程簡潔，技術可靠，高（gāo）效穩（wěn）定，操作管（guǎn）理靈（líng）活簡便，全（quán）自動運行，投資省，造價低，運行費用及成本均較低，節約能源。本工程實踐證（zhèng）明係（xì）統（tǒng）設計先進、工藝合理、SBR法（fǎ）效（xiào）果顯著，消除了人們對SBR活（huó）性泥（ní）法的誤解和（hé）疑慮。調節池設置合理，為處理（lǐ）成功奠定了基礎，確保了出水CODcr、SS值的達標。
　　3.體會（huì）
　　①阿膠汙水的特點（diǎn）除驢毛、泥砂含量（liàng）大外（wài），有些類似於肉類加工廢水，懸浮物和有機汙染物濃度（dù）高，可生化（huà）性好，宜采用完善的預處理＋以（yǐ）生（shēng）物處（chù）理為主體（tǐ）的處理工藝流程。
　　②調節+SBR法處理（lǐ）阿膠汙水效果十分理想，CODcr、SS等指標的去除（chú）率均達到90%以上（shàng），並且（qiě）具有剩餘汙泥少、耐衝擊負荷（hé）、費用低等優（yōu）點，是一種高效、低能耗（hào）的汙水處理工藝。
　　③SBR反應池內活性汙泥馴化後，活性高、沉降性能好、適（shì）應能力強，通過調節曝（pù）氣機的運行時間和台數、控製混合液溶解（jiě）氧量、調節SBR池剩餘活性汙泥的排放和沉澱、閑（xián）置時間等措施，使有機汙染物得到有（yǒu）效去除，能保證SBR係統具（jù）有（yǒu）良好的處理效果。
　　④活性汙泥法（fǎ）在調試運行（háng）初期提高（gāo）有（yǒu）機負荷應該（gāi）慎重，以（yǐ）免造成超負荷運（yùn）行。在高度後（hòu）期（qī），則需有意加大負荷，以期促進汙泥生長，提高汙泥濃度。
　　⑤本工藝處理流程簡潔、造價低、運行操（cāo）作靈活簡便、運行費用也較低，特別適合於一般中、小型食品加工廠等有機濃度高、可生化性好且水量不大的工業廢水處（chù）理。SBR法處理（lǐ）高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（wū）水處理（lǐ）中具有較大（dà）的推廣應用價值。