新鄉市鼎昌機械有限公司
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養豬廠廢水處理工藝介紹說明
養豬場廢水具有有機物、懸浮物濃度高，富含氮磷且沖擊負荷大等特點，一般先采用厭氧進行處理，降解廢水中大部分有機物，但其出水（沼液）中的有機物、氮磷濃度仍然很高，需進一步處理，且碳氮比較低，處理難度大〔1, 2, 3, 4, 5〕。有必要探索一套技術及經濟均可行的新型豬場沼液處理工藝并進行工程示范，為豬場沼液治理奠定基礎。
1、 工程概況
某規模化養豬場的廢水排放量為150 m3/d，之前已建有厭氧設施：升流式固體厭氧反應器（USR）及沼氣池，為進一步保護周邊環境，啟動廢水深度處理工程，使出水滿足《畜禽養殖業污染物排放標準》（GB 18596—2001）。
1.1 廢水的水質水量
該養豬場主要來源于沖欄水、豬糞尿等，具體水質水量及相應排放標準見表 1。
1.2 工藝流程
依據實驗室中試結果，總結另一豬場廢水治理示范經驗〔6〕并結合該豬場實際情況，筆者確定采用以下工藝流程，見圖 1。
圖 1 豬場廢水處理工藝流程
Study area and Sampling sites of Liuduzhai Reservoir
注：固液分離、勻漿池、USR、沼氣池為原有處理設施。
豬場沼液****入調節池，調節水質水量，經泵提升后，由穿孔管噴灑到接觸氧化池未曝氣區（反硝化區），進行水解酸化及反硝化，隨后進入曝氣區（硝化區）進一步去除有機物并進行硝化反應，再經溢流堰自流入SBBR池，經過缺氧—好氧—沉淀等過程，出水流入中間水池，經恒液位給水設備勻速自流入BAF池，進一步去除污水中的有機物、氮、磷和懸浮物，**后流入人工濕地進行深度處理并**終達標排放。USR及SBBR池產生的污泥定期排入污泥干化床進行干化處理，并與固液分離產生的糞渣共同出售。
2、 主要構筑物及設備
2.1 調節池
半地下式磚混結構，尺寸20 m×9.5 m×4.0 m，有效水深1.8 m，有效容積342 m3，水力停留時間54.72 h，用于收集厭氧出水，調節水質水量，同時進行水解酸化，降低好氧處理部分的負荷，內設2臺（1用1備）污水提升泵，型號為50WQ15-12-1.1。
2.2 生物接觸氧化池
1座，地上式鋼混結構，尺寸8.3 m×4.0 m×5.5 m，內設4道隔墻將池體區分為硝化區、反硝化區，其尺寸分別為4.5 m×4.0 m×5.5 m、2.8 m×4.0 m×5.5 m，停留時間分別為16.32、9.79 h，有效水深5.1 m，氣水比為1∶25。池底安裝72套D 215 mm膜式微孔曝氣器，空氣流量1.5～3 m3/h，服務面積0.3～0.7 m2，氧轉移效率20.4%～33.7%，阻力損失18～280 mmH2O，池內添設組合生物填料，高度為3.5 m，填料體積120 m3。
2.3 SBBR池
2座，地上式鋼混結構，單池尺寸8.0 m×4.0 m×5.0 m，在傳統池型上增設2道隔墻，分為硝化區、反硝化區，其尺寸分別為8.0 m×1.9 m×5.0 m、8.0 m×1.6 m×5.0 m，排水比為1∶4，潷水深度1.2 m，潷水器型號為PS-50。池底安裝60套D 215 mm膜式微孔曝氣器，其余參數同生物接觸氧化池，有效水深4.5 m，池內添設組合生物填料，高度為3.0 m，填料體積96 m3。周期為12 h，具體為曝氣4 h、缺氧2 h、曝氣4 h、沉淀1 h、排水1 h。
2.4 中間水池
1座，地上式鋼混結構，用于貯存SBBR池出水，以保證后續處理工段連續運行，尺寸為8.3 m×2.0 m×4.0 m，有效水深3.3 m，水力停留時間為8.77 h。
2.5 BAF池
2座，半地下式鋼混結構，單池尺寸3.0 m×2.0 m×5.0 m，有效水深4.5 m，內設直徑為3~5 mm陶粒，濾料高度為2.5 m，底下設240個單孔膜曝氣器，空氣流量0.24~0.43 m3/h，服務面積0.20～0.28 m2，氧轉移效率22.6%，阻力損失<2 500 Pa，反沖洗采用氣水聯合沖洗，反沖洗廢水排至調節池，反沖洗水水泵型號100WQ100-10-7.5。
2.6 人工濕地
人工濕地分三級，**級人工濕地屬表面流人工濕地，尺寸14.0 m×8.0 m×1.0 m，種植植物為酸模、菖蒲；第二、三級人工濕地屬潛流人工濕地，尺寸分別為11.7 m×8.0 m×1.0 m，16.0 m×8.0 m×1.0 m，種植菖蒲及黃花鳶尾、水芹菜和水生美人蕉。
2.7 供氣系統
兩座SBBR池分別采用兩臺型號為HC60S的回轉式風機供氣，風量為1.71 m3/min，風壓為49 kPa，轉速為450 r/min，功率為2.2 kW。生物接觸氧化池及兩座BAF池則由兩臺型號為BK5003的羅茨風機供氣，風量為3.4 m3/min，風壓為60 kPa，轉速為1 350 r/min，功率為7.5 kW。
2.8 主要特色
（1）在傳統生物接觸氧化池內增設4道隔墻，隔墻底部懸空，將池體分成硝化區、反硝化區，廢水由反硝化區上端噴淋管進入，利用污水中的碳源進行反硝化反應，隨后經隔墻底部進入硝化區，由于曝氣作用，廢水會自流入反硝化區，為反硝化反應提供硝酸鹽，如此形成了一個無動力的內循環，提高了脫氮除磷效果。
（2）在SBBR池內增設2道隔墻，形成內循環，同時在時間上將反應段分為缺氧-好氧交替，如此設計，時空上的改進提升了SBBR脫氮除磷功能。
3、 調試運行
3.1 污泥培養馴化
調試初期，以經過稀釋的豬場廢水為底物，并向生物接觸氧化池、SBBR池內分別接種7.5、3 m3某城鎮污水處理廠的脫水污泥（含水率約80%）。為了使微生物盡快培養馴化，向污水中投加一定量的營養物以補充碳源，污泥經過3 d悶曝后，每日定時排掉池內部分廢水，同時補充新鮮廢水，并逐步提升補充新鮮廢水量，使污泥逐漸適應廢水水質，需注意曝氣階段強度不宜過大以免沖刷掉已掛在填料上的生物膜，但必須具有一定的攪拌作用以保證活性污泥與填料的充分接觸。一周后，觀察到填料表面附著生長了一層黃褐色的生物膜，手感黏稠且質薄，但生物膜并沒有連片生長，SV30在15%左右；繼續提高負荷，經過近三個月的調試，生物膜連片生長，SV30在30%左右，鏡檢發現存在很多形狀各異的菌膠團，系統對各污染物的去除率穩定在較高水平，認為系統調試結束。
3.2 系統運行效果
由于豬場沼液的碳氮比低，可生化性差，不適合微生物生長，故定時向廢水中添加一定量的營養物，以提高B/C。系統運行至今，各單元處理效果穩定，經生物接觸氧化、SBBR、BAF、人工濕地處理后，出水水質可滿足《畜禽養殖業污染物排放標準》（GB 18596—2001）中的相關要求，監測結果見表2。
3.3 運行效果分析
（1）向豬場沼液添加營養物后，B/C提升至 0.48，碳氮比提高到2，明顯改善了豬場沼液的可生化性。
（2）調節池對廢水沒有明顯的處理效果，僅由于水解酸化、沉淀作用去除了少部分有機物及懸浮物。
（3）改進后的SBBR池、生物接觸氧化池對豬場沼液這種低碳氮比廢水有良好的脫氮除磷效果。
（4）人工濕地適用于豬場沼液的深度處理，在進一步優化出水水質的同時，還具有較好的景觀美學效果
4 、結論
（1）采用生物接觸氧化—SBBR—人工濕地工藝處理豬場沼液具有良好的效果，出水水質穩定，滿足《畜禽養殖業污染物排放標準》（GB 18596—2001）中的相關要求。
（2）改良型的生物接觸氧化池與SBBR池及缺氧—好氧交替的運行模式適于處理碳氮比低的豬場沼液，脫氮除磷效果較好。
（3）豬場沼液碳氮比低，調試運行時可定期向廢水中投加適量營養物，增加廢水中的碳源，使廢水碳氮磷比例適宜微生物
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