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      上海崇明養豬場養殖廢水處理改造工程

      關鍵詞:

      隨著現代化程度的提高,現代農業集約化養殖場逐步取代傳統的散養,以規模化和現代化管理進行養殖。但是養殖場會排放高濃度有機廢水,養殖廢水處理則成為企業運行管理的重中之重。

      由于養殖廢水含有較高濃度的有機物,因此 一般以厭氧+好氧法講行處理,基本上能達到預期的處理效果。但是有的養殖場廢水處理工藝由于工藝參數或水量水質的變化或者設計不當, 在一定程度上存在問顆,往往達不到運行的效果, 從而不能達標排放。針對上海崇明集約化養殖基地的廢水處理工藝所出現的問題講行分析,提出合理的改造方案,使廢水達標排放。

      1 廢水來源及水質

      上海崇明集約化養殖基地是一家鄉鎮規模化的養殖企業,主要以養殖牛豬為主,年出欄商品豬1萬余頭。豬場廢水豐要包括尿、部分糞和豬舍沖洗水,另外還有生活區所產生的生活污水。原每日排放的高濃度污水約150m3,原工藝設計以該水量進行設計,設計進水水質及排放標準如表1所示。處理出水要求達到污水綜合排放標準(GB 8978—1996)二級排放標準。


      2 原廢水處理工藝

      2.1 原工藝流程

      原廢水處理工藝為沼氣池+生物接觸氧化池+氧化塘工藝,具體流程如圖1所示。


      本工藝為典型的養殖廢水處理工藝,廢水經厭氧接觸法(沼氣池)處理后去除大部分COD、SS,之后進入好氧生物接觸池進行好氧生化處理,經兩次沉淀后進入氧化塘講行自然處理,之后排放。

      厭氧接觸法是厭氧活性污泥法的一種類型,具有話用范圍廣、工藝穩定、緩沖能力較強以及消化池能夠保持較高的污泥濃度和有機物去除效果較好的特點;好氧接觸法生物固體量多,水流完全混合,故對水質水量的驟變有較強的話應能力,較為話合對厭氧出水講行處理;氧化塘工藝是藻菌共生體系,藻類在氧化塘中光合作用能夠提高溶解氧濃度,強化好氧微生物的降解作用。因此從理論上而言本工藝是較為可行的方法。若按正常水質水量及工藝參數運行,基本可滿足排放要求。

      2.2 主要構筑物及其設計參數

      調節池:工藝尺寸為6.0mx6.0mx4.2m,有效容積144m3。

      沼氣池(厭氧接觸池):工藝尺寸為5.0mx5.0mx8.0 m,有效容積1750 m3,3座,COD容積負荷為1.7?2.0 kg/(m3*d)。

      接觸氧化池:工藝尺寸為12.0mx8.0mx3.0m, 有效容積200m3。

      初沉池:工藝尺寸為3.0 mx3.0 mx5.5m,有效容積45 m3。

      二沉池:工藝尺寸為3.0mx3.0 mx5.5 m,有效容積45m3。

      氧化塘:面積2000 m2,水深1m,總有效容積為2000m3。

      2.3 原工藝存在問題

      養殖場于2012年投產運行,原水處理工藝隨之運行,在原工藝運行過程中,隨著調試運行正常,出水基本能夠達到國家排放標準。然而隨著時間的推移,工藝出水逐漸出現SS偏高,出水水質變黑、變臭現象,經水質檢測發現,主要是SS、COD及氨氮超標。由于出水SS質量濃度由原來小于150mg/L 升高至800mg/L,而氨氮質量濃度也一直保持在40 mg/L以上。無法達標,從而造成收留出水的氧化塘惡臭,嚴重影響周邊環境。

      對工程出現的問顳講行現場調研及水質監測分析之后,得出如下結論:

      1)主要原因,是因為該養殖場的規模講行了擴大,廢水水量從150m3/d增加至200m3/d,導致運行負荷太高所致。原厭氧接觸池的COD負荷為1.7? 2.0kg/(m3*d),為15?25攝氏度的溫度條件下COD容積負荷的高值,當水量從150m3/d增大到200m3/d時,勢必引起負荷增高從而導致系統的承受能力降低,厭氧系統出現較大問題。

      2)根據講出水水質情況,沼氣池出水、接觸氧化池出水、氧化塘出水的水質均超標。從原沼氣池的進出水口設計圖及現場實際可以看出,該池進出水口的標高基本在同一高度,在初始運行時,未出現出水短流,何經討長期運行,污泥積累、設備維護不善等原因,厭氧污泥沒有發揮效果,從而導致后續的構筑物軺負荷而無法達標運行。

      3 工藝改造

      3.1解決方案

      針對上述原因,提出改講工藝如下:

      1)針對運行負荷太高,在厭氧接觸池部分增加填料以增加厭氧污泥的濃度,從而滿足因廢水暈增高后而增加的污泥負荷,同時對厭氧接觸池進行一定的改進。

      2)好氧部分增加膜生物反應器工藝,在本工藝中,不對生物接觸氧化池做改動,原工藝有兩個沉淀池,即初沉池和二沉池(原設計思路是為了將SS去除更好),本改進工藝將膜組件放入原工藝初沉池中構津浸沒式膜生物反應池,對出水水質進行把關處理。

      具體方案為:1)原設計沼氣池已經造成進出水短路,未能發揮厭氧反應器效果。可將沼氣池進水口下調,同時在池底污泥區的上部增設1m厚度的填料,形成復合型厭氧接觸池;2)利用原初沉池,將膜組件浸沒入池中,構建膜生物反應器;3)經核算,原工藝設置風機出風量較大,可利用工程現有羅茨風機供氣,其供氣量可滿足膜生物反應器的處理需氣要求;4)利用原工藝二沉池作為設備間(膜反應器的抽吸泵,反沖泵,反沖水箱、電控設施等),出水進入氧化塘。

      3.2 改造后工藝流程

      改造后工藝流程如圖2所示,廢水經復合型厭氧接觸池處理后去除大部分COD、SS,之后進入好氧生物接觸池進行好氧生化處理,經MBR強化處理后講入氧化塘講行自然處理,之后排放。


      通過增加填料對污泥濃度進行有效地提高,從而保障污泥負荷的正確參數,增加廢水的處理效果,在理論上是可行的,是我國很多污水廠提標改造的主要技術工藝。而膜生物反應器工藝具有占地小、負荷低的特點,膜組件具有高效截留作用可保證出水SS良好。經改講后的工藝對廢水講行處理,可汰到較好的處理水平。

      改講后主要設備如表2所示。



      4 運行效果

      經過工藝改講后,進行系統的調試及運行,由于厭氧反應池及好氧反應池內的污泥活性并未喪失,因此系統恢復運行很快,同時改講后的MBR池也使用好氧接觸池的剩余污泥及部分從市政污水廠剩余污泥,并使其中污泥質量濃度維持在8g/L左右。經過2個月左右的調試,系統穩定運行,出水水質為:COD為 80?100mg/L、、BOD5為15?20mg/L,氨氮、SS的質量濃度分別為8?10、50?70mg/L,可達到污水綜合排放標準(GB 8978—1996)二級排放標準。

      5 經濟性分析

      5.1投資預算

      MBR系統價格:人民幣20萬元,沼氣池填料系統1萬元。

      5.2 優缺點

      優點:1)出水清澈,幾乎無SS,氨氮亦可降低到最小值,達標較容易;2)不需要每天加藥混凝,只需定時 (每幾個月)加反沖洗膜的藥劑;3)自動化程度高,管理方便;4)施工方便;5)產泥少,幾乎無需排泥。

      缺點:1)投資相對較大;2)有電耗。

      5.3 運行成本

      在原有風機不變的情況下,增加的電耗為MBR自吸泵的耗電量為12kWh,電費按1元/kWh計,則增加的電量約0.06元/m3;MBR的藥劑清洗費用,增加成本約為0.1元/m3;原運行成本主要為電耗及人工費用,約為1.38元/m3。

      因此,改講后工藝的運行成本為1.54元/m3廢水,比原工藝運行成本增加約0.16元/m3。

      6 結論

      采用改進后的工藝流程即厭氧+好氧+MBR+氧化塘工藝對養殖場廢水進行處理,具有良好的處理效果,耐沖擊負荷能力強。

      廢水處理運行總成本約為1.54元/m3,出水COD為 80?100mg/L、BOD5為15 ?20mg/L,氨氮、SS的質量濃度分別為8?10、50?70mg/L,出水各項指標均達到污水綜合排放標準(GB 8978—1996)二級排放標準。

      采用膜組件代替初沉及二沉池實現泥水分離,使反應池內單位容積微生物量大,具有容積負荷高、 出水穩定、改講方便等優點。氧化塘不僅可對污染物進一步去除,同時兼有景觀功能。


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