某养猪场废水处理生化处理系统工程设计

陈思远

摘 要：以某养猪场废水处理生化处理系统工程为例，介绍了采用两级A/O处理工艺在养猪废水处理中的应用。以生化系统为重点单元，介绍了处理废水的设计参数，以期为养猪废水处理系统的设计提供一定的参考。

关键词：生化处理系统；排放标准；畜禽养殖业；氨氮

中图分类号：X703 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.03.111

猪养殖场废水属于高浓度的有机废水，具有有机污染负荷及氨氮浓度高、悬浮物多等特点，其直接排放将对周边环境造成影响。本文根据养猪场排放废水的水质、水量及所需达到的处理要求，对其废水处理方案进行了分析设计，得出了该工艺具有处理效果好、运行稳定、抗冲击负荷能力强等特点。

1 项目概况

本项目已有沼气系统，该系统出水排至处理站内已有集水池。本方案设计范围为从该集水池出水起，设计出水量80 m3/d，处理出水执行《浙江省畜禽养殖业污染物排放标准》（DB 33/593—2005），经处理后的废水进入现有氧化塘及表流人工湿地进行深度处理，最后达标排放。处理系统设计进水水质及排放标准如表1所示。

2 工艺选择及工艺流程

从上述设计进水水质可以看出，养猪废水中主要污染物为有机物和氨氮，针对此类污染物分别展开了叙述。

2.1 有机物的去除

对于废水中有机污染物的去除，好氧生物处理常用于较低浓度的有机污染物废水处理，处理工艺比较成熟，常见的技术的有活性污泥法和生物膜法，常见处理技术有SBR系列、氧化沟、生物接触氧化法、A2/O、MBR（生膜物反应器）工艺等。

2.2 氨氮的去除

废水中氨氮的去除可以分为物理化学脱氮和生物脱氮。物理化学脱氮常见的处理技术的有吹脱法、化学沉淀法、折点加氯法，生物脱氮常见的有A/O系列、SBR系列、氧化沟系列等。

由于本项目主要控制的污染因子为有机污染物和氨氮，而有机物指标对于B/C比大于0.5的污水而言，更易达标排放。采用传统活性污泥法的有机物去除率可超过90%，因此，本设计以去除氨氮为主控因素。

3 主要处理构筑物设计

3.1 缺氧系统

缺氧系统的主要作用是通过反硝化菌利用污水中的碳源，将污水中的亚硝酸盐及硝酸盐还原成氮气。在反硝化过程中，溶解氧的质量浓度易控制在0.5 mg/L以下。本项目设计采用前置缺氧系统，将经过好氧硝化的混合液回流至缺氧系统，以此保证反硝化能有充足的碳源，同时，降低后续处理系统的有机负荷，保证碳化和硝化的平衡，利于2种污染物的去除。系统配置为：①一段缺氧池搅拌泵。Q=20 m3/h，H=7 m，N=0.75 kW，数量3台，2用1干备；组合填料为Φ150，L=3 m，数量为54 m3。②二段缺氧池搅拌泵。Q=20 m3，H=7 m，N=0.75 kW，数量1台，1用，备用泵与一段合用；组合填料为Φ150，L=3 m，数量为24 m3。

设计参数反硝化容积负荷NV=0.6 kg/m3·d。

3.2 好氧系统

好氧系统的主要作用是利用碳化菌及硝化菌，通过鼓风曝气，将污水中的有机物及氨氮氧化成无机物及硝酸盐。在此过程中，由于异养类的碳化菌的增长速率大于自养类的硝化菌的增长速率，同时，进水CODcr也较高，易使硝化菌受到抑制，难以形成优势菌种。因此，本设计采用两段好氧，以形成两种独立的生态环境，结合两段缺氧，对有机物及氨氮进行去除。

通过实際工程经验，好氧池的溶解氧控制在2～3 mg/L，此外，由于硝化作用需要消耗大量的碱度，理论上消耗1 g氨氮需要7.14 g碱度，实际运行中需要通过加碱对碱度进行补充。系统配置为：①一段好氧池盘式曝气器。Φ215，数量为180套；组合填料为：Φ150，L=3 m，数量为170 m3。②二段好氧池盘式曝气器。Φ215，数量80套；组合填料为Φ150，L=3 m，数为90 m3。③混合液回流泵。Q=20 m3，H=7 m，N=0.75 kW，数量3台，2用1干备。④鼓风机。Q=4.45 m3/min，ΔP=5 m，N=7.5 kW，数量3台，2用1备。

碳化容积负荷NV=0.8 kg/m3·d，硝化容积负荷NV=0.18 kg/m3·d。

3.3 沉淀系统

对好氧池的混合液进行泥水分离，确保上清液中SS的浓度在一个可控的范围内，通过对沉淀后的污泥进行回流，补充系统中的污泥量，保持一定的污泥浓度，保证处理效果；同时，将剩余污泥排至沼气系统进行污泥消化。系统配置为：①污泥回流泵。Q=10 m3，H=10 m，N=0.75 kW，数量3台，2用1干备。②导流筒。Φ200，数量2套。

沉淀池1表面负荷q=0.44 m3/m2·h，沉淀池2表面负荷q=0.53 m3/m2·h。

4 运行效果

本工程主体于2014-04完成调试并投入试运行后，出水水质稳定。经当地环境监测站对其标排口进行二次取样检测及通过第三方的检测，检测结果如表2所示。

检测结果表明，采用两级A/O处理工艺处理沼气罐后的养猪废水，出水水质可达到《浙江省畜禽养殖业污染物排放标准》（DB 33/593—2005）的最高允许日均排放浓度，且水质指标均 大大优于标准所要求的数值。

5 系统特点

本项目设计采用的是两级A/O处理工艺，该工艺针对养猪废水中较高的氨氮浓度及有机物浓度起到了较为理想的处理效果。此外，将A段至于O段之前既起到了脱氮的目的，又通过反硝化需要消耗有机物及产生碱度的机理，降低了后续处理中的需氧量，又补充了好氧硝化过程中的碱度，节省了能耗，降低了运行费用。在实际调试及运行过程中，实际进水量长期超

过设计负荷，但系统仍能正常运行，出水达标，且当系统处理最佳运行状态时，氨氮的出水质量浓度可降到2 mg/L以内，可见该工艺具有处理效果好，抗冲击负荷能力强的特点。

6 结束语

采用两级A/O工艺，充分发挥了生化工艺的优点，工艺运行稳定、管理简便、抗冲击负荷能力强，出水水质达到《浙江省畜禽养殖业污染物排放标准》（DB 33/593—2005）的允许排放浓度的要求。此外，工程在实施过程中，处理系统结构紧凑、占地面积小、布局美观，整体布置与场区环境相协调。

参考文献

[1]李绍.两级A/O工艺在高氨氮循环水中的优化研究和及运用[J].山东化工，2016（45）.

[2]董俊良，李一兵，党聪哲.低碳源污水处理中侧流A/O工艺的脱氮除磷效果研究[J].煤化工，2006（09）.

〔编辑：张思楠〕