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SBR处理养猪场废水研究

王磊  
【摘要】:近年来畜禽养殖业发展迅速,其带来的污染问题也越趋突出,其中养猪业是主要的污染大户,养猪场废水含有高浓度有机物和氨氮,对于利润微薄的养猪业来讲,经济高效的将污水处理达标具有很大的难度。针对这一现实问题,作者展开了对养猪场现有处理工艺的研究分析,发现处理的主要难度在于去除废水中的高浓度氨氮。作者对传统生物脱氮工艺与新型生物脱氮理论进行了研究与总结,并采用SBR反应器,分别运用传统硝化—反硝化脱氮工艺和新型短程硝化—反硝化脱氮工艺进行实验模拟,取得了良好的效果。 现场调查分析后发现养猪场废水主要来源于冲栏废水,其含渣量大(SS在3000~5000mg/l),有机物及氨氮浓度高(COD在8000~10000mg/l,氨氮在800~1000mg/l),现场采用隔栅—沉淀调节池—厌氧罐—接触氧化—氧化塘工艺,由于接触氧化脱氮效率低,出水无法达标排放。 模拟实验采用SBR替换接触氧化工艺进行实际废水模拟实验,在强化脱氮模式的最佳工况(进水15分钟+厌氧搅拌2小时+曝气4小时+厌氧搅拌2小时+曝气4小时+沉淀0.5小时+排水0.5小时+闲置45分钟,一个周期总共为14小时)下,运用交替硝化—反硝化方法进行脱氮。溶解氧控制在1—3mg/l,pH控制在7.0以上,泥龄20天左右,COD去除率为70%左右,氨氮去除率可达到98%。系统运行好氧量约为传统活性污泥法的4—5倍,每升废水需外加碱度72mg(以CaCO_3计)。系统温度在低于15度时氨氮去除率下降,低于10度时去除率只有50%左右,低于5度时氨氧化将停止。 实验结果表明传统硝化—反硝化好氧量大,碱度消耗大,在经济性上不能很好的满足养猪场处理需求,且交替式硝化—反硝化运行存在着硝化段碳源去除与反硝化段碳源不足的矛盾。 改进型SBR实验表明利用SBR内部水力流态特性,对SBR反应器进行结构改造,通过档板隔断形成相互连通的一个好氧区和两个缺氧区,可成功实现在同一个反应器内同时进行短程硝化—反硝化反应。同样的工况下,溶解氧控制在0.2—0.5mg/l,废水COD去除率为65%,氨氮去除率达到了99%,曝气量可节省30%—40%,无需外加碱度。 改进型SBR实验研究发现同时短程硝化—反硝化成功的解决了反硝化碳源不足的矛盾,可使出水亚硝酸盐与硝酸盐浓度降低,总脱氮效率提高。另外发现低溶解氧运行会对好氧异养菌产生一定的抑制。 从总体实验研究结果来看短程硝化—反硝化的新型生物脱氮工艺更适合养猪场经济高效脱氮的要求。


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