山東（dōng）省某阿膠廠是福膠集團設於平陰縣東阿鎮的老廠，主要生產傳統阿膠及阿膠保健品的原料—清膠，生產過程排放的汙水中汙染物主要有驢毛（máo）、驢皮碎塊（kuài）等不溶物和溶解性、膠狀蛋折質等（děng）有機汙物，具有（yǒu）濃度較大、有機物含量高、可生化性好等特點（diǎn），直接排放將嚴重汙（wū）染（rǎn）環境。該廠（chǎng）農村小型汙水處理設備（bèi）被列（liè）為濟南市重點汙染限期治理項目。該汙水治理工程采用調節+SBR法汙水處理工藝，經過1個半月的調試（shì）運行後通過監測驗收。監測結果表明該（gāi）工藝設計合理、處（chù）理效果良好、出水穩定，出水水質符合（hé）GB8979--1996《國家汙（wū）水綜（zōng）合排放（fàng）標準》的二級（jí）排放標準。

　　二 . 設計簡介：

　　1 . 設計水質、水量的確定（dìng）
　　①  生產工藝簡介及汙水來源
　　阿膠的（de）生產工藝是先將原料—幹驢毛浸泡、清洗，清（qīng）除驢皮上沾（zhān）染的汙（wū）物（wù），再經高壓熔化，而後（hòu）添加黃酒等輔料熬製成膠。泡皮、洗皮過程排放的汙水量約占汙水（shuǐ）總量的1/3，水（shuǐ）中主要汙染（rǎn）物（wù）是泥砂、驢毛（máo）、驢皮（pí）碎塊等不溶物（wù）。驢皮溶化、熬（áo）膠過程所排放的汙水中主要是溶解的或膠狀的蛋白質等有機汙染物。阿膠廠汙水還包括該廠附近宿舍區排放的生活汙水。全廠汙水經蓋板渠匯合後進入汙水處（chù）理站集中處理。混合汙水官感很差，並有很（hěn）重（chóng）的氣味（wèi）。
　　②設計水質（zhì）、水量的確定
　　根據廠方提供的（de）日排放汙水量資料，設（shè）計處理規模：800m³/d。
　　根據廠方的提供有關水質資料，原水水質見表1。經過實測，混合汙水水質具體（tǐ）數據詳見表3。處理要求：經處理達到國家規定的二級排放標準（GB8978-96）。

表1  原汙水水質與排放標準（zhǔn）對照表

　　2.汙水處理工藝設計
　　①工藝選（xuǎn）擇與（yǔ）確（què）定（dìng）
　　從水質情況來看，本工程汙水屬高濃度有機汙水，汙水可生（shēng）化性好（hǎo）。從投資情況來看，廠方提供汙水（shuǐ）處（chù）理（lǐ）用地（dì）少，經費少。由於有機物濃度高，采用傳統的物理化（huà）學法（fǎ）和生物（wù）處理法將對於（yú）秦效；采用物化法+生物法，將增加工程投（tóu）資（zī）和日常處理費用，所以工藝選擇以高效生化法為（wéi）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（ní）法）是一（yī）種處理高濃度有機汙水行（háng）之有效的生物處理技（jì）術。SBR法是對傳統活性汙泥法的改進，具有工藝係統組成簡單，一池多用，無須高汙泥回流設備、二沉池，建設費（fèi）用（yòng）都較低等特點。在運行時，一般不（bú）產生汙泥膨脹現象，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（nèi）能進行脫氮和（hé）除磷，運行管理得（dé）當，處理水（shuǐ）質優於傳統活性汙泥法。該法相對於傳統（tǒng）活性汙泥法具有工藝結構（gòu）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特點，並且具有（yǒu）運（yùn）行方式靈活多變、空間上（shàng）完全混合、時間上理（lǐ）想推（tuī）流等獨特優點。
　　②工藝流程
　　汙水處理選擇以SBR法為體的二級生物處理工藝，其（qí）流程如圖1。

　　汙水經格柵攔截水中大塊汙物（wù）、驢毛（máo）後進入調節（jiē）沉澱（diàn）池，並（bìng）由潛汙（wū）泵將汙水抽入SBR反應池，經過（guò）曝氣反應、沉澱，完成（chéng）水質（zhì）淨化後排放
。SBR池中剩（shèng）餘汙泥重力排至汙泥濃縮池，重力分離後（hòu）再由汙泥泵提升至汙泥幹（gàn）化場，半幹汙泥最後用作農肥。
　　③SBR運（yùn）行周期設計
　　SBR生化係統（tǒng）運行過程（chéng）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，反應器內已存在高濃度的活性汙泥混合液，進水後活性（xìng）汙泥與汙水互相混合（hé）、充分接觸，進水達到一定高度即停止進水（shuǐ），並且向池內（nèi）曝氣供氧（或（huò）進水的同時曝氣）進行生物降解，發生有（yǒu）機物的去除、硝化（huà）、磷（lín）的吸收等反應，然後停止曝氣和攪拌，混合液處（chù）於靜止（zhǐ）沉澱狀態，泥水分離，上清液通過潷水器排放，而汙泥存留（liú）在SBR池內，作為種泥時入係統（tǒng）的下一（yī）個周期，剩（shèng）餘汙泥則需要定期（qī）排放。

　　SBR池典型的運行模式如下：

　　3.主要構築物設計簡介
　　①格柵
　　包（bāo）括車間出口的格柵和處理站的兩道（dào）格柵。由於汙水中攜有大（dà）量驢毛，限於投資，采用簡單（dān）格柵（shān）層層加以攔截，各主要排放含驢（lǘ）毛的車間出水口、浸皮池放水（shuǐ）口等處均設格柵。全廠汙水匯合（hé）進入汙水處理站後，再安置粗、細兩道格柵。
　　粗細柵間隙：20mm,細格柵間隙：10 mm，傾角60^o。人工清除（chú）汙物（wù）。
　　②調節池
　　鑒於車間生產（chǎn）汙水（shuǐ）間隙式排放，排水很不均勻，水量水（shuǐ）質波動（dòng）大，為保證生物處理設施進水的均衡，需要設置有足夠調節容積的（de）調節池。調節池前端設整（zhěng）流板和較大（dà）泥鬥，使汙（wū）水中懸浮物和不溶有機（jī）物在此沉澱，並設汙泥泵定期將沉（chén）泥抽入汙泥濃縮池。在調節池的後端設離心式潛汙（wū）泵（bèng），將汙水按SBR運行要求提（tí）升（shēng）至SBR係統進行處理。調節池中存活的厭氧及兼（jiān）氣（qì）微生物也能分解有機物，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（diào）節池應定期清理，為了使清理期不導致係統停運，調節池分2格，分格清理，清理時維持係統的正常運行。
　　工藝係統設計（jì）流量按40T/h，表麵負荷2m³/m^2.h。
　　③SBR反（fǎn）應池
　　SBR反（fǎn）應池為本（běn）工程主體構築物，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能於一體。SBR反應（yīng）器的運行操作（zuò）由進水、反應、沉澱、排水（shuǐ）、閑（xián）置五個工序組成，這五個工序在（zài）SBR池內分時段進行。
　　采用2格反應池，兩上池子交替（tì）運行，以使整個係統能接納連續的進水。對每格來說，運行操作按序間歇（xiē）進行。
　　設計一周期8小時。每周期SBR運行程序安排如（rú）下：

表2  SBR係統（tǒng）運行周期（qī）時間表

　　兩格SBR反（fǎn）應池運行周期如下表反示：

表3  SBR池（chí）周期運行控製

　　反應池體積采用350m³每格，總容積（jī）為（wéi）700m³。
　　采用鋼筋砼結構，半地下式。
　　④汙（wū）泥濃縮池   選用φ5×5m,鋼筋砼圓形池。
　　⑤汙泥幹化場   選（xuǎn）用13.22m×6.15m，三（sān）格，磚砌。

表4   主要構築物及其設（shè）計參數

　　4.SBR係統主要設備：
　　①攪拌設（shè）備
　　選用潛水攪（jiǎo）拌機，設在SBR池前（qián）端，固定（dìng）在池壁上。1格1台，共2台。
　　②曝氣設備
　　選（xuǎn）用離（lí）心式潛水曝氣機，對混合液起曝氣和攪拌作用，效果好，性能穩定。免除了鼓風設備、曝氣管路係統、閘閥、曝氣器等（děng）一係列設備。1格3台，共6台。　
　　③潷水器
　　采用自行研製（zhì）的機械式潷水器，由潷水槽、傳（chuán）動裝置、排水管等組成。潷水槽是四（sì）周帶有（yǒu）三角堰的不鏽鋼槽，並帶有擋浮渣的擋板，保證浮渣不被排走。傳動裝（zhuāng）置上下（xià）運動，下降速度與水位（wèi）下降同步，排水平穩。1格1台，共2台。
　　④計量（liàng）設備
　　水量計量設備采用超聲波流量（liàng）計，由換能器發射或接收超聲波脈衝信信號（hào），然後根據水位差由微計算機自（zì）動算（suàn）出管道中的（de）流量，可以連續自動顯示瞬時（shí）流量和累（lèi）計流量。該設備安裝時（shí）注意流槽內不可積水，否則會造成誤差，顯示瞬（shùn）時（shí）流量，並使累計流量偏大。這就需要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（lǐ）係統中（zhōng）所有電氣設備的控製采用集中控製與現場手動控製相結合。采用PLC可編程序控製嚦嚦與各設備電控聯（lián）合（hé），實現自動控製。SBR反應係統內設備的啟停，按設定的運（yùn）行程序，根據水位和設（shè）定時間，由PLC控製。電控係統達到了較高自動（dòng）化水平（píng），減（jiǎn）輕了工（gōng）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，泥種用量30t。
　　2.調試
　　①汙泥馴化期
　　引進（jìn）菌（jun1）種之（zhī）後，即進入量汙水和清水，清（qīng）水：汙水=2：1，連續曝（pù）氣約20個小時（shí），然後再進少量汙水和（hé）清水，曝氣直至混（hún）合液顏色變淺，之後，不再進清水，逐漸（jiàn）增加（jiā）汙水進水時間和頻率，縮短進水的時間間隔，進水量可按（àn）10%遞增，20天後完成汙泥馴化。同步監測出水CODcr濃度（dù）等指標，並觀察混合液汙泥性狀。在汙泥馴化期還（hái）要適時排放代謝產物，即泥水（shuǐ）分離後上清液。
　　②滿負荷運行期
　　在這個階（jiē）段，由於池中已培養和保持了高濃度、高活性的足夠數量的活性汙泥，池中曝（pù）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法充分發揮作用。此過程（chéng）同步監測溶解（jiě）氧，控製曝氣機的運行，並進行汙泥的生物相鏡檢（jiǎn），共（gòng）曆時10天左右。
　　從2000年6月下旬開始汙泥（ní）接種進行調試，出（chū）水水質逐漸好轉，並趨於穩定，7月下旬運行趨於正常，各項指標（biāo）達到或超過國標要求。
　　3.調試（shì）期（qī）間的監測和控製
　　在調試及運行過程中（zhōng）有許多影響處理效果的因素，主要有進水CODcr濃度、pH值溫度、溶（róng）解氧等，所以對整個係統通過感官判（pàn）斷（duàn）和（hé）化學分析方法進行（háng）監測是必不可（kě）少的。根據監測分析的（de）結果對影響因素進行調整（zhěng），使處理達到最佳效果。
　　①溫度
　　溫度是影響整個工藝處理的主要環境因素，各種（zhǒng）微生物都在特定範圍的溫度內生長。生化處（chù）理的溫度範圍在10--40℃，最佳溫度在20--30℃。該工程（chéng）調試（shì）運行期間（jiān）正值盛夏（xià），進水（shuǐ）溫度在（zài）26--29℃，SBR池內平均水（shuǐ）溫27--32℃。
　　②pH值
　　pH值也是影響（xiǎng）因素之一。阿膠汙水的pH值使用（yòng）電（diàn）極式測量儀測定，範圍較窄，進水pH值在6.5--7.5之（zhī）間，混合液pH值（zhí）在7.0--7.5之間，而且SBR反應係（xì）統也具（jù）有較大的緩衝（chōng）能力，所以對處理效果（guǒ）沒有明顯地影響。
　　③營養物質
　　良好的營養條件是產甲烷菌和有關菌群代（dài）謝、生長的前提。阿膠汙水中含有豐富的營養物質，生化處（chù）理係統不需（xū）添加營養物質。
　　④懸浮物質SS：
　　阿膠汙水（shuǐ）中含有大量的懸浮物，通過預處理（lǐ）懸浮物已大（dà）部分去除（chú），但也有部分不有降解的SS進入SBR池，曝氣（qì）時會形成浮（fú）渣層，但不影響SBR係統對汙水的處（chù）理。
　　⑤溶解氧量DO：
　　通過溶解氧測定儀測（cè）出混合（hé）液溶解氧濃（nóng）度，控製適當的供氧，提高（gāo）氧的利用率（lǜ），保證生化過程需要的氧量。是工藝控製的主要指標。本工程曝（pù）氣（qì）時，DO控製在0.3--1.5mg/1。
　　⑥混合（hé）液濃度MLSS：
　　微生物是生物（wù）汙泥中有活性的部分，也是（shì）有（yǒu）機物代謝的（de）主體，在生物（wù）處理工藝中起主要作用，而混合液汙泥（ní）濃度MLSS的數值（zhí）即（jí）大概能表示活性部（bù）分的多少。對高濃度有機汙（wū）水的生物處理一般均需保持較高汙（wū）泥濃度，本工程調試運行期間MLSS範圍在：4.4--5.6g/1之間，最佳值（zhí）為4.8g/1左右。
　　⑦進水CODcr濃度  進（jìn）水中有機物濃度對SBR處理影響很大，詳見“分析”部分。
　　⑧汙泥（ní）的生物相鏡檢
　　活性汙泥處於不同的生長（zhǎng）階段，各類微生物也呈現出不同（tóng）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（shí）遊離細菌。阿膠汙水調試運行期間出現的微生（shēng）物種類繁多，有細（xì）菌、綠藻等藻類、原生動物和後生動（dòng）物，原生動物有太陽蟲、蓋纖蟲、累枝蟲等，後生動物出現了線（xiàn）蟲。調試運行後期SBR池混合液中固著型纖毛蟲，如累（lèi）枝蟲的大量存（cún）在，說明處理係統有良好的出水水質。
　　⑨汙泥（ní）指數SVI  正（zhèng）常運行時汙泥指數在801/mg左右。
　　下表列（liè）出調試（shì）運（yùn）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（jí）運行數據（jù）平均值如下（xià）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（gāo）值在3446mg/1，最小值是839mg/1。說明該處理工藝耐衝擊負荷能（néng）力強，即對進水水質急劇變化引起的衝擊負荷的適應能（néng）力強。CODcr的（de）去除率在一定範圍內會隨進水CODcr濃度的提高而（ér）增長，如圖2所示。然而濃度過高，超過微生物的耐受能力時，將導致處理效果的降低。

　　調試運行完（wán）畢，CODcr濃度（dù）的變化對本（běn）工藝出水水質的影響甚微，無（wú）論進水的CODcr突然升高或降低，出水的CODcr值變化不大，能保（bǎo）證出水CODcr值在100mg/1左右，低於國標要求的150mg/1。如圖3所（suǒ）示。

　　5.監（jiān）測驗收情況
　　係統穩（wěn）定運行半（bàn）個月後，由市環保局監（jiān）測站連續2天跟蹤取樣監測，結果表明，出水完全達到設計和排放標準要（yào）求。詳見表5。

　　四.總結

　　1.工程造價與運行（háng）成本
　　基建投資35萬元，設備及安裝35.5萬元（yuán），工程總（zǒng）投資75萬元。
　　日耗電量：530kW.h，以每度電0.50元計，則日電費（fèi）265.00元，噸水（shuǐ）電耗費用：W1=0.33元/m³。
　　設計操作管理定員5人，人（rén）均月工資按450元計，噸水（shuǐ）人工費用為：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。
　　日常處理費用（yòng）：0.29元/kgCOD。
　　2.本（běn）工程特點
　　本工程設計工藝流程簡潔，技術可靠，高效穩定，操作管理靈（líng）活簡便，全自動運行，投資省（shěng），造價低，運行費用及成本均較低，節約能源。本工程實踐證明係統設計先進、工藝合理、SBR法效果顯著，消除了人們對SBR活性泥法的誤解和疑慮（lǜ）。調節池設置合理，為處理成功（gōng）奠定了基礎，確保了出水CODcr、SS值的達（dá）標。
　　3.體會
　　①阿膠汙水的特點除驢毛、泥砂含量大外，有些類似於肉類加工廢水，懸浮物和有機汙染物濃度高，可生化（huà）性好，宜采用完善的預處理＋以生物處理為主體的處理工藝流程。
　　②調節+SBR法處理阿膠（jiāo）汙水效果十分理想，CODcr、SS等指標的去除率均達到90%以上，並且具有剩餘汙泥少（shǎo）、耐衝擊（jī）負荷、費用低等優（yōu）點，是一種高效、低能耗的汙水（shuǐ）處理工藝（yì）。
　　③SBR反應（yīng）池內活性汙泥馴（xùn）化後，活性高、沉降性（xìng）能（néng）好、適應能力強，通過調節曝氣機的運行時（shí）間和（hé）台數、控製混合液溶解氧量（liàng）、調節SBR池剩餘活性汙泥的（de）排（pái）放和（hé）沉澱、閑置時間等措施，使有機汙染物得（dé）到（dào）有效去（qù）除，能保證SBR係（xì）統（tǒng）具有良好的處理效（xiào）果。
　　④活性汙泥法（fǎ）在（zài）調試運行初期提高有機負荷應該慎（shèn）重（chóng），以免造成（chéng）超負荷（hé）運行。在高度後期，則需有意加大負荷（hé），以期促進汙泥生長，提高汙泥濃度。
　　⑤本工藝處理流程（chéng）簡潔、造價低、運行操作靈活簡便（biàn）、運行費用也較低，特別適合於一般中、小型食品（pǐn）加（jiā）工廠等有機（jī）濃度高、可生化性好且水量（liàng）不大的工業廢水處理（lǐ）。SBR法處理高濃度有機汙水及工業汙水，經（jīng）濟（jì）有（yǒu）效，是一種很具優勢的技術，在汙水處理（lǐ）中具有（yǒu）較大的推（tuī）廣應用價值（zhí）。