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SBR 法处理高盐度海产品加工废水 ＊ 裘巧俊 1 尹 炜 2,3 吕 谋 1 张延青 1 宋志文 1 1.青岛理工大学环境与市政工程学院, 青岛 266033; 2.中国科学院沈阳应用生态研究所, 沈阳 110016; 3.中国科学院研究生院, 北京 100039 摘要 采用 SBR工艺对高盐度海产品加工废水进行了试验研究, 结果表明, 海产品加工废水中氯离子浓度不超过 10 000mg L的情况下, 采用具有一定耐盐度冲击负荷能力的 SBR 工艺是可行的; 当进水中 CODCr浓度为 700 ～ 1 000 mg L、NH 4-N 浓度为 80～ 120 mg L、[ Cl -] ≤8 000 mg L的情况下, 出水 COD Cr、NH3-N 去除率分别为 77. 9～ 81. 2、69. 5～ 76. 6, 当进水中氯离子浓度继续增加, 系统受盐度的影响加剧 , 处理效果变差。 关键词 高盐度 海产品加工废水 SBR ＊国家高科技研究发展计划“863”资助 2002AA601022 0 引言 为了节约淡水资源, 在海产品加工过程的一些工 序中 如解冻、 清洗外表等 采用了海水 , 但随之而来 的是其产生的高盐度废水的处理问题 [ 1] 。高盐度废 水对传统活性污泥系统的影响非常大 [ 2] ,对于浓度相 对恒定的高盐度有机废水 ,活性污泥的驯化或接种耐 盐微生物是处理系统取得成功的最重要因素 [ 3] ; SBR 工艺作为一种先进的活性污泥法对许多传统活性污 泥法难以处理的废水都具有较好的处理效果 [ 4,5] , 本 试验采用SBR 法处理高盐度海产品加工废水, 确定 工艺的运行参数 ,了解有关耐盐生物处理系统的运行 特点 。 1 材料与方法 1. 1 试验装置与工艺介绍 试验系统如图 1 所示。 图 1 废水处理试验装置示意图 格网贮水池为带有 100目滤网的贮水池, 用以暂 时贮存进水 ,总容积100 L; 接触氧化柱为透明有机聚 乙烯材料制成圆柱状敞口容器, 直径200 mm , 高为 1 m ,总容积约为30 L, 有效容积为27 L ,充放比为1 3, 有效反应容积为9 L; 集水池用以暂时收集出水,并起 到沉淀池的作用 ,有效容积30 L; 计量泵采用 HL-2 型 计量泵, 用以控制进水流量流速; 充气泵采用 DKY- 007 型电磁式空气压缩机。 1. 2 废水水质 试验用水取自青岛一家海产品加工厂废水处理 站的调节池 ,该厂生产鳕鱼片, 废水主要为生产过程 中车间排水 ,由于其预处理工序使用海水解冻、冲洗 等,故废水盐度较高。废水中包括的污染物主要有 悬浮于废水中的油脂 、 蛋白质 、 胶体物等 ,溶解于水中 的糖、酸、 碱 、 盐类等 。混合水水温夏季约 26℃,冬季 15℃左右 。水质情况见表1 。 表 1 废水水质参数mg L 除pH pHSSCODCrNH 4-N Cl- 6～ 880～ 200500～ 1 20060～ 1704 500～ 7 200 试验用水以该废水为基础进行配制 ,试验初始阶 段进水Cl -浓度较低时,采用稀释该废水并加葡萄糖 维持进水中有机物浓度的方法, 后期当进水 Cl -浓度 较高时, 主要利用粗盐调节进水的 Cl -浓度, 并逐渐 提高盐度进行试验。 2 结果与讨论 本实验采用间歇曝气的活性污泥培养法 ,取青岛 市海泊河污水处理厂二沉池回流污泥作为菌种,先用 配制的[ Cl -] 3 000 mg L , COD Cr约为700 mg L的废 水进行培养 ,曝气23 h, 沉淀1 h, 倾去上清液 ,再进同 浓度的新鲜废水, 继续曝气培养, 9 d运行之后, 污泥 沉降性能较好 ,30 min SV 由开始的 12 升高到 40 左右; 菌胶团数量较多, 结构紧密 , 镜检发现板壳虫、 79 环 境 工 程 2006年 4 月第24 卷第2 期 小康氏纤虫、 钟虫和长颈虫等数量较多 ,生物相良好。 然后直接进原水 ,继续驯化培养。原水CODCr为700～ 1 000 mg L ,氨氮为 80 ～ 120 mg L ,[ Cl -] 为6 500 mg L 左右 ,在该盐度条件下驯化污泥近10 d ,CODCr、 NH3- N 的去除率逐步上升, CODCr去除率最初仅为 49. 3, 5 d 后达到 76. 5～ 80. 9,NH3- N 的去除率也由最 初的 23. 6～ 31. 3上升到 64. 5～ 71. 6; 30 min 污泥沉降比为 40 左右, 污泥沉降性能良好 ; 通过生 物相观察, 菌胶团密实并发现大量钟虫和少量板壳 虫、 前口虫等,生物处理系统比较稳定。 2. 1 SBR 的参数选择和处理效果 SBR反应器经过10 h曝气后, CODCr去除率为 75 ～ 80, 12 h 曝 气 时 CODCr去 除 率 稳 定 在 79. 5～ 81. 2, 延长至 16～ 20 h CODCr去除率上升 幅度很小; 单独从COD去除率的角度考虑, 可以确定 曝气时间为10 h。但考虑该废水为高含氮量废水 ,需 要延长曝气时间 ,提高氨氮的去除率, 所以认为适合 的曝气时间为 10 ～ 16 h,试验中采用12 h曝气 。继续 该盐度条件下的试验 ,SBR 以16 h为周期, 进水期、曝 气期、沉淀期、 出水待机期分别为 1. 5、 12、1. 5、1 h, 监 测数据如表2。 表 2 SBR 连续运行实验结果 天数 d 进水 mgL-1出水 mgL- 1 CODCr氨氮 Cl- CODCr氨氮 污泥沉降 比 1703. 180. 26 639146 . 821 . 940 2622. 075. 76 607125 . 418 . 335 3798. 591. 86 929156 . 525 . 640 4632. 293. 96 460131 . 628 . 037 5714. 881. 26 395141 . 319 . 238 6638. 670. 46 347126 . 316 . 535 从表 2 可以看到 ,SBR 工艺处理氯离子浓度为 6 300～ 7 000 mg L的海产品加工废水能够达到较好 的处理效果 ,CODCr去除率可以达到 80,NH3- N 去除 率可以达到75,盐度对活性污泥有一定的冲击, 但 经过稳定之后, 菌胶团比较密实,生物相良好 ,包括钟 虫等固着型纤毛虫和板壳虫、长颈虫等游泳型纤 毛虫 。 2. 2 SBR 的耐盐性能 为了了解 SBR的抗盐度冲击能力和耐盐性能, 在原水中加入适量的粗盐 ,逐步提高进水中 Cl -的浓 度。SBR 仍以16 h 1. 5 121. 5 1 为周期, 充水比 为1 3,进行系统的连续运行, 监测结果如图 2。 由图 2 可知 , 当废水 中氯 离 子浓 度升 高到 8 000 mg L左右时对系统造成一定的冲击, CODCr、 图 2 盐度冲击试验结果 NH3-N 的去除率都有所下降 ,但通过 5 d 的稳定,系统 内微生物逐渐适应了改变的环境, CODCr、 NH3- N 的去 除率逐步提高并达到稳定 ,CODCr去除率维持在 78～ 80 之间,NH3- N 的去除率为 69. 5～ 72. 3, 污泥沉 降性能良好, 30min污泥沉降比约为 30; 菌胶团密 实,微生物相丰富,原生动物以游泳型纤毛虫小康氏纤 虫、 草履虫等和固着型纤毛虫钟虫为主 。 当进水中氯离子浓度提高到10 000 mg L左右时, 通过6 d的稳定试验 ,系统内微生物可以逐渐适应提 高的高盐环境 ,系统稳定后 CODCr去除率维持在 70 以上,NH3-N 去除率为 60以下, 污泥沉降比为 30 左右 。生物相良好, 但有少量线虫出现。氯离子达到 10 000 mg L对系统的稳定影响很大,有机物去除效率 降低,生物相发生变化。将进水氯离子浓度提高到 12 000 mg L左右时, 对生物系统造成非常大的影响, 菌胶团数量锐减 ,微生物死亡 ,污泥失去活性 ,生物系 统破坏,出水水质恶化。 SBR 具有一定的抗盐度冲击负荷能力 , 用 SBR 处理高盐度废水时, 进水中氯离子浓度不宜超过 10 000 mg L, 另外系统的运行应该尽量保持进水中盐 度的恒定, 因为盐度的变化会给微生物系统带来一定 的冲击 ,进而影响系统的处理效果, 当进水中盐度变 化时 ,需要充分的稳定时间使系统中的微生物来适应 变化的环境 。较大幅度的盐度变化会对生物系统造 成致命的冲击, 微生物数量减少,系统处理效率降低, 出水水质恶化, 直至最终生物系统的完全崩溃, 所以 在工艺运行中要尽量避免盐度的突然变化。 3 结论 1 SBR处理氯离子浓度 10 000 mg L的海产品 加工废水是可行的, 污泥系统经驯化稳定后,CODCr去 除率可以达到 75左右; 若氯离子浓度能维持在 8 000 mg L以下 , CODCr去除率可达 80以上 ,NH3- N 的去除率也可达到 70 以上。 80 环 境 工 程 2006年 4 月第24 卷第2 期 2 高盐环境对活性污泥微生物的冲击比较大, 但经过驯化适应后, 生物系统稳定 ,生物相良好,微生 物以钟虫 、小康氏纤虫、板壳虫和长颈虫等纤毛虫 为主 。 3 SBR工艺处理该种废水 ,由于其含氮量比较 高,需要适当延长氧化曝气时间, 运行周期较其它污 水的处理运行周期要长。 参考文献 [ 1] 尤作亮, 蒋展鹏. 海水直接利用及其环境问题分析. 给水排水, 1998,24 3 64 -67. [ 2] 杨健, 郭长虹. 废水中高浓度钠盐对活性污泥法系统的影响. 污 染防治技术, 1998, 11 4 199 -203. [ 3] Hamoda . M.F.and Al-Attar.I.M.S. . Effects of High Sodium Chlirine Concentrations On Activated Sludge Treatment. Wat. Sci. Tech. , 1995,31 9 61 -72. [ 4] C. R. Woolard and R. L . Irvine . Treatment of Hypersaline Wastewater In The Sequencing Batch Reactor. Wat. Res. , 1995, 29 4 1159-1168. [ 5] 方先金. SBR 工艺特性及降解过程的研究. 给水排水, 2000, 26 7 18 -21. 作者通讯处 裘巧俊 266033 青岛市抚顺路 11 号 青岛理工大学 环境与市政工程学院 电话 0532 85071259 E -mail qiu-qj163. com 2005- 04-25 收稿 循环流动系统的压力调节及能量消耗问题 郭爱清 首都经济贸易大学安全工程系, 北京 100026 摘要 本项目对立式循环流动系统内气体压力、流量变化的调节控制方法, 通风机的能量消耗等实际工程问题, 进行 了一系列的试验研究。 其研究成果可以用于其他工程设计项目, 对提高我国通风除尘系统的设计质量有一定的现实 意义。 关键词 循环流动 压力调节 能量消耗 流量控制 在环型风洞实验台设计或气力输送工程中,经常 会遇到气流的循环流动问题, 对于循环流动系统中压 力的调节方法与系统能量消耗问题 , 如果处理不好, 常常影响工程设计质量。对此问题进行了系列研究, 试验结果如下。 1 试验模型的设计 试验装置如图 1。 ① 通风机出口端的直管段上设有出风支管; 通风 机进口端的直管段上设有进风支管 ; 支管与主管道的 夹角均为 30 。 ② 在通风机进 、 出口主管道上设置蝶阀 ,通过调 节堞阀的开启角度调节系统阻力。 ③ 在进、出风支管上设置插板阀, 用以控制系统 内进、出气流流量, 插板阀的插入深度对循环系统内 气流的压力变化 ,起着举足轻重的作用 。 ④ 通风机选用 4 -72 -12 No. 2. 8 A 型离心式通风 机。电动机型号为 Y90S-4 -B35, 安装功率为1. 5 kW, 图1 实验台 电机转数为2 900 r min。 ⑤ 循环系统主管道以及进风支管和出风支管上 都设有测压断面。即在管道适当位置的横截面上打 出互成 90 角的 2 个测定孔 ,这一管道横截面即为实 验测定断面 ,如图 1所示的 A、 B、 C 、 D断面 ,用以测定 管内气流的压力 、 温度等参数 。 从通风机出口到通风机进口的环路上每隔 81 环 境 工 程 2006年 4 月第24 卷第2 期 TECHNICAL INNOVATION DESIGN OFMULTIPURPOSE USE OFASH WATER AND CHEMICAL REGENERATED WATER FOR A THERMAL POWER PLANT Fang Xi Zhang Gehong HanYaoxia et al 77 Abstract It has been completely discussed the multipurpose use of both ash water and chemical regenerated water coming from a thermoelectric plant. Through optimizing the running way of ashwater and chemical regeneratedwater, the industrial water supply can be reduced, and no discharge can be realized too. Saving the cost and protecting environment will be achieved at last. After technical innovation, the water of 684, 830 m3can be saved yearly with a benefit of 890, 830 yuan per year. Keywords ash water, chemical regeneratedwater, industrial water supply and technical innovation TREATING HIGH -SALINITY WASTEWATER OF PROCESSING MARINE PRODUCTS BY SBR Qiu Qiaojun Yin Wei Lǜ Mou et al 79 Abstract Sequencing biological reactor is adopted to treat high-salinity wastewater of processing marine products. The results show that it is feasible to treat the wastewater in which the proportion of seawater is no more than 50 percent and sequencing biologicalreactor can resistthe high- salinity impact load. When the influent CODCr700～ 1 000 mg L, NH3-N80～ 120 mg L and[ Cl -] ≤8 000 mg L, the removal rates of both CODCrand NH3-N in the effluent are 77. 9～ 81. 2 and 69. 5～ 76. 6 respectively . With the increasing of [ Cl -] , the SBR system is affected seriously and treating effect is worsened. Keywords high-salinity, wastewater of processing marine products and sequencing biological reactor SBR RESEARCH ON PRESSURE REGULATION AND ENERGY CONSUMPTION IN CIRCULATED FLUID FIELD SYSTEMSGuo Aiqing 81 Abstract A series of experiments was carried outwith fluidmechanics experimental s to study the gas pressure, the regulation of fluid flow variation, energy consumption of the ventilator in the vertically circulated windtunnel. Research on pressure regulation and energy consumption in circulated fluid field systems was carried out. The result of this project may be a good reference for other projects and on the other hand it will probably be beneficial to promoting design quality in ventilating systems. Keywords circulated fluid, pressure regulation, flow control and energy consumption DISCUSSION ON CORRECTION OF SBR DESIGN PARAMETERS INARCTIC REGION Han Hongjun Liang Jie Ma Wencheng 84 Abstract SBR design parameters for sewage treatment system are suitable for normal temperature environment 15 ～ 30 ℃; yet water temperature is in the range of 6～ 10 ℃ in northern areas in China. Therefore these parameters can not meet the treatment systems in northern areas of China, and it is difficult for the effluent quality to meet the emission requirements. Hence temperature parameter should be combinedwith reaction dynamics, and SBR normal design parameters should be corrected for low temperatures through tests and project examples. Keywords SBR, low temperature, design parameter and correction CHARACTERISTICSOFHEAVYMETALSSPACEDISTRIBUTINGINWASTEWATER IRRIGATION AREAWanJinying Ji Yukun Ju Zhenhai et al 87 Abstract By analyzing soil s contents of heavy metals, such as Cu, Pb, Zn and Cd in different depths, the effect of wastewater irrigation on the contents of heavy metals in soil is estimated. The results indicate that the accumulated contents of heavy metalsin soil are relateddirectly to the physicochemical properties of soil, the depth of soil, the time of wastewater irrigation and the contents of heavy metals in the wastewater. Keywords wastewater irrigation and heavy metals APPLICATION OF SONIC BLOWER TO SLAG BLOWING OF BOILERSChen Qiangfei 89 Abstract The problem of being unable to put slag blowing systems into operation for a long time in Yangtze Thermal Power Plant is solved through correct lectotype of the blower and its installing re according to actual conditions. The running data have verified the remarkable effects of the sonic blower on improving boiler efficiency and safety, which is worth popularized. Keywords sonic wave, blower and boiler Sponsor Central Research Institute of Building and Construction of MCC Group Publisher Industrial Construction Magazine Agency Editor The Editorial Department of Environmental Engineering 33, Xitucheng Road, Haidian District , Beijing 100088, China Telephone 01082227637、82227638 Fax 01082227637 Chief EditorWeng Zhongying Domestic All Local Posts DistributorChina International Book Trading Corporation P . O. Box 399, Beijing China Journalistic Code ISSN1000-8942 CN11-2097 X E -mail Addresshjgc mail . yj. cn. net hjgcpublic. yj . cn. net WWW Addresshttp www. hjgc. com. cn http www. hjgc. net. cn 6 ENVIRONMENTAL ENGINEERING Vol. 24, No. 2,Apr. ,2006