A2/O-混凝工艺处理养猪场废水

曾哲伟

(衡阳县环境保护监测站，湖南　衡阳　421200)



A2/O-混凝工艺处理养猪场废水

曾哲伟

(衡阳县环境保护监测站，湖南衡阳421200)

针对养猪场废水CODCr高、氨氮高、SS高的特点，采用A2/O-混凝组合工艺处理养猪场废水。介绍了处理系统的工艺流程、主要构筑物及设计参数、工程调试运行情况。结果表明，经过约2个月的启动运行，CODCr、BOD5、SS、NH3-N和TP的去除率分别达到了90.8%、90%、95.1%、80% 和91.8%，出水各项污染物指标都优于《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB 18596-2001)排放标准。

A2/O；混凝；养猪废水

衡阳某养猪场现有5000头生猪规模，根据各种猪日需水量，场区日需排污水量约100 m3/d，如果该污水排入周围水体，会影响周围水体的水质，对环境有很大的影响。目前，对养猪场废水处理的工艺很多[1-5]，主要是生物处理。经过小试和中试，现采用A2/O-混凝工艺对猪场废水进行处理。经过2个月的运行，出水达到了《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB 18596-2001)的排放要求。

1　废水的水质水量

该养殖场废水排放量为100 m3/d，处理后水质要求达到《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB 18596-2001)排放标准，进水水质和排放标准见表1。

表1　废水的水质和排放标准

2　废水处理工艺流程

以养猪场污水治理为手段，猪场通过实行干清粪模式，将猪尿和冲栏水等粪污经过格栅过滤后排入调节池，接着进入A2/O反应系统，最后经过混凝沉淀处理后达标排放。预处理主要是去除水中悬浮物，毛类物质等，良好的预处理可减轻后续生物处理的负荷，同时也进一步提高了后续处理的效果。本方案预处理段采用人工格栅+进料调节工艺，首先猪舍废水通过厂区排水沟渠经过人工格栅流入调节池，将废水中的粪类物质及时分离，以避免粪渣等溶于废水中，而后在进料调节池中短暂停留，为厌氧池提供稳定的进水条件。废水经预处理后，进入“A2/O”反应池，即“厌氧+缺氧+生物接触氧化”反应池，废水中的有机物和氨氮在厌氧微生物和好氧微生物的作用下经过消化反硝化作用得到有效的去除。经过上述处理后的废水进入混凝加药池，通过投加PAC和PAM，去除二沉池出水中的部分TP、SS和部分色度,然后通过沉降作用从而使废水达标排放。工艺流程见图1。

图1　工艺流程图

3　主要构筑物及设备

(1)调节池：池体尺寸为5 m×5 m×3 m，有效容积为60 m3，砖混结构。调节池既可以起到调节水质水量的作用，又能将废水中的SS沉淀。

(2) 厌氧池：池体尺寸为Φ10 m×5.2 m，有效容积为350 m3，钢混混结构。UASB反应器的主要作用是对调节池出水中的有机物进行降解和去除。

(3)缺氧池：池体尺寸为5 m×5 m×4.5 m，有效容积为100 m3，钢混混结构。缺氧池主要起到脱氮的作用。

(4)生物接触氧化池：池体尺寸为5 m×5 m×4.5 m，有效容积为100 m3，钢混混结构。好氧池采用生物接触氧化工艺，生物接触氧化法是一种兼有活性污泥法和生物膜法特点的一种新的废水生化处理法。这种方法的主要设备是生物接触氧化滤料。池中装有组合填料，填料被水浸没，用鼓风机在填料底部曝气充氧；空气能自下而上，夹带待处理的废水，自由通过滤料部分到达池面，空气逸走后，废水则在滤料间格自上向下返回池底。活性污泥附在填料表面，不随水流动，因生物膜直接受到上升气流的强烈搅动，不断更新，从而提高了净化效果。

(5)二沉池：池体的整体尺寸为3.0 m×3.0 m×4 m，钢混混结构；该池体的作用是将生物接触氧化池出水的混合液固液分离，再将沉淀的污泥回流到缺氧池中，以保障缺氧池和生物接触氧化池中的污泥浓度维持在一定的水平。

(6)混凝池：池体的整体尺寸为2 m×1.5 m×1.5 m，砖混结构；该池体的作用是去除二沉池出水中的部分TP、SS和部分色度。混凝池分两格，在该池中投加PAC和PAM药剂，并装有两台搅拌机。

(7)混凝沉淀池：池体的整体尺寸为3.0 m×3.0 m×4 m，沉淀池配有圆筒式导流筒及排泥系统，采用穿孔水压式排泥。

(8)污泥浓缩池：池体的整体尺寸为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　工程调试

(1)UASB反应器的调试

UASB反应器中的接种污泥取自衡阳县西渡污水厂处理系统中的污泥消化池的厌氧污泥，压泥后污泥含水率为82%，接种量为30吨。UASB反应器开始启动时废水量按照30 m3/d进行，进水时回流泵不开启，停止进水后才开启回流泵，防止水力上升流速大而将厌氧污泥带出UASB厌氧反应器。连续运行2周后，当出水COD去除率达到70%以上时，进入提负荷阶段，即每天增加废水处理量。提负荷时每6天提一次，每次在原有的基础上增加20 m3。

(2)缺氧池的调试

缺氧池内接种污泥为某城市生活污水处理厂的好氧活性污泥，缺氧池在接种前应注入约1/2容积的清水，然后将接种污泥注入到缺氧池中，接种后的混合液SV30为50%左右。然后加入UASB厌氧反应器出水至设计水位，开启水下推流器运行。在调试运行过程中，DO的控制特别值得注意，通常控制在0.2～0.5 mg/L。缺氧池中当存在大量硝酸盐、亚硝酸盐和充足的有机物时，可在该池(区)内进行反硝化脱氮反应。池内环境处于缺氧状态后，反硝化菌将好氧期间贮存于体内的碳源释放，进行反硝化作用；反硝化阶段停留时间控制应适当，如时间过短、DO>0.5 mg/L，不利于脱氮，使出水中总氮量增加，影响脱氮效果。

(3)生物接触氧化池的调试

生物接触氧化池内接种污泥为某城市生活污水处理厂的好氧活性污泥，生物接触氧化池在接种前应注入约1/2容积的清水，然后将接种污泥注入到生物接触氧化池中，接种后的混合液SV30为30%左右。然后加入缺氧出水至设计水位运行。在调试运行过程中，DO的控制特别值得注意，不能太高，也不能太低，通常控制在2～3 mg/L左右。曝气供氧主要满足有机物的好氧代谢、硝化菌利用氧将NH3-N转化成NOx-N以去除水中氨态氮和满足聚磷菌摄磷过程所需的高氧环境。在运行的过程中，开启二沉池中的回流泵，回流比应控制在3:1左右，以满足缺氧池所需要的NOx-N。投入废水的量为缺氧池的出水量，因缺氧池中的出水量在整个启动过程中是递增的，这样可以对生物接触氧化池中的微生物进行驯化和培养。大约经历2个月的时间，经生物镜检，在填料表面已形成了良好的生物膜，整个工程投入正式运行。

(4)混凝池的调试

在混凝剂的作用下，使废水中的胶体和细微悬浮物凝聚成絮凝体，然后予以分离除去的水处理法。废水处理的混凝剂有无机金属盐类和有机高分子聚合物两大类，经小试试验，混凝剂选定PAC和PAM。混凝沉淀法的主要设备有完成混凝剂与原水混合反应过程的混合槽和反应池，以及完成水与絮凝体分离的沉降池等。调试时向混凝池中第一格加入已配好的5% PAC溶液，开启第一格搅拌机，调整搅拌机转速在90 r/min，同时向混凝池中第二格加入已配好的0.1% PAM溶液，开启第二格搅拌机，调整搅拌机转速在60 r/min，通过观察矾花形成情况和出水中SS的浓度来确定投加的药剂用量。

5　运行情况

该工程项目自2015年7月建成，经过近2个月的调试，运行基本稳定，处理效果也达到了设计的出水指标。经当地环境监测站监测，结果见表2。

表2　运行监测结果

由表2可知，废水中的化学需氧量(CODCr)、生化需氧量(BOD5)、悬浮物(SS)、氨氮(NH3-N)和总磷(TP)去除率分别达到了90.8%、90%、95.1%、80% 和91.8%，出水各项污染物指标都优于《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB 18596-2001)排放标准。

6　工程运行经济效益分析

(1)电费：该工程每天耗电约264度,每度电按0.8元/度计，电费则为211.2元。

(2)药剂费：药剂费用主要为PAC和PAM，每天约40元。

(3)人工费：污水处理站稳定运行后所需操作工人2人(兼职)，总计月工资为2000元，则人工费每天为67元。

故该工程直接总运行费用为318.2元/天，即吨水处理费用为3.18元。

7　结　论

(1)采用A2/O-混凝为主体工艺处理养猪场废水效果良好，出水水质达到《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB 18596-2001)，每吨废水处理费用为3.18元。

(2) UASB反应器调试时提负荷不能太快，缺氧池调试运行过程中，DO通常控制在0.5 mg/L以下，生物接触氧化池DO控制在2～3 mg/L左右。

(3)二沉池回流比应控制在3:1左右。

[1]邹义龙，万莉，万金保,等.UASBB-两段接触氧化处理规模化猪场废水的中试研究[J].环境工程学报2014,8(12):5141-5146.

[2]孙春元，陈荣荣，任妮,等.UASB-A/O/A/O耦合工艺处理规模化猪场废水研究[J].中国沼气,2015,33(1):75-78.

[3]颜智勇，吴根义，刘宇赜,等.UASB/SBR/化学混凝工艺处理养猪废水[J].中国给水排水2007,23(14):66-28.

[4]陈威，施武斌，龚松.EGSB-A/O-MBR工艺处理规模化猪场废水[J].给水排水,2014,40(3):45-47.

[5]陶冶，邢静，孟瑞静.水解酸化+A2/O+超滤+光催化组合工艺处理猪场废水[J].水处理技术，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

曾哲伟(1973-)，男，湖南衡阳，工程师，主要从事环境监测和工程管理工作。

X703

A

1001-9677(2016)011-0185-03