A2/O生化處理工藝對(duì)污水的處理
河北某奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)擁有奶牛5500頭，2008年建有一座污水處理站并投入運(yùn)行，設(shè)計(jì)考慮采用砂床干清糞飼養(yǎng)方式，擠奶廳的污水和糞漿分別收集，涉及水源主要為擠奶廳沖洗水及部分生活污水，糞漿進(jìn)行堆肥。污水處理采用好氧懸掛鏈生物處理工藝，出水COD≤100mg/L。2010年該廠改造現(xiàn)有生產(chǎn)工藝，改干清糞為水沖糞，以保證砂子的回收利用，并因此導(dǎo)致過量COD排入廢水收集系統(tǒng)，污水處理站不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，出水超標(biāo)。為達(dá)到GB18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)A要求，需對(duì)現(xiàn)有污水處理系統(tǒng)進(jìn)行改擴(kuò)建，以滿足現(xiàn)有水量和水質(zhì)處理要求。
1 原污水處理工藝
原有污水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基于奶牛養(yǎng)殖基地采用干清糞方式，涉及水源主要為擠奶廳沖洗水及部分生活污水，水質(zhì)較好。設(shè)計(jì)水量≤1200m3/d，進(jìn)水COD≤1200mg/L，廢水生化性較好，pH為6～9，BOD/COD＞0.35。
原污水處理工藝流程如圖1所示。
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圖1原污水處理工藝流程 |
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2 改擴(kuò)建污水處理工藝選擇
奶牛場(chǎng)工藝改造后污水主要來源有:奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)擠奶臺(tái)廢水、降溫噴淋水、牛棚糞污水等。這些廢水經(jīng)收集、除砂、除渣等工段處理后，由泵提升進(jìn)入固液分離系統(tǒng)，經(jīng)過分離器，液體進(jìn)入儲(chǔ)存池(1號(hào)、2號(hào))系統(tǒng)，2個(gè)儲(chǔ)存池總?cè)莘e16000m3。設(shè)計(jì)起端為2號(hào)儲(chǔ)存池出水。
2．1水量及水質(zhì)
2．1．1設(shè)計(jì)污水水量及水質(zhì)
2號(hào)儲(chǔ)存池水質(zhì)見表1。
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表12號(hào)池出水指標(biāo)  |
2．1．2出水水質(zhì)
處理后出水水質(zhì)應(yīng)滿足GB18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)A的要求，水質(zhì)指標(biāo)見表2。
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表2一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)指標(biāo)  |
2．2污水處理工藝設(shè)計(jì)
2．2．1工藝設(shè)計(jì)原則
為保證設(shè)計(jì)工藝的科學(xué)性、有效性和可靠性，按照以下原則選擇處理工藝:①充分利用原有廢水處理系統(tǒng)，減少投資，縮短工期;②技術(shù)成熟，處理效果穩(wěn)定達(dá)標(biāo);③投資少，運(yùn)行費(fèi)用低;④維護(hù)操作方便。
2．2．2工藝選擇
本項(xiàng)目對(duì)污染物去除率要求非常高，除滿足BOD5、CODCr和SS的去除要求外，還必須滿足N和P的排放要求。因此，選擇的工藝必須具有脫氮除磷功能。該奶牛場(chǎng)廢水B/C值為0.5，可生化性好。因此適宜采用生化處理工藝。經(jīng)過對(duì)現(xiàn)有生化處理工藝的比較并參考同類奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)糞污廢水及相關(guān)畜禽養(yǎng)殖廢水處理的經(jīng)驗(yàn)，本項(xiàng)目采用處理效果好，運(yùn)行維護(hù)簡單的A2/O工藝。工藝流程如圖2所示。
 圖2改擴(kuò)建后污水處理工藝流程 |
2．3工藝流程
(1)廢水進(jìn)站前首先經(jīng)過奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)進(jìn)行除砂、除渣后進(jìn)入場(chǎng)內(nèi)2號(hào)儲(chǔ)存池，設(shè)計(jì)方案將現(xiàn)有的2號(hào)儲(chǔ)存池作為調(diào)節(jié)池，進(jìn)行水量和水質(zhì)的均化調(diào)節(jié)。
(2)調(diào)節(jié)池內(nèi)的污水經(jīng)提升泵打入混凝沉淀池，通過加入混凝劑等化學(xué)藥劑去除廢水中大部分懸浮物及部分NH3－N及磷酸鹽，為后續(xù)的厭氧生化處理創(chuàng)造了良好的條件。廢水中的無機(jī)鹽顆粒等化學(xué)污泥雜物沉積于池底污泥斗后進(jìn)入集泥池，出水則加壓進(jìn)入?yún)捬鮁GSB反應(yīng)池。
(3)EGSB反應(yīng)池內(nèi)含有大量的高活性厭氧顆粒污泥，在較高的上升流速和產(chǎn)氣的攪動(dòng)下，廢水與顆粒污泥間實(shí)現(xiàn)充分接觸，從而大大提高有機(jī)物去除能力，廢水中的大部分有機(jī)物得以有效去除。EGSB出水自流進(jìn)入好氧反應(yīng)池。
(4)好氧反應(yīng)池分為高低負(fù)荷兩級(jí)串聯(lián)運(yùn)行，一級(jí)A2/O為新建構(gòu)筑物，同時(shí)反應(yīng)器內(nèi)頭加有生物填料，保證池內(nèi)積聚大量的活性微生物，使污水中的有機(jī)物大部分被降解為CO2和H2O。二級(jí)A2/O反應(yīng)池是利用現(xiàn)有的好氧懸掛鏈生物處理系統(tǒng)改造而成。
(5)經(jīng)過沉淀池分離后的廢水中混凝劑進(jìn)一步去除含磷物質(zhì)，自流入后續(xù)的活性砂濾池，進(jìn)一步去除廢水中的氮磷等污染物。
(6)活性砂濾池出水進(jìn)入消毒接觸池進(jìn)行最后的有機(jī)物、色度及異味的去除，同時(shí)有效殺滅污水中殘留的病菌，保證出水經(jīng)計(jì)量達(dá)標(biāo)排放。
(7)混凝沉淀池化學(xué)污泥重力流入集泥池，二沉池剩余污泥泵入集泥池。集泥池內(nèi)污泥經(jīng)過污泥脫水機(jī)脫水后，與養(yǎng)殖場(chǎng)廢渣一同干化后外運(yùn)。
2．4工藝特點(diǎn)
工藝采用A2/O方法，相對(duì)于普通活性污泥法，具有運(yùn)行穩(wěn)定、去除有機(jī)物效率高和能夠除磷、脫氮等優(yōu)點(diǎn)［1］。工藝厭氧處理采用EGSB反應(yīng)器，即膨脹顆粒污泥床反應(yīng)器。反應(yīng)器具有較大的長徑比和回流比，在較快的上流速度和產(chǎn)氣的攪動(dòng)下，廢水與顆粒污泥間接觸更充分，使得EGSB反應(yīng)器具有較高的有機(jī)負(fù)荷及去除率［2］。
工藝中采用連續(xù)過濾的活性砂濾器，不需要將砂濾器停止以清洗砂床，提高了生產(chǎn)率且能夠進(jìn)一步去除有機(jī)物和總氮。
在最后的消毒環(huán)節(jié)采用臭氧氧化技術(shù)，發(fā)揮了臭氧氧化能力強(qiáng)、無二次污染、原材料來源廣泛及操作簡便等優(yōu)勢(shì)，有效保證排放水安全達(dá)標(biāo)。
3主要構(gòu)筑物
主要構(gòu)筑物見表3，其中所有項(xiàng)目數(shù)量均為1。
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表3主要建構(gòu)筑物  |
4運(yùn)行維護(hù)
(1)調(diào)節(jié)池應(yīng)定期清理池中積累的大量沉淀物，以保證調(diào)節(jié)池的有效容積。
(2)混凝沉淀池投加聚合氯化鋁和氯化鎂實(shí)現(xiàn)混凝沉淀、固液分離。為保證沉淀效果，沉淀池pH值以7～9為宜，水溫控制在20～30℃，通過控制攪拌強(qiáng)度和攪拌時(shí)間保證混凝工藝的水力條件和絮體的形成。
(3)EGSB反應(yīng)器啟動(dòng)應(yīng)采用顆粒污泥接種，接種量宜為30～40kg/m3。啟動(dòng)前需進(jìn)行污泥產(chǎn)甲烷活性檢測(cè)。控制啟動(dòng)負(fù)荷小于2kgCODCr/(m3·d)，上升流速小于1m/h。反應(yīng)器啟動(dòng)過程要將各項(xiàng)工藝指標(biāo)逐漸提升達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)要求，運(yùn)行中反應(yīng)器溫度控制在(35±2)℃，pH值為6.5～7.8，控制CODCr∶N∶P=(100～500)∶5∶1，嚴(yán)格控制重金屬、氰化物、酚類等物質(zhì)進(jìn)入反應(yīng)器。
(4)A2/O反應(yīng)池運(yùn)行條件為:污泥負(fù)荷0.03～0.20kgBOD5/(kgMLSS·d)，污泥質(zhì)量濃度2.0～4.0g/L，增加填料后污泥質(zhì)量濃度5.0～7.0g/L。污泥齡10～30d。污泥回流50%～100%，混合液回流比200%～400%。
5結(jié)語
奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)周邊無農(nóng)田灌溉條件，必須將養(yǎng)殖廢水深度處理后達(dá)標(biāo)排放。應(yīng)用本工藝，不僅實(shí)現(xiàn)排放水達(dá)標(biāo)，而且為企業(yè)爭(zhēng)取了更寬松的發(fā)展環(huán)境，極大地促進(jìn)了企業(yè)的發(fā)展，為有類似條件的養(yǎng)殖場(chǎng)提供了可資借鑒的污水處理工藝。
參考文獻(xiàn):
［1］徐洪斌，呂錫武．生物法脫氮除磷技術(shù)及其研究進(jìn)展［J］．城市環(huán)境與城市生態(tài)，2003，16(6):195－197．
［2］馬麗麗，解慶林，游少鴻．厭氧膨脹顆粒污泥床反應(yīng)器應(yīng)用進(jìn)展［J］．廣西科學(xué)院學(xué)報(bào)，2006，22(1):51－54．
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