山東省某阿（ā）膠廠是福膠集團設（shè）於（yú）平陰縣東（dōng）阿鎮的老廠，主要生產傳統阿膠及阿膠保健（jiàn）品（pǐn）的原料（liào）—清膠，生產過程（chéng）排放的汙（wū）水中汙染物主要有驢毛、驢皮碎塊等不溶物和溶解性、膠狀蛋折質等有機汙物，具（jù）有濃度較大、有機物含量高、可生（shēng）化性好（hǎo）等特點，直（zhí）接排放將嚴重汙染（rǎn）環（huán）境。該廠農村小型汙水（shuǐ）處理設（shè）備被列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（jiē）+SBR法汙水處理工（gōng）藝，經過1個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合理、處理效（xiào）果良好、出水穩定（dìng），出（chū）水水質符合GB8979--1996《國家汙水綜合排放標準》的二級排放標（biāo）準。

　　二 . 設計簡介：

　　1 . 設計水質（zhì）、水量的確定（dìng）
　　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）皮上沾（zhān）染的汙物（wù），再經高（gāo）壓熔（róng）化，而後添加黃（huáng）酒等輔料（liào）熬製成膠。泡皮、洗皮過程排放的汙水量約占汙水總量（liàng）的1/3，水中（zhōng）主要汙染物是泥砂、驢毛、驢皮碎塊等不溶物。驢皮溶化、熬膠過程所排放的汙水中主要是溶解的（de）或膠狀（zhuàng）的蛋白質等有機汙（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。全廠汙水經蓋板渠匯合後進入（rù）汙水處理站集（jí）中處理。混合（hé）汙水官感很差，並有很重（chóng）的氣味。
　　②設計水質、水量的確定
　　根據廠方提供的日排放汙水量資料，設計處理規（guī）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（guò）實測，混合汙水水質具體（tǐ）數據詳見表3。處理（lǐ）要求：經處理達到國家規定的二級（jí）排放標準（zhǔn）（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（jì）
　　①工藝選擇與確定
　　從水（shuǐ）質情況來（lái）看（kàn），本工程汙水屬高（gāo）濃度有機汙水，汙水可生化（huà）性（xìng）好。從投資（zī）情況來看，廠方提供汙水處（chù）理用地少，經費少。由於有機物濃度高，采用（yòng）傳統的物理化學法和生物處（chù）理法將對於秦（qín）效；采用物化法+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）是一（yī）種處理高（gāo）濃度有機汙水行之有效（xiào）的生物處理技術（shù）。SBR法是對傳統活性汙泥（ní）法的改進，具有工藝係統組成簡（jiǎn）單，一池多用，無須高汙泥回流設備、二沉池，建設費用都較低等特點。在（zài）運行（háng）時，一般不產生汙泥膨脹現象（xiàng），管理較簡單。並（bìng）且通（tōng）過對運行方式的調節，在單（dān）一的曝氣池內能進行脫氮和（hé）除磷，運（yùn）行管理得當，處理水質優於傳統活性汙（wū）泥法。該法相對於傳統（tǒng）活性汙泥法具有工藝結構與形式簡（jiǎn）單、占地少、處（chù）理效率高、投資省、省處理費用低、對衝擊負（fù）荷適應能力（lì）強等特（tè）點，並且具有運行方式靈活多變、空間上完（wán）全混（hún）合、時間上理想推流等（děng）獨特優點。
　　②工藝流程
　　汙水（shuǐ）處理選擇以SBR法為體的二級生物處理工藝，其流程如圖1。

　　汙水經格柵攔截水中大塊汙物（wù）、驢（lǘ）毛後進入調節沉澱池，並由潛汙泵（bèng）將汙水抽入SBR反應池（chí），經過（guò）曝氣反（fǎn）應、沉澱，完（wán）成水質淨化後排放
。SBR池中剩餘汙泥重力排至汙泥濃縮池，重力分離後再由汙泥泵提升至汙泥幹化場，半幹汙泥最後用作農肥。
　　③SBR運行周期設計
　　SBR生化係統運行過程以進（jìn）水、曝氣（qì）反應、沉澱、潷水和閑置（排泥）5個階段為一個運行周期。汙水進入係統（tǒng）前，反（fǎn）應器內已存在高濃度的活性（xìng）汙泥混合液，進水後活性汙泥與汙水互相混合、充分接觸，進水達到一定高度（dù）即停止進水（shuǐ），並且向池內曝氣供氧（或（huò）進水的同時曝氣）進行生物降解，發生有機物的去除、硝化、磷的吸收等（děng）反應，然後停止曝氣和攪（jiǎo）拌，混合液處（chù）於靜止沉澱狀態，泥水分離，上（shàng）清液通過潷水器（qì）排放，而汙泥存留在SBR池內，作為（wéi）種泥時入係統（tǒng）的下一個周（zhōu）期，剩（shèng）餘汙泥則需要定期排放。

　　SBR池典型的運行模式如下（xià）：

　　3.主要（yào）構築物設計（jì）簡介
　　①格柵
　　包括車間出口的格柵和處理站的兩道格柵。由（yóu）於汙水中攜（xié）有大量驢毛，限於投資，采用簡單格柵層層加以攔截，各主要排放含驢毛的車間出水口、浸（jìn）皮池放水口等處均設格柵。全廠汙水匯合進入汙水處理站後，再安（ān）置粗（cū）、細兩道格柵。
　　粗細柵（shān）間隙（xì）：20mm,細格柵間隙：10 mm，傾角60^o。人工清除（chú）汙（wū）物。
　　②調節池（chí）
　　鑒（jiàn）於車間生產汙水間（jiān）隙式排放，排（pái）水很不均勻，水量水質（zhì）波動大，為（wéi）保證（zhèng）生物處理設施進水的均衡，需要設置有（yǒu）足夠調節容（róng）積的調（diào）節池。調節池前端設整流板和（hé）較大泥鬥，使汙水中（zhōng）懸浮物和不溶有機（jī）物在（zài）此沉澱，並設汙泥（ní）泵定期將沉泥抽（chōu）入汙泥濃（nóng）縮池。在調節池的（de）後端設離（lí）心式潛汙泵，將汙水按SBR運行（háng）要求提升至SBR係統進行處理。調節池中存活的厭氧及兼氣微生（shēng）物也能分解有機物，使大（dà）分子有機物分解成小分子，提高可（kě）生化性，也將影（yǐng）響有機物的總去除率。考慮到調節池（chí）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（shè）計流量按40T/h，表麵負荷2m³/m^2.h。
　　③SBR反應池
　　SBR反應（yīng）池為本（běn）工程主體（tǐ）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（yóu）進（jìn）水、反應、沉澱、排水、閑置五個工序組成，這五個（gè）工（gōng）序在SBR池內分時段進行。
　　采用2格反應池，兩（liǎng）上池子交替運行，以使整個係統能接納連續的（de）進水。對每（měi）格來（lái）說，運行操（cāo）作按序間歇進行。
　　設計（jì）一周期8小時（shí）。每周期SBR運行程序安排如下：

表2  SBR係統運行周（zhōu）期（qī）時間表

　　兩格SBR反應池（chí）運行周期如下表反示：

表3  SBR池周期運（yùn）行（háng）控製

　　反應池體積采用350m³每（měi）格，總容積為（wéi）700m³。
　　采用鋼筋砼結構，半地下式。
　　④汙泥濃縮（suō）池   選用φ5×5m,鋼筋砼圓形池。
　　⑤汙泥（ní）幹化場   選用13.22m×6.15m，三格，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）用潛水攪拌機（jī），設（shè）在SBR池前端（duān），固定在池壁上。1格（gé）1台，共2台。
　　②曝氣設備（bèi）
　　選用離心式（shì）潛水曝氣機，對混合液起曝（pù）氣和攪（jiǎo）拌（bàn）作用，效果好，性能穩定。免除了鼓（gǔ）風設備、曝氣（qì）管路係（xì）統、閘閥、曝氣器等一係列設備。1格3台，共6台。　
　　③潷水器
　　采用自行研製的機械式潷水器，由潷水（shuǐ）槽、傳動裝置、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（de）擋板，保（bǎo）證浮（fú）渣不被排走。傳動裝（zhuāng）置上下運動，下降（jiàng）速度與（yǔ）水位（wèi）下（xià）降同步，排（pái）水平（píng）穩。1格1台，共2台。
　　④計量設（shè）備（bèi）
　　水量計量設備采用超聲波流量計，由換（huàn）能器發射或接收超（chāo）聲波脈衝（chōng）信信號，然後根據水位差由微計算機（jī）自（zì）動算出管道中的流量，可以連續自動顯示瞬時流量和累計流量。該設備安裝時注意流槽內不可積水，否（fǒu）則會（huì）造成誤差（chà），顯示瞬時流量，並使累計流量偏大。這就需要流槽後保持一定（dìng）的坡度（dù），保證排水通暢。
　　⑤PLC自動控製係統
　　汙水處（chù）理係統中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（kě）編程序控製嚦嚦與各設備電控聯（lián）合，實現自動控製。SBR反應（yīng）係統內設備的啟停，按設定的運行程序，根據水（shuǐ）位（wèi）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（dòng）強度。

　　三.調試、進行極驗收（shōu）情（qíng）況

　　1.汙泥接種（zhǒng）
　　菌種取（qǔ）自市政汙（wū）水處理廠（chǎng）的濃縮汙泥，泥種用（yòng）量30t。
　　2.調試
　　①汙（wū）泥馴化期
　　引進菌（jun1）種之後，即進入量汙水和（hé）清水，清水：汙水=2：1，連續曝氣約20個小時，然後再進少（shǎo）量汙水和清（qīng）水，曝氣直至混合液顏色變淺，之（zhī）後（hòu），不再進清（qīng）水，逐漸增加汙水進水時間（jiān）和頻率，縮（suō）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（huà）。同步（bù）監測出水CODcr濃度等指標，並觀（guān）察混合液汙泥（ní）性狀。在汙泥（ní）馴化期還要適時排放代謝（xiè）產物（wù），即泥水分離後上清液。
　　②滿負荷運行（háng）期
　　在這（zhè）個階段，由於池中已培（péi）養（yǎng）和保持了高（gāo）濃度（dù）、高活（huó）性的足夠數（shù）量的（de）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法充分發（fā）揮作用。此過程同步監測溶解氧，控製曝氣機的運行，並進行（háng）汙泥的生物相鏡檢，共（gòng）曆時10天左右。
　　從2000年6月（yuè）下旬開始（shǐ）汙（wū）泥接種進行調試，出水水質逐漸好轉（zhuǎn），並趨於穩定（dìng），7月（yuè）下旬運行趨於正常，各項指（zhǐ）標達到或超過國標要求。
　　3.調試期（qī）間的（de）監測和控製（zhì）
　　在調試及運行過程中有許多影響（xiǎng）處理效果（guǒ）的因素，主要有進水CODcr濃度、pH值（zhí）溫度、溶解氧等，所（suǒ）以對整個係統通過感官（guān）判斷（duàn）和化（huà）學分析方法進行監測是必不可少的。根據監測分析的結果對影響因素（sù）進行（háng）調整，使處理達到最佳（jiā）效果。
　　①溫度
　　溫（wēn）度是影響整個工藝處理的主要環境因素（sù），各種微生物都在特（tè）定範圍（wéi）的溫度內生（shēng）長。生化（huà）處理的溫度範圍在10--40℃，最佳溫度在（zài）20--30℃。該工程調試運（yùn）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（jí）式測量儀測定，範圍較窄，進水pH值在6.5--7.5之間，混合液pH值在（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（lǐ）效果沒有明顯地影響。
　　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（yíng）養物質，生化（huà）處理係統不需添加營養物質。
　　④懸浮物質SS：
　　阿膠汙水中含有大量的懸浮物，通過預處（chù）理懸浮物已大部分去除，但也有（yǒu）部分不有降（jiàng）解的SS進入SBR池，曝氣時會形成浮渣層，但不影響SBR係統對汙水的處理。
　　⑤溶解氧量DO：
　　通過溶解氧測定儀測（cè）出（chū）混（hún）合液溶解氧濃度，控製適當的供氧，提高氧的利用率，保證（zhèng）生化過（guò）程需要的氧量。是工藝控製的主要指標。本工程曝氣時，DO控製在0.3--1.5mg/1。
　　⑥混合（hé）液濃度MLSS：
　　微生物是生物汙泥（ní）中有活性的部（bù）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，而混合液汙泥濃度（dù）MLSS的數值即大概能表示活性（xìng）部分的多少。對高濃度有機汙水的生物處理一般均需保持較高汙泥濃度，本工程（chéng）調（diào）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  進水中有機物濃度對SBR處理影響很大，詳見（jiàn）“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比例。細菌（jun1）承擔著分解有機物的基本和基（jī）礎的代謝作用，而原生動物（也包括後生動物（wù））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、綠藻等藻類（lèi）、原生動物和後（hòu）生動物，原生動物有太陽蟲（chóng）、蓋纖蟲、累枝蟲等，後生動物出現了線蟲。調試運行（háng）後期SBR池混合液中（zhōng）固著型纖毛蟲，如累枝蟲的大量存在，說明（míng）處理係統有良好的（de）出（chū）水水質。
　　⑨汙泥指數SVI  正常運行時汙（wū）泥指數在801/mg左右。
　　下表列出調試運（yùn）行期間一些天（tiān）的記錄：

表5 調試運行（háng）記（jì）錄表

　　4.運行結果與分析（xī）
　　運行（háng）結果（guǒ）及運行數據平均值（zhí）如下表：

表６   處理工藝運行結果及（jí）去（qù）除效果

　原水的CODcr變化幅度較大，最高值在3446mg/1，最小值是839mg/1。說明該處理工藝耐衝（chōng）擊負荷能力強，即對進水水質急劇（jù）變化引起的（de）衝擊負荷的適應能力（lì）強。CODcr的去除率（lǜ）在一定範圍內會隨進水（shuǐ）CODcr濃度的提高（gāo）而增長，如圖2所示。然（rán）而濃度過高，超過（guò）微生（shēng）物的耐受能力時，將導致處理效果的降低。

　　調（diào）試運行完畢，CODcr濃度的變化（huà）對本（běn）工藝出水水質的影響甚微，無論進水的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（yòu），低於國標（biāo）要求的150mg/1。如圖3所示。

　　5.監測驗收（shōu）情況
　　係統穩定運行半個月後，由市環保局監測站連續2天（tiān）跟蹤取樣監測，結果表明，出水完全達到設計和排放（fàng）標準要（yào）求。詳見表5。

　　四.總結

　　1.工（gōng）程造價與運行成本
　　基建投資35萬元，設備（bèi）及安裝35.5萬元，工程總投資75萬元。
　　日耗電量：530kW.h，以每度（dù）電0.50元計，則（zé）日（rì）電費265.00元，噸水電耗費用：W1=0.33元/m³。
　　設計（jì）操作管理定員5人，人均月工（gōng）資按450元計，噸水人工費用為：W2=0.09元/m³。
　　工程（chéng）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：0.29元/kgCOD。
　　2.本工（gōng）程特點
　　本工程設計工藝流程簡潔，技術可靠，高效穩定，操（cāo）作管（guǎn）理靈活（huó）簡便，全自動運行，投資省，造價（jià）低，運行費用及成本（běn）均較低（dī），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（xìng）泥法的誤解和疑慮。調節池設置（zhì）合理，為處理成功奠定了基礎，確保了出水CODcr、SS值的達標。
　　3.體會
　　①阿膠汙水的特點除驢毛、泥砂含量大外，有些類似於肉類加工廢水，懸浮物（wù）和有機汙染物濃度高，可生化性（xìng）好（hǎo），宜采用完善（shàn）的預處理＋以生物處理為主體的處理工藝流（liú）程。
　　②調（diào）節+SBR法處理阿膠汙水效果十（shí）分理想，CODcr、SS等指標的去除率均達到90%以（yǐ）上，並且具有剩餘汙泥少、耐（nài）衝擊負荷、費用低等優點，是一種高效、低能耗的汙水處理工藝。
　　③SBR反應池（chí）內活性汙泥馴化（huà）後，活性高、沉降（jiàng）性能好、適應能力強，通過調節曝氣機的運行時間和台數、控製混合液溶解氧量、調節SBR池剩餘（yú）活性汙泥的排放和沉澱、閑置時間等措施，使有機汙染物（wù）得到有效去除，能保證SBR係統具有良好（hǎo）的處理效果。
　　④活性汙泥法在調試運（yùn）行初期提高有機負荷應該慎重，以免造成超（chāo）負荷運（yùn）行（háng）。在（zài）高度後期，則需有意（yì）加大負（fù）荷，以（yǐ）期促進汙泥生長，提高（gāo）汙泥濃度。
　　⑤本工藝處理流程簡潔、造價低、運行操作靈活簡便、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（dù）高、可生化性好且水量不大的工業廢水處理。SBR法處理高濃度有機汙水及工業汙水，經濟（jì）有效，是一種很具優勢的技術，在汙水處（chù）理中具有較大的推廣應用價值。