“兩級(jí)AO+混凝沉淀”工藝在養(yǎng)豬廠沼液廢水中的工程應(yīng)用

王 磊

（廣州華浩能源環(huán)保集團(tuán)有限公司,廣州 510080）

1 前言

廣東溫氏集團(tuán)某養(yǎng)豬廠采用干清糞工藝，廢水進(jìn)行沼氣池厭氧發(fā)酵，沼氣池采用中溫發(fā)酵工藝，停留時(shí)間為24天。所產(chǎn)沼氣去發(fā)電機(jī)組進(jìn)行資源回收利用，廢熱供豬場(chǎng)洗浴熱水之用。為了提高沼氣產(chǎn)量，定期向沼氣池投加豬糞。

沼氣池出水和沼渣壓榨后出水（后面簡(jiǎn)稱“沼液廢水”）去廢水處理工程進(jìn)行處理，最大廢水量為460t/d。

目前養(yǎng)豬廠沼液廢水有COD高、氨氮高、TP高和SS高等特點(diǎn)[1]。常用的處理工藝有傳統(tǒng)活性污泥法、A/O工藝、AF+BAF、UASB、IC、SBR、氧化塘等工藝以及其組合工藝[2] [3] [4] [5] [6] [7] [8]。本工程結(jié)合溫氏集團(tuán)其他養(yǎng)豬場(chǎng)沼液廢水的廢水特點(diǎn)和出水要求，采用“兩級(jí)AO+混凝沉淀”工藝對(duì)本廢水進(jìn)行處理。

2 工程設(shè)計(jì)

2.1 處理規(guī)模 本工程設(shè)計(jì)處理規(guī)模為460m3/d。

2.2 進(jìn)、出水水質(zhì) 本項(xiàng)目以沼氣池的沼液廢水為工程進(jìn)水，進(jìn)水水質(zhì)見表1。

表1 進(jìn)水水質(zhì)情況單位：mg/L

根據(jù)環(huán)評(píng)要求，廢水處理站出水處理執(zhí)行廣東省珠三角《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB44/613—2009）排放標(biāo)準(zhǔn)，具體見表2.

表2 出水水質(zhì)要求單位：mg/L，pH除外

2.3 工藝流程 見圖1

沼液廢水進(jìn)入調(diào)節(jié)池，進(jìn)行水量調(diào)節(jié)和水質(zhì)均化。廢水經(jīng)由提升泵提升進(jìn)入二級(jí)A/O生化處理系統(tǒng)，在缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類的微生物菌群的有機(jī)配合，能同時(shí)具有良好的去除有機(jī)物、脫氮除磷功能。經(jīng)生化反應(yīng)池處理后的污水進(jìn)入沉淀池以實(shí)現(xiàn)固液分離。為了進(jìn)一步強(qiáng)化脫磷效果，特別是保證冬季水溫較低的廢水處理效果，在工藝最后環(huán)節(jié)設(shè)置了化學(xué)脫磷、混凝沉淀工藝作為深度處理手段，最終系統(tǒng)出水經(jīng)消毒后可達(dá)標(biāo)排放。

為了防止沼液廢水中堿度不足而影響硝化反應(yīng)的進(jìn)行，本工程特在一級(jí)好氧池和二級(jí)好氧池投加Na2CO3，補(bǔ)充堿度。同時(shí)由于豬場(chǎng)在生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)過程中，為了消毒加了大量的熟石灰，所以投加Na2CO3也有軟化水質(zhì)的作用，可防止其在管道和池體內(nèi)結(jié)垢。

2.4 工程設(shè)計(jì)

1）調(diào)節(jié)池規(guī)格：長(zhǎng)×寬×深m=11×10×3m，有效水深2.5m；

停留時(shí)間：14小時(shí)

預(yù)曝氣強(qiáng)度：2 m3/（m2·h）

2）一級(jí)缺氧池

規(guī)格：長(zhǎng)×寬×深=14.1×6.4×5m，有效水深4.7m；設(shè)計(jì)參數(shù)：污泥濃度3000mg/L，回流比200%，HRT=22.1h

圖1 工藝流程圖

3）一級(jí)好氧池

規(guī)格：長(zhǎng)×寬×深=10.5×9.4×5m，有效水深4.6m

設(shè)計(jì)參數(shù)：污泥濃度3000mg/L，HRT=23.7h

4）一級(jí)沉淀池

規(guī)格：長(zhǎng)×寬×深= 6.5×4.4×5m，有效水深4.5m

設(shè)計(jì)參數(shù)：平面負(fù)荷0.8 m3/（m2·h），污泥回流比50%

5）二級(jí)缺氧池

規(guī)格：長(zhǎng)×寬×深m=10.5×8.5×4.5m，有效水深4.3m

設(shè)計(jì)參數(shù)：污泥濃度取3000mg/L，HRT=20.0h

6）二級(jí)好氧池

規(guī)格：長(zhǎng)×寬×深=10.5×5.3×4.5m，有效水深4.2m

設(shè)計(jì)參數(shù)：污泥濃度3000m g/L，回流比200%，HRT=12.2h

7）混凝池

規(guī)格：長(zhǎng)×寬×深=4×1.5×4.5m，有效水深4.1m

設(shè)計(jì)參數(shù)：分兩段，前段混合段，后段絮凝段。總停留時(shí)間1.3小時(shí)

8）二級(jí)沉淀池

規(guī)格：長(zhǎng)×寬×深=8×4×4.5m，有效水深4.0m

設(shè)計(jì)參數(shù)：平面負(fù)荷0.6 m3/（m2·h），污泥回流比50%

9）接觸消毒池

規(guī)格：長(zhǎng)×寬×深=4×2.2×4.5m，有效水深3.8m

設(shè)計(jì)參數(shù)：停留時(shí)間1.7小時(shí)

10）污泥池

規(guī)格：長(zhǎng)×寬×深=4.4×3.7×5m，有效水深4.5m

3 工程調(diào)試及處理效果

3.1 調(diào)試

1）抽調(diào)河水將構(gòu)筑物充滿。

2）投加30t的市政污水處理廠的污泥（含水率80%左右）到生化系統(tǒng)接種，并進(jìn)行馴化。首先悶曝半天，然后逐步進(jìn)水進(jìn)行馴化；馴化時(shí)，由于廢水氨氮和鹽分高，系統(tǒng)廢水處理水量應(yīng)逐漸加大，同時(shí)廢水濃度逐漸提高，直到達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)要求，培菌計(jì)劃如下：

(1) 第一階段：控制進(jìn)生化池廢水量60m3/d，進(jìn)水時(shí)間為2天；進(jìn)水時(shí)，每天投加紅糖50kg；

(2) 第二階段：控制進(jìn)生化池廢水量150m3/d，進(jìn)水時(shí)間為3天；

(3) 第三階段：控制進(jìn)生化池廢水量250m3/d，進(jìn)水時(shí)間為5天；

(4) 第四階段：控制進(jìn)生化池廢水量350m3/d，進(jìn)水時(shí)間為7天；

(5) 第五階段：控制進(jìn)生化池廢水量460m3/d，進(jìn)水時(shí)間為7天；

3）調(diào)試期間，根據(jù)一級(jí)好氧池和二級(jí)好氧池的DO值控制曝氣量，風(fēng)機(jī)采用變頻控制，一級(jí)好氧池保持在3左右，二級(jí)好氧池保持在2左右，并防止過曝而導(dǎo)致生物自溶。

4）混合液內(nèi)回流在調(diào)試期間均保持在200%，污泥回流比保持在50%。

3.2 處理效果

經(jīng)過40多天的調(diào)試，系統(tǒng)運(yùn)行正常。限于豬場(chǎng)排水規(guī)模原因，每天處理水量約為380～420m3/d。生化系統(tǒng)MLSS達(dá)到3200m g/L左右，生化系統(tǒng)出現(xiàn)大量鐘蟲、累枝蟲及聚縮蟲等多種后生動(dòng)物，出水效果穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

1）對(duì)COD的去除效果

由圖2可以看出，系統(tǒng)對(duì)COD的處理效果明顯，進(jìn)水值為810～987m g/L（平均值897m g/L），略低于1200m g/L的設(shè)計(jì)值。一級(jí)沉淀池出水COD為268～428m g/L（平均值為362m g/L），出水池的COD為43～75m g/L（平均值為58m g/L），遠(yuǎn)優(yōu)于380m g/L的設(shè)計(jì)出水標(biāo)準(zhǔn)。

2）對(duì)氨氮的處理效果

由圖3可以看出，系統(tǒng)對(duì)氨氮的處理效果明顯，進(jìn)水值為324～630m g/L（平均值504m g/L），與500m g/L的設(shè)計(jì)值基本持平。一級(jí)沉淀池出水氨氮為95～232m g/L（平均值為148m g/L），出水池的氨氮為4.9～40m g/L（平均值為58m g/L），遠(yuǎn)優(yōu)于70m g/L的設(shè)計(jì)出水標(biāo)準(zhǔn)。

3）對(duì)TP的去除效果

本項(xiàng)目在混凝池投加PAC來增強(qiáng)對(duì)TP的去除效果，投加量為30～50m g/L。由圖4可以看出，系統(tǒng)對(duì)TP的處理效果明顯，進(jìn)水值為68～92m g/L（平均值83m g/L），高于60m g/L的設(shè)計(jì)值。一級(jí)沉淀池出水TP為28～50m g/L（平均值為38m g/L），出水池的氨氮為0.7～4.5m g/L（平均值為2.4m g/L），遠(yuǎn)優(yōu)于7m g/L的設(shè)計(jì)出水標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié)論

1）養(yǎng)豬廠沼液廢水具有COD高、氨氮高、TP高的特點(diǎn)。

2）采用“兩級(jí)AO+混凝沉淀”工藝對(duì)養(yǎng)豬場(chǎng)的沼液廢水進(jìn)行處理，出水可穩(wěn)定達(dá)到廣東省珠三角《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB44/613—2009）排放標(biāo)準(zhǔn)。

3）“兩級(jí)AO+混凝沉淀”工藝對(duì)COD的去除率可達(dá)92%以上，對(duì)氨氮去除率可達(dá)89%以上，對(duì)TP的去除率可達(dá)94%以上。

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