“兩級AO+混凝沉淀”工藝在養豬廠沼液廢水中的工程應用

王 磊

（廣州華浩能源環保集團有限公司,廣州 510080）

1 前言

廣東溫氏集團某養豬廠采用干清糞工藝，廢水進行沼氣池厭氧發酵，沼氣池采用中溫發酵工藝，停留時間為24天。所產沼氣去發電機組進行資源回收利用，廢熱供豬場洗浴熱水之用。為了提高沼氣產量，定期向沼氣池投加豬糞。

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

目前養豬廠沼液廢水有COD高、氨氮高、TP高和SS高等特點[1]。常用的處理工藝有傳統活性污泥法、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]。本工程結合溫氏集團其他養豬場沼液廢水的廢水特點和出水要求，采用“兩級AO+混凝沉淀”工藝對本廢水進行處理。

2 工程設計

2.1 處理規模 本工程設計處理規模為460m3/d。

2.2 進、出水水質 本項目以沼氣池的沼液廢水為工程進水，進水水質見表1。

表1 進水水質情況單位：mg/L

根據環評要求，廢水處理站出水處理執行廣東省珠三角《畜禽養殖業污染物排放標準》（DB44/613—2009）排放標準，具體見表2.

表2 出水水質要求單位：mg/L，pH除外

2.3 工藝流程 見圖1

沼液廢水進入調節池，進行水量調節和水質均化。廢水經由提升泵提升進入二級A/O生化處理系統，在缺氧、好氧三種不同的環境條件和不同種類的微生物菌群的有機配合，能同時具有良好的去除有機物、脫氮除磷功能。經生化反應池處理后的污水進入沉淀池以實現固液分離。為了進一步強化脫磷效果，特別是保證冬季水溫較低的廢水處理效果，在工藝最后環節設置了化學脫磷、混凝沉淀工藝作為深度處理手段，最終系統出水經消毒后可達標排放。

為了防止沼液廢水中堿度不足而影響硝化反應的進行，本工程特在一級好氧池和二級好氧池投加Na2CO3，補充堿度。同時由于豬場在生產運營過程中，為了消毒加了大量的熟石灰，所以投加Na2CO3也有軟化水質的作用，可防止其在管道和池體內結垢。

2.4 工程設計

1）調節池規格：長×寬×深m=11×10×3m，有效水深2.5m；

停留時間：14小時

預曝氣強度：2 m3/（m2·h）

2）一級缺氧池

規格：長×寬×深=14.1×6.4×5m，有效水深4.7m；設計參數：污泥濃度3000mg/L，回流比200%，HRT=22.1h

圖1 工藝流程圖

3）一級好氧池

規格：長×寬×深=10.5×9.4×5m，有效水深4.6m

設計參數：污泥濃度3000mg/L，HRT=23.7h

4）一級沉淀池

規格：長×寬×深= 6.5×4.4×5m，有效水深4.5m

設計參數：平面負荷0.8 m3/（m2·h），污泥回流比50%

5）二級缺氧池

規格：長×寬×深m=10.5×8.5×4.5m，有效水深4.3m

設計參數：污泥濃度取3000mg/L，HRT=20.0h

6）二級好氧池

規格：長×寬×深=10.5×5.3×4.5m，有效水深4.2m

設計參數：污泥濃度3000m g/L，回流比200%，HRT=12.2h

7）混凝池

規格：長×寬×深=4×1.5×4.5m，有效水深4.1m

設計參數：分兩段，前段混合段，后段絮凝段。總停留時間1.3小時

8）二級沉淀池

規格：長×寬×深=8×4×4.5m，有效水深4.0m

設計參數：平面負荷0.6 m3/（m2·h），污泥回流比50%

9）接觸消毒池

規格：長×寬×深=4×2.2×4.5m，有效水深3.8m

設計參數：停留時間1.7小時

10）污泥池

規格：長×寬×深=4.4×3.7×5m，有效水深4.5m

3 工程調試及處理效果

3.1 調試

1）抽調河水將構筑物充滿。

2）投加30t的市政污水處理廠的污泥（含水率80%左右）到生化系統接種，并進行馴化。首先悶曝半天，然后逐步進水進行馴化；馴化時，由于廢水氨氮和鹽分高，系統廢水處理水量應逐漸加大，同時廢水濃度逐漸提高，直到達到排放標準要求，培菌計劃如下：

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

(2) 第二階段：控制進生化池廢水量150m3/d，進水時間為3天；

(3) 第三階段：控制進生化池廢水量250m3/d，進水時間為5天；

(4) 第四階段：控制進生化池廢水量350m3/d，進水時間為7天；

(5) 第五階段：控制進生化池廢水量460m3/d，進水時間為7天；

3）調試期間，根據一級好氧池和二級好氧池的DO值控制曝氣量，風機采用變頻控制，一級好氧池保持在3左右，二級好氧池保持在2左右，并防止過曝而導致生物自溶。

4）混合液內回流在調試期間均保持在200%，污泥回流比保持在50%。

3.2 處理效果

經過40多天的調試，系統運行正常。限于豬場排水規模原因，每天處理水量約為380～420m3/d。生化系統MLSS達到3200m g/L左右，生化系統出現大量鐘蟲、累枝蟲及聚縮蟲等多種后生動物，出水效果穩定達標。

1）對COD的去除效果

由圖2可以看出，系統對COD的處理效果明顯，進水值為810～987m g/L（平均值897m g/L），略低于1200m g/L的設計值。一級沉淀池出水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），遠優于380m g/L的設計出水標準。

2）對氨氮的處理效果

由圖3可以看出，系統對氨氮的處理效果明顯，進水值為324～630m g/L（平均值504m g/L），與500m g/L的設計值基本持平。一級沉淀池出水氨氮為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），遠優于70m g/L的設計出水標準。

3）對TP的去除效果

本項目在混凝池投加PAC來增強對TP的去除效果，投加量為30～50m g/L。由圖4可以看出，系統對TP的處理效果明顯，進水值為68～92m g/L（平均值83m g/L），高于60m g/L的設計值。一級沉淀池出水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），遠優于7m g/L的設計出水標準。

4 結論

1）養豬廠沼液廢水具有COD高、氨氮高、TP高的特點。

2）采用“兩級AO+混凝沉淀”工藝對養豬場的沼液廢水進行處理，出水可穩定達到廣東省珠三角《畜禽養殖業污染物排放標準》（DB44/613—2009）排放標準。

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

[1] 成文，盧平等.養豬場廢水處理工藝研究[J] .環境污染與防治，2000，22(1)：24-27.

[2] 周祖華，畜禽養殖污染現狀及防治措施[J] .動物科學與動物醫學,2005（9）：58-59

[3] 宋煒、付永勝等.豬場廢水處理技術研究進展[J] .養殖，2006（6），P5-8.

[4] 李淑蘭,吳曉芙等.豬場廢水處理技術[J] .中南林學院學報，2005,25（6）：132-133.

[5] 孫小菊,潘喜平.基于厭氧處理的畜禽養殖廢水處理與資源化利用[J] .漯河職業技術學院學報，2009，9（5）：4-5.

[6] 喻文凱.規模化養豬場廢水處理技術[J] .遼寧化工，2010，39（11）：1134-1136.

[7] 方仁聲，賴昭勝.豬場廢水沼氣發酵綜合處理工程技術研究[J] .中國沼氣，1999，17（3）：17-19.

[8] 梁仁禮,張衍林等.規模化豬場廢水厭氧處理工藝及現存問題分析[J] .可再生能源，2006（5）：79-82.