某养猪场废水处理生化处理系统工程设计

ScienceandTechnology&Innovation┃科技与创新·111·2017年第3期文章编号：2095－6835（2017）03－0111－02某养猪场废水处理生化处理系统工程设计陈思远（杭州创达环境科技股份有限公司，浙江杭州310016）摘要：以某养猪场废水处理生化处理系统工程为例，介绍了采用两级A/O处理工艺在养猪废水处理中的应用。以生化系统为重点单元，介绍了处理废水的设计参数，以期为养猪废水处理系统的设计提供一定的参考。关键词：生化处理系统；排放标准；畜禽养殖业；氨氮中图分类号：X703文献标识码：ADOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.03.111猪养殖场废水属于高浓度的有机废水，具有有机污染负荷及氨氮浓度高、悬浮物多等特点，其直接排放将对周边环境造成影响。本文根据养猪场排放废水的水质、水量及所需达到的处理要求，对其废水处理方案进行了分析设计，得出了该工艺具有处理效果好、运行稳定、抗冲击负荷能力强等特点。1项目概况本项目已有沼气系统，该系统出水排至处理站内已有集水池。本方案设计范围为从该集水池出水起，设计出水量80m3/d，处理出水执行《浙江省畜禽养殖业污染物排放标准》（DB33/593—2005），经处理后的废水进入现有氧化塘及表流人工湿地进行深度处理，最后达标排放。处理系统设计进水水质及排放标准如表1所示。表1设计进、出水水质项目pHBOD5/（mg/L）CODcr/（mg/L）SS/（mg/L）氨氮/（mg/L）原水水质6～9≤2500≤4000≤500≤1000处理要求6～9≤140≤380≤160≤702工艺选择及工艺流程从上述设计进水水质可以看出，养猪废水中主要污染物为有机物和氨氮，针对此类污染物分别展开了叙述。2.1有机物的去除对于废水中有机污染物的去除，好氧生物处理常用于较低浓度的有机污染物废水处理，处理工艺比较成熟，常见的技术的有活性污泥法和生物膜法，常见处理技术有SBR系列、氧化沟、生物接触氧化法、A2/O、MBR（生膜物反应器）工艺等。2.2氨氮的去除废水中氨氮的去除可以分为物理化学脱氮和生物脱氮。物理化学脱氮常见的处理技术的有吹脱法、化学沉淀法、折点加氯法，生物脱氮常见的有A/O系列、SBR系列、氧化沟系列等。由于本项目主要控制的污染因子为有机污染物和氨氮，而有机物指标对于B/C比大于0.5的污水而言，更易达标排放。采用传统活性污泥法的有机物去除率可超过90%，因此，本设计以去除氨氮为主控因素。3主要处理构筑物设计3.1缺氧系统缺氧系统的主要作用是通过反硝化菌利用污水中的碳源，将污水中的亚硝酸盐及硝酸盐还原成氮气。在反硝化过程中，溶解氧的质量浓度易控制在0.5mg/L以下。本项目设计采用前置缺氧系统，将经过好氧硝化的混合液回流至缺氧系统，以此保证反硝化能有充足的碳源，同时，降低后续处理系统的有机负荷，保证碳化和硝化的平衡，利于2种污染物的去除。系统配置为：①一段缺氧池搅拌泵。Q=20m3/h，H=7m，N=0.75kW，数量3台，2用1干备；组合填料为Φ150，L=3m，数量为54m3。②二段缺氧池搅拌泵。Q=20m3，H=7m，N=0.75kW，数量1台，1用，备用泵与一段合用；组合填料为Φ150，L=3m，数量为24m3。设计参数反硝化容积负荷NV=0.6kg/m3·d。3.2好氧系统好氧系统的主要作用是利用碳化菌及硝化菌，通过鼓风曝气，将污水中的有机物及氨氮氧化成无机物及硝酸盐。在此过程中，由于异养类的碳化菌的增长速率大于自养类的硝化菌的增长速率，同时，进水CODcr也较高，易使硝化菌受到抑制，难以形成优势菌种。因此，本设计采用两段好氧，以形成两种独立的生态环境，结合两段缺氧，对有机物及氨氮进行去除。通过实际工程经验，好氧池的溶解氧控制在2～3mg/L，此外，由于硝化作用需要消耗大量的碱度，理论上消耗1g氨氮需要7.14g碱度，实际运行中需要通过加碱对碱度进行补充。系统配置为：①一段好氧池盘式曝气器。Φ215，数量为180套；组合填料为：Φ150，L=3m，数量为170m3。②二段好氧池盘式曝气器。Φ215，数量80套；组合填料为Φ150，L=3m，数为90m3。③混合液回流泵。Q=20m3，H=7m，N=0.75kW，数量3台，2用1干备。④鼓风机。Q=4.45m3/min，ΔP=5m，N=7.5kW，数量3台，2用1备。碳化容积负荷NV=0.8kg/m3·d，硝化容积负荷NV=0.18kg/m3·d。3.3沉淀系统对好氧池的混合液进行泥水分离，确保上清液中SS的浓度在一个可控的范围内，通过对沉淀后的污泥进行回流，补充系统中的污泥量，保持一定的污泥浓度，保证处理效果；同时，将剩余污泥排至沼气系统进行污泥消化。系统配置为：①污泥回流泵。Q=10m3，