SBR工藝處理養(yǎng)豬廢水的工藝研究

徐燁

摘 要：針對當(dāng)前我國規(guī)?；B(yǎng)殖場排放污染物的特點(diǎn)，采用SBR直接處理厭氧工藝ABR消化液，COD去除率為30%～60%，NH3—N的去除效果優(yōu)于COD，去除率基本在70%以上，最高可達(dá)95%，但是均無法達(dá)標(biāo)排放。采用pH調(diào)節(jié)—曝氣吹脫—沉淀—SBR處理ABR出水，出水的COD可以在400mg/l以下，NH3—N可以在80mg/l以下，可達(dá)標(biāo)排放。

關(guān)鍵詞：豬場廢水 好氧處理 SBR

中圖分類號：X713 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（a）-0098-02

畜禽養(yǎng)殖場廢棄物，特別是規(guī)?；i場糞污已是我國許多地區(qū)的主要污染來源。盡管豬場廢水可以還田利用或者采用自然處理系統(tǒng)進(jìn)行處理，在工業(yè)化處理模式中，好氧工藝直接處理豬場廢水，投資及運(yùn)行費(fèi)用均很高；而采用厭氧一好氧進(jìn)行處理，厭氧消化液好氧后處理是一大難題。本文提出運(yùn)用pH調(diào)節(jié)（混凝）—曝氣吹脫（脫氨）—沉淀—SBR（sequencing batch reactor）工藝處理養(yǎng)豬廢水ABR出水，使得出水CODCr和NH3-N均能達(dá)標(biāo)，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 廢水水質(zhì)

試驗(yàn)所用廢水取自福建省福州市福清豐澤養(yǎng)豬場，試驗(yàn)的廢水取自沉淀調(diào)節(jié)池出水，然后經(jīng)過前端ABR厭氧處理出水，其水質(zhì)參數(shù)見表1所示。

1.2 廢水水質(zhì)分析方法

pH采用玻璃電極法測定，而CODcr采用重鉻酸鉀法測定，NH3-N采用納氏試劑光度法，NO-2—N采用N一（1-萘基）-乙二胺光度法；NO-3—N采用酚二磺酸光度法；DO采用膜電極法；SS采用重量法。以上分析方法均參考《水和廢水監(jiān)測分析方法》。

1.3 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)包括：（1）原水箱（存儲(chǔ)豬場ABR出水）（2）混凝pH調(diào)節(jié)池，（3）曝氣吹脫池，（4）沉淀池，（5）SBR反應(yīng)器。污水依次經(jīng)過上述設(shè)備進(jìn)行處理。

2 ABR出水直接SBR處理結(jié)果與分析

2.1 SBR對ABR厭氧消化液COD去除效果

圖1對豬場廢水ABR厭氧消化液的COD去除情況在采用SBR工藝直接處理厭氧消化液的過程中，從外觀看，曝氣階段泡沫很多，沉淀后，反應(yīng)器內(nèi)上清液渾濁、呈黃色。從圖1可知，在試驗(yàn)的前15 d，COD去除效果尚可，去除率為30%～60%，出水COD濃度在400～600 mg/L之間。隨著試驗(yàn)的進(jìn)行，出水COD濃度逐漸增加至1000 mg/L以上，并有繼續(xù)增加的趨勢。至試驗(yàn)后期，COD去除率降至10%左右。當(dāng)進(jìn)水COD濃度較低時(shí)，COD去除率甚至為負(fù)數(shù)，因?yàn)檫@時(shí)積累在反應(yīng)器中的COD濃度比進(jìn)水高。

2.2 SBR對ABR厭氧消化液NH3—N的去除效果

從圖2可知，當(dāng)SBR直接處理豬場廢水厭氧消化液時(shí)，NH3—N的去除效果優(yōu)于COD，去除率基本上在70%以上，最高可達(dá)95%。但NH3—N去除率也呈下降趨勢，盡管進(jìn)水NH3—N相對比較穩(wěn)定，出水NH3—N則持續(xù)上升。到試驗(yàn)后期，NH3—N去除率降至70%左右，出水NH3—N達(dá)到200 mg/L以上。

2.3 pH的變化處理效果的影響

針對SBR處理豬場廢水厭氧消化液效果差的問題，跟蹤監(jiān)測了一個(gè)運(yùn)行周期NH3-N、NO2-N、NO3-N、pH變化情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在曝氣結(jié)束后，其pH降至5.5以下。NH3-N去除效果差的主要原因是硝化過程導(dǎo)致pH降至6.0以下，影響了微生物生長代謝以及基質(zhì)有效性。另外，pH值對降解有機(jī)物的異養(yǎng)細(xì)菌也產(chǎn)生比較嚴(yán)重的抑制。因此，在SBR處理豬場廢水厭氧消化液的過程中，曝氣階段的低pH（6.0左右）顯然是COD去除效率不高的主要原因；另硝化細(xì)菌絮凝性較差，很難沉淀，則是導(dǎo)致出水COD高的另一個(gè)原因。

3 pH調(diào)節(jié)—曝氣吹脫—沉淀—SBR處理結(jié)果與分析

3.1 加藥曝氣沉淀處理結(jié)果與分析

混凝沉淀過程中，上清液CODCr的去除率與Ca（OH）2的投加量成正相關(guān)，即增加Ca（OH）2的投加量可明顯提高CODCr的去除率。在水溫20 ℃的條件下，氨的脫除與水樣pH值呈正相關(guān)，而水樣的pH由Ca（OH）2投加量決定，當(dāng)Ca（OH）2的投加量從500 mg/L增加至5500 mg/L時(shí)，水樣的pH 值由8.15增加至10.15。經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)，確定Ca（OH）2的投加量在3000～6000 mg/L之間，可保證pH在9.5以上。曝氣吹脫池的曝氣強(qiáng)度為氣水比一般為1000∶1，曝氣時(shí)間為0.5 h。

經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行，在水質(zhì)穩(wěn)定后進(jìn)行監(jiān)測，其數(shù)據(jù)如表2所示。從表2中可以看出，COD的去除率基本控制在15%～35%之間，波動(dòng)比較大，但是出水COD值比較穩(wěn)定，基本在1500～1800 mg/l之間。氨氮的去除率比較穩(wěn)定，在60%左右，出水的氨氮可以降到150～200 mg/l之間。后面的營養(yǎng)比基本可以使好氧微生物生長，因此后面好氧處理提供了必要的條件。

3.2 SBR處理工藝的結(jié)果與分析

活性污泥濃度4500～5500 mg/L，進(jìn)水NH4+—N濃度在250 mg/L以下，容積負(fù)荷1-2kgCODCr/（m3·d），污泥負(fù)荷在0.15～0.17 kgCODCr/（kgMLSS·d）。整個(gè)SBR曝氣池水力停留時(shí)間為32 h。通過連續(xù)運(yùn)行分析，SBR曝氣池水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果見表3。

從表3可以看出CODcr的去除率一般在70～80%之間，得到的出水濃度在400～mg/l左右，達(dá)到了《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的排放標(biāo)準(zhǔn)，處理效果良好。氨氮的去除率在65～75%之間，出水的氨氮在50～60 mg/l之間，去除率高，達(dá)到了《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的排放標(biāo)準(zhǔn)。如果后面進(jìn)一步進(jìn)行氧化塘等生物處理，水質(zhì)可以進(jìn)一步提高。endprint

4 結(jié)語

（1）SBR直接處理ABR出水，COD去除效果尚可，去除率為30%～60%，NH3—N的去除效果優(yōu)于COD，去除率基本上在70%以上，最高可達(dá)95%，但是均無法達(dá)標(biāo)排放。

（2）pH調(diào)節(jié)—曝氣吹脫—沉淀—SBR處理ABR出水，出水的COD可以在400 mg/l以下，NH4+—N可以在80 mg/l以下，可達(dá)標(biāo)排放，但是石灰用量較大。

參考文獻(xiàn)

[1] Ju-Sheng Huang，Chun-Sheng Wu.Eff ect of addition of rhodobacter sp.To activated-sludge reactors treating piggery wastewater[J].Water Research，2001，135（16）：3867-3875.

[2] Bernet N.，Akunna JC.，Delgenes JP. Combined anaerobic-aerobic SBR for the treatment of piggery wastewater[J].Water Research，2000，l.34（2）：611-619.

[3] 李長生，董紅敏，黃宏坤.集約化豬場糞污處理工藝的研究[C]//.21世紀(jì)養(yǎng)豬業(yè)與人類健2001年全國養(yǎng)豬大會(huì)論文集.

[4] Kee K C et al.A wastewater treatment System for an industrialized Pig farm[J].Water Science and Technology.1993，28（7）：217-222.

[5] Metcalf and Eddy，INC. Wastewater Engineering Treatment Disposal Reuse.Second Edition.Mc Graw-Hill Book Company，1979.

[6] Ng.Wun-Jern.Sequencing Batch Reactor（SBR）Treatment of Wastewater.Environmental Sanitation Information Center.Bangkok.1989：1-5.

[7] 鄧良偉，鄭平，李淑蘭，等.添加原水改善SBR工藝處理豬場廢水厭氧消化液性能[J].環(huán)境科學(xué)，2005，26（6）：107-111.

[8] 水和廢水監(jiān)測分析方法編委會(huì).水和廢水監(jiān)測分析方法[M].3版.北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，1989：29-366.endprint

4 結(jié)語

（1）SBR直接處理ABR出水，COD去除效果尚可，去除率為30%～60%，NH3—N的去除效果優(yōu)于COD，去除率基本上在70%以上，最高可達(dá)95%，但是均無法達(dá)標(biāo)排放。

（2）pH調(diào)節(jié)—曝氣吹脫—沉淀—SBR處理ABR出水，出水的COD可以在400 mg/l以下，NH4+—N可以在80 mg/l以下，可達(dá)標(biāo)排放，但是石灰用量較大。

參考文獻(xiàn)

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4 結(jié)語

（1）SBR直接處理ABR出水，COD去除效果尚可，去除率為30%～60%，NH3—N的去除效果優(yōu)于COD，去除率基本上在70%以上，最高可達(dá)95%，但是均無法達(dá)標(biāo)排放。

（2）pH調(diào)節(jié)—曝氣吹脫—沉淀—SBR處理ABR出水，出水的COD可以在400 mg/l以下，NH4+—N可以在80 mg/l以下，可達(dá)標(biāo)排放，但是石灰用量較大。

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[8] 水和廢水監(jiān)測分析方法編委會(huì).水和廢水監(jiān)測分析方法[M].3版.北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，1989：29-366.endprint