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養(yǎng)豬場污水處理方案

　 1 工程概況及工藝流程

　　生豬養(yǎng)殖場地處偏遠(yuǎn)山區(qū)，目前生豬養(yǎng)殖規(guī)模為1萬頭，養(yǎng)豬場廢水（豬糞水和豬欄沖洗水）集中排放，其排放水量為100m3/d。針對養(yǎng)豬場廢水有機物、氨氮濃度高，水質(zhì)波動范圍大，水力沖擊負(fù)荷強等水質(zhì)特點，并結(jié)合養(yǎng)豬場周邊實際地形和可用地情況，確定采用EGSB（顆粒膨脹污泥床）—A/O—MBR工藝處理，*終出水水質(zhì)可達(dá)廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《禽畜養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（B44/613—2009）。廢水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)見表1。

　　本工程主體上采用厭氧結(jié)合好氧的處理方式，養(yǎng)豬廢水集中收集進(jìn)入篩網(wǎng)池去除雜質(zhì)及大顆粒廢渣后進(jìn)入調(diào)節(jié)池，利用燃燒沼氣將廢水加熱至35℃，為后續(xù)處理創(chuàng)造合適的進(jìn)水條件；經(jīng)預(yù)處理后的廢水進(jìn)入EGSB反應(yīng)器，該反應(yīng)器內(nèi)部顆粒污泥床處于部分或全部膨脹化狀態(tài)，采用出水回流技術(shù)，反應(yīng)器內(nèi)液體具有較高的上升流速，且出水回流可稀釋硫酸鹽及其他有毒有害物質(zhì)的濃度，廢水與微生物之間可充分接觸，能承受較大的有機負(fù)荷，有效避免反應(yīng)器內(nèi)死角和短流的產(chǎn)生，對于養(yǎng)豬場廢水具有容積負(fù)荷高、處理效率高等特點。EGSB內(nèi)廢水中的蛋白質(zhì)等大分子有機物質(zhì)在厭氧菌的作用下首先分解成小分子物質(zhì)，然后小分子物質(zhì)通過甲烷菌的作用降解成CH4等物質(zhì)；EGSB出水依次進(jìn)入缺氧池和好氧池，進(jìn)一步降解有機物。然后廢水進(jìn)入MBR池進(jìn)行深度處理。MBR池出水進(jìn)入消毒池，部分污泥回流至缺氧池，經(jīng)投加二氧化氯消毒后重力流至清水池排放。系統(tǒng)產(chǎn)生的剩余污泥經(jīng)濃縮、干化后外運堆肥。污泥濃縮池濾液及上清液回流至調(diào)節(jié)池。

　　2 主要處理構(gòu)筑物及其設(shè)備參數(shù)

　?。?）篩網(wǎng)池。尺寸為長6m×寬3m×高0．7m，有效容積9m3，地下式磚砌結(jié)構(gòu)，HRT2h。設(shè)置100目不銹鋼篩網(wǎng)1組。

　?。?）調(diào)節(jié)池。尺寸為長8．5m×寬5m×高3m，有效容積106m3，地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，HRT24h。

　?。?）EGSB。尺寸為￠3m×H12m，總?cè)莘e84m3，地上鋼結(jié)構(gòu)，HRT 17h，COD容積負(fù)荷5kg/（m3·d）。EGSB主要包括布水系統(tǒng)、三相分離器、循環(huán)系統(tǒng)、氣水分離系統(tǒng)以及泥水分離器。

　?。?）缺氧池。尺寸為長4m×寬1m×高4．5m，有效容積16m3，地上式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，HRT 3h。

　?。?）好氧池。尺寸為長5m×寬4m×高4．5m，有效容積80m3，地上式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，HRT 18h。設(shè)曝氣系統(tǒng)1套，￠150組合填料60m3。

　?。?）MBR池。尺寸為長4m×寬3m×高4m，地上式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，HRT7h。設(shè)平板式MBR膜處理裝置1套，處理量為4．2m3/h；出水抽吸泵2臺，污泥泵2臺，1用1備，單泵Q=5m3/h，H=10m，N=0．75kW。

　?。?）消毒池。尺寸為長2m×寬1．5m×高4m。半地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，HRT2h。設(shè)二氧化氯發(fā)生器1臺，產(chǎn)氯量100g/h，N=1kW。

　　3 工藝調(diào)試運行

　　整個工程調(diào)試的關(guān)鍵在于EGSB和MBR池的啟動運行效果，因此這兩個反應(yīng)器的啟動調(diào)試尤為關(guān)鍵。

　　3．1 EGSB調(diào)試啟動

　　EGSB調(diào)試啟動過程可分為接種污泥、污泥馴化、負(fù)荷提高和滿負(fù)荷運行4個階段。接種污泥取自附近污水處理廠的消化污泥并添入少量顆粒污泥（取自附近養(yǎng)豬場廢水處理站穩(wěn)定運行3個月的EGSB反應(yīng)器，約占污泥總量的1/6）；污泥馴化期內(nèi)采用間歇進(jìn)水，適當(dāng)投加蔗糖及啤酒等作為碳源，啟動負(fù)荷為1kgCOD/（m3·d），控制進(jìn)水水溫、pH 分別在35℃、6．5～7．5，回流比為1∶1；運行一段時間后，此時反應(yīng)器對于COD的去除率達(dá)到60％，逐步提高進(jìn)水負(fù)荷，依次為2kgCOD/（m3·d）、3kg－COD/（m3·d）、4kgCOD/（m3·d）、5kgCOD/（m3·d）。運行期間定期監(jiān)測出水COD、VFA等指標(biāo)。*終反應(yīng)器COD容積負(fù)荷穩(wěn)定在5kgCOD/（m3·d）左右，進(jìn)水COD 在4 500mg/L左右，相應(yīng)去除率在80％左右。此時觀察可知，反應(yīng)器內(nèi)顆粒污泥多為黑色，相較于啟動初期粒徑和密度都有所增加，大部分直徑為1．2～4．9mm。

　　3．2 MBR調(diào)試啟動

　　MBR調(diào)試啟動可分為接種馴化、提高負(fù)荷和連續(xù)穩(wěn)定運行3個階段。接種污泥為附近污水處理廠剩余污泥（含水率約為80％），在MBR池內(nèi)注滿2/3污水，每天適當(dāng)投加尿素、磷酸鹽等營養(yǎng)物質(zhì)，控制膜池水溫在25℃；采用膜通量遞增的方式進(jìn)水，逐步提高至設(shè)計負(fù)荷。提高負(fù)荷階段應(yīng)定期觀察活性污泥生物相、上清液透明度等情況，定期測定MLSS和進(jìn)、出水COD 濃度，并控制DO 在2～4mg/L。經(jīng)10d調(diào)試運行后，*終達(dá)到設(shè)計要求并開始連續(xù)穩(wěn)定運行。

　　4 運行處理效果

　　4．1 EGSB對COD的去除效果

　　如圖2所示，進(jìn)水COD 在1 091～4 745．6mg/L變化，波動范圍大。廢水經(jīng)EGSB反應(yīng)器厭氧處理，4月13日COD從進(jìn)水4 745．6mg/L降至出水1 497．5mg/L，*高去除率達(dá)到68．44％，為后續(xù)好氧處理創(chuàng)造了良好的進(jìn)水條件。該運行結(jié)果表明EGSB運行狀況良好，具有較佳的處理效果。

　　4．2 MBR對COD的去除效果

　　如圖3所示，進(jìn)水COD在976．8～1 295．5mg/L波動。MBR通過膜分離與生物好氧處理相結(jié)合的方式處理廢水，4月9日COD從進(jìn)水1 220．5mg/L降至出水508．5 mg/L，MBR *大去除率達(dá)到58．34％，對COD的去除率較高。

　　4．3 系統(tǒng)運行效果

　　調(diào)試2個月后廢水處理系統(tǒng)進(jìn)入穩(wěn)定運行狀態(tài)，運行結(jié)果表明系統(tǒng)處理效果良好，*終出水達(dá)到《禽畜養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（B44/613—2009），具體出水指標(biāo)見表2。

　　5 工程經(jīng)濟成本分析

　　工程總投資98．5萬元，包括處理構(gòu)筑物土建費用及相關(guān)設(shè)備費用。EGSB成套設(shè)備30萬元，MBR處理設(shè)備14萬元。電價按0．6元/（kW·h）計算，為1．52元/m3（見表3），人工費按0．7元/m3 計算，清洗藥劑為0．05元/m3，其他費用為0．33元/m3，因此廢水處理運行總成本合計為2．6元/m3。具體參見更多相關(guān)技術(shù)文檔。

　　6 問題與總結(jié)

　?。?）EGSB運行參數(shù)控制。進(jìn)水水溫、HRT和液體上升流速是EGSB穩(wěn)定運行的關(guān)鍵參數(shù)。為保證后續(xù)工藝中硝化反硝化的順利進(jìn)行并有效減小碳源投加量，運行時將EGSB的COD去除率控制在55％左右。此時進(jìn)水水溫為35℃，液體上升流速為2．3m/h，HRT為17h。

　?。?）好氧池泡沫。系統(tǒng)運行時好氧池內(nèi)出現(xiàn)大量粘性泡沫，覆蓋整個池面，泡沫厚度達(dá)1～2m，起風(fēng)時泡沫四溢。針對這一現(xiàn)象，主要采取提高好氧池曝氣量增加至3．25 m3/min，加大排泥量，由4．5t/d提高到5．5t/d，提高污泥負(fù)荷等措施并輔以混凝劑聚丙烯酰胺（PAM）、消泡劑的投加，*終很好地控制了泡沫的產(chǎn)生。

　?。?）膜污染及其清洗。MBR運行一段時間后，膜表面和膜孔內(nèi)不可避免地被有機或者無機污染物堵塞，導(dǎo)致膜通量不斷下降，直至膜池不再出水。故該廢水處理工程中每3個月對MBR膜進(jìn)行清洗，清除其表面積聚的污染層。清洗時，清洗劑采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0．3％次氯酸鈉溶液。

　　7 結(jié)語

　　（1）EGSB占地面積小，運行費用低，對高濃度有機廢水處理效率高。本工藝以EGSB和MBR為核心處理單元，與其他同類型處理工藝相比，在確保處理效果的同時能充分利用周邊地形。

　?。?）采用EGSB—A/O—MBR工藝處理養(yǎng)豬廢水，系統(tǒng)穩(wěn)定運行后各項出水指標(biāo)良好，*終出水水質(zhì)滿足地方標(biāo)準(zhǔn)《禽畜養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（B44/613—2009），單位水量處理費為2．6元/m3。