畢業(yè)設(shè)計(jì)---新型三相內(nèi)循環(huán)生物流化反應(yīng)器

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本課題引進(jìn)流化態(tài)技術(shù)開發(fā)了一種新型三相內(nèi)循環(huán)生物流化反應(yīng)器，將反應(yīng)器設(shè)計(jì)成三個(gè)區(qū)，即升流區(qū)、降流區(qū)和沉淀區(qū)。載體與廢水在升流區(qū)通過曝氣流化，在升流區(qū)和降流區(qū)內(nèi)循環(huán)移動(dòng)并完成生化反應(yīng)，使廢水得到凈化，泥水在沉淀區(qū)分離。</p><p>　　試驗(yàn)采用輕質(zhì)多孔性泡沫海綿為微生物載體，空隙率90%，比表面積23

2、75m2/m3，掛膜后比重略大于水，易于流化。投放于反應(yīng)器后，可使污泥濃度達(dá)8000mg/L以上，提高流化反應(yīng)器的容積負(fù)荷，可達(dá)12kgCOD/m3·d。</p><p>　　沉淀區(qū)為變截面，上升流速減小，污泥絮凝沉降，在重力和循環(huán)流抽吸的作用下自動(dòng)回流。</p><p>　　三相內(nèi)循環(huán)生物流化反應(yīng)器為一體化裝置，具有結(jié)構(gòu)緊湊、高寬比小、污泥產(chǎn)率低和動(dòng)力消耗省等優(yōu)點(diǎn)，可用于處理中

3、小規(guī)模城鎮(zhèn)生活污水和工業(yè)廢水，工藝流程簡單，處理效率高；也可改造原有的處理構(gòu)筑物為三相內(nèi)循環(huán)生物流化反應(yīng)器，提高處理能力和處理效果。因此三相內(nèi)循環(huán)生物流化反應(yīng)器是一種有發(fā)展前景的廢水處理工藝。</p><p>　　關(guān)鍵詞：三相內(nèi)循環(huán)生物流化床；屠宰廢水；曝氣器；生物膜；水力停留時(shí)間</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p

4、>　　This article empoldered a new reactor——Three Phase Inter-circulating Biological Fluidized Reactor with the technology of fluid. It was separate into three areas, ascending area, descending area, deposition area. Wa

5、stewater and carrier were fluidized by air in ascending area, and wastewater was cleansed in ascending area and descending area. Water and sludge were separated in deposition area.</p><p>　　The experimentati

6、on carrier chooses porous foam. Its interspaces’ ratio is 90%,the proportion of area and volume is 2375m2/m3.It was fluidized easily because the density is heavier than water when animalcule grew on the carrier. When the

7、 foam was placed in the reactor, the consistency of sludge reached more 8000mg/L.It improved the cubage load to 12kgCOD/m3·d.</p><p>　　The deposition area was designed into gradual section. It diminishe

8、d velocity of liquid, sludge subsided and reflowed by the gravity and the suction of the recurrent liquid.</p><p>　　The ethnics had the Excellencies of the high loading rate, the good treatment efficiency an

9、d the small height-breadth rate and it overcame the Biological Fluidized Reactor’s disadvantage that limited its engineering application. It could be designed integral or inter bioreactor. It could be applied into treati

10、ng municipal wastewater and sewage and rebuilding sewage farm to improve treatment efficiencies and capability.Therefore Three Phase Inter-circulating Biological Fluidized Reactor is a proc</p><p>　　Keywords

11、：three-phase outer looper bio-fluidized bed；slaughtering wastewater ；aeration；biofilm；hydraulic retention time；</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><

12、p>　　ABSTRACTII</p><p><b>　　第1章 緒論1</b></p><p>　　1.1 廢水的特點(diǎn)1</p><p>　　1.2 水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)3</p><p><b>　　1.3屠宰廢水4</b></p><p>　　1.3.1 屠宰廢水

13、的特點(diǎn)4</p><p>　　1.3.2 屠宰廢水的主要處理方法6</p><p>　　1.4 廢水的好氧生物處理技術(shù)8</p><p>　　1.4.1 厭氧生物處理12</p><p>　　1.4.2 生物流化床的分類14</p><p>　　第2章 生物處理法與生物流化床16</p>&l

14、t;p>　　2.1 生物處理法16</p><p>　　2.1.1 活性污泥法16</p><p>　　2.1.2 生物膜法19</p><p>　　2.2 生物流化床24</p><p>　　2.2.1 流化床技術(shù)發(fā)展簡介24</p><p>　　2.2.2 生物流化床的特點(diǎn)與分類25</p&

15、gt;<p>　　2.2.3 生物流化床的工作原理28</p><p>　　第3章 屠宰廢水處理工藝設(shè)計(jì)30</p><p>　　3.1 設(shè)計(jì)條件30</p><p>　　3.1.1 水量30</p><p>　　3.1.2 屠宰加工廢水指標(biāo)30</p><p>　　3.2 工藝流程及其設(shè)備

16、30</p><p>　　3.2.1 工藝流程設(shè)計(jì)31</p><p>　　3.2.2 主要工藝設(shè)計(jì)參數(shù)31</p><p>　　3.2.3 主要設(shè)備32</p><p>　　第4章 設(shè)計(jì)計(jì)算及輔助設(shè)備的選取33</p><p>　　4.1三相內(nèi)循環(huán)生物流化反應(yīng)器凈化原理33</p><p

17、>　　4.1.1 反應(yīng)器內(nèi)氧傳遞特性34</p><p>　　4.1.2 反應(yīng)區(qū)內(nèi)氧的分布34</p><p>　　4.2載體及固含率的選擇34</p><p>　　4.2.1載體的選擇35</p><p>　　4.3三相內(nèi)循環(huán)生物流化反應(yīng)器反應(yīng)區(qū)的設(shè)計(jì)38</p><p>　　4.3.1 流化床反應(yīng)器

18、基本構(gòu)件的設(shè)計(jì)39</p><p>　　4.3.2導(dǎo)流筒、分離區(qū)的結(jié)構(gòu)、固定及接管的布置43</p><p>　　4.4 材料的選擇45</p><p>　　4.4.1 PMMA的基本性能45</p><p>　　4.4.2 PMMA的加工46</p><p>　　4.4.3 載體的選擇46</p&g

19、t;<p>　　4.5 殼體厚度的選擇47</p><p>　　4.6 曝氣器的設(shè)計(jì)47</p><p>　　4.6.1 射流曝氣47</p><p>　　4.6.3 參數(shù)的確定51</p><p>　　4.7 輔助設(shè)計(jì)53</p><p>　　4.7.1 流化床的安裝53</p>

20、<p>　　4.7.2 流量計(jì)的選取53</p><p>　　第5章 生物膜55</p><p>　　5.1生物膜及其形成過程55</p><p>　　5.2 影響微生物生長的因素56</p><p>　　5.3 生物膜的培養(yǎng)57</p><p>　　5.3.1 水力停留時(shí)間對生物膜性質(zhì)的影響

21、57</p><p>　　5.3.2 活性污泥的培養(yǎng)與馴化57</p><p>　　5.3.3 活性污泥鏡檢58</p><p>　　5.3.4掛膜59</p><p><b>　　第6章 結(jié)論60</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)61</b></

22、p><p><b>　　致謝62</b></p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p><b>　　1.1 廢水的特點(diǎn)</b></p><p>　　地球表面上水的覆蓋面積約占四分之三。水是寶貴的自然資源，是人類生活、動(dòng)植物生產(chǎn)和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不可缺少的物質(zhì)。但是

23、隨著社會(huì)發(fā)展和人們生活水平的提高，生產(chǎn)和生活用水量在不斷上升。全世界的總用水量由1980年的3000km3增加到2000年的約6000km3,用水量增加的結(jié)果使廢水的排放量也相應(yīng)增加，這些廢水如果不經(jīng)過處理直接排入水體就會(huì)造成很嚴(yán)重的環(huán)境污染，使水資源更加緊張。因此，在合理開發(fā)利用水資源的同時(shí)要有效地控制水體的污染。了解廢水特性(即其中污染物的種類、性質(zhì)和濃度)，對于廢水的收集、處理和處置設(shè)施的設(shè)計(jì)和操作以及環(huán)境質(zhì)量的技術(shù)管理都是重要的

24、</p><p>　　一、 污水產(chǎn)生量及水質(zhì)分析</p><p>　　肉禽廠均采用鏈條式流水作業(yè)。工藝流程主要為檢疫→宰殺→瀝血→浸燙脫羽→凈膛→分割→清洗→速凍→包裝等工序, 最終產(chǎn)品冷凍分割雞產(chǎn)品。</p><p>　　宰雞廢水主要來源于: 宰雞車間的宰殺、 放血、 退毛、 解體、 內(nèi)臟處理、 開腔劈片、 清洗各工序, 以及清洗車間和設(shè)備的廢水。水量直接取決于屠

25、宰數(shù)量, 同時(shí)也與生產(chǎn)條件及工藝有關(guān), 據(jù)統(tǒng)計(jì), 雞肉加工類廢水產(chǎn)生量為 0.8~1.2 噸/百只。。</p><p>　　廢水中的污染物種類大致可如下區(qū)分：固體污染物、需氧污染物、營養(yǎng)性污染物、有毒污染物、油類污染物、生物污染物、感官性污染物和熱污染等。為了表征廢水水質(zhì)，規(guī)定了許多水質(zhì)指標(biāo)，主要有有毒物質(zhì)、有機(jī)物質(zhì)、懸浮物總數(shù)、pH值、色度、溫度等。一種水質(zhì)指標(biāo)可能包括幾種污染物；而一種污染物也可以屬于幾種水質(zhì)

26、指標(biāo)。</p><p><b>　　(1) 固體污染物</b></p><p>　　固體污染物常用懸浮物和濁度兩個(gè)指標(biāo)來表示。懸浮物是一項(xiàng)重要水質(zhì)指標(biāo)，它的存在不但使水質(zhì)渾濁，而且使管道及設(shè)備阻塞、磨損，干擾廢水處理及回收設(shè)備的工作。由于大多數(shù)廢水中都有懸浮物，因此去除懸浮物是廢水處理的一項(xiàng)基本任務(wù)。濁度是對水的光傳導(dǎo)性能的一種測量，其值可表征廢水中膠體相懸浮物的含量

27、。</p><p><b>　　(2) 需氧污染物</b></p><p>　　廢水中能通過生物化學(xué)和化學(xué)作用而消耗水中溶解氧的物質(zhì)，統(tǒng)稱為需氧污染物。絕大多數(shù)的需氧污染物是有機(jī)物，無機(jī)物主要有Fe、Fe2+、S2-、CN等。因而在一般情況下，需氧物即指有機(jī)物。由于有機(jī)物的種類非常多，現(xiàn)有的分析技術(shù)難以將其區(qū)分與定量。在工程實(shí)際中以下幾個(gè)綜合水質(zhì)污染指標(biāo)來描述。<

28、;/p><p>　　a. 生化需氧量(BOD)</p><p>　　在有氧條件下，由于微生物的活動(dòng)，降解有機(jī)物所需的氧量，稱為生化需氧量。單位為單位體積廢水所消耗的氧量。</p><p>　　有機(jī)物生化耗氧過程與溫度、時(shí)間有關(guān)。在一定范圍內(nèi)溫度越高，微生物活力越強(qiáng)，消耗有機(jī)物越快，需氧越多；時(shí)間越長，微生物降解有機(jī)物的數(shù)量和深度越大，需氧越多。由于溫帶地區(qū)地面平均溫度

29、接近于20℃，故在實(shí)際測定生化需氧量時(shí)，溫度規(guī)定為20℃。此時(shí)，一般有機(jī)物需20天左右才能基本完成第一階段的氧化分解過程，其需氧量用BOD20表示，它可視為完全生化需氧量La。在實(shí)際測定時(shí)，20天仍嫌太長，一般采用5天作為測定時(shí)間，稱為BOD5。各種廢水的水質(zhì)差別很大，其BOD20與BOD5相差懸殊，但對某一種廢水而言，比值相對固定，如生活污水的BOD5約為BODu的0.7左右。因此把20℃，5天測定的BOD5作為衡量廢水的有機(jī)物濃度指

30、標(biāo)。BOD5作為有機(jī)物濃度指標(biāo)，基本上反映了能被微生物氧化分解的有機(jī)物的量，較為直接、確切地說明了問題。</p><p>　　b. 化學(xué)需氧量(COD)</p><p>　　化學(xué)需氧量是指在酸性條件下，用強(qiáng)氧化劑將有機(jī)物氧化為CO2、H2O所消耗的氧量。氧化劑一般采用重鉻酸鉀。由于重鉻酸鉀氧化作用很強(qiáng)，所以能夠較完全地氧化水中大部分有機(jī)物和無機(jī)性還原物質(zhì)(但不包括硝化所需的氧量)，此時(shí)化學(xué)

31、需氧量用CODCr或COD表示。</p><p>　　如果廢水中各種成分相對穩(wěn)定，那么COD與BOD之間應(yīng)有一定的比例關(guān)系。一放說來，CODCr＞BOD20＞BOD5＞C0DMn其中BOD5／COD比值可作為廢水是否適宜生化法處理的一個(gè)衡量指標(biāo)。比值越大，越容易被生化處理?！阏J(rèn)為BOD5／COD大于0.3的廢水才適宜采用生化處理。</p><p>　　c. 總需氧量(TOD)</p

32、><p>　　有機(jī)物主要元素是C、H、O、N、S等。在高溫下燃燒后，將分別產(chǎn)生CO2、H2O、NO2和SO2，所消耗的氧量稱為總需氧量TOD。TOD的值一般大于COD的值。</p><p>　　(3) 營養(yǎng)性污染物</p><p>　　廢水中所含的N和P是植物和微生物的主要營養(yǎng)物質(zhì)。當(dāng)廢水排入受納水體，使水產(chǎn)N和P的濃度分別超過0.2和0.02mg/L時(shí)，就會(huì)引起受納水

33、體的富營養(yǎng)化，促進(jìn)各種水生生物(主要是藻類)的活性，刺激它們的異常增殖，這樣會(huì)造成—系列的危害。N的主要來源是氮肥廠、洗毛廠、制革廠、造紙廠、印染廠、食品廠和飼養(yǎng)廠等。P的主要來源是磷肥廠和含磷洗滌劑等。生活污水經(jīng)普通生化法處理，也會(huì)轉(zhuǎn)化出無機(jī)的P和N等。此外BOD、溫度、維生素類物質(zhì)也能促進(jìn)和觸發(fā)營養(yǎng)性污染。</p><p><b>　　(4) 酸堿污染物</b></p>&

34、lt;p>　　酸堿污染物主要由工業(yè)廢水排放的酸堿以及酸雨帶來。水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中以pH值來反映其含量水平。酸堿污染物使水體的pH值發(fā)生變化，破壞自然緩沖作用，抑制微生物生長，妨礙水體自凈，使水質(zhì)惡化、土壤酸化或鹽堿化。各種生物都有自己的pH適應(yīng)范圍，超過該范圍，就會(huì)影響其生存。對漁業(yè)水體而言，pH值不得低于6或高于9.2，當(dāng)pH值為5.5時(shí)，一些魚類就不能生存或生殖率下降。農(nóng)業(yè)灌溉用水的pH值應(yīng)為6.5～8.5。此外酸性廢水也對金屬和混凝

35、土材料造成腐蝕。</p><p><b>　　(5) 油類污染物</b></p><p>　　油類污染物包括“石油類”和“動(dòng)植物油”兩項(xiàng)。油類污染物能在水面上形成油膜，隔絕大氣與水面，破壞水體的復(fù)氧條件。它還能附著于土壤顆粒表面和動(dòng)植物體表，影響?zhàn)B分的吸收和廢物的排出。當(dāng)水中含油0.01～0.1mg/L，對魚類和水生生物就會(huì)產(chǎn)生影響。當(dāng)水中含油0.3～0.5mg/L就

36、會(huì)產(chǎn)生石油氣味，不適合飲用。</p><p><b>　　(6) 生物污染物</b></p><p>　　生物污染物主要是指廢水中的致病性微生物，它包括致病細(xì)菌、病蟲卵和病毒。未污染的天然水中細(xì)菌含量很低，當(dāng)城市污水、醫(yī)院污水等排入后將帶入各種病原微生物。如生活污水中可能會(huì)有能引起肝炎、傷寒、霍亂、痢疾、腦炎的病毒和細(xì)菌以及蛔蟲卵和鉤蟲卵等。生物污染物污染的特點(diǎn)是數(shù)量

37、大，分布廣，存活時(shí)間長，繁殖速度快。必須予以高度重視。</p><p>　　(7) 感官性污染物</p><p>　　廢水中能引起異色、渾濁、泡沫、惡臭等現(xiàn)象的物質(zhì)，雖無嚴(yán)重危害，但能引起人們感官上的極度不快，被稱為感官性污染物。對于供游覽和文體活動(dòng)的水體而言，感官性污染物的危害則較大。異色、渾濁的廢水主要來源于印染廠、紡織廠、造紙廠、焦化廠、煤氣廠等。惡臭廢水來源于煉油廠、石化廠、橡膠廠

38、、制藥廠、屠宰廠、皮革廠等。當(dāng)廢水中含有表面活性物質(zhì)時(shí)，在流動(dòng)和曝氣過程中將產(chǎn)生泡沫，如造紙廢水、紡織廢水等。</p><p><b>　　1.2 水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)</b></p><p>　　水體是國家的寶貴資源，必須嚴(yán)格保護(hù)，免受污染。因此當(dāng)廢水需要排入水體時(shí)，應(yīng)處理到允許排入水體的程度，以降低或消除其對水體水質(zhì)的不利影響。我國有關(guān)部門為此制定了廢水的各種排放標(biāo)準(zhǔn)。<

39、;/p><p>　　下面重點(diǎn)介紹一下應(yīng)用最廣泛的《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978—88)》。該標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)廢水污染物危害程度把污染物分為兩類。第一類污染物能在環(huán)境或在動(dòng)植物體內(nèi)積蓄，對人類健康產(chǎn)生長遠(yuǎn)的影響，規(guī)定合此類污染物的污水必須在車間或車間處理設(shè)施排放口處取樣分析，同時(shí)其含量必須符規(guī)定。第二類污染物的長遠(yuǎn)影響小于第一類，規(guī)定的取樣地點(diǎn)為排污單位的排出口，其最高允許排放濃度要按地面水使用功能的要求和污水排放去向，分別

40、執(zhí)行表1-1中的一、二、三級標(biāo)難。</p><p>　　表1-1 第二類污染物最高允許排放濃度（mg/L）</p><p>　　現(xiàn)有火電廠和粘膠纖維工業(yè)：二級標(biāo)準(zhǔn)pH值放寬到9.5。</p><p>　　磷肥工業(yè)懸浮物放寬300mg/L。</p><p>　　對排入帶有二級污水處理廠的城鎮(zhèn)下水道的造紙、皮革、食品．洗毛、發(fā)酵、生物制藥、肉類加

41、工、纖維扳等工業(yè)，BOD5可放寬至600mg/L；CODCr可放寬至1000mg/L。具體限度還可與市政部門協(xié)商。</p><p><b>　　1.3屠宰廢水</b></p><p>　　1.3.1屠宰廢水的特點(diǎn)</p><p>　　屠宰加工為政府定點(diǎn)許可管理。在中小縣鎮(zhèn)集中定點(diǎn)屠宰廠只有一二個(gè)單位，為讓當(dāng)?shù)厝罕姵匀迈r放心肉，一般屠宰時(shí)間都集

42、中在凌晨或早上進(jìn)行，廢水也基本集中在這個(gè)時(shí)間排放，廢水量在一天內(nèi)變化幅度很大。屠宰廢水主要來自畜(禽)屠宰車間、分割肉加工車間、肉制品加工車間和圈舍等。廢水中主要含有血污、油脂、碎肉、內(nèi)臟雜物、畜（禽）毛、未消化的食物及糞便等，懸浮物濃度很高，廢水呈褐紅色，具有較強(qiáng)的腥臭味，屬于易生化中低濃度有機(jī)廢水。對肉類加工廢水的處理主要是去除水中的懸浮物和各種形態(tài)的有機(jī)污染物，因此，易于采用以生物處理為主體的隔油沉淀-預(yù)曝調(diào)節(jié)-接觸氧化-氣浮處理

43、工藝技術(shù)。經(jīng)過在多家屠宰加工廠廢水處理廠的應(yīng)用證明，該工藝具有流程簡單，操作管理容易，運(yùn)行費(fèi)用低，處理效率高等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)該工藝適應(yīng)沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，無剩余污泥產(chǎn)生。出水穩(wěn)定達(dá)到相應(yīng)國家工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)要求。</p><p>　　屠宰業(yè)是我國出口創(chuàng)匯和保障供給的支柱產(chǎn)業(yè)之一,屠宰廢水來自牧畜、禽類、魚類宰殺加工,是我國最大的有機(jī)污染源之一。據(jù)調(diào)查,屠宰廢水的排放量約占全國工業(yè)廢水排放量的6% ,其污染還有不斷加劇

44、的趨勢。</p><p>　　屠宰廢水主要來自生豬的屠宰加工環(huán)節(jié)，水量大、顏色深、有機(jī)質(zhì)濃度高。廢水中含有大的血液、油脂、碎肉、糞便和豬毛，并帶有難聞的臭味。CODCr、BOD5、氨氮SS等指標(biāo)均較高,如CODCr 600 ～6000mg/ L、BOD5 300～3000 mg/ L、SS 400～2700mg/ L。BOD5 /COD≥0. 5，可生化性優(yōu)良，無毒性。因含有高濃度的有機(jī)質(zhì)不易降解，處理難度較大，

45、造成嚴(yán)重的污染。</p><p>　　屠宰廢水受其生產(chǎn)過程的影響明顯，其水質(zhì)水量波動(dòng)范圍較大。我國從50年代開始考慮屠宰廢水的處理，到70年代仍以一級處理為主， 80年代以后，新的處理技術(shù)逐漸被開發(fā)應(yīng)用，處理程度不斷提高。早在上世紀(jì)60年代初期，研究人員就對肉類加工廢水的處理進(jìn)行了一些研究，其中有生物氧化塘、生物轉(zhuǎn)盤、厭氧濾池及化學(xué)絮凝，處理效果均不理想，工藝一直沒有推廣。目前，屠宰廢水處理方法可分為三類：厭氧好

46、氧處理工藝；混凝-SBR處理工藝；兩段SBR處理工藝。上述三種處理工藝，正常運(yùn)行均可達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，但均存在占地面積大，停留時(shí)間長，基建投資高等問題。</p><p><b>　　表1-2 廢水水質(zhì)</b></p><p>　　生豬屠宰、肉食雞屠宰加工生產(chǎn)廢水的水質(zhì)水量見表1-2。</p><p>　?、佟ⅱ跒椴煌i屠宰廠。.</p&

47、gt;<p>　　1.3.2 屠宰廢水的主要處理方法</p><p>　　處理屠宰廢水的方法有很多目前世界各國流行采用的方法大體有以下幾種：</p><p><b>　　（1） 化學(xué)法</b></p><p>　　化學(xué)法是利用化學(xué)作用來處理廢水中的溶解物質(zhì)或膠體物質(zhì)，用于除去廢水中的金屬離子、細(xì)小的膠體有機(jī)物、無機(jī)物、植物營養(yǎng)素

48、（氮、磷）、乳化油、色度、臭味、酸、堿等，對于廢水的深度處理有著重要作用。</p><p>　　1常用于處理屠宰廢水的化學(xué)法主要有水解、混凝沉淀等，此法一般作為廢水的預(yù)處理，也可作為廢水的最終處理。 1. 堿性水解和酶水解　　該法使用堿性物質(zhì)或酶水解以減少廢水中的脂肪顆粒，常作為屠宰廢水的預(yù)處理。通常采用石灰、NaOH、脂脂肪酶、細(xì)菌酶等，其中石灰經(jīng)濟(jì)實(shí)用但是會(huì)產(chǎn)生大量的廢渣；用NaOH進(jìn)行預(yù)處理時(shí)

49、，控制NaOH的質(zhì)量濃度在150-300mg／L范圍內(nèi)，可使平均脂肪顆粒降到處理前脂肪顆粒(Din)的73％±7％；用胰脂肪酶進(jìn)行預(yù)處理效果最佳，胰脂肪酶PL-250可使脂肪顆粒粒徑最大降到處理前廢水中脂肪顆粒的60％±3％，而且胰脂肪酶更適用于水解牛剛S肪；用細(xì)菌酶處理，細(xì)菌酶的使用量較多時(shí)才能達(dá)到明顯的水解效果。但是用堿性水解處理屠宰廢水會(huì)導(dǎo)致廢水的pH值出現(xiàn)波動(dòng)，難以控制，使后續(xù)生物氧化法等工藝不易正常運(yùn)行。

50、 2. 混凝處理　　常用的混凝劑有鋁鹽、鐵鹽等，其中聚合硫酸鐵混凝處理屠宰廢水效果較好，為減少鋁鹽的使用量，也可用聚合氯化鋁(PAC)和聚乙烯銨混合作為混凝劑。在聚合硫酸鐵的合成中，馬桶維修加入任意比例的鋁鹽和一定比例的硅酸鹽，以及少量的聚丙烯酰胺生成一種新混凝劑C</p><p><b>　　（2）物理法</b></p><p>　　與其它方法相比，物理法具有設(shè)

51、備簡單、成本低、管理方便、效果穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。它主要用于去除廢水中的漂浮物、懸浮固體、砂和油等物質(zhì)。物理法一般被用做其他處理方法的預(yù)處理或深度處理。物理方法主要包括過濾、重力分離、離心分離等。</p><p><b>　　① 篩濾法</b></p><p>　　廢水中含有的微粒物質(zhì)和膠狀物質(zhì)，可以采用機(jī)械過濾的方法加以去除。有時(shí)過濾方法作為廢水處理的預(yù)處理方法，用以防止

52、水中的微粒物質(zhì)及膠狀物質(zhì)破壞水泵，堵塞管道及閥門等。過濾的方法種類繁多，其中主要采用的是格柵過濾。格柵一般斜置在進(jìn)水泵站集水井的進(jìn)口處。它本身的水流阻力并不大，只有幾厘米，阻力主要產(chǎn)生于篩除的污物堵塞柵條。一般當(dāng)格柵的水頭損失達(dá)到10～15cm時(shí)就應(yīng)該清洗。格柵除污設(shè)備形式多種多樣，格柵按形狀可分為平面格柵和曲面格柵兩種。按格柵柵條的間隙，可分為粗格柵（50～100mm）、中格柵（10～40mm）、細(xì)格柵（3～10mm）三種；按結(jié)構(gòu)形式

53、及除渣方式可分為人工格柵和機(jī)械格柵兩大類。</p><p><b>　?、?重力法</b></p><p>　　廢水中含有的較多無機(jī)砂?；蚬腆w顆粒，必須采用沉淀法除掉，以防止水泵或其他機(jī)械設(shè)備、管道受到磨損，并防止淤塞。沉淀池中沉降下來的固體，可用機(jī)械進(jìn)行清除。主要設(shè)備包括沉砂池、沉淀池和隔油池。（1）沉砂池 用以分離廢水中相對密度較大的無機(jī)懸浮物，使這些懸浮物在池

54、內(nèi)沉降，以免進(jìn)入后面的沉淀池污泥中而給排除及處理污泥帶來困難。沉砂池有平流式及豎流式兩種。國內(nèi)廣泛應(yīng)用的是曝氣沉砂池；（2）沉淀池 此法是利用固體與水兩者相對密度差異的原理，使固體和液體分離。這是對廢水預(yù)先進(jìn)行凈化處理的方法之一，被廣泛采用做廢水的預(yù)處理方法。沉淀法有自然沉淀和混凝沉淀兩種。影響沉淀的因素有：廢水的流速，懸浮顆粒的沉降速度，沉淀池的尺寸。根據(jù)池內(nèi)水流的方向不同，可分為平流式沉淀池、豎流式沉淀池、輻流式沉淀池、斜管式沉淀池

55、和斜板式沉淀池；（3）隔油池 對于懸浮狀態(tài)的油類，一般用隔油池分離。常見的隔油池有平流式、 豎流式及斜板式。國內(nèi)多采用平流式隔油池。</p><p><b>　?、?離心法</b></p><p>　　含懸浮物的廢水在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于懸浮顆粒和廢水的質(zhì)量不同，所受到的離心力大小不同，質(zhì)量大的被甩到外圈，質(zhì)量小的則留在內(nèi)圈，通過不同的出口將他們分別引導(dǎo)出來，利用此原

56、理就可分離廢水中懸浮顆粒，使廢水得以凈化。離心力表示如下</p><p>　　式中 ——顆粒受到的離心力, N;</p><p>　　——顆粒質(zhì)量, kg;</p><p>　　——離心加速度，m/s2;</p><p><b>　　——旋轉(zhuǎn)半徑，m;</b></p><p>　　——旋轉(zhuǎn)角速

57、度，s-1;</p><p>　　——顆粒的圓周切線速度，m/s。</p><p>　　離心分離設(shè)備按離心力產(chǎn)生的方式不同可分為水力旋流器和高速離心機(jī)兩種類型。水力旋流器有壓力式和重力式兩種，其設(shè)備固定，液體靠水泵壓力或重力由切線方向進(jìn)入設(shè)備，造成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生離心力。高速離心機(jī)依靠轉(zhuǎn)鼓高速旋轉(zhuǎn)，使液體產(chǎn)生離心力。</p><p>　?。?） 生物處理方法</

58、p><p>　　生物處理技術(shù)是以污水中含有的污染物作為營養(yǎng)源，利用微生物的代謝作用使污染物降解。城市污水處理技術(shù)是城市污水的主要處理手段是水資源可持續(xù)發(fā)展的重要保證。用生化法促使污染物的轉(zhuǎn)化過程與一般化學(xué)法相比優(yōu)越很多，其處理廢水的費(fèi)用低廉，運(yùn)行管理較為方便。據(jù)屠宰廢水水質(zhì)特點(diǎn)知其具有較好的可生化性，且在有機(jī)物含量、有機(jī)元素種類和pH值等方面都較適合于采用生物法進(jìn)行處理。因此目前在屠宰廢水處理技術(shù)的選擇上．生物法是經(jīng)

59、濟(jì)有效的處理方法。</p><p>　　根據(jù)參與廢水處理中微生物代謝的類型，廢水的生物處理技術(shù)可分為好氧生物處理和厭氧生物處理兩大類。其中，在好氧生物處理工藝中，需要提供足夠的空氣以滿足微生物對有機(jī)物降解過程中對氧的需求，而厭氧生物處理工程中，因參與有機(jī)物降解的微生物進(jìn)行無氧呼吸而應(yīng)嚴(yán)格控制廢水中氧的含量：</p><p>　　1.4 廢水的好氧生物處理技術(shù)</p><

60、p>　　廢水的好氧生物處理，根據(jù)微生物在廢水中所處的狀態(tài)或存在的形式，又可分為懸浮生長法和附著生長法兩大類。幾種典型處理方法如下：</p><p>　?。?） 序批式活性污泥法（SBR）</p><p>　　傳統(tǒng)的活性污泥法CODcr去除率一般為80%左右，BOD5為90％，處理后的廢水一般難以達(dá)到廢水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)，而采用序批間歇活性污泥法(簡稱SBR法)可大大突破這一界限。SBR法

61、用于宰雞廠廢水處理，CODcr去除率可達(dá)到95%以上。屠宰廠的廢水經(jīng)預(yù)沉池、厭氧、SBR反應(yīng)等工藝處理后，出水水質(zhì)可優(yōu)于（GB8978-1996)一級排放標(biāo)準(zhǔn)。在SBR法的基礎(chǔ)進(jìn)行改造后出現(xiàn)了二段SBR法，其特點(diǎn)是系統(tǒng)設(shè)兩段SBR池串聯(lián)，分別培養(yǎng)出適宜于不同有機(jī)物的專性菌，從而使不同種類的有機(jī)物在不同的生化條件下都得到充分降解。該法對水質(zhì)水量的變化適應(yīng)能力強(qiáng)，運(yùn)行靈活，抗沖擊能力強(qiáng)，出水的水質(zhì)穩(wěn)定，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制?！　BR法處理屠

62、宰廢水是一種較為經(jīng)濟(jì)有效的方法，但由于屠宰廢水含有大量的油脂、血水，碳氮比和碳磷比大，氮、磷相對不足，此時(shí)易產(chǎn)生油性泡沫而使污泥松散和指數(shù)增高，易出現(xiàn)高粘性膨脹而導(dǎo)致污泥流失問題；為獲得較高的脫氮效果，SBR工藝必須設(shè)有攪拌裝置，且不可避免存在污泥上浮現(xiàn)象；另外該方法對油、SS、色度的去除效果并不理想，必須輔以一定的前、后處理工序，因此氣浮除油脂北京疏通馬桶成為SBR法處理屠宰廢</p><p><b>

63、;　?。?） AB法</b></p><p>　　AB法污水處理工藝是吸附-生物降解工藝的簡稱。該法主要通過兩個(gè)階段處理，在第一階段（A段），也稱絮凝吸附階段，廢水主要通過活性污泥的吸附作用而得到凈化。第二階段（B段），也稱氧化階段，主要是繼續(xù)分解、氧化前段被吸附和吸收的有機(jī)物、再生性污泥。</p><p>　　AB法工藝?yán)昧讼到y(tǒng)工程的基本理論，省去了傳統(tǒng)污水生物處理工藝中的

64、初沉池，采用合理的兩段處理工藝流程，具有許多優(yōu)良的性能特點(diǎn)：（1）去除污染物效果好 一般情況下，BOD5的去除率可以達(dá)到90%～95%，COD的去除率可以達(dá)到80%～90%；（2）運(yùn)行穩(wěn)定性好 AB法處理工藝出水水質(zhì)波動(dòng)小，具有很強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷能力；（3）良好的脫氮除磷效果 該工藝脫氮效果約為30%～40%，除磷效果可達(dá)50%～70%；（4）優(yōu)越的經(jīng)濟(jì)性 AB法處理工藝由于節(jié)省了二次沉淀池，比傳統(tǒng)一段法工藝減少15%～25%的基建投資

65、。另外，由于A段通過絮凝和吸附作用在短時(shí)間內(nèi)可以達(dá)到40%～70%的BOD5去除率，節(jié)省了耗電量。</p><p>　?。?） 其它好氧處理法</p><p>　　采用好氧生物處理有機(jī)廢水，需要足夠的供氧量，但是傳統(tǒng)的供氧方式難以滿足較高濃度的有機(jī)廢水對氧的需求。20世紀(jì)80年代國外學(xué)者在總結(jié)深井曝氣和生物接觸氧化法各自的憂缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，開發(fā)了壓力生物接觸氧化法。此法通過提高反應(yīng)器(壓力

66、生物器，配有空壓機(jī)等壓力裝置)內(nèi)的壓力，加快了氧的轉(zhuǎn)移速率，適合處理中濃度有機(jī)廢水。此法具有反應(yīng)速度快，占地面積小，基建費(fèi)用低，運(yùn)行管理方便及出水水質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。　　 采用規(guī)模為25L的深井曝氣設(shè)備對屠宰廢水進(jìn)行處理，結(jié)果表明在最佳操作條件下曝氣8h，CODcr,BOD5,,懸浮物，動(dòng)植物油平均去除率分別可達(dá)82％-83％，81.09％，85.2％，94.54％。處理費(fèi)用估算僅0.15元/m3，能耗較普通活性污泥法節(jié)約40％

67、—50％，占地節(jié)省50％，處理費(fèi)用節(jié)省50％以上，是一種高效低能耗處理屠宰廢水的較佳方法。在廢水水溫較高，氣候溫和的環(huán)境下，采用喜溫好氧處理屠宰廢水效果較好．運(yùn)行溫度維持在52℃時(shí)，CODcr去除率達(dá)93％以上。</p><p>　?。?） 生物流化床</p><p>　　生物流化床是采用比重大于1的細(xì)小惰性顆粒，例如砂、焦炭、陶粒、活性炭等為載體，使微生物生長于載體表面形成生物膜，污水

68、在流化床內(nèi)自下而上流動(dòng)，載體處于流化狀態(tài)。由于流化床內(nèi)生物固體濃度很高，氧和有機(jī)物的傳質(zhì)效率也高，因此，生物流化床是一種高效的生物處理構(gòu)筑物。該法具有如下特點(diǎn) ：帶出體系的微生物較少；基質(zhì)負(fù)荷較高時(shí)，污泥循環(huán)再生的生物量最小，不會(huì)因?yàn)樯锪康睦鄯e而引起體系阻塞；生物量的濃度較高并可以調(diào)節(jié)；液- 固接觸面積較大；BOD容積負(fù)荷高;占地面積小。用于處理廢水的生物流化床，按其生物膜特性等因素可分為好氧生物流化床和厭氧生物流化床兩大類，隨著對流

69、化床的不斷研究與開發(fā)，當(dāng)前已出現(xiàn)了許多新類型的流化床。</p><p>　　生物流化床廢水處理技術(shù)是生物膜法的一種工藝，在原理上，它是通過附載在流化床內(nèi)多孔載體粒子上的微生物膜發(fā)生一系列復(fù)雜的生物氧化反應(yīng)，最終使廢水中的有機(jī)質(zhì)得以降解。與同屬于生物膜法的生物轉(zhuǎn)盤、生物濾池和接觸氧化法相比，生物流化床反應(yīng)器中生物顆粒在體系中呈懸浮狀態(tài)，在反應(yīng)器運(yùn)行過程中因載體粒子之間的摩擦和氣液之間的剪切力作用而使得體系中存在部分

70、游離的生物膜和菌膠團(tuán)。因此，從本質(zhì)上講，生物流化床既具附著生長法特征又具懸浮生長法的特征，是一個(gè)典型的復(fù)合體系。生物流化床的這一特性使得它在微生物濃度、傳質(zhì)條件、生化反應(yīng)速率等方面具有以下一些獨(dú)特的性質(zhì)：</p><p>　?。?）生物流化床中小粒徑的載體提供了微生物附棲生長的較大的比表面積，使反應(yīng)器內(nèi)能維持較活性污泥法系統(tǒng)高得多的微生物濃度(可達(dá)到40 -50 g/L)，從而使反應(yīng)器的容積負(fù)荷提高到10-15

71、kg/ (m3·d)。</p><p>　　(2)生物流化床的流態(tài)化操作方式創(chuàng)造了反應(yīng)器內(nèi)良好的傳質(zhì)條件，無論是氧還是基質(zhì)的傳遞速率均較固定床和活性污泥系統(tǒng)有明顯的提高。在高濃度難降解有機(jī)廢水的處理方面尤能體現(xiàn)其獨(dú)特的優(yōu)勢。</p><p>　?。?）反應(yīng)器體系中維持高于普通生物處理工藝的5-10倍的生物量，加之良好的傳質(zhì)條件使得生物流化床在維持與常規(guī)生物處理工藝相同效果的同時(shí)反

72、應(yīng)器的體積大大減小，從而減小了占地面積，節(jié)省水處理設(shè)施的固定資產(chǎn)投資。</p><p>　　(4)與活性污泥法工藝相比，生物流化床工藝具有較強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷的能力，而且不存在污泥膨脹的問題。</p><p>　　(5)由于生物流化床反應(yīng)器獨(dú)特的三相分離區(qū)設(shè)計(jì)，使得生物量在反應(yīng)器中的停留時(shí)間得以延長，提高了反應(yīng)器的硝化效果。同時(shí)工藝流程中可以省去二沉池。</p><p>

73、;　　(6)反應(yīng)器運(yùn)行過程中帶出體系的微生物較少，反應(yīng)器內(nèi)不會(huì)因?yàn)樯锪康睦鄯e而引起體系的阻塞:當(dāng)基質(zhì)負(fù)荷較高時(shí)，與其它生物處理工藝相比，生物流化床污泥的再循環(huán)量和再生的生物量最小。</p><p>　　在生物膜法處理廢水的工藝中,生物流化床技術(shù)是近年來研究的熱點(diǎn)。生物流化床處理廢水技術(shù)是繼流化床技術(shù)在化工領(lǐng)域廣泛應(yīng)用之后發(fā)展起來的,它將傳統(tǒng)活性污泥法與生物膜法有機(jī)結(jié)合并引入化工流態(tài)化技術(shù)。生物流化床技術(shù)以砂、活

74、性炭、焦炭、有機(jī)高分子顆粒等一類較小的顆粒為載體充填在床內(nèi),載體表面附有生物膜,其在流化床內(nèi)呈流化狀態(tài),接觸均勻,有巨大的比表面積,可以使床內(nèi)保持高濃度的生物量,傳質(zhì)效率極高。該工藝具有：（1）高處理設(shè)備單位體積內(nèi)的生物量; (2) 強(qiáng)化傳質(zhì)作用,加速有機(jī)底物從污水中向微生物細(xì)胞的傳遞,其運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷能比一般活性污泥法高10～20 倍,這兩個(gè)可很大程度提高有機(jī)物處理效率的特點(diǎn)，所以生物流化床處理廢水工藝受到污水處理領(lǐng)域研究者的重視,被認(rèn)為是

75、未來最具有發(fā)展前途的一種生物處理工藝。</p><p>　　好氧生物處理法主要有活性污泥法和生物膜法兩大類。活性污泥法重要依靠在曝氣池內(nèi)呈懸浮、流動(dòng)狀態(tài)的微生物群體的凝聚、吸附、氧化分解作用來去除污水中的有機(jī)物，使水體自凈的人工強(qiáng)化方法；生物膜法則是土壤凈化的人工強(qiáng)化，是使微生物群體附著于某些載體的表面上呈膜狀，通過與污水的接觸，生物膜的微生物攝取水中的有機(jī)物作為營養(yǎng)并加以代謝，從而使污水得到凈化的方法。表1-3

76、是近幾年研究開發(fā)出的廢水好氧處理工藝及其優(yōu)缺點(diǎn)。</p><p>　　表1-3 廢水好氧處理工藝及其優(yōu)缺點(diǎn)</p><p>　　從表中可以看出，現(xiàn)有的廢水好氧處理法在不同程度上都有其致命弱點(diǎn)，相比較而言，從中脫穎而出的是生物流化床工藝。表1-4與表1-5分別給出了幾種生物膜法的比表面積及生物處理負(fù)荷的比較。可見生物流化床具有高比表面積和高負(fù)荷的雙重優(yōu)點(diǎn)，與常規(guī)生物處理技術(shù)相比?？色@得高得多

77、的生物量，達(dá)到8g/L～40g/L。同時(shí)，廢水基質(zhì)的降解速度快，停留時(shí)間短，運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷比一般活性污泥法高10～20倍。</p><p>　　表1-4 幾種生物膜法的比表面積</p><p>　　表1-5 幾種生物膜法的負(fù)荷</p><p>　　1.4.1 厭氧生物處理</p><p>　　厭氧生物處理法主要用于處理高濃度有機(jī)廢水。在屠宰廢水的

78、處理中使用很多種改進(jìn)了的厭氧法，針對屠宰廢水的各種處理工藝的特點(diǎn)、處理對象特點(diǎn)，各種厭氧法的處理效果和優(yōu)缺點(diǎn)如下表1-6。</p><p>　　表1-6　 各種厭氧生物處理的比較</p><p>　　與好氧法相比，厭氧法在獲得同樣高的BOD5去除率條件下具有成本低，產(chǎn)生的淤泥少、穩(wěn)定、易脫水，占地面積小，操作方便，且產(chǎn)生的甲烷可作為燃料再利用的優(yōu)點(diǎn)。但常用的UASB，AF，ASB

79、R等高效厭氧反應(yīng)器受廢水中懸浮固體及其油脂、脂肪濃度的影響較大。如果廢水中含有的氨氮濃度較高，或者厭氧分解有機(jī)物過程產(chǎn)生的氨氮較多，使得水質(zhì)達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，就必須采用組合工藝。但常用的UASB，AF，ASBR等高效厭氧反應(yīng)器受廢水中懸浮固體及其油脂、脂肪濃度的影響較大。如果廢水中含有的氨氮濃度較高，或者厭氧分解有機(jī)物過程產(chǎn)生的氨氮較多，使得水質(zhì)達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，就必須采用組合工藝。 </p><p>　　表1-7

80、 各廢水處理方案對比</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用三相流化床。因?yàn)槿嗔骰灿幸韵绿攸c(diǎn)：</p><p>　　三相循環(huán)流化床的優(yōu)點(diǎn)與兩相生物流化床相比三相循環(huán)流化床具有的優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　　(1) 可以控制生物膜厚度。在載體流化提升過程中，由于三相流紊動(dòng)劇烈，載體間產(chǎn)生較強(qiáng)烈的碰撞、摩擦，同時(shí)由于三相流中氣、液、固的不同步特性，空氣和液體對載體表面產(chǎn)生較強(qiáng)

81、的剪切作用，使載體表面過厚的生物膜脫落。因此，可以通過改變氣速，有效控制生物膜的過度增殖，使其保持適宜的厚度。</p><p>　　(2) 載體流化性能好。在三相內(nèi)循壞生物流化床中，氣體全部進(jìn)入內(nèi)筒，在相同氣體流量下，內(nèi)筒中氣速較高，從而相對降低了臨界流化速度，使床層更易處于流態(tài)化。</p><p>　　(3) 氧的傳質(zhì)率高。氧氣是一種難溶氣體，它在由氣相向液相傳輸?shù)倪^程中，傳質(zhì)阻力主要來

82、自液膜，因而液膜厚度是氧氣在水相中溶解能力的主要制約因素，三相內(nèi)循環(huán)生物流化床在運(yùn)行過程中可明顯地壓縮氣膜和液膜的厚度，增大接觸比表面積，從而大大提高了氧的傳質(zhì)速度。另外，由于三相內(nèi)循環(huán)生物流化床中的流體在循環(huán)流動(dòng)的過程中，夾帶了部分小氣泡參與循環(huán)，而不像傳統(tǒng)生物流化床那樣氣體在頂部完全逸出，所以前者的氣相含率要大于后者。而隨著氣相含率的增大，氧傳質(zhì)系數(shù)也增大，故更有利于氧的轉(zhuǎn)移。</p><p>　　(4) 具

83、有較強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力。在三相內(nèi)循環(huán)流化床中，升流區(qū)氣、液、固混合十分劇烈，大量的液體在升流區(qū)和降流區(qū)之間不斷的循環(huán)流動(dòng)，使其具有極大的稀釋擴(kuò)散能力，從而具有很強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力。</p><p>　　1.4.2 生物流化床的分類</p><p>　　在氣-液-固三相床中，根據(jù)固體顆粒的流動(dòng)狀態(tài)可將三相床分為三個(gè)基本的操作區(qū)域：固定床、膨脹床(即流化床)和輸送床。而在氣液固并流上行的膨脹床

84、中根據(jù)氣泡的流動(dòng)狀態(tài)可將流化未分為氣泡分散區(qū)、氣泡合并區(qū)和節(jié)涌區(qū)。在氣液固并流上行的輸送床中，類似于氣液兩相系統(tǒng)，可分為鼓泡式、鼓泡一氣栓式、氣栓(栓塞)式、波動(dòng)式、環(huán)流式和分散式。氣泡的形成或破碎對流型的轉(zhuǎn)變是很重要的，另外表觀氣速、表觀液速及相含率也是影響流型的重要因素。在低液速、高氣速條件下，氣泡聚并后在近床中心處勻速上升;在高液速、低氣速條件下，氣泡小而均勻，且聚并的頻率很低。在小直徑流化床（如D<15cm）中，高氣速條件

85、下氣泡易于長大到接近床徑的尺寸，形成栓塞狀氣泡(節(jié)涌)，占據(jù)整個(gè)床截面。在大直徑床內(nèi)不會(huì)發(fā)生節(jié)涌現(xiàn)象.在高氣速下，液固混合物發(fā)生聚集現(xiàn)象，氣體變成連續(xù)相，液體以液膜或液滴形式形成分散相。緊隨在氣泡后面并同氣泡一起上升的流場稱為氣泡尾渦，尾渦中攜帶著液體和固體顆粒。小氣泡的尾渦小而規(guī)則，甚至可以忽略，大氣泡則伴隨著較大的尾渦，在上升過程中不斷的形成和剝離，劇烈攪動(dòng)液體造成液相在軸向和徑向的混合，也導(dǎo)致固體顆粒的劇烈混合。</p>

86、;<p>　　按照生物流化床的流化方式,流化床可以分成三類:液流動(dòng)力流化床(二相流化床)，氣流動(dòng)力流化床(三相流化床)和機(jī)械攪動(dòng)流化床。</p><p>　　從床型結(jié)構(gòu)來看,目前的三相生物流化床大體上可分為:外循環(huán)流三相生物流化床(Outside- Circulation Three- Fluidized Bed，簡稱OTFB)和氣升式內(nèi)循環(huán)三相流化床（Internal-Circulation Th

87、ree -Phase Bio - Fluidized Bed , 簡稱ITFB）化床兩類。</p><p>　　三相循環(huán)流化床按器結(jié)構(gòu)不同可分為外循環(huán)三相流化床與內(nèi)循環(huán)三相流化床。流化床內(nèi)設(shè)有升流區(qū)與降流區(qū)，在升流區(qū)內(nèi)進(jìn)行喂氣充氧，水、氣、載體在升流區(qū)與降流區(qū)之間產(chǎn)生密度差，乃進(jìn)行循環(huán)流動(dòng)。載體顆粒之間相互碰撞、摩擦，并受水流剪切力等的作用，各向基本貯較均勻一致，載體上的膜厚均勻一致，載體也無分層現(xiàn)象，并使載體上

88、生物膜的形成與脫落狀況獲得改善。此即外循環(huán)式三相生物流化床所顯示的某些特征。但是，由于其高徑比(H/D)往往較小，因此不易形成穩(wěn)態(tài)的流態(tài)化。因此，經(jīng)過改良完善與實(shí)驗(yàn)，發(fā)展出了一種構(gòu)造新穎的內(nèi)循環(huán)三相好氧生物流化床。這種內(nèi)循環(huán)三相好氧生物流化床不僅具有外循環(huán)生物流化床的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)能夠保證形成穩(wěn)態(tài)的流態(tài)化，所以，在本次設(shè)計(jì)中考慮選用內(nèi)循環(huán)三相好氧生物流化床作為屠宰廢水設(shè)計(jì)的主要設(shè)備。</p><p>　　第2章 生物

89、處理法與生物流化床</p><p><b>　　2.1 生物處理法</b></p><p>　　按照污水處理生物反應(yīng)器中微生物的生長狀態(tài)，污水生物處理還可劃分為懸浮生長工藝和附著生長工藝(固定膜)。前者以活性污泥法為代表，微生物在曝氣池內(nèi)以活性污泥的形式呈懸浮狀態(tài)；而后者則以生物膜法為代表，微生物以膜狀團(tuán)著在某種載體的表面向上。活性污泥法是當(dāng)今世界范圍內(nèi)應(yīng)用最為廣泛的

90、一種生物處理工藝，具有處理能力高、出水水質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)。但傳統(tǒng)活性污泥法的基建與運(yùn)行費(fèi)用較高、能耗較大、管理也較復(fù)雜、易出現(xiàn)污泥膨脹和污泥上浮等問題，對N、P等營養(yǎng)物質(zhì)去除效果有限，因而近20多年來研究者們在對活性污泥法本身改進(jìn)的同時(shí)，又致力于尋找活性污泥法的替代工藝或革新與代用處理技術(shù)。生物膜法作為與活性污泥法平行發(fā)展起來的一種污水處理工藝，在許多情況下不僅能代替活性污泥法用于城市污水的二級生物處理，而且還具有一些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，如運(yùn)行穩(wěn)定、

91、抗沖擊負(fù)荷、更為經(jīng)濟(jì)節(jié)能、無污泥膨脹問題、具有一定的硝化與反硝化功能、可實(shí)現(xiàn)封閉運(yùn)轉(zhuǎn)防止臭味等。正因?yàn)槿绱?，?0年代以來，生物膜工藝又引起廣大研究者和工程師們的極大興趣。</p><p>　　最初的污水處理采用的是極其簡單的物理、化學(xué)處理設(shè)施，水中的雜物經(jīng)過格柵等構(gòu)筑物被截流，再經(jīng)絮凝沉淀等工藝，污水得到初步處理，但水中有機(jī)物等得不到有效處理，處理效果極差。特別是隨著工業(yè)發(fā)展，生活污水中污染物的成分日漸復(fù)雜，這

92、些污染物排入地面水系后造成河流黑臭。同時(shí)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，也使污水處理技術(shù)不斷進(jìn)步，現(xiàn)在生化處理由于其良好的處理效果和較強(qiáng)的實(shí)用性被普遍應(yīng)用于廢水處理。</p><p>　　由于微生物具有來源廣、易培養(yǎng)、繁殖快、對環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、易變異等特征，在生產(chǎn)上較容易地采集菌種進(jìn)行培養(yǎng)繁殖，并在特定條件下進(jìn)行馴化，使之適應(yīng)各種不同水質(zhì)條件，從而通過微生物的新陳代謝使有機(jī)物無機(jī)化。加之微生物的生存條件溫和，新陳代謝過程中不需要高

93、溫高壓，它是不需投加催化劑和催化反應(yīng)，用生化法促使污染物的轉(zhuǎn)化工程與一般化學(xué)法相比優(yōu)越得多，其處理廢水的費(fèi)用低廉，運(yùn)行管理較為方便，所以生化處理是廢水處理系統(tǒng)中最重要的過程之一，目前，這種方法已廣泛用于生活污水及工業(yè)有機(jī)廢水的二級處理。</p><p>　　根據(jù)作用原理不同，生物處理大至分為如下幾類。</p><p>　　2.1.1 活性污泥法</p><p>　　

94、活性污泥法是利用懸浮培養(yǎng)來處理廢水的一種生物化學(xué)工程方法，用于去除廢水中溶解的以及膠體的有機(jī)物質(zhì)?；钚晕勰喾ㄊ且环N通常所稱的二級處理方法，它接納從前一級處理工藝的來水進(jìn)行需氧生物氧化處理。完整的活性污泥廠一般包括了初次沉淀池以及除砂等初次處理設(shè)備。但是，根據(jù)廢水的特性，初次沉淀池有時(shí)可以省略。基本的活性污泥法具有六個(gè)部分：</p><p>　?、侔l(fā)生需氧生物氧化過程的反應(yīng)器。這是活性污泥法核心部分，這個(gè)反應(yīng)器也就

95、是一般所稱的曝氣池。</p><p>　?、谙蚍磻?yīng)器混合液中分散空氣或純氧的氧源。空氣或氧氣以壓力態(tài)或大氣常壓態(tài)進(jìn)入混合液中。</p><p>　?、蹖Ψ磻?yīng)器中液體進(jìn)行混合的設(shè)備或手段。</p><p>　?、軐旌弦哼M(jìn)行固液分離的沉淀池。把混合液分成沉淀的生物固體與經(jīng)處理后的廢水兩部分。這一沉淀池稱為二次沉淀池或二沉池。</p><p>　

96、?、菔占纬恋沓氐某恋砉腆w并回流到反應(yīng)器的設(shè)備。</p><p>　?、迯南到y(tǒng)中廢棄一部分生物固體的手段。</p><p>　　(1) 普通活性污泥法</p><p>　　活性污泥法于1914年由英國人Ardernh和Locbett實(shí)驗(yàn)成功。在中低濃度有機(jī)廢水處理中，活性污泥法是使用最多、運(yùn)行最可靠的一種方法。在國內(nèi)，由于技術(shù)成熟，技術(shù)分支較為廣泛，且投資省、易啟

97、動(dòng)、處理效果好等優(yōu)點(diǎn)。但傳統(tǒng)活性污泥法由于曝氣動(dòng)力消耗大，每噸廢水處理費(fèi)用居高不下，同時(shí)在用空氣曝氣時(shí)容易產(chǎn)生泡沫，造成難以充氧，管理不好則易產(chǎn)生污泥膨脹，產(chǎn)生大量的污泥，使其在應(yīng)用上受到了限制。參與活性污泥處理的微生物，在其生命活動(dòng)過程中，與要不斷吸取其所必需的C、N、P等等多種營養(yǎng)物質(zhì)。</p><p>　　活性污泥法是最常見的污水生物處理方法，污水在經(jīng)過初步沉淀去除各種大塊顆粒之后送到好氧反應(yīng)池，在池中通過

98、曝氣或攪拌供給氧氣。在活性污泥法中，經(jīng)處理后排出的水中的大部分活性污泥被沉淀下來返回反應(yīng)池。這樣可以維持很高的微生物密度和活性。當(dāng)污水停留在好氧反應(yīng)池期間，一部分有機(jī)物被處理成無機(jī)物，即礦化；另一部分轉(zhuǎn)化為微生物細(xì)胞物質(zhì)。在活性污泥法中，嚴(yán)重影響處理效果的是污泥的沉降性能。如果活性污泥沉降性能差，由于絲狀細(xì)菌和真菌的過分繁殖將導(dǎo)致活性污泥膨脹。雖然活性污泥的膨脹機(jī)理尚不完全清楚，但通常在碳氮比（C：N）和碳磷比（C：P）的比值較高，水中

99、溶解的氧氣濃度較低的條件下容易產(chǎn)生。為維持良好的處理效果，應(yīng)當(dāng)避免發(fā)生污泥膨脹，因此在活性污泥法中要嚴(yán)格控制進(jìn)入系統(tǒng)廢水的C：N、C：P的比值，并維持較高的溶解氧水平，這樣才能維持良好運(yùn)行狀態(tài)。產(chǎn)生的活性污泥除一部分回流利用外，其他多余的則需要另外處理。處理的方法是厭氧消化和填埋或干燥。干燥后的處理物可以用作農(nóng)業(yè)肥料。</p><p><b>　　(2) SBR法</b></p>

100、<p>　　SBR法（序列間歇式活性污泥法）是一種改進(jìn)的活性污泥法，它是由原始的間歇式污泥法發(fā)展而來，與其他活性污泥法相比，SBR法沒有設(shè)置二沉池和污泥回流設(shè)備，布置更為緊湊，占地面積少，基建及運(yùn)行費(fèi)用較低，不易產(chǎn)生污泥膨脹問題，耐沖擊負(fù)荷，處理效果穩(wěn)定。有資料顯示，SBR法的主要構(gòu)筑物的容積為常規(guī)活性污泥法的50%~60%，運(yùn)行費(fèi)用及占地面積均可減少20%左右。SBR法典型的操作工序?yàn)椋哼M(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水、閑置等五個(gè)

101、工序。整個(gè)工藝經(jīng)厭氧、好氧缺氧三個(gè)階段。根據(jù)出水情況可隨時(shí)調(diào)整各工序的時(shí)間以達(dá)到最佳出水效果。SBR法工藝是極具發(fā)展?jié)摿Φ囊环N處理工藝，但也存在著曝氣裝置易堵塞，自動(dòng)控制技術(shù)及連續(xù)在線分析儀表要求高等缺點(diǎn)。</p><p>　　研究表明，SBR與常規(guī)活性污泥工藝相比具有許多優(yōu)點(diǎn)，其優(yōu)點(diǎn)如下：</p><p>　?、龠\(yùn)行操作、管理控制及處理單元結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)備維護(hù)方便。</p>

102、<p>　?、诳墒∪ザ脸?、污泥回流泵和復(fù)雜管道的建造，造價(jià)低、氧利用率高、節(jié)約能耗、占地面積小。</p><p>　　③耐沖擊負(fù)荷高，能適應(yīng)較大幅度廢水濃度變化，運(yùn)行穩(wěn)定。</p><p>　　④SBR中的固液分離處于完全靜止?fàn)顟B(tài)下的理想沉淀。污泥沉淀性能好，沉淀效果高，剩余污泥排放量少。</p><p>　?、軸BR兼有厭氧、兼氧、好氧并存的功能，能抑

103、制污泥的膨脹，同時(shí)具有高效除磷脫氮的效果。</p><p>　?、轘BR活性污泥其微生物的核糖核酸比一般活性污泥大3~4倍，處理效率高，停留時(shí)間短，出水水質(zhì)好。</p><p>　?、哂鲂菁偃?、生產(chǎn)設(shè)備維修不排放廢水時(shí)，可采取饑餓曝氣、厭氧靜止、投加載體等措施，保存活性污泥的活性，最多可達(dá)3個(gè)月，運(yùn)行時(shí)能迅速恢復(fù)，這是其它生化處理工藝無法解決的。</p><p>　

104、　(3) 活性污泥新工藝</p><p>　　在SBR工藝的基礎(chǔ)上加以優(yōu)化變形，便發(fā)展形成了CASS（周期循環(huán)活性污泥工藝）、CAST（循環(huán)活性污泥工藝）、ICEAS（間歇式循環(huán)延時(shí)曝氣活性污泥法）等形式的活性污泥新工藝。另外，AB法污水處理工藝（吸附-生物降解工藝）是將活性污泥系統(tǒng)分為兩個(gè)階段，即A段和B段，充分利用微生物種群的特性，分別為其創(chuàng)造適宜的實(shí)質(zhì)環(huán)境而分為兩段，使不同的生物群得到更好的增殖，從而更好地

105、處理污水。這些新工藝由于形式上的不同，具有了建設(shè)費(fèi)用低、工藝流程短、占地面積少、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用省、有機(jī)物去除率高、出水水質(zhì)好、管理簡單，運(yùn)行可靠、污泥產(chǎn)量低，污泥性質(zhì)穩(wěn)定、具有脫氮除磷功能、無異味等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　(4) 膜-生物反應(yīng)器</p><p>　　膜-生物反應(yīng)器（MBR）是90年代興起的一種廢水生化處理的新技術(shù)，它是用膜組件替代傳統(tǒng)的二沉池進(jìn)行固液分離的一種新型高效廢水處理

106、技術(shù)4，與傳統(tǒng)的活性污泥法相比，膜-生物反應(yīng)器具有污染物去除率高、出水水質(zhì)穩(wěn)定、裝置容積負(fù)荷大、設(shè)備占地面積小、傳氧率高、污泥產(chǎn)量低、操作運(yùn)行簡便等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　2.1.2．生物膜法</p><p>　　任何一個(gè)地區(qū)或環(huán)境，只要有人類的日常生活和生產(chǎn)活動(dòng)存在，就必然會(huì)產(chǎn)生污水，而這些污水如果未經(jīng)任何處理就排放到水環(huán)境中，就不可避免地造成水環(huán)境的污染，危害人民身心健康，危害工農(nóng)