王曉華¹，江運通²

(1.華中科技大學，湖北武漢430074；2.中國市政工程中南設計研究院，湖北武漢430010)

　　摘　要：從單級厭氧塘運行方面概述了武漢肉類加工廠廢水處理的實踐經驗。當HRT為2 d,塘水溫度為21.3～29.6 ℃時，其SS去除率為42.2%～64.1%，BOD5去除率為47.5%～68.3%,出水BOD5為150～209mg/L，SS為226～275 mg/L，達到了GB 13457—92二級標準。
　　關鍵詞：厭氧塘；肉類加工廢水；BOD5；SS
　　中圖分類號：X792
　　文獻標識碼：C
　　文章編號：1000-4602(2001)10-0067-03

　　在用厭氧塘處理肉類加工廢水方面，國外有過一些報道。Hammer等做過小試，并推薦單級厭氧塘的BOD5負荷為0.32kg/(m³·d)、HRT為4 d(24 ℃)。Coerver曾報道，小型肉類加工廢水厭氧塘BOD5負荷為0.11kg/(m³·d)，除啟動運行時略有臭氣以外沒有其他問題。White介紹了一些肉類加工廢水厭氧塘BOD5負荷和去除率，BOD₅負荷范圍為0.16～0.50kg/(m³·d)，BOD5去除率為58%～85%。Hammer、Coorver等人報道的肉類加工廢水厭氧塘，其原水BOD₅在1 000 mg/L左右，而我國肉類加工廢水BOD₅一般在500 mg/L上下。

1　單級厭氧塘構造

　　中試塘平面為長方形，內壁垂直，構筑物尺寸為：長×寬×有效深度=6 500 mm×2 000 mm×2 000 mm，原水由厭氧塘底部流入，由另一端淹沒式出口流出(見圖1)。

2　單級厭氧塘運行

　　原水直接進入厭氧塘，根據設定的HRT全天連續進水，流量保持恒定。試驗期間的厭氧塘進水水質見表1。

表1　厭氧塘進水水質 項目 平均值 最高值 最低值 BOD₅(mg/L) 499 1780 30 CODMn(mg/L) 397 660 72 SS(mg/L) 573 3020 102 總固體(mg/L) 1740 3940 690 pH值 7.2 8.9 6.2 堿度(mg/L) 333.5 510 42.5 氨氮(mg/L) 45 479 7.72 總氮(mg/L) 207 750 39.8 磷酸鹽(mg/L) 78.4 200 20 硫酸鹽(mg/L) 46.6 89 6.4 氯化物(mg/L) 203 1210 10.6 鉀(mg/L) 33.2 113 12.5 鈣(mg/L) 52.8 88.2 20.4 鎂(mg/L) 30.6 70.0 9.6 鈉(mg/L) 85.5 　 　 油脂(mg/L) 224 1040 73 注：水樣為24 h混合樣品。

3 試驗結果

3.1 BOD₅和SS的去除率
　　單級厭氧塘在HRT為1 d，BOD₅負荷為0.41～0.53kg/(m³·d)的條件下，BOD5平均去除率為39.6%；HRT為2 d，BOD₅負荷為0.20～0.24 kg/(m³·d)的條件下，BOD₅平均去除率為56.7%。這說明后者具有較高的BOD₅去除率。當塘水溫度由21 ℃升到28 ℃時，BOD₅去除率也有明顯提高。
　　單級厭氧塘在HRT為1 d，SS負荷為0.40～0.56kg/(m³·d)的條件下，平均SS去除率為42.4%～61.6%；在HRT為2 d，SS負荷為0.22～0.33kg/(m³·d)的條件下，平均SS去除率為42.2%～64.1%。與厭氧塘同時平行運行的雙層沉淀池，其SS去除率為40%～48%，BOD5去除率為5.6%～35.8%,這說明厭氧塘還起到了初次沉淀池的作用。
　　單級厭氧塘對BOD5和SS的去除效果見表2。

表2　　單級厭氧塘的處理效果 HRT(d) BOD₅負荷［kg/(m³·d)］ SS負荷［kg/(m³·d)］ 進水BOD₅(mg/L) 出水BOD₅(mg/L) BOD₅去除率(%) 進水SS(mg/L) 出水SS(mg/L) SS去除率(%) 塘水溫度(℃) 1 0.41 0.40 408 292 28.4 397 216 45.6 16.7 1 0.49 0.54 486 251 48.4 541 226 58.2 16.4 1 0.51 0.81 511 286 44.0 810 467 42.4 27.6 1 0.53 0.56 530 330 37.7 563 216 61.6 28.0 2 0.20 0.22 398 209 47.5 446 226 49.3 21.3 2 0.22 0.24 438 200 54.3 476 275 42.2 23.4 2 0.24 0.33 476 150 68.3 652 234 64.1 29.6 注：試驗周期為1 a，在這期間，對進、出水水樣各分析130次，表中數據為平均值。

3.2浮渣的作用
　　試驗廢水的油脂含量一般在200 mg/L以上，SS在500 mg/L以上，這種廢水連續進入厭氧塘后，塘的水面易形成浮渣層。單層厭氧塘的浮渣覆蓋全塘，厚度為1～6 cm,浮渣層中含有氣體，具有隔熱、防止臭氣散發和氧氣進入塘水中的作用。但浮渣有礙觀瞻，且易孳生蚊子及其幼蟲。
　　當氣溫低于9 ℃，有薄的浮渣覆蓋全塘。當進水平均溫度為20 ℃時，厭氧塘出水平均溫度為15.3 ℃,平均溫降僅為4.7 ℃。如果加大塘深，改善塘壁的隔熱條件，并維持浮渣層在一定的厚度，則在較長的HRT的情況下不會導致塘水溫降過大。美國某公司處理肉類加工廢水的厭氧塘，HRT為2.4 d,水深為4.6 m,全塘被油脂浮渣層覆蓋，在氣溫為-18 ℃和進水溫度為27～32 ℃的條件下，浮渣層下的水溫仍＞24 ℃；但當浮渣層遭到破壞而不能覆蓋全塘時，塘水溫度就會下降5.5 ℃。因此，厭氧塘浮渣層的隔熱作用對于提高厭氧生物處理的效果具有重要意義。
　　厭氧塘暴露于空氣的表面積很大，塘水溫度極易受到氣溫的影響，當水溫降至15 ℃以下時，厭氧生物處理效率急劇下降；水溫在3～5 ℃時，產酸菌較滯鈍；水溫在5～6 ℃時，產甲烷菌活性很弱。因此沒有浮渣層的一般厭氧塘，冬季的BOD5去除率很低，主要起沉淀和蓄積污泥的作用，而處理肉類加工廢水的厭氧塘，冬季運行情況則較好。
3.3污泥性狀
　　厭氧塘排出的污泥呈黑色，為煙墨氣味，不孳生蠅蛆，污泥的消化程度較高。厭氧塘底部污泥與同時運行的雙層沉淀池污泥性狀比較見表3。

表3　肉類加工廢水污泥性狀比較 污泥種類 含水率(%) 揮發性固體占固體的比例(%) 沉淀池排出污泥 97.0 78.5 厭氧塘底部污泥 89.2 37.1

　　本厭氧塘的運行時間不足1年，如果運行時間增長，揮發固體占總固體的比例預計會進一步降低。

4　討論

　　①在肉類加工廢水穩定塘系統的首端設置厭氧塘，可以去除一部分BOD₅，起到沉淀和去除殘油、消化污泥的作用。厭氧塘的污泥中揮發性固體的減少率通常高于常規污泥消化池的減少率，含水率也低于常規消化池的污泥。按單級厭氧塘HRT為2 d和出水BOD₅為200 mg/L考慮，后續穩定塘的HRT約需60 d，即單級厭氧塘的HRT僅相當于塘系統HRT的1/30左右，而BOD₅平均去除率為45%，SS為54%。因此，在肉類加工廢水穩定塘系統的首端設置厭氧塘是合適的。
　　②據國外文獻介紹，維持厭氧塘厭氧條件的BOD5表面負荷上限值為0.022～0.037 kg/(m²·d)，而本厭氧塘為0.2kg/(m²·d)，遠大于其上限值。而且，塘面浮渣層阻止了大氣中的氧進入塘水，這更有利于厭氧菌的存活。因此，厭氧塘處理肉類加工廠廢水的厭氧生物處理環境優于一般城市污水厭氧塘或其他無浮渣厭氧塘，且不存在厭氧條件不足的困難。

5　結語

　　①將厭氧塘設置于處理肉類加工廢水的穩定塘系統的首端，在BOD₅負荷約為0.2 kg/(m³·d)和HRT為2 d的條件下，BOD₅去除率為47.5%～68.3%，SS去除率為42.2%～64.1%，出水達到了GB 13457—92二級標準。
　　②處理肉類加工廢水的厭氧塘還兼有初次沉淀池和污泥消化池的作用，在厭氧塘之前不需要設初沉池。塘底污泥含水率為89.2%，運行歷時不足1年的厭氧塘，其底部污泥揮發性固體為固體總量的37.1%，隨著運行歷時的增加，這種污泥消化程度還將有所提高。
　　③處理肉類加工廢水厭氧塘中的浮渣層具有保溫、防止臭氣外逸和氧氣進入的優點，但浮渣有礙觀瞻。
　　④在單級厭氧塘運行溫度(16～32 ℃)下，上升的沼氣和夾氣污泥使塘水得到混合，致使該塘流態接近于完全混合型。模式是：Ce／C0=1／1+KTt，式中的KT=0.208 879e^{0.045 36T}或KT=0.517 47×1.0464^T-20。

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　　收稿日期：2001-07-02