山東省某阿膠廠是福膠集團設於平陰（yīn）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（zhōng）汙染物（wù）主要（yào）有驢毛、驢皮（pí）碎塊等不溶（róng）物和溶解性、膠狀蛋折（shé）質等有機汙物，具有濃度較大、有機物含量高、可生化（huà）性好等特點，直接排放將嚴重汙染環境。該廠農村小型汙水處理設備被列為濟南市重點汙染限期治理項目。該汙水治理工程（chéng）采用調節+SBR法汙水處理工藝（yì），經過1個半月（yuè）的調試運行（háng）後通過監測驗收。監測結果表（biǎo）明該工（gōng）藝（yì）設計合理、處理效果良好、出水穩定，出水水質（zhì）符合（hé）GB8979--1996《國家汙水綜合（hé）排（pái）放（fàng）標準》的二級排（pái）放標準（zhǔn）。

　　二 . 設計簡介：

　　1 . 設計水質、水量的確定
　　①  生產工藝簡介及汙水來源
　　阿膠的（de）生產工藝是先（xiān）將原料—幹驢毛浸泡、清洗，清除驢皮上沾染的汙物，再經高壓熔化，而（ér）後添（tiān）加黃酒等輔料熬（áo）製成膠。泡皮（pí）、洗皮（pí）過程排放的汙水量約占汙水總（zǒng）量的1/3，水（shuǐ）中主要汙染物是泥砂（shā）、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）或膠狀的蛋白質等有機汙染物（wù）。阿膠廠汙（wū）水還包括該廠附（fù）近宿舍區排放的生活汙水。全廠汙水經蓋板渠匯合（hé）後進入汙水處理站集中處理。混合汙水官感（gǎn）很差，並有很重的氣味。
　　②設計水質、水量的確定
　　根據（jù）廠方提供的日排放汙水量資（zī）料，設（shè）計處理規模：800m³/d。
　　根據廠方的提（tí）供有關水質資料，原水水質見表1。經過（guò）實測，混合汙水水質具體數（shù）據詳見表（biǎo）3。處理要求：經處理達到國家（jiā）規定的二級排放標準（GB8978-96）。

表1  原汙水水質（zhì）與排放標（biāo）準對照表

　　2.汙水處（chù）理工（gōng）藝設計
　　①工藝選擇與確定
　　從水質情況來看，本工程汙水屬高濃（nóng）度有機（jī）汙水，汙水可生化性好。從投資情況來看，廠方提（tí）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理法將對於（yú）秦效；采用物化法+生物法（fǎ），將（jiāng）增加工（gōng）程投資和日常處理費用，所以工藝選擇以高效生（shēng）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（ní）法（fǎ））是一種處理高濃度有機汙水（shuǐ）行（háng）之有（yǒu）效的生物處理技術。SBR法是對傳統活性汙泥法的改進（jìn），具有工藝係統組成簡單，一池多用，無須高汙泥（ní）回流（liú）設備、二沉池，建設費用都（dōu）較低等特點。在運行時，一般不產生汙泥膨脹現象，管理較（jiào）簡（jiǎn）單。並且通過對（duì）運行（háng）方式的調節，在單一的曝氣池內能進行脫氮和除磷，運行管理得當，處（chù）理水質優於傳統活性汙泥法。該法（fǎ）相對於傳統活性汙泥法具有工藝結構（gòu）與形式簡單、占地（dì）少、處（chù）理效率高、投資省、省（shěng）處理費用低、對衝（chōng）擊負（fù）荷適應能力強等特點，並且具有運行方式靈活多變、空間上完全（quán）混合、時間（jiān）上理想推流等獨特優點。
　　②工藝流程
　　汙水處理（lǐ）選擇以（yǐ）SBR法為體的二（èr）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、驢毛後進（jìn）入調節沉澱池，並由潛（qián）汙泵（bèng）將汙（wū）水抽入SBR反應池，經過曝氣反應、沉澱，完成水（shuǐ）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（wū）泥泵提升至汙泥幹化（huà）場，半幹汙泥最後用（yòng）作農（nóng）肥。
　　③SBR運行周（zhōu）期設（shè）計
　　SBR生化係統運行過程以（yǐ）進水、曝氣反應、沉澱、潷水和閑置（排泥）5個階段為一個運行周（zhōu）期。汙水進入係統（tǒng）前，反應器內已存在高濃度的活（huó）性汙泥（ní）混合液，進（jìn）水後活性汙泥與汙水互相混合、充分接觸（chù），進水達到一定高（gāo）度即停止進（jìn）水，並且向池內曝氣供氧（或進水的同時曝氣）進行生物降解，發生有機物的去除、硝化、磷的（de）吸收等反應，然後停（tíng）止曝（pù）氣和攪（jiǎo）拌（bàn），混合液處於靜止沉澱狀態，泥水分離，上清液通過潷水器排放（fàng），而汙泥存留在SBR池內，作為（wéi）種（zhǒng）泥時入係統的下一個周期，剩餘汙（wū）泥則需要定期排放。

　　SBR池典型的運行模式如（rú）下：

　　3.主要構築物設計簡介（jiè）
　　①格柵
　　包括車間出口的格柵和處理站的兩道（dào）格柵。由於汙水（shuǐ）中攜有（yǒu）大（dà）量驢毛，限於（yú）投資，采用簡單格柵（shān）層層加以攔截，各主要排放含驢毛的車間出水口、浸皮（pí）池放（fàng）水口等處均設格柵。全（quán）廠汙水匯合進（jìn）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。人工清除汙物。
　　②調節池
　　鑒於車間生產汙水間隙式排放，排水很不均勻，水量水質波動大，為保證生物處理設施進水（shuǐ）的均衡，需要設置有足夠調（diào）節容積（jī）的調節（jiē）池。調節池前端設整流板和較（jiào）大泥鬥，使汙水中懸浮物和不溶有機物（wù）在此沉澱，並設汙泥泵定（dìng）期將沉泥抽入汙泥濃縮池。在（zài）調節池的後端設離心式潛（qián）汙（wū）泵（bèng），將汙水按SBR運（yùn）行要求提升（shēng）至SBR係（xì）統進行處理。調節（jiē）池中存活的厭氧及兼氣微生物也能分解有機物，使大（dà）分子有機物分（fèn）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（lǐ）時維持（chí）係（xì）統的正常運行。
　　工藝係統設計流量按40T/h，表（biǎo）麵負荷2m³/m^2.h。
　　③SBR反應池
　　SBR反應池（chí）為本工程主體構築物，該池集均化（huà）、初沉、生物降解、二沉等功能於一體。SBR反應器的運（yùn）行操作由（yóu）進水（shuǐ）、反應、沉澱、排水、閑置五個工序（xù）組成，這五個工序在（zài）SBR池內分時段進行。
　　采用2格反應池，兩上池子交替運行，以使整個係統能接納連續的進水。對每格來（lái）說，運行操作（zuò）按序間歇進行。
　　設計一周（zhōu）期8小時。每（měi）周期SBR運行程序安排如下：

表2  SBR係統運行周期（qī）時間表

　　兩格SBR反應池運行周期如下表反示：

表3  SBR池周期運行控製

　　反應池體積采用350m³每格，總（zǒng）容積（jī）為700m³。
　　采用鋼筋砼結構（gòu），半（bàn）地下（xià）式。
　　④汙泥濃縮池   選（xuǎn）用φ5×5m,鋼筋砼圓形池。
　　⑤汙泥幹化場   選用13.22m×6.15m，三格（gé），磚砌。

表4   主要構築物及其（qí）設計參數

　　4.SBR係（xì）統主要設備：
　　①攪拌設備
　　選（xuǎn）用潛水攪拌機，設在SBR池前端，固定在池壁上。1格1台，共2台。
　　②曝（pù）氣設（shè）備
　　選用離心式潛水曝氣機，對混合液（yè）起曝氣和攪拌作（zuò）用（yòng），效果好，性能（néng）穩定（dìng）。免除（chú）了鼓風設備、曝氣管路係統、閘閥、曝氣器等一係列設備。1格（gé）3台，共6台。　
　　③潷水器
　　采用自行研製的（de）機械式潷水器，由潷水槽、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（dǎng）浮渣的擋板，保證浮渣不被排走。傳動裝置上下運動，下降速度與（yǔ）水位下降同步，排水平穩。1格1台，共2台。
　　④計量設備
　　水量計量設（shè）備采用超聲波流量計，由換能器發射或接收超聲波脈衝（chōng）信信號，然（rán）後根據水位差由微計算機自動算出管道中的流（liú）量，可以連續自動顯示瞬時流量和累計流量。該設（shè）備（bèi）安裝（zhuāng）時注（zhù）意流槽內不可（kě）積水，否則會造成誤差，顯示瞬時流量，並使累計流量偏大。這就需要流（liú）槽（cáo）後（hòu）保持一定的（de）坡度，保證（zhèng）排水通（tōng）暢。
　　⑤PLC自動控製係統
　　汙（wū）水處理係統中所有電氣設（shè）備的控製采（cǎi）用集中控製（zhì）與現場手動控製相結合。采（cǎi）用PLC可（kě）編（biān）程序控製（zhì）嚦嚦與各設備（bèi）電控聯合，實現（xiàn）自動控製。SBR反應係統內設備的啟停，按設定（dìng）的運行程序，根據水位（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（yàn）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
　　引進菌種之後，即進（jìn）入量（liàng）汙水和清水，清水：汙水=2：1，連續曝氣約20個小時，然後再進少量汙水和清水，曝氣直至混合液（yè）顏色變淺，之後，不再進清水，逐漸增加汙水進水時間和頻率，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。同步監測（cè）出水CODcr濃度等指標，並觀察混合液汙泥性狀。在（zài）汙泥（ní）馴（xùn）化期還要適時排放代謝產物，即泥水分離後上清液。
　　②滿負荷運行期
　　在這個階（jiē）段，由於池中已培養和保持（chí）了高濃度、高（gāo）活性的足夠（gòu）數量的活性（xìng）汙泥，池中曝氣後（hòu）混合液（yè）的MLSS達到（dào）5000mg/1，汙泥負荷在0.4kgBOD₅/MLVSS^.d,COD的去除率達（dá）到90%-95%，SBR法充分發揮作用。此過程同步監測溶解氧，控製曝氣機的運行（háng），並進行汙泥的生物相鏡檢（jiǎn），共曆時10天（tiān）左右。
　　從2000年6月下旬開始汙泥接種進行調試，出水水質逐漸好轉，並趨於穩定（dìng），7月下旬運行（háng）趨於正常（cháng），各項指標達到或超（chāo）過國標要求。
　　3.調試期（qī）間的（de）監測和控（kòng）製
　　在調試及運行過程中（zhōng）有許多影響處理效果（guǒ）的因素，主要有進水CODcr濃度、pH值溫度、溶解氧等，所以對整個係統通過感官判斷和化學分析方法進行監（jiān）測是必不可少的。根據監測（cè）分析的結果對影響因素（sù）進行調整，使處理達到最佳效果。
　　①溫度
　　溫（wēn）度是影響整個（gè）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（wēn）度（dù）內生長。生化處理的溫度範圍（wéi）在10--40℃，最佳（jiā）溫度在20--30℃。該工程調試運行期間正值盛夏，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（shǐ）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（yǐ）對處理效果沒（méi）有明顯地影響（xiǎng）。
　　③營（yíng）養物質
　　良好的營養條件是產甲（jiǎ）烷菌和有關菌群代謝、生長的（de）前提。阿膠汙水中含有豐富的營養物質，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，通過預處理懸浮物已大部分去除，但也有部分不有降解的SS進入SBR池（chí），曝氣時會形成浮渣層，但不（bú）影響SBR係統對汙水的處理。
　　⑤溶（róng）解氧量DO：
　　通過溶解氧測定儀測出混合液溶解氧濃度，控製適當（dāng）的供氧，提高氧的利用（yòng）率，保證生化過（guò）程需要的氧量。是工藝控（kòng）製的（de）主要（yào）指標。本（běn）工程曝氣時，DO控製在0.3--1.5mg/1。
　　⑥混合液濃度MLSS：
　　微（wēi）生物是生物汙（wū）泥中有活性的（de）部分，也是有機物代（dài）謝的主體，在生物處理工（gōng）藝中起主要作用，而混合液汙泥（ní）濃度MLSS的數值即大概能表示活性部分的多少（shǎo）。對高（gāo）濃度有機（jī）汙水的生物處理一般均需保持較高汙泥濃度，本工程調試運行期間MLSS範圍在：4.4--5.6g/1之間，最佳值為4.8g/1左右。
　　⑦進水CODcr濃（nóng）度  進水中有機物濃度對SBR處理影（yǐng）響很（hěn）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階段，各類（lèi）微生物也呈現出不同的比例（lì）。細菌承擔著分解（jiě）有機物的基本和（hé）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物種類繁多，有細菌、綠藻等藻類（lèi）、原（yuán）生動物和後（hòu）生動物，原生動物（wù）有太（tài）陽蟲、蓋纖蟲、累枝蟲等，後（hòu）生動物出現了線蟲。調試運行後期SBR池混合液中固著型纖毛蟲，如累枝（zhī）蟲的大量存在（zài），說明處理係統有良好的（de）出水水質。
　　⑨汙（wū）泥指數SVI  正常運行時汙泥指數在801/mg左右。
　　下表列出（chū）調試運行期間（jiān）一些天的記錄：

表5 調試運行記錄（lù）表

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

表６   處（chù）理（lǐ）工藝運行結果及去除效果

　原水（shuǐ）的CODcr變化幅度較大，最高（gāo）值在3446mg/1，最小值是839mg/1。說明該處理工藝耐衝擊（jī）負荷能力（lì）強，即對進水水質急劇變化引起的衝擊負（fù）荷的適（shì）應能力強（qiáng）。CODcr的（de）去除率在（zài）一（yī）定（dìng）範圍內會隨進水CODcr濃度的提高（gāo）而增長，如（rú）圖2所示。然而（ér）濃度過高，超過微生物的耐（nài）受能力（lì）時，將導（dǎo）致處理效（xiào）果的降低。

　　調（diào）試運行完畢，CODcr濃度的變化（huà）對（duì）本工藝出水水質的影響甚微，無論進水的CODcr突然（rán）升（shēng）高或降低（dī），出水的CODcr值變化（huà）不（bú）大，能保證出水CODcr值在100mg/1左右，低於國標要求的150mg/1。如圖3所示。

　　5.監測驗收情（qíng）況
　　係統穩定運行半個月後，由市環保局監測站連續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（gōng）程造價與運行成本
　　基建投資35萬元，設備及安裝35.5萬元，工程總投（tóu）資75萬元。
　　日耗電量：530kW.h，以（yǐ）每（měi）度電0.50元計，則日電費265.00元，噸水電耗費用：W1=0.33元（yuán）/m³。
　　設計操作管理定員5人，人均月工資按450元計，噸水人工費用（yòng）為：W2=0.09元/m³。
　　工程折舊費：W3=0.10元/m³。
　　每噸水處理成本（běn）：W=W1+W2+W3=0.52元/m³。
　　日常（cháng）處理費用：0.29元/kgCOD。
　　2.本工程特點
　　本工程（chéng）設計工藝流程簡（jiǎn）潔，技術可靠，高效穩定，操作管理（lǐ）靈活簡便，全自動運行，投資省，造價低（dī），運行費用及成本均較低，節約能源。本工程（chéng）實踐證明係統設（shè）計先進、工藝合理、SBR法效果顯著，消（xiāo）除了人們對SBR活性泥法的誤解和疑慮。調節池設置合理，為（wéi）處理成功奠定了基礎，確保（bǎo）了（le）出水CODcr、SS值的達標。
　　3.體會
　　①阿膠汙水的（de）特點除驢（lǘ）毛、泥（ní）砂含（hán）量大外，有些類似於肉類加工廢水，懸浮（fú）物（wù）和有機（jī）汙染物濃度高，可生化性（xìng）好，宜（yí）采用完（wán）善的預處（chù）理＋以生物處理為主體的（de）處理工藝流程。
　　②調節（jiē）+SBR法處理阿膠汙水效果（guǒ）十分（fèn）理想，CODcr、SS等指標的（de）去除率均達到90%以上，並且具有剩餘汙泥少、耐衝擊負荷、費用低等優點，是一種高效、低能耗的汙水處理工藝（yì）。
　　③SBR反應池內活性汙泥馴（xùn）化後，活（huó）性高、沉降性能好、適應能力強，通過調節曝氣（qì）機（jī）的運行時（shí）間和台數、控製混合液（yè）溶解氧量、調節SBR池剩餘活性汙泥的排放和沉澱、閑置（zhì）時間等措施，使有機汙染物得到有效去（qù）除，能保證SBR係統具有良好的處（chù）理效果。
　　④活（huó）性汙泥法在調試運行初（chū）期提高有機負荷應該慎重，以免造成（chéng）超負（fù）荷運行。在高度後期，則（zé）需有意加大負荷，以期促進汙泥生長，提高汙泥濃度。
　　⑤本工藝（yì）處理（lǐ）流程（chéng）簡潔、造價低、運行操作靈（líng）活簡便、運行（háng）費用也較低（dī），特別適合於一般中、小型食品加工廠（chǎng）等有機濃度高、可生化（huà）性好且（qiě）水量不大的工業（yè）廢水處理。SBR法處理高（gāo）濃度有（yǒu）機汙水及工業汙水，經濟有效，是一種很具優勢的技術，在汙水處理中具有較大的推廣應用價值。