UASB與接觸氧化反應器在養(yǎng)殖廢水處理工程中的應用
河南省某牧業(yè)有限公司下轄的養(yǎng)豬場為現(xiàn)代化規(guī)?;B(yǎng)豬場,設計出欄生豬30000頭,現(xiàn)存欄生豬15000頭。在生豬養(yǎng)殖過程中,會產(chǎn)生一定量的廢水和糞污,養(yǎng)豬場采用干清糞的形式,沖洗廢水中的有機污染物濃度較高。該公司早期曾經(jīng)把產(chǎn)生的廢水排入廠區(qū)內(nèi)的溝渠和廢棄水坑里簡單處理,但出水惡臭異常,經(jīng)重新改造后,養(yǎng)殖廢水采用水解酸化+UASB+接觸氧化+生物氧化塘+人工濕地工藝處理,出水長期穩(wěn)定達到或超過《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準》(GB5084-92),并用于澆灌附近農(nóng)田,產(chǎn)生的污泥用于附近農(nóng)田施肥。
2 廢水水質(zhì)及工藝流程
根據(jù)場方遠景規(guī)劃和要求,養(yǎng)殖場采用干清糞的處理方式清糞,即糞污分離,鮮糞與豬尿及沖洗水分開處理。本文僅對廢水處理部分做詳細闡述。
2.1 污水水質(zhì)與達標標準
污水水質(zhì)與達標標準見表1
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2.2 設計處理能力
根據(jù)該牧業(yè)有限公司提供的基礎(chǔ)資料和環(huán)境影響評價報告表要求,工程設計處理能力250 m3.d-1,實際進水量根據(jù)實際情況不同在230~260m3.d-1之間波動。
2.3 工藝流程及說明
畜禽養(yǎng)殖廢水屬于高濃度有機廢水,其主要處理技術(shù)有自然處理法、厭氧處理技術(shù)、好氧處理技術(shù)和混合處理技術(shù)[1~9]。該牧業(yè)公司養(yǎng)殖廢水處理工程主要對象是糞便的沖洗水,廢水污染成分比較復雜,有機物和凱氏氮含量高,處理要求出水達到《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準》(GB5084-92),回用于農(nóng)田灌溉,因此采用了水解酸化+UASB+接觸氧化+生物氧化塘+人工濕地工藝,具體工藝流程如下:
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含有少量糞便的沖洗水經(jīng)收集自流入原有儲糞池,然后用泵打入固液分離裝置(水力篩網(wǎng)片),分離出的糞送至有機肥加工中心加工成有機肥出售。分離出的廢水自流入調(diào)節(jié)池,進行水量水質(zhì)調(diào)節(jié),而后用泵打入水解酸化池。在水解酸化細菌的作用下,把大分子有機物轉(zhuǎn)化為小分子有機酸,再用泵打入UASB反應器。在UASB反應器中,廢水中的小分子有機物(主要是有機酸)與微生物(主要是產(chǎn)甲烷菌)厭氧反應,使小分子有機物進一步斷鏈降解,在這個過程中產(chǎn)生的沼氣經(jīng)脫水脫硫處理后進入儲氣柜用于發(fā)電等。由UASB反應器排出的廢水自流入接觸氧化池,與該池中的好氧微生物、兼性微生物和少量的厭氧微生物充分反應,使廢水中的有機物進一步無機化。反應充分后的廢水自流入二沉池,在重力等作用下重力分離,污泥回流到調(diào)節(jié)池由前段工序進一步穩(wěn)定處理,上清液自流入生物氧化塘,進行進一步的物化和生物處理凈化。生物氧化塘的水最后流入人工濕地,在蘆葦?shù)戎参锔导爸車⑸锏淖饔孟碌玫匠浞值倪M一步降解,廢水經(jīng)人工濕地處理后達標排放或灌溉農(nóng)田。UASB反應器設置有循環(huán)泵,當水質(zhì)波動大時啟動,提高升流速度,利于反應器污泥處于高度膨脹狀態(tài),增加污泥與廢水的接觸面積,減少水質(zhì)波動對系統(tǒng)帶來的影響,提高反應效率。二沉池的污泥連續(xù)回流到調(diào)節(jié)池中,有利于脫氮除磷。整個系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥作為肥料由UASB反應器定期排到附近農(nóng)田。人工濕地中的蘆葦定期收割出售。
2.4 廢水處理工藝特點
針對該類生豬養(yǎng)殖廢水采用的上述工藝具有以下優(yōu)點: 1)采用的水解酸化與UASB反應系統(tǒng)相結(jié)合的厭氧處理方法,是在兩相和多相厭氧分解理論上發(fā)展起來的處理技術(shù)。兩相厭氧處理使得不同的優(yōu)勢菌種在不同的反應器環(huán)境中生長,這樣有利于各種不同微生物的生長繁殖和新陳代謝,提高微生物的生物活性,減少因競爭和拮抗作用帶來的相互抑制作用; 2)采用UASB反應器不但占地面積大大減小,而且處理效率大大提高,UASB反應器以其特殊的結(jié)構(gòu)和其中的顆粒污泥的綜合作用造就了它的高處理效率和高產(chǎn)氣率的特點; 3)采用接觸氧化法
對UASB的出水做好氧處理保證了廢水水質(zhì)的進一步優(yōu)化,接觸氧化法以其高污泥濃度、高度分級的生態(tài)系統(tǒng)、較長的食物鏈等決定了其高處理效率、穩(wěn)定的處理效果和低的產(chǎn)泥率; 4)系統(tǒng)采用生物氧化塘對接觸氧化池出水進行進一步的處理,這樣不但充分利用了原有廢棄池體,而且又可對廢水進行物化和生物學處理; 5)本系統(tǒng)利用原有廢塘改造而成的人工濕地對廢水做了更深層次的處理,不但有利于廢水達標排放回用于農(nóng)田和豬舍沖洗水,同時還能生產(chǎn)蘆葦?shù)裙I(yè)原料; 6)二沉池中的污泥連續(xù)回流入調(diào)節(jié)池,不但有利于污泥進一步穩(wěn)定,而且有利于脫氮除磷; 7)UASB反應器設置內(nèi)循環(huán)泵,當水質(zhì)波動大時啟動,提高了升流速度,增加了污泥床和上面污泥懸浮區(qū)的膨脹強度。這樣就提高了污染物與污泥顆粒的接觸面積,提高了傳質(zhì)速度和反應器的處理效率以及水質(zhì)波動帶來的沖擊影響。
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