某養(yǎng)豬場(chǎng)廢水處理生化處理系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)

陳思遠(yuǎn)

摘 要：以某養(yǎng)豬場(chǎng)廢水處理生化處理系統(tǒng)工程為例，介紹了采用兩級(jí)A/O處理工藝在養(yǎng)豬廢水處理中的應(yīng)用。以生化系統(tǒng)為重點(diǎn)單元，介紹了處理廢水的設(shè)計(jì)參數(shù)，以期為養(yǎng)豬廢水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：生化處理系統(tǒng)；排放標(biāo)準(zhǔn)；畜禽養(yǎng)殖業(yè)；氨氮

中圖分類號(hào)：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.03.111

豬養(yǎng)殖場(chǎng)廢水屬于高濃度的有機(jī)廢水，具有有機(jī)污染負(fù)荷及氨氮濃度高、懸浮物多等特點(diǎn)，其直接排放將對(duì)周邊環(huán)境造成影響。本文根據(jù)養(yǎng)豬場(chǎng)排放廢水的水質(zhì)、水量及所需達(dá)到的處理要求，對(duì)其廢水處理方案進(jìn)行了分析設(shè)計(jì)，得出了該工藝具有處理效果好、運(yùn)行穩(wěn)定、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)等特點(diǎn)。

1 項(xiàng)目概況

本項(xiàng)目已有沼氣系統(tǒng)，該系統(tǒng)出水排至處理站內(nèi)已有集水池。本方案設(shè)計(jì)范圍為從該集水池出水起，設(shè)計(jì)出水量80 m3/d，處理出水執(zhí)行《浙江省畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB 33/593—2005），經(jīng)處理后的廢水進(jìn)入現(xiàn)有氧化塘及表流人工濕地進(jìn)行深度處理，最后達(dá)標(biāo)排放。處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

2 工藝選擇及工藝流程

從上述設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)可以看出，養(yǎng)豬廢水中主要污染物為有機(jī)物和氨氮，針對(duì)此類污染物分別展開了敘述。

2.1 有機(jī)物的去除

對(duì)于廢水中有機(jī)污染物的去除，好氧生物處理常用于較低濃度的有機(jī)污染物廢水處理，處理工藝比較成熟，常見的技術(shù)的有活性污泥法和生物膜法，常見處理技術(shù)有SBR系列、氧化溝、生物接觸氧化法、A2/O、MBR（生膜物反應(yīng)器）工藝等。

2.2 氨氮的去除

廢水中氨氮的去除可以分為物理化學(xué)脫氮和生物脫氮。物理化學(xué)脫氮常見的處理技術(shù)的有吹脫法、化學(xué)沉淀法、折點(diǎn)加氯法，生物脫氮常見的有A/O系列、SBR系列、氧化溝系列等。

由于本項(xiàng)目主要控制的污染因子為有機(jī)污染物和氨氮，而有機(jī)物指標(biāo)對(duì)于B/C比大于0.5的污水而言，更易達(dá)標(biāo)排放。采用傳統(tǒng)活性污泥法的有機(jī)物去除率可超過(guò)90%，因此，本設(shè)計(jì)以去除氨氮為主控因素。

3 主要處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)

3.1 缺氧系統(tǒng)

缺氧系統(tǒng)的主要作用是通過(guò)反硝化菌利用污水中的碳源，將污水中的亞硝酸鹽及硝酸鹽還原成氮?dú)狻Ｔ诜聪趸^(guò)程中，溶解氧的質(zhì)量濃度易控制在0.5 mg/L以下。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)采用前置缺氧系統(tǒng)，將經(jīng)過(guò)好氧硝化的混合液回流至缺氧系統(tǒng)，以此保證反硝化能有充足的碳源，同時(shí)，降低后續(xù)處理系統(tǒng)的有機(jī)負(fù)荷，保證碳化和硝化的平衡，利于2種污染物的去除。系統(tǒng)配置為：①一段缺氧池?cái)嚢璞谩=20 m3/h，H=7 m，N=0.75 kW，數(shù)量3臺(tái)，2用1干備；組合填料為Φ150，L=3 m，數(shù)量為54 m3。②二段缺氧池?cái)嚢璞谩=20 m3，H=7 m，N=0.75 kW，數(shù)量1臺(tái)，1用，備用泵與一段合用；組合填料為Φ150，L=3 m，數(shù)量為24 m3。

設(shè)計(jì)參數(shù)反硝化容積負(fù)荷NV=0.6 kg/m3·d。

3.2 好氧系統(tǒng)

好氧系統(tǒng)的主要作用是利用碳化菌及硝化菌，通過(guò)鼓風(fēng)曝氣，將污水中的有機(jī)物及氨氮氧化成無(wú)機(jī)物及硝酸鹽。在此過(guò)程中，由于異養(yǎng)類的碳化菌的增長(zhǎng)速率大于自養(yǎng)類的硝化菌的增長(zhǎng)速率，同時(shí)，進(jìn)水CODcr也較高，易使硝化菌受到抑制，難以形成優(yōu)勢(shì)菌種。因此，本設(shè)計(jì)采用兩段好氧，以形成兩種獨(dú)立的生態(tài)環(huán)境，結(jié)合兩段缺氧，對(duì)有機(jī)物及氨氮進(jìn)行去除。

通過(guò)實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，好氧池的溶解氧控制在2～3 mg/L，此外，由于硝化作用需要消耗大量的堿度，理論上消耗1 g氨氮需要7.14 g堿度，實(shí)際運(yùn)行中需要通過(guò)加堿對(duì)堿度進(jìn)行補(bǔ)充。系統(tǒng)配置為：①一段好氧池盤式曝氣器。Φ215，數(shù)量為180套；組合填料為：Φ150，L=3 m，數(shù)量為170 m3。②二段好氧池盤式曝氣器。Φ215，數(shù)量80套；組合填料為Φ150，L=3 m，數(shù)為90 m3。③混合液回流泵。Q=20 m3，H=7 m，N=0.75 kW，數(shù)量3臺(tái)，2用1干備。④鼓風(fēng)機(jī)。Q=4.45 m3/min，ΔP=5 m，N=7.5 kW，數(shù)量3臺(tái)，2用1備。

碳化容積負(fù)荷NV=0.8 kg/m3·d，硝化容積負(fù)荷NV=0.18 kg/m3·d。

3.3 沉淀系統(tǒng)

對(duì)好氧池的混合液進(jìn)行泥水分離，確保上清液中SS的濃度在一個(gè)可控的范圍內(nèi)，通過(guò)對(duì)沉淀后的污泥進(jìn)行回流，補(bǔ)充系統(tǒng)中的污泥量，保持一定的污泥濃度，保證處理效果；同時(shí)，將剩余污泥排至沼氣系統(tǒng)進(jìn)行污泥消化。系統(tǒng)配置為：①污泥回流泵。Q=10 m3，H=10 m，N=0.75 kW，數(shù)量3臺(tái)，2用1干備。②導(dǎo)流筒。Φ200，數(shù)量2套。

沉淀池1表面負(fù)荷q=0.44 m3/m2·h，沉淀池2表面負(fù)荷q=0.53 m3/m2·h。

4 運(yùn)行效果

本工程主體于2014-04完成調(diào)試并投入試運(yùn)行后，出水水質(zhì)穩(wěn)定。經(jīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境監(jiān)測(cè)站對(duì)其標(biāo)排口進(jìn)行二次取樣檢測(cè)及通過(guò)第三方的檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如表2所示。

檢測(cè)結(jié)果表明，采用兩級(jí)A/O處理工藝處理沼氣罐后的養(yǎng)豬廢水，出水水質(zhì)可達(dá)到《浙江省畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB 33/593—2005）的最高允許日均排放濃度，且水質(zhì)指標(biāo)均 大大優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)所要求的數(shù)值。

5 系統(tǒng)特點(diǎn)

本項(xiàng)目設(shè)計(jì)采用的是兩級(jí)A/O處理工藝，該工藝針對(duì)養(yǎng)豬廢水中較高的氨氮濃度及有機(jī)物濃度起到了較為理想的處理效果。此外，將A段至于O段之前既起到了脫氮的目的，又通過(guò)反硝化需要消耗有機(jī)物及產(chǎn)生堿度的機(jī)理，降低了后續(xù)處理中的需氧量，又補(bǔ)充了好氧硝化過(guò)程中的堿度，節(jié)省了能耗，降低了運(yùn)行費(fèi)用。在實(shí)際調(diào)試及運(yùn)行過(guò)程中，實(shí)際進(jìn)水量長(zhǎng)期超

過(guò)設(shè)計(jì)負(fù)荷，但系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行，出水達(dá)標(biāo)，且當(dāng)系統(tǒng)處理最佳運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，氨氮的出水質(zhì)量濃度可降到2 mg/L以內(nèi)，可見該工藝具有處理效果好，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)的特點(diǎn)。

6 結(jié)束語(yǔ)

采用兩級(jí)A/O工藝，充分發(fā)揮了生化工藝的優(yōu)點(diǎn)，工藝運(yùn)行穩(wěn)定、管理簡(jiǎn)便、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，出水水質(zhì)達(dá)到《浙江省畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB 33/593—2005）的允許排放濃度的要求。此外，工程在實(shí)施過(guò)程中，處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、布局美觀，整體布置與場(chǎng)區(qū)環(huán)境相協(xié)調(diào)。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：張思楠〕