B270-膜生物技术在猪粪废水处理中的应用

    内容简介：1前言近年来，随着上海市畜禽养殖业的发展和"菜篮子工程"的实施，集约化、畜禽粪便废水是一种高COD和高NH3—N的废水，要实现去除COD和去除N因此，厌氧+好氧处理不是最合适的选择。而单一的好氧处理对氨氮没有很好的处生物处理池中关键的膜分离单元，以一定间隔放置在池后端，池内的活性污泥对废细菌等不会通过膜孔而流失，而是附着后形成生物膜[4]，随着时间的增加，生生物处理池采用微孔曝气器曝气，部分污泥回流至池前端，回流比最高可达到9：采用膜生物技术的处理工艺与普通活性污泥法相比较，膜生物处理池通过膜分离单该废水处理站2000年3月开始调试，取松江张泽养猪场好氧活性污泥进行接种根据各阶段调试的出水水质监测（见图3），2000年8月出水水质分析结果显上述排放指标达到了《上海市畜禽粪便综合处理工艺技术方案征集任务书》规定的



1 前言 　　近年来，随著上海市畜禽养殖业的发展和"菜篮子工程"的实施，集约化、规模化畜禽养殖业迅速崛起。据估算［1，2］，全市畜禽废弃物年排泄liang(量)相当于1700万人口的排泄量之多，若按BOD5估算，全市畜禽BOD5的排泄量相当于3000万人口的排泄规模。为了減轻市郊水环境日趋严重的污染問题，畜禽粪便废水De(的)处理显然极其必要。畜禽粪便废水有机物浓度高、氨氮浓度高、恶臭严重，对其处理目前尚缺乏成功的经验。该类废水的处理难度较高，常规De(的)厌氧—好氧处理难以实现氨氮达标排放。本文介绍膜生wu(物)技术处理某养猪场排fang(放)废水，取得了很好的效果。
2 處理设施概况
　　奉賢芦泾飼养场废水處理设施设计水量为60m3/h, 经实地取样分析，进水水质如表1。

表1 奉贤蘆泾饲養场废水处理设施进水水質和排放要求



污染物名称



污染物浓度（mg/L）



排放标準要求[3]（mg/L）




  化学耗氧量（CODCr）



10000



400




生hua(化)耗氧量(BOD5)



5000



200


  固体悬浮物(SS)

1000



150


   氨氮（NH3-N）

500



100


3工艺选择及工艺流程
　　畜禽粪便废水是一种高COD和高NH3—N的废水，要实现去除COD和去除NH3—NDe(的)目的，达到排放的要求，必须采用具有硝化－反硝化功能的生物脱氮系统，理论shang(上)来说采用生化厌氧+好氧处理较适合。但以下几点因素限制了厌氧处理技术在畜禽粪便廢水处理中的应用：1）厌氧处理对温度、pH等环境因素很敏感，对操作人员要求高，不适用于畜牧场；2）畜禽糞便废水氨氮濃度高，實际操作中容易造成系统酸化；3）厌氧处理会产生一定量的沼气，由于沼气收集xi(系)统造价高、操作要求高，若zhi(直)接排放存在安全隱患。
　　因此，厌氧+好氧处理不是最合适的选择。而单一的好氧处理对氨氮mei(没)有很好的处理效果。为了达到稳定脱氮的效果，設计采用处理能力大、净化功能高的膜生物废水处理技术。廢水首先经过螺旋式固液分离机预处li(理)后，清液進入调节池，均衡水质水量后用泵打入处理池，處理后通过膜分离单元的水排放，处理过程产生的污泥排入污泥干化池。该工艺流程如图1。
4工艺原理及特dian(点)
　　生物处理池中关键的膜分離单元，以一定间隔放zhi(置)在池后端，池内的活性污泥对廢shui(水)中的有机物进行降解。降解后的水tong(通)过中空丝状膜排放。膜孔孔径為0.1μm,颗粒性物质及活性污泥不能通过该膜孔而被分离。
　　细菌等不会通过膜孔而流失，而是附着后形成生wu(物)膜[4]，随著时间的增加，生物膜上能生长世代时间較長、增殖速度慢的硝化菌。由于微生物附着生长并使生物膜具有较少De(的)含水率，单位处理池容积内的生物量可比普通活性污泥高5～20倍，因而具有较大的处理能力。又you(由)于硝化菌的生产繁殖，使处理池不僅能有效地去除有机污染物，且具有一定的硝化脱氮功能。
　　生物處理池采用微孔曝气器曝气，部分污泥回流至池前端，回流比最高可达到9：1。在膜分离装置前，高浓度活性污泥与废水充分混合，有机物在被微生物降解的同時，NH3—N也被亚硝酸菌氧化成NH3-，再回流至池前端利用jin(进)水的有机物碳源进行反硝化，最终使NH3-还原成为N2，达到脱氮的作用。在正常运轉后，处理池中活性污泥浓度可达8000～12000mg/L。
　　采用膜生物技术的处理工艺与普通活性污泥法相比较，膜生物处理池通过膜分离单元将清水直接抽出，不参加回流的部分污泥可直jie(接)被分離，不需要再设置二沉池进行固液分离。这样池内的活性污泥及微生物不会流失，可保持高浓度的微生物菌类，这样保证了稳定De(的)有機物降解率和NH3—N去除率，同时由于处理池中的活性污泥浓度是普通活xing(性)污泥法污泥浓度的3～4倍，使其占地面积只有普通活性污泥法处理池的1/4～1/3。
5调试及运行状况
　　该废水处理站2000年3月開始调试，取松江张泽养猪场好氧活性污泥进行接zhong(种)、驯化。進水量在驯化过程中jian(渐)次放大，维持2周后投入使用。fen(分)4个階段进行水质监测（见表3）。通过表3可以看到，随着时间的推移，池中的硝化作用逐渐增强，NH3-N指标逐渐达到标准，其间有由于NO3-N累积引起CODCr超标、最后完全達標的过程。膜生物技术脱氮作用是通过硝化菌的不斷繁殖實现的。
   根据各阶段调試的出水水质监測（见图3），2000年8月出水水质分析结果显示， CODCr=150 mg/L、BOD5=40 mg/L、SS=70 mg/L、NH3-N=1mg/L，都大大低于设计標准。
   上述排放指标達到了《上海市畜禽粪便综合处理工艺技术方案征集任务书》规定的排放标準，而且达到了合流污水接管标准。整套处理设施zhan(占)地面积200 m2，能耗9.6kW，主要为水泵、鼓风机动力消耗，每日开启时间在8h左右，每日耗电量在80 kWh。 本工艺无需投加藥剂，因此日常运行费用主要由电费、人工费组成。


表3 调試进程




阶duan(段)



日期



调试情况




1



03-10～03-20

馴化阶段



2

03-21～04-08
出水CODCr 、BOD5 、和SS达标，NH3-N超标（无硝化现象），PH>8.5



3

04-09～05-27
BOD5 和SS达标、CODCrchao(超)标（NO3-N累积引起），NH3-N超标（硝化不完全），pH=5.5～6.5



4

05-27～06-06
BOD5 、NH3-N和SS达标，CODCr超标（NO3-N累积引起）,pH=7.4～7.8



5

06-07以后
CODCr 、BOD5 、NH3-N和SS达标，pH=7.5～8.5

　
6 结论     本处理设施證明了膜生物膜技术zai(在)针对高COD、高NO3-N的畜禽粪便廢水處理是非常有效的。我们将膜生物处理技术的特点總结如下：
1）处理出水水质稳定；
2）处理设备占地面积小；
3）处理效率高，抗有机负荷冲击能力强；
4）动力消耗低；
5）由于活性污泥不会流失，因此不会出现污泥膨胀影响正常运行的現象；
6）操作管理简单。