CN106830543A - A/o‑sbbr‑氧化塘‑人工湿地处理猪场沼液工艺 - Google Patents
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Abstract
A/O‑SBBR‑氧化塘‑人工湿地处理猪场沼液工艺，即猪场沼液依次通过调节池、缺氧池/好氧池(A/0)、二沉池、序批式膜生物反应器池（SBBR）、氧化塘、人工湿地最后达标排放。本工艺处理效果稳定，抗冲击负荷能力强，操作简单，运行费用低。SBBR反应器运行方式及时间参数为进水1h，曝气3.5h，缺氧2h，曝气3.5h，沉淀1h，排水1h。猪场沼液经过该组合工艺处理后出水指标均符合《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB 18596‑2001）。
Description
技术领域
本发明涉及一种缺氧/好氧（A/O）、序批式生物膜反应器（SBBR）、氧化塘和人工湿地（CW）组合处理猪场沼液工艺，属于环境科学与工程技术领域。
背景技术
近年来，我国畜禽养殖业迅速发展，形成了规模化、集约化的发展趋势，同时产生了大量的畜禽粪便，其形成的环境问题也日益严重。第一次全国污染源普查公报显示，畜禽养殖业年排放化学需氧量1268.26万吨，总氮102.48万吨，总磷16.04万吨。此外，据测算2020年全国畜禽粪便的产生量将达到42.22×108t。畜禽养殖业污染已成为我国农村面源污染的主要因素之一，也成为继工业废水和生活污水的第三大污染源。全国统计数据表明生猪养殖业占畜禽养殖业的规模的47%，故很有必要加大对养猪业废水的治理力度。现阶段，我国的规模化养猪场废水治理基本完成了厌氧处理，即建有厌氧处理构筑物，如沼气池。经过厌氧发酵使得猪场废水中的大分子有机物转变为小分子有机酸，有机物浓度有所下降。但发酵后产生的大量沼液中仍然含有较高浓度的COD和大量氨、磷等富营养物质，如果不进一步处理，直接排放将对周边的生态环境形成严重的破坏。
目前，国内外对猪场沼液处理研发了多种工艺，如铁碳微电解法、SBBR工艺、超滤（UF）等等。但单一处理工艺不易处理达标，并且存在处理效果不稳定，运行管理费用高等问题，现阶段仍缺乏经济合理、技术成熟的工艺处理此类废水。因此,寻找一种脱氮除磷效果好、投资和运行成本低,因地制宜、操作管理简单,并能产生一定经济和环境效益的组合工艺,对解决规模化养猪废水造成的环境污染问题尤为重要。
发明内容
本发明的目的是针对猪场沼液具有氮磷浓度高、有机物含量大且可生化性差等特点，提出了一种缺氧/好氧（A/O）—序批式生物膜反应器（SBBR）—氧化塘—人工湿地（CW）综合处理猪场沼液工艺,经过该系统处理后出水指标均符合《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB 18596-2001）要求。
实现本发明的技术方案是:利用缺氧/好氧（A/O）、序批式生物膜反应器（SBBR）、氧化塘、人工湿地（CW）四位一体综合处理猪场沼液，
所述系统组成为:在序批式生物膜反应器(SBBR)之前依次设置调节池、缺氧池、好氧池、二沉池，在SBBR反应器之后依次建立氧化塘和由美人蕉、芦苇、香蒲、茭白等水生植物构成的三级人工湿地。
所述二沉池、序批式生物膜反应器与污泥干化床连接,使两池的污泥排入污泥干化床,污泥干化床与缺氧池连接,使污泥回流至缺氧池,好氧池与缺氧池连接,使污水流至缺氧池。
所述工艺流程如下：
（1）猪场沼液通过管网收集，经过格栅截留大颗粒的粪渣和无机漂浮物后自流入调节池，进行水质和水量调节，减小冲击负荷；
(2）经过调节后沼液通过提升泵进入缺氧池，在异养菌的作用下经过水解酸化反应。降解有机物改善废水的可生化性，并在生物膜的吸附和重力沉降的作用下去除部分悬浮颗粒物；
（3）缺氧池出水自流进入好氧池，微生物在好氧条件下通过代谢作用大量降解有机物以及通过硝化作用去除大部分的氨氮，同时控制好氧池的混合液部分回流至缺氧池，提高反硝化脱氮效果；
（4）好氧池出水通过提升泵进入二沉池，对废水进行沉淀澄清，去除前段工艺流失的活性污泥和脱落的生物膜以维持后续工艺的正常运行，二沉池的污泥部分回流至缺氧池和SBBR反应器，提高活性污泥浓度；
（5）二沉池出水通过溢流堰溢流至SBBR反应器，利用反应器中附着在填料上的生物膜对污染物进行生化降解，SBBR反应器运行方式及时间参数为进水1h，曝气3.5h，缺氧2h，曝气3.5h，沉淀1h，排水1h，在经过好氧/缺氧中的硝化/反硝化反应后进一步去除COD、氮磷等污染物；
（6）SBBR反应器出水自流进入氧化塘，利用菌藻共生系统和水生生物系统对废水进行自然净化；
（7）氧化塘出水通过提升泵流入人工湿地，人工湿地为3级串联;第一级为垂直流人工湿地，种植美人蕉;第二级为表面流人工湿地，种植芦苇和香蒲;第三级为潜流人工湿地，种植茭白、狐尾藻;废水经过土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物多重协同作用进行深度处理，最终达标排放;
（8）二沉池和SBBR反应器的剩余污泥排入污泥干化床，干化后的污泥进行外运处置。
本发明的优点在于:
通过将O池的混合液回流至A池，强化了反硝化脱氮的效果且无需外加碳源；反硝化过程产生的碱度与硝化反应的消耗的碱度形成了动态平衡，无需外加碱度，节省了药剂费用。经过A/O工艺后提高了废水的可生化性，有利于系统后续生物处理工艺的正常运行。
SBBR反应器启动周期短，抗冲击负荷能力强，剩余污泥产生量少，设备处理能力大。生物膜固定在填料表面，可栖息世代时间长的微生物，形成较长的食物链，如硝化细菌，故脱氮效果好。反应器内无需设置搅拌装置且不需要污泥回流，能耗小且易于维护管理。反应器可实现全自动控制，便于调试和管理，获得最佳运行参数。
氧化塘有效水深1.8m,分为好氧区、兼氧区和厌氧区，可利用不同水深区域的微生物形成菌藻共生系统对废水进行自然净化,塘体构造简单，经济实用，运行管理方便。
充分发挥了三级人工湿地中不同流型多种植物的废水处理效果，可进行深度的脱氮除磷。此外大规模的人工湿地可提高系统的抗冲击负荷能力，同时起到美化环境的景观作用。
废水处理工艺正常运行时不需要投加化学药剂，不会产生二次污染。废水处理工艺运行费用低、操作管理简单，便于猪场的日常管理并适合规模化猪场废水处理和技术推广。
沼液经过组合工艺处理后，最终出水水质优于《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596-2001）要求。
附图说明
图1为A/O-SBBR-氧化塘-人工湿地处理猪场沼液工艺示意图。
具体实施方式
处理量为400m3/d的猪场沼液，沼液水质：CODCr 1200～1500mg/L，NH3-N 500～630mg/L，TP 20～30mg/L，SS 450～800mg/L。猪场沼液经过格栅后进入调节池，进行水质和水量调节。接着废水进入A/O工艺的缺氧段，利用异养菌的水解酸化作用，降解有机物，提高废水的可生化性。缺氧段出水流入好氧段，在好氧条件下通过微生物的代谢作用大量降解有机物以及通过硝化作用去除大部分的氨氮。同时控制好氧池的混合液部分回流至缺氧池，提高反硝化脱氮效果。好氧池出水CODCr 900～1000mg/L，NH3-N 390～420mg/L，TP 18～22mg/L，SS 380～400mg/L。好氧池出水通过提升泵进入二沉池，对废水进行沉淀澄清，去除前段工艺流失的活性污泥和脱落的生物膜以维持后续工艺的正常运行。二沉池出水流入SBBR反应池，利用反应器中附着在填料上的生物膜对污染物进行生化降解。SBBR运行方式及时间参数为进水1h，曝气3.5h，缺氧2h，曝气3.5h，沉淀1h，排水1h。在经过好氧/缺氧中的硝化/反硝化反应后进一步去除COD、氮磷等污染物。SBBR出水CODCr 250～280mg/L，NH3-N220～250mg/L，TP 4～6mg/L，SS 230～250mg/L。 SBBR出水依次流入氧化塘和由美人蕉、芦苇、香蒲、茭白等水生植物构成的三级人工湿地。废水经过土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物多重协同作用对废水进行深度处理，最终出水水质CODCr 180～210mg/L，NH3-N 30～40mg/L，TP 2～3mg/L，SS 70～90mg/L。
Claims (1)
1.一种A/O-SBBR-氧化塘-人工湿地处理猪场沼液工艺，其特征是：
（1）猪场沼液通过管网收集，经过格栅截留大颗粒的粪渣和无机漂浮物后自流入调节池，进行水质和水量调节，减小冲击负荷；
(2）经过调节后沼液通过提升泵进入缺氧池，在异养菌的作用下经过水解酸化反应,降解有机物改善废水的可生化性，并在生物膜的吸附和重力沉降的作用下去除部分悬浮颗粒物；
（3）缺氧池出水自流进入好氧池，微生物在好氧条件下通过代谢作用大量降解有机物以及通过硝化作用去除大部分的氨氮，同时控制好氧池的混合液部分回流至缺氧池，提高反硝化脱氮效果；
（4）好氧池出水通过提升泵进入二沉池，对废水进行沉淀澄清，去除前段工艺流失的活性污泥和脱落的生物膜以维持后续工艺的正常运行，沉淀池的污泥部分回流至缺氧池和SBBR反应器，提高活性污泥浓度；
（5）二沉池出水通过溢流堰溢流至SBBR反应器，利用反应器中附着在填料上的生物膜对污染物进行生化降解，SBBR反应器运行方式及时间参数为进水1h，曝气3.5h，缺氧2h，曝气3.5h，沉淀1h，排水1h，在经过好氧/缺氧中的硝化/反硝化后进一步去除COD、氮磷污染物；
（6）SBBR反应器出水自流进入氧化塘，利用菌藻共生系统和水生生物系统对废水进行自然净化；
（7）氧化塘出水通过提升泵流入人工湿地，人工湿地为3级串联;第一级为垂直流人工湿地，种植美人蕉;第二级为表面流人工湿地，种植芦苇和香蒲;第三级为潜流人工湿地，种植茭白、狐尾藻;废水经过土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物多重协同作用进行深度处理，最终达标排放;
（8）二沉池和SBBR反应器的剩余污泥排入污泥干化床，干化后的污泥进行外运处置。
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