某養(yǎng)豬場廢水處理生化處理系統(tǒng)工程設計

陳思遠

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

關鍵詞：生化處理系統(tǒng)；排放標準；畜禽養(yǎng)殖業(yè)；氨氮

中圖分類號：X703 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.03.111

豬養(yǎng)殖場廢水屬于高濃度的有機廢水，具有有機污染負荷及氨氮濃度高、懸浮物多等特點，其直接排放將對周邊環(huán)境造成影響。本文根據(jù)養(yǎng)豬場排放廢水的水質(zhì)、水量及所需達到的處理要求，對其廢水處理方案進行了分析設計，得出了該工藝具有處理效果好、運行穩(wěn)定、抗沖擊負荷能力強等特點。

1 項目概況

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

2 工藝選擇及工藝流程

從上述設計進水水質(zhì)可以看出，養(yǎng)豬廢水中主要污染物為有機物和氨氮，針對此類污染物分別展開了敘述。

2.1 有機物的去除

對于廢水中有機污染物的去除，好氧生物處理常用于較低濃度的有機污染物廢水處理，處理工藝比較成熟，常見的技術的有活性污泥法和生物膜法，常見處理技術有SBR系列、氧化溝、生物接觸氧化法、A2/O、MBR（生膜物反應器）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脫氮和生物脫氮。物理化學脫氮常見的處理技術的有吹脫法、化學沉淀法、折點加氯法，生物脫氮常見的有A/O系列、SBR系列、氧化溝系列等。

由于本項目主要控制的污染因子為有機污染物和氨氮，而有機物指標對于B/C比大于0.5的污水而言，更易達標排放。采用傳統(tǒng)活性污泥法的有機物去除率可超過90%，因此，本設計以去除氨氮為主控因素。

3 主要處理構筑物設計

3.1 缺氧系統(tǒng)

缺氧系統(tǒng)的主要作用是通過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氣。在反硝化過程中，溶解氧的質(zhì)量濃度易控制在0.5 mg/L以下。本項目設計采用前置缺氧系統(tǒng)，將經(jīng)過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，降低后續(xù)處理系統(tǒng)的有機負荷，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：①一段缺氧池攪拌泵。Q=20 m3/h，H=7 m，N=0.75 kW，數(shù)量3臺，2用1干備；組合填料為Φ150，L=3 m，數(shù)量為54 m3。②二段缺氧池攪拌泵。Q=20 m3，H=7 m，N=0.75 kW，數(shù)量1臺，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。

設計參數(shù)反硝化容積負荷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，通過鼓風曝氣，將污水中的有機物及氨氮氧化成無機物及硝酸鹽。在此過程中，由于異養(yǎng)類的碳化菌的增長速率大于自養(yǎng)類的硝化菌的增長速率，同時，進水CODcr也較高，易使硝化菌受到抑制，難以形成優(yōu)勢菌種。因此，本設計采用兩段好氧，以形成兩種獨立的生態(tài)環(huán)境，結(jié)合兩段缺氧，對有機物及氨氮進行去除。

通過實際工程經(jīng)驗，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，實際運行中需要通過加堿對堿度進行補充。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，2用1干備。④鼓風機。Q=4.45 m3/min，ΔP=5 m，N=7.5 kW，數(shù)量3臺，2用1備。

碳化容積負荷NV=0.8 kg/m3·d，硝化容積負荷NV=0.18 kg/m3·d。

3.3 沉淀系統(tǒng)

對好氧池的混合液進行泥水分離，確保上清液中SS的濃度在一個可控的范圍內(nèi)，通過對沉淀后的污泥進行回流，補充系統(tǒng)中的污泥量，保持一定的污泥濃度，保證處理效果；同時，將剩余污泥排至沼氣系統(tǒng)進行污泥消化。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，2用1干備。②導流筒。Φ200，數(shù)量2套。

沉淀池1表面負荷q=0.44 m3/m2·h，沉淀池2表面負荷q=0.53 m3/m2·h。

4 運行效果

本工程主體于2014-04完成調(diào)試并投入試運行后，出水水質(zhì)穩(wěn)定。經(jīng)當?shù)丨h(huán)境監(jiān)測站對其標排口進行二次取樣檢測及通過第三方的檢測，檢測結(jié)果如表2所示。

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

5 系統(tǒng)特點

本項目設計采用的是兩級A/O處理工藝，該工藝針對養(yǎng)豬廢水中較高的氨氮濃度及有機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，又通過反硝化需要消耗有機物及產(chǎn)生堿度的機理，降低了后續(xù)處理中的需氧量，又補充了好氧硝化過程中的堿度，節(jié)省了能耗，降低了運行費用。在實際調(diào)試及運行過程中，實際進水量長期超

過設計負荷，但系統(tǒng)仍能正常運行，出水達標，且當系統(tǒng)處理最佳運行狀態(tài)時，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，抗沖擊負荷能力強的特點。

6 結(jié)束語

采用兩級A/O工藝，充分發(fā)揮了生化工藝的優(yōu)點，工藝運行穩(wěn)定、管理簡便、抗沖擊負荷能力強，出水水質(zhì)達到《浙江省畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》（DB 33/593—2005）的允許排放濃度的要求。此外，工程在實施過程中，處理系統(tǒng)結(jié)構緊湊、占地面積小、布局美觀，整體布置與場區(qū)環(huán)境相協(xié)調(diào)。

參考文獻

[1]李紹.兩級A/O工藝在高氨氮循環(huán)水中的優(yōu)化研究和及運用[J].山東化工，2016（45）.

[2]董俊良，李一兵，黨聰哲.低碳源污水處理中側(cè)流A/O工藝的脫氮除磷效果研究[J].煤化工，2006（09）.

〔編輯：張思楠〕