ABR+A1/O组合工艺处理屠宰废水工程应用

简介： 介绍了折流式厌氧反应器（anaerobic baffled reactor, ABR）和A1/O组合工艺处理屠宰废水工程实例。运行结果表明，屠宰废水经处理后，CODcr的总去除率达到96%，出水的PH=6～9，各项指标均达到《污水综合排放标准》（8978-1996）一级标准。
关键字：ABR A1/O 屠宰废水


　　 前言
　　用生化法处理高浓度有机废水由来已久，但是由于采用传统的厌氧好氧工艺，结构复杂、运行不稳定，出水水质很难稳定的达到排放标准要求。我们采用第三代折板厌氧（ABR）和缺氧好氧（A1/O）组合工艺对屠宰废水进行两级生化处理，取得了良好的效果。
　　某肉联厂主要从事猪类屠宰及肉类加工生产，所排放的废水属于高浓度有机废水，未经处理直接排入水体，造成了严重污染，社会反响强烈。按国家规定必须将所有废水治理达标后方可排放。我们采用ABR和A1/O组和工艺对该厂产生的废水进行治理。处理出水CODcr、BOD5、SS、NH3-N等各项指标均达到《污水综合排放标准》（8978-1996）。


　　 1 废水水质水量特点
　　废水处理站受纳的废水来源于屠宰车间、肉类加工车间和厂区生活污水。屠宰车间废水主要是冲洗猪类粪便、血液、内脏等产生的废水。该车间废水水量大、浓度高、悬浮物量大，集中在凌晨屠宰猪类时排放，水量占总水量的60%。每天排放的污水污染物含量基本上是相同的。肉类加工车间的废水是冲洗肉类以及冲刷地面产生的，废水水量大，约占总水量的30%，主要在白班排放，水质水量相对稳定。由该工厂的生产特点可以看出，废水排放是呈周期性变化的，在一个周期内是非连续性不规则排放。
　　对废水站受纳废水的水质和水量进行监测，具体监测数据见表1。


　　2 工艺流程设计
　　 该工艺由调节池、折板厌氧反应器（ABR）、A1/O池、竖流沉淀池和污泥处置五部分组成。
　　2.2 主要构筑物设计
　　2.2.1 调节池：由于废水中有很大一部分是某一时间集中排放的，因此调节池可以起到调节水量和均和水质的作用，使得后续工艺的处理负荷基本处在相同的水平，有利于处理工艺的连续、稳定、可靠运行；另一方面，屠宰废水进入调节池后，池内的厌氧菌对废水进行水解和酸化，起到初步处理作用，可以显著地提高ABR厌氧处理的效率。
　　调节池设计：V=500m3；HRT=12h
　　2.2.2 折流式厌氧反应器（ABR）：废水经调节池均质均量和水解酸化后由污水提升泵提升进入ABR池。ABR反应器与UASB反应器有很大区别，它构造简单、施工简便、不需要三项分离器、造价低。
　　反应器内设置竖向导流板，将反应器分隔成串联的几个反应室，每个反应室都是一个相对独立的上流式污泥床（USB）系统。几个反应室串联使用，更接近于推流式。在反应室内驯化培养出与该处的环境条件相适应的微生物群落。在I区驯化产生的是产酸菌，在II区驯化产生的是产甲烷菌。这样将产酸菌和产甲烷菌分开，各自集中驯化培养后对废水进行处理，和完全混合式的UASB反应器相比，极大地提高了处理效率[1]。
　　ABR池设计：
　　容积负荷Ns=2.0kgCOD/（m3·d）；HRT=20h；
　　I区和II区容积比=1：3 ；
　　池体高度H=4.5m；
　　2.2.3 A1/O池：废水经ABR反应器厌氧处理后，CODcr 、BOD5 、NH3-N都还没有达到排放要求。尤其是NH3-N还没有得到有效降低，考虑用一般的活性污泥法不能够满足脱氮的要求，因此采用A1O工艺进行脱氮处理。A1/O法脱氮是于20世纪80年代初期开创的工艺，目前应用广泛。A1/O法脱氮工艺的反硝化反应器在前，BOD5去除、硝化反应器在后，反硝化反应是以原污水中的有机物为碳源的，在硝化反应器中含有大量硝酸盐的硝化液回流到反硝化反应器，进行反硝化脱氮反应[2]。
　　A1/O池设计：
　　HRT（A段）=1.0h；
　　HRT（O段）=4.0h；A：O=1：4
　　混合液回流比RN=300%；
　　污泥回流比R=60%
　　缺氧池容积V1和好氧池容积V2 比V1：V2=1：4
　　2.2.4 竖流沉淀池：
　　二次沉淀池用以澄清来自A1/O池的含有活性污泥的混合液，并回收、浓缩活性污泥，其效果的好坏直接影响到出水的水质和回流污泥的浓度。本工艺设计中二沉池采用适合于中小型污水处理工程，沉淀效率高，污泥浓缩效果好的竖流沉淀池，中心进水，周边出水，重力排泥。
　　2.2.5 砂滤池：
　　为了提高出水水质，有效降低出水中的SS浓度，并且承受由于水量变化冲击，沉淀池出水SS浓度增高的情况，设置砂滤池。砂滤池具有使用方便，造价低等优点。设计采用经验估算的方法，本工程的砂滤池池体深2m，容积为100m3。
　　2.2.6 污泥处理：
　　由于采用的工艺污泥产生量少，为了节省投资，不配备污泥干化用的压滤机。将剩余污泥从集泥井中用泵打入污泥干化床，自然风干后运走。
　　3 调试运行
　　3.1 ABR池污泥培养：
　　培养方式采用同步法，即培养驯化同时进行。取附近某啤酒厂污水处理站的厌氧污泥作为种泥。接种量为ABR池体积的30%，直接进从调节池进屠宰废水对污泥进行培养驯化。启用方式为固定HRT（20h），逐步提高基质浓度（COD）[3]。30d后，反应器中出现了灰色的球形颗粒污泥，其平均粒径0.6mm，说明污泥已经开始成熟。60d后污泥颗粒粒径达到3mm左右，证明厌氧池的污泥已经驯化成熟，可以进原水运行了。
　　3.2 A1/O池污泥培养：
　　培养方式也采用同步法。取某啤酒厂污水处理站曝气池的回流污泥作为种泥进行接种。接种后的前3d，闷曝气20h后换水一次。接着改曝气10～12h换水一次。每次曝气结束后沉淀2h，然后排出上清液。培养后期，排出上清液的同时适当排出一些污泥。
　　培养20d后，活性污泥沉降性能良好，30min沉降比（SV30）为25%～30%。污泥浓度（MLSS）为3～5g/L。污泥外观呈黄褐色，颗粒粒径3mm左右，表明污泥培养驯化成熟，可以进原水运行。
　　3.3 系统运行情况：
　　60d后ABR池和A1/O池的污泥都已经培养驯化成熟，系统正式运行，水质监测结果如表2，表3所示。




　　从出水的监测结果来看，该工艺运行稳定，出水各项指标都达到了设计要求。
　　4 结论
　　(1) ABR反应器和UASB反应器相比具有构造简单、施工简便、不需要三项分离器、造价低，运行稳定等优点。
　　(2) 系统稳定性好，耐冲击。
　　(3) 采用 ABR+A1/O组合工艺处理屠宰废水能够达到高效降解有机物和去除NH3-N的目的。能够保证出水各项指标持续稳定的达到GB13457-92一级排放标准，而且工程投资少，占地面积小，运行费用低，具有推广运用价值。
　　参考文献：
　　[1] 张忠祥，钱易.废水生物处理新技术. 清华大学出版社.北京2004,444～445
　　[2] 韩红军.污水处理构筑物设计与计算.哈尔滨工业大学出版社2002.233～234.
　　[3] Barber W P, Stuckey D C. The use of the anaerobic baffled reactor(ABR) for wastewater treatment: a review. Water Research, 1999,33(7) 1559～1578.




　　Abstract: Treatment of slaughter house wastewater with ABR+A1/O combined process was described. The running results show that, the COD removal rate is above 96%, PH of the effluent is 6～9, meet the first discharge standard of “ Integrated Wastewater Discharge Standard”(8978-1996)
　　Keywords: ABR; A1/O; Slaughter House Wastewater
　　作者简介：1. 崔海保（1981-），男，安徽蚌埠人，硕士研究生，主要从事水污染控制工程研究
　　 E-mail:foreise1981@163.com Tel:13219029970
　　2. 杨顺生，教授，西南交通大学环境科学与工程学院；
　　 魏永宁，工程师，西南交通大学环境科学与工程学院；