行业动态

做好水,放心用水,翰克环保设备值得您信赖!

专业屠宰废水处理工艺流程

信息来源:水处理设备网转载  发布时间:2017-11-21  浏览次数:906 次

    屠宰废水处理的脱氮除磷成为水污染控制中广受关注的热点.越来越多的国家和地区建立了严格的污水氮磷排放标准.近年来, 水污染问题日趋严峻, 畜禽养殖废水处理是农村面源污染的一大来源, 大量排放的畜禽粪便污水日积月累, 在各大城市周边地带形成了庞大的污染源, 其中养猪废水是污染排放主体.针对猪场沼液富含氮、磷、有机物以及营养比例严重失调、碳氮比极低的水质特点,采用高效的生物反应器处理技术是实现原位污染控制的根本途径.间歇曝气序批式生物反应器(intermittently aerated sequencing batch reactor, IASBR)通过一个运行周期内缺氧环境和好氧环境的多次交替, 有效实现亚硝态氮的积累, 能实现稳定的短程硝化反硝化脱氮,从而在硝化阶段节省40%的氧气消耗, 在反硝化阶段节省25%的有机碳源消耗, 污泥产量大幅减少, 反硝化反应速率大幅提高, CO2排放量减少20%/同时, 间歇曝气的运行模式下, 缺氧反硝化过程中产生的碱度能及时补充好氧硝化过程中消耗的碱度,节省调碱药剂消耗.

  Zhang等(2011) 的研究表明,间歇曝气序批式生物反应器(IASBR)在控温(26±1) ℃、运行碳氮比3.0条件下处理养猪沼液, 可以实现COD和TN的去除率分别为89.8%和76.5%.另外, Pan等(2014) 使用IASBR处理屠宰废水, 在11 ℃的低温下, 当进水COD/TN为10.5.曝气量为0.6 mg·L-1时, COD和TN的去除率可分别达到98.2%和97.7%.而稳定短程硝化反硝化的控制关键在于体系内维持合理的低溶解氧条件、污泥龄、温度及pH值, 从而使氨氧化菌成为优势菌, 同时, 控制合理的碳氮比来保证系统内菌群微环境生理功能的发挥.课题组前期研究(宋小燕等, 2016)表明, 采用分步进水IASBR处理养猪沼液, 控温30 ℃,运行碳氮比2.4左右条件下, 不需要精确控制溶解氧、pH条件, 即实现了稳定的短程硝化反硝化, 且脱氮效率大幅提高, COD和TN去除率分别达85%和90%左右.采用生物处理技术时, 温度是影响活性污泥中微生物活性的主要因素, 对受季节限制寒冷地区的污水或者受工艺限制的低温废水进行处理的结果表明, 随着温度的降低, 有机物去除率、硝化/反硝化作用受到较大的冲击, 直接影响出水水质.对于养猪沼液这类兼具复杂性和特殊性且处理成本要求苛刻的污染源, 随沼液排放标准的全面升级, 技术升级也面临着严峻挑战.

  本文在先前研究基础上, 考察IASBR反应器在低温下的脱氮除磷性能, 优化运行条件, 降低成本, 以期进一步挖掘IASBR的技术优势, 为低碳氮比污水的低温运行处理提供高效、经济的技术选择.

  2 材料和方法(Materials and methods) 2.1 IASBR装置

  课题组在前期对进水模式、分段数目、缺氧/好氧时间等运行参数进行了优化研究,发现有机物和氨氮主要在前两个缺氧/好氧循环段去除, TN沿各循环段均有去除, DO、pH和ORP变化规律可以间接反映有机物和氮素的去除情况, 进而对分段进水以及各缺氧和好氧时间进行了优化.在运行条件优化的基础上, 本文研究采用的分步进水IASBR装置和运行条件具体为:每12 h为一个运行周期, 其中进水10 min(周期进水总量的50%), 无曝气搅拌55 min, 曝气90 min;进水4 min(周期进水总量的20%), 无曝气搅拌45 min, 曝气100 min;进水4 min(周期进水总量的20%), 无曝气搅拌50 min, 曝气95 min;进水2 min(周期进水总量的10%), 无曝气搅拌40 min, 曝气105 min;无曝气搅拌40 min, 沉淀60 min, 排水20 min.

 

 本试验在前期研究基础上降温运行, 运行HRT固定不变为3 d.因原沼液碳氮比(COD/TN)仍较低为1.2±0.3, 故向进水中添加乙酸钠调节进水COD/TN.整个试验过程因运行温度的变化划分为4个运行阶段:工况1(161~188 d), 运行温度30~25 ℃, 进水COD/TN为3.1±0.4、从第189 d开始, 降低外加碳源的使用量, 进水COD/TN降低为1.7±0.3, 其中工况2(189~233 d)运行温度为25~20 ℃;工况3(234~261 d)运行温度进一步降低至20~15 ℃;工况4(262~307 d)低温运行, 其中262~287 d运行温度持续降低至10 ℃, 因体系硝化功能恶化, 故288~307 d控温15 ℃运行.反应器内污泥初始浓度在6.8 g·L-1左右, 除测试用泥外未手动排泥.

  2.2 分析项目和方法

  COD、氨氮、硝态氮(NO3--N)、亚硝态氮(NO2--N)、TN、总磷(TP)、混合液悬浮固体(MLSS)的测定参照标准方法(国家环境保护总局, 2002).温度和pH采用便携式pH计(DKK-TOA CORPORATION, HM-30P)测定.TOC值采用总有机碳分析仪(SHIMADZU CORPORATION, TOC-VCSN)测定.试验用水为Milli-Q水.

水溶液中, 游离氨(FA)及游离亚硝酸(FNA)浓度分别由公式(1) 和(2) 计算.

  式中, cFA为游离氨浓度(mg·L-1);cT, NH3为总氨氮浓度(mg·L-1);cFNA为游离亚硝氮浓度(mg·L-1);cT, NO2-为总亚硝氮浓度(mg·L-1);T为温度(℃).

  亚硝态氮积累率(nitrite accumulation rate, NAR)由公式(3) (陈晓轩等, 2012)计算:

  式中, cNO2--N为出水亚硝酸盐氮的浓度(mg·L-1);cNO3--N为出水硝酸盐氮的浓度(mg·L-1).

  3 结果(Results) 3.1 污泥浓度变化

  IASBR反应器内污泥浓度变化如图 1所示.工况1~工况4运行HRT不变为3 d, COD负荷依次分别为(0.11±0.04) kg·kg-1·d-1[(1.13±0.11) kg·m-3·d-1]、(0.10±0.03) kg·kg-1·d-1 [(0.80±0.11) kg·m-3·d-1]、(0.12±0.04) kg·kg-1·d-1 [(0.77±0.20) kg·m-3·d-1]和(0.13±0.03) kg·kg-1·d-1 [(1.12±0.21) kg·m-3·d-1].工况1(161~188 d), 进水碳氮比(COD/TN)为3.1±0.4, 污泥浓度呈稳定增长, 污泥浓度最高达12.4 g·L-1.从189 d开始, 为进行运行成本优化研究, 进水中缩减碳源投加量, 运行COD/TN降低至1.7±0.3, 其中工况2(189~233 d), 随进水COD/TN降低, 运行COD负荷随之降低, 微生物可利用的有机物浓度减少, 污泥浓度先降低后又升高至11 g·L-1左右, 因长时间未排泥, 污泥沉降性变差(SV30为70%左右);从第224 d开始排泥运行(SRT=20 d), 至第233 d污泥浓度降低至5.2 g·L-1, 停止排泥, 污泥沉降性改善, SV30为27%.工况3(234~261 d), 负荷变化不大, 与工况 2相近, 运行温度持续降低(20~15 ℃), 不排泥后污泥浓度逐渐升高, 但污泥浓度变化不大, 稳定在平均7 g·L-1.工况4(262~307 d), 体系进入低温运行阶段(15~10 ℃), 且因进水水质更换, COD负荷重新升高至与工况1相当, 发现污泥浓度仅略有升高, 并持续稳定在8 g·L-1左右.

5 结论(Conclutions)

  1) 分步进水运行的IASBR反应器, 10 ℃是硝化性能临界温度, 10 ℃以上氨氮去除率保持在90%以上, 10 ℃以下去除率大幅降低;而20 ℃是反硝化性能临界温度, 20 ℃以上时TN去除率可保持在90%以上, 20 ℃以下时脱氮效率明显降低, 亚硝态氮呈积累趋势.因此, IASBR要实现稳定高效的去除TN, 仍需要冬季保温措施.

  2) 系统低温运行过程中, 短程硝化过程未受到破坏, 亚硝态氮平均积累率高达80%以上, 最高为91%.

  3) 当进水碳氮比从3.1左右降低为1.7左右时, 硝化速率未有明显影响, 氨氮去除率保持在95%以上, 但反硝化过程受到抑制, TN平均去除率从90%以上降低至80%左右. 具体参见污水宝商城资料或http://www.dowater.com更多相关技术文档。

  4) IASBR脱氮体系受氨氮负荷的制约作用最大, 其次是运行温度, 在氨氮负荷不大于0.30 kg·m-3·d-1以及运行温度为15 ℃以上时, 出水氨氮浓度可达到《畜禽养殖业水污染物排放标准》(征求意见稿)的氨氮最低排放标准(≤25 mg·L-1).

如果您有污水要处理,我们可以帮助您找到成本最低的屠宰废水处理工艺治污办法,服务电话:18582455006

 

上一篇:分散式污水处理设备是否成为水处理行业未来发展新方向

下一篇:污水处理行业常见名词缩写

相关新闻 NEWS
四川省翰克环保设备有限公司  网站备案号:蜀ICP备10001335号  工信部网站
工业主营业务:常规水处理设备 - 特殊水处理设备 - 污水处理设备 - 自来水厂设备
地址:四川省成都市华烨路228号(翰克环保大楼)免费咨询电话:18683426655
https://tongji.baidu.com/web/welcome/ico?s=5277bb955ef4a58519e11700c7fbed36 <!--360自动收录--!> <--!百度推送--!> <--!百度商桥--!> <--!百度分享--!>