IOC_SBBR_人工湿地组合工艺在猪场废水处理中的应用

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1、ＩＯＣ—ＳＢＢＲ—人工湿地组合工艺在猪场废水处理中的应用万金保１１１，２１１陈琳吴永明顾平何华燕（１南昌大学环境与化学工程学院，教育部鄱阳湖湖泊生态与生物资源利用实验室，南昌３３００３１；２江西省科学院能源研究所，南昌３３００２９）摘要采用内外循环厌氧反应器（ＩＯＣ）—序批式生物膜反应器（ＳＢＢＲ）—人工湿地组合工艺处理猪场废水，工程规模为１００ｍ３／ｄ，投资９８．８万元，运行费用约为１．１１元／ｍ３。通过向厌氧消化液添加３０％原水，ＳＢＢＲ脱氮除磷能力明显提高；同时利用人工湿地进行深度脱氮除磷。经过一年的调试运行，工艺对ＣＯＤＣｒ、ＢＯＤ５、Ｓ

2、Ｓ、ＮＨ３—Ｎ、ＴＰ的去除率分别达到了９６．５％、９３．２％、９６．２％、８９％、８６％，出水各项指标都达到《畜禽养殖业污染物排放标准》（ＧＢ１８５９６—２００１）。关键词猪场废水内外循环厌氧反应器（ＩＯＣ）序批式生物膜反应器（ＳＢＢＲ）人工湿地脱氮除磷１工程概况表１废水水质及排放标准江西省某养猪场生猪养殖规模为１万头，废水项目进水排放标准排放量为１００ｍ３／ｄ，废水经处理后水质要求达到ＣＯＤＣｒ／ｍｇ／Ｌ５１２０～１０８２５４００《畜禽养殖业污染物排放标准》（ＧＢ１８５９６—２００１）。ＢＯＤ５／ｍｇ／Ｌ３２１０～６５３５１５０２处理工艺ＳＳ／

3、ｍｇ／Ｌ２０１２～３５３５２００猪场废水具有排放集中、冲击负荷强、有机质浓ＮＨ３—Ｎ／ｍｇ／Ｌ３２５～１４５０８０［１］度高、水解酸化快、沉淀性能好等特点。根据中试ＴＰ／ｍｇ／Ｌ２１．５～６２．５８结果并结合猪场实际及周边地形情况，确定采用内外ｐＨ７．５～９６～９循环厌氧反应器（ＩＯＣ）—序批式生物膜反应器（ＳＢ－３主要构筑物及设备ＢＲ）—人工湿地组合工艺。猪场废水经过厌氧处理３．１水解酸化沉淀池后，微生物消耗了大部分易降解的有机物，使废水的１座，圆柱形砖混结构，尺寸７ｍ×４ｍ，有效可生化性降低，好氧阶段去除ＣＯＤＣｒ效果不理想，同容积１５０ｍ

4、３，ＨＲＴ＝３６ｈ。汇集经拦渣处理后的废时由于废水Ｃ／Ｎ的降低、ｐＨ降低，导致后续生物脱氮水，在调节废水水质、水量的同时，进行水解酸化作过程效果不理想，此外，碳源不足也是导致后续除磷效用，减轻后续处理的负荷。［２，３］果不佳的原因之一。而通过添加碳源、加碱等方式３．２ＩＯＣ反应器改善好氧进水水质处理成本昂贵。本工程采用对ＳＢ－１座，钢结构，尺寸１．６ｍ×１４．５ｍ，有效容积３。ＩＯＣ反应器是在厌氧内循环反应器（ＩＣ）基ＢＲ添加原水解决上述问题，工艺流程见图１，废水水质２５ｍ及排放标准见表１。础上，改进反应器结构，增加反应器外循环而成，由污泥床反

5、应区、精细处理区、布水器、三相分离器、气体提升管、污泥回流管和气液分离器等组成。３．３ＳＢＢＲ池２座，钢筋混凝土结构，尺寸６ｍ×３ｍ×５ｍ，ＳＢＢＲ是在ＳＢＲ内装填不同的填料而开发出来的［４］图１废水处理工艺流程一种新型复合式生物膜反应器。设计容积负荷为３·ｄ），内壁涂防渗材料，采用固定０．１ｋｇＢＯＤ５／（ｍ“十一五”国家科技支撑计划项目（２００７ＢＡＢ２３Ｃ０２）。式填料，投配率为３０％，布置膜片式曝气器。给水排水Ｖｏｌ．３７Ｎｏ．７２０１１４７３．４人工湿地对ＳＢＢＲ池出水进行深度脱氮除磷处理，人工湿地分为３格，总面积约１３３４ｍ２，为表面

6、流人工湿地，分别种植芦苇、菖蒲、美人蕉等植物。４系统的调试与运行４．１ＩＯＣ反应器的启动ＩＯＣ反应器接种污泥取自南昌市某啤酒厂的３。ＩＯＣ反应器ＵＡＳＢ厌氧污泥，接种量约为１５ｍ启动初期，采用高频率、短时间的脉冲进水方式，通过调节进水流量，控制ＨＲＴ，逐渐增加容积负荷，启图２ＩＯＣ反应器对ＣＯＤＣｒ的去除效果动期间水温在２０～２５℃，进水ｐＨ为７．５～８．２；经过４２ｄ驯化，ＣＯＤＣｒ去除率稳定在８５％左右。同时观察到，反应器新颗粒污泥开始形成，圆形或椭圆形，厌氧颗粒污泥逐渐增大，表面呈黑色且观察到大量细微气泡，说明产甲烷菌活性已被激活。４．２Ｓ

7、ＢＢＲ池的启动ＳＢＢＲ池接种污泥取自南昌市朝阳污水处理厂二沉池的活性污泥，采用接种驯化法，以稀释的猪场废水为基质，利用闷曝＋间歇曝气的方法培养驯化生物膜，ＳＢＢＲ池经过２４ｄ的运行，ＣＯＤＣｒ、ＮＨ３—图３ＩＯＣ反应器对氨氮的去除效果Ｎ去除率稳定在８５％、９０％，挂膜启动成功。由图４可知，ＩＯＣ反应器对磷的去除率呈现负４．３组合工艺运行及优化增长，且出水中磷的含量有逐渐增高的趋势。这是在ＩＯＣ反应器、ＳＢＢＲ池成功启动后，以猪场废由于聚磷菌厌氧释磷，此外消化液ｐＨ降低时，也会水原水作为ＩＯＣ反应器进水，将ＩＯＣ反应器出水作增加释磷。为ＳＢＢＲ池进

8、水，２个工艺组合运行。ＩＯＣ反应器采用间隔连续进水方式，控制平均进水量为４．５ｍ３／ｈ，平均进水时间２２．２ｈ／ｄ；ＳＢＢＲ池一个运行周