A2/O-混凝工藝處理養(yǎng)豬場廢水

曾哲偉

(衡陽縣環(huán)境保護(hù)監(jiān)測站，湖南　衡陽　421200)

?

A2/O-混凝工藝處理養(yǎng)豬場廢水

曾哲偉

(衡陽縣環(huán)境保護(hù)監(jiān)測站，湖南衡陽421200)

針對養(yǎng)豬場廢水CODCr高、氨氮高、SS高的特點，采用A2/O-混凝組合工藝處理養(yǎng)豬場廢水。介紹了處理系統(tǒng)的工藝流程、主要構(gòu)筑物及設(shè)計參數(shù)、工程調(diào)試運(yùn)行情況。結(jié)果表明，經(jīng)過約2個月的啟動運(yùn)行，CODCr、BOD5、SS、NH3-N和TP的去除率分別達(dá)到了90.8%、90%、95.1%、80% 和91.8%，出水各項污染物指標(biāo)都優(yōu)于《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18596-2001)排放標(biāo)準(zhǔn)。

A2/O；混凝；養(yǎng)豬廢水

衡陽某養(yǎng)豬場現(xiàn)有5000頭生豬規(guī)模，根據(jù)各種豬日需水量，場區(qū)日需排污水量約100 m3/d，如果該污水排入周圍水體，會影響周圍水體的水質(zhì)，對環(huán)境有很大的影響。目前，對養(yǎng)豬場廢水處理的工藝很多[1-5]，主要是生物處理。經(jīng)過小試和中試，現(xiàn)采用A2/O-混凝工藝對豬場廢水進(jìn)行處理。經(jīng)過2個月的運(yùn)行，出水達(dá)到了《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18596-2001)的排放要求。

1　廢水的水質(zhì)水量

該養(yǎng)殖場廢水排放量為100 m3/d，處理后水質(zhì)要求達(dá)到《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18596-2001)排放標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)水水質(zhì)和排放標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1　廢水的水質(zhì)和排放標(biāo)準(zhǔn)

2　廢水處理工藝流程

以養(yǎng)豬場污水治理為手段，豬場通過實行干清糞模式，將豬尿和沖欄水等糞污經(jīng)過格柵過濾后排入調(diào)節(jié)池，接著進(jìn)入A2/O反應(yīng)系統(tǒng)，最后經(jīng)過混凝沉淀處理后達(dá)標(biāo)排放。預(yù)處理主要是去除水中懸浮物，毛類物質(zhì)等，良好的預(yù)處理可減輕后續(xù)生物處理的負(fù)荷，同時也進(jìn)一步提高了后續(xù)處理的效果。本方案預(yù)處理段采用人工格柵+進(jìn)料調(diào)節(jié)工藝，首先豬舍廢水通過廠區(qū)排水溝渠經(jīng)過人工格柵流入調(diào)節(jié)池，將廢水中的糞類物質(zhì)及時分離，以避免糞渣等溶于廢水中，而后在進(jìn)料調(diào)節(jié)池中短暫停留，為厭氧池提供穩(wěn)定的進(jìn)水條件。廢水經(jīng)預(yù)處理后，進(jìn)入“A2/O”反應(yīng)池，即“厭氧+缺氧+生物接觸氧化”反應(yīng)池，廢水中的有機(jī)物和氨氮在厭氧微生物和好氧微生物的作用下經(jīng)過消化反硝化作用得到有效的去除。經(jīng)過上述處理后的廢水進(jìn)入混凝加藥池，通過投加PAC和PAM，去除二沉池出水中的部分TP、SS和部分色度,然后通過沉降作用從而使廢水達(dá)標(biāo)排放。工藝流程見圖1。

圖1　工藝流程圖

3　主要構(gòu)筑物及設(shè)備

(1)調(diào)節(jié)池：池體尺寸為5 m×5 m×3 m，有效容積為60 m3，磚混結(jié)構(gòu)。調(diào)節(jié)池既可以起到調(diào)節(jié)水質(zhì)水量的作用，又能將廢水中的SS沉淀。

(2) 厭氧池：池體尺寸為Φ10 m×5.2 m，有效容積為350 m3，鋼混混結(jié)構(gòu)。UASB反應(yīng)器的主要作用是對調(diào)節(jié)池出水中的有機(jī)物進(jìn)行降解和去除。

(3)缺氧池：池體尺寸為5 m×5 m×4.5 m，有效容積為100 m3，鋼混混結(jié)構(gòu)。缺氧池主要起到脫氮的作用。

(4)生物接觸氧化池：池體尺寸為5 m×5 m×4.5 m，有效容積為100 m3，鋼混混結(jié)構(gòu)。好氧池采用生物接觸氧化工藝，生物接觸氧化法是一種兼有活性污泥法和生物膜法特點的一種新的廢水生化處理法。這種方法的主要設(shè)備是生物接觸氧化濾料。池中裝有組合填料，填料被水浸沒，用鼓風(fēng)機(jī)在填料底部曝氣充氧；空氣能自下而上，夾帶待處理的廢水，自由通過濾料部分到達(dá)池面，空氣逸走后，廢水則在濾料間格自上向下返回池底。活性污泥附在填料表面，不隨水流動，因生物膜直接受到上升氣流的強(qiáng)烈攪動，不斷更新，從而提高了凈化效果。

(5)二沉池：池體的整體尺寸為3.0 m×3.0 m×4 m，鋼混混結(jié)構(gòu)；該池體的作用是將生物接觸氧化池出水的混合液固液分離，再將沉淀的污泥回流到缺氧池中，以保障缺氧池和生物接觸氧化池中的污泥濃度維持在一定的水平。

(6)混凝池：池體的整體尺寸為2 m×1.5 m×1.5 m，磚混結(jié)構(gòu)；該池體的作用是去除二沉池出水中的部分TP、SS和部分色度。混凝池分兩格，在該池中投加PAC和PAM藥劑，并裝有兩臺攪拌機(jī)。

(7)混凝沉淀池：池體的整體尺寸為3.0 m×3.0 m×4 m，沉淀池配有圓筒式導(dǎo)流筒及排泥系統(tǒng)，采用穿孔水壓式排泥。

(8)污泥濃縮池：池體的整體尺寸為3.0 m×3.0 m×4 m，收集混凝沉淀池和二沉池的剩余污泥。

4　工程調(diào)試

(1)UASB反應(yīng)器的調(diào)試

UASB反應(yīng)器中的接種污泥取自衡陽縣西渡污水廠處理系統(tǒng)中的污泥消化池的厭氧污泥，壓泥后污泥含水率為82%，接種量為30噸。UASB反應(yīng)器開始啟動時廢水量按照30 m3/d進(jìn)行，進(jìn)水時回流泵不開啟，停止進(jìn)水后才開啟回流泵，防止水力上升流速大而將厭氧污泥帶出UASB厭氧反應(yīng)器。連續(xù)運(yùn)行2周后，當(dāng)出水COD去除率達(dá)到70%以上時，進(jìn)入提負(fù)荷階段，即每天增加廢水處理量。提負(fù)荷時每6天提一次，每次在原有的基礎(chǔ)上增加20 m3。

(2)缺氧池的調(diào)試

缺氧池內(nèi)接種污泥為某城市生活污水處理廠的好氧活性污泥，缺氧池在接種前應(yīng)注入約1/2容積的清水，然后將接種污泥注入到缺氧池中，接種后的混合液SV30為50%左右。然后加入UASB厭氧反應(yīng)器出水至設(shè)計水位，開啟水下推流器運(yùn)行。在調(diào)試運(yùn)行過程中，DO的控制特別值得注意，通常控制在0.2～0.5 mg/L。缺氧池中當(dāng)存在大量硝酸鹽、亞硝酸鹽和充足的有機(jī)物時，可在該池(區(qū))內(nèi)進(jìn)行反硝化脫氮反應(yīng)。池內(nèi)環(huán)境處于缺氧狀態(tài)后，反硝化菌將好氧期間貯存于體內(nèi)的碳源釋放，進(jìn)行反硝化作用；反硝化階段停留時間控制應(yīng)適當(dāng)，如時間過短、DO>0.5 mg/L，不利于脫氮，使出水中總氮量增加，影響脫氮效果。

(3)生物接觸氧化池的調(diào)試

生物接觸氧化池內(nèi)接種污泥為某城市生活污水處理廠的好氧活性污泥，生物接觸氧化池在接種前應(yīng)注入約1/2容積的清水，然后將接種污泥注入到生物接觸氧化池中，接種后的混合液SV30為30%左右。然后加入缺氧出水至設(shè)計水位運(yùn)行。在調(diào)試運(yùn)行過程中，DO的控制特別值得注意，不能太高，也不能太低，通常控制在2～3 mg/L左右。曝氣供氧主要滿足有機(jī)物的好氧代謝、硝化菌利用氧將NH3-N轉(zhuǎn)化成NOx-N以去除水中氨態(tài)氮和滿足聚磷菌攝磷過程所需的高氧環(huán)境。在運(yùn)行的過程中，開啟二沉池中的回流泵，回流比應(yīng)控制在3:1左右，以滿足缺氧池所需要的NOx-N。投入廢水的量為缺氧池的出水量，因缺氧池中的出水量在整個啟動過程中是遞增的，這樣可以對生物接觸氧化池中的微生物進(jìn)行馴化和培養(yǎng)。大約經(jīng)歷2個月的時間，經(jīng)生物鏡檢，在填料表面已形成了良好的生物膜，整個工程投入正式運(yùn)行。

(4)混凝池的調(diào)試

在混凝劑的作用下，使廢水中的膠體和細(xì)微懸浮物凝聚成絮凝體，然后予以分離除去的水處理法。廢水處理的混凝劑有無機(jī)金屬鹽類和有機(jī)高分子聚合物兩大類，經(jīng)小試試驗，混凝劑選定PAC和PAM。混凝沉淀法的主要設(shè)備有完成混凝劑與原水混合反應(yīng)過程的混合槽和反應(yīng)池，以及完成水與絮凝體分離的沉降池等。調(diào)試時向混凝池中第一格加入已配好的5% PAC溶液，開啟第一格攪拌機(jī)，調(diào)整攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速在90 r/min，同時向混凝池中第二格加入已配好的0.1% PAM溶液，開啟第二格攪拌機(jī)，調(diào)整攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速在60 r/min，通過觀察礬花形成情況和出水中SS的濃度來確定投加的藥劑用量。

5　運(yùn)行情況

該工程項目自2015年7月建成，經(jīng)過近2個月的調(diào)試，運(yùn)行基本穩(wěn)定，處理效果也達(dá)到了設(shè)計的出水指標(biāo)。經(jīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境監(jiān)測站監(jiān)測，結(jié)果見表2。

表2　運(yùn)行監(jiān)測結(jié)果

由表2可知，廢水中的化學(xué)需氧量(CODCr)、生化需氧量(BOD5)、懸浮物(SS)、氨氮(NH3-N)和總磷(TP)去除率分別達(dá)到了90.8%、90%、95.1%、80% 和91.8%，出水各項污染物指標(biāo)都優(yōu)于《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18596-2001)排放標(biāo)準(zhǔn)。

6　工程運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益分析

(1)電費(fèi)：該工程每天耗電約264度,每度電按0.8元/度計，電費(fèi)則為211.2元。

(2)藥劑費(fèi)：藥劑費(fèi)用主要為PAC和PAM，每天約40元。

(3)人工費(fèi)：污水處理站穩(wěn)定運(yùn)行后所需操作工人2人(兼職)，總計月工資為2000元，則人工費(fèi)每天為67元。

故該工程直接總運(yùn)行費(fèi)用為318.2元/天，即噸水處理費(fèi)用為3.18元。

7　結(jié)　論

(1)采用A2/O-混凝為主體工藝處理養(yǎng)豬場廢水效果良好，出水水質(zhì)達(dá)到《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18596-2001)，每噸廢水處理費(fèi)用為3.18元。

(2) UASB反應(yīng)器調(diào)試時提負(fù)荷不能太快，缺氧池調(diào)試運(yùn)行過程中，DO通常控制在0.5 mg/L以下，生物接觸氧化池DO控制在2～3 mg/L左右。

(3)二沉池回流比應(yīng)控制在3:1左右。

[1]鄒義龍，萬莉，萬金保,等.UASBB-兩段接觸氧化處理規(guī)模化豬場廢水的中試研究[J].環(huán)境工程學(xué)報2014,8(12):5141-5146.

[2]孫春元，陳榮榮，任妮,等.UASB-A/O/A/O耦合工藝處理規(guī)模化豬場廢水研究[J].中國沼氣,2015,33(1):75-78.

[3]顏智勇，吳根義，劉宇賾,等.UASB/SBR/化學(xué)混凝工藝處理養(yǎng)豬廢水[J].中國給水排水2007,23(14):66-28.

[4]陳威，施武斌，龔松.EGSB-A/O-MBR工藝處理規(guī)模化豬場廢水[J].給水排水,2014,40(3):45-47.

[5]陶冶，邢靜，孟瑞靜.水解酸化+A2/O+超濾+光催化組合工藝處理豬場廢水[J].水處理技術(shù)，2014，4(8):121-124.

Wastewater Treatment of Piggery by A2/O-coagulation Process

ZENG Zhe-wei

(Hengyang County Environmental Monitoring Station,Hunan Hengyang 421200,China)

Based on the characteristics of high COD,high ammonia and high suspended solid of piggery wastewater,a treatment process A2/O-Coagulation was used.Technological process,main units,design parameters and debugging operation of the treatment system were presented.After start-up and performance about two months,the results showed that average removals of 90.8%,90%,95.1%,80% and 91.8% had been obtained for CODCr,BOD5,SS,NH3-N and TP,respectively.All the water quality indexes of the effluent were quite good to meet the requirement of the Discharge Standard of Pollutants for Livestock and Poultry Breeding.

A2/O; coagulation; piggery wastewater

曾哲偉(1973-)，男，湖南衡陽，工程師，主要從事環(huán)境監(jiān)測和工程管理工作。

X703

A

1001-9677(2016)011-0185-03