2021年4月23日跟踪数据(数据发在本文最后一段,有附图)
下面以一个存栏3000头的猪场的污水处理工程为例来加以说明A/O工艺处理的流程等;
一、第一部分:预处理:猪场集污+干湿分离首先猪场内要做到雨污分流,看下图,很显然,这个猪场没有做到,他的粪污是通过猪场围墙外面的一条沟渠出来的,沟渠上方并没有遮雨挡水的棚(或采用封闭式的排污管道),这是不合规的,需要进行改进;集污沟渠流下来的粪污,进入一个带有搅拌机的集污井中,再用污水泵抽到左边的干湿分离机房中,那里有固液分离机械进行操作,将固体粪便分离出来,而尿水粪水则通过一根白色的PVC管,进入最右边的“干湿分离后的污水井中);
上图为猪场集污和干湿分离房布局
上图为干湿分离机房
二、第二部分:厌氧发酵:沼气发酵+贮沼气的罐干湿分离机出来的粪污,然后进入CSTR沼气发酵罐中,这是一种全混合厌氧反应器(continuousstirredtankreactor),简称CSTR(其实也可以适用于不用干湿分离的粪污),更先进的是UASB沼气发酵罐,也叫上流式厌氧污泥床反应器(Up-flowAnaerobicSludgeBed/Blanket,UASB);在沼气罐前端加入“强微反硝化细菌”(厌氧反硝化细菌)3-5克/立方米(按沼气罐体积计算用量),每周使用一次,或显著帮助脱除粪污中的硝基氮,因了降低了总氮,使得沼气罐中粪污的C/N比增加,从而又促进了甲烷菌的繁殖和产气量,所以,沼气产气量也会增加,从而COD在厌氧发酵中降低的幅度也越大;在沼气罐中添加“强微反硝化细菌”,极为有利于降低出水的COD,和氨氮水平;从而极大的缓解了后续A/O工艺生化池中的罗茨鼓风机功率要求,减少了A/O工艺的处理压力;旁边是沼气贮气罐,可用于发电和烧水,以及可作为A/O工艺冬天加热用的热源;
污水处理工程为什么必须要有厌氧沼气发酵这环节呢,一是这可以极大的减少A/O工艺生化池的压力,二是可以降低一大半的COD数据,猪场的污水的COD往往高达12000,BOD高达7000,氨氮高达1500等,特别是COD和BOD特别高,这可能造成A/O工艺池中硝化池的压力太大,COD过高也会造成异养细菌过于旺盛,而大量的异养细菌会强烈抑制好氧池中硝化细菌的活力,从而造成硝化作用显著减弱;A/O工艺中,曝气池(硝化池)中的硝化作用,最适合于硝化作用的COD和BOD应该控制在1800PPM左右,BOD/TN(即碳氮比)在3/1左右是最好的,最适合于硝化反应的碳氮比,而猪场粪污,恰好能在沼气罐发酵之后,恰好能将COD降低到1800ppm左右甚至更低,COD的厌氧发酵降解率高达80%(还有其他如沉淀池、调节池的辅助作用);而总氮经过充分的厌氧发酵后,也可以降到600ppm左右;
三、第三部分:A/O工艺生化池工程(看上图)
1、A/O工艺生化池罗茨鼓风机功率需求计算:A/O生化池需氧量计算:COD为1800ppm,一天30立方米水,则一天的COD耗氧量为:1.8*30=54公斤溶氧/天;每硝化处理1克氨氮需要耗氧4.6克,进生化池的污水氨氮600ppm,则一天耗氧量为0.6*30*4.6=82.8公斤溶氧/天;每天一共需要的耗氧量为:54+82.8=136.8公斤溶氧/天;每产生1公斤溶氧,需要耗电1.25度电,则一天需要耗电量为136.8*1.25=171度电;每天的电费为大概103元/天;以每天24小时开罗茨鼓风机为例,则需要罗茨鼓风机的功率为171/24=7.126千瓦,取整数建议罗茨风机功率为7.5千瓦;
如果沼气罐出来的COD和氨氮,不止上面的数据,即COD1800,氨氮600,如果超过以上数据,则生化池的功率会不足,需要增加溶氧或增氧设备功率等;
4、回流工艺活性污泥回流到第一个曝气池(左起第一行上格),从左起第五行的沉淀池中回流硝化液,到左起第一行下格的缺氧池,当然,实际上若天天使用“强微全价活性污泥菌”的话,基本上无所谓回流,或不用特意考虑回流,因为“强微全价活性污泥菌”中含有三株硝化细菌、两株好氧反硝化细菌(这是重点),还有硫化氢氧化细菌(脱臭鸡蛋气味)和粪肠球菌(分解粪污颗粒和除去氨臭味),也有缺氧反硝化细菌在产品中,所以叫做“全价活性污泥菌”
6、本猪场跟踪数据结果在2021年4月17号开始,强微技术服务人员上门,在干湿分离机后面的集污池中,加入“强微反硝化细菌”10公斤(按他们的沼气发酵罐1000立方米容量,按10克/立方米计算用量为10公斤用量,一周用一次)2021年4月17号,同时在生化池中开始加入“强微全价活性污泥菌”5公斤/天,他们的生化池总容量是500立方米,头一周,按每天总容量每立方米添加10克/立方的“强微全价活性污泥菌”,则一共要5公斤/天,以后稳定数据后,则只按每天进入的污水量的10克-20克/立方米来添加;即2021年4月24号后,可按每天进入污水量(他们每天产生粪污水30吨),则稳定以后,每天只需要添加300-600克/天即可;
7、从4月17号下强微菌剂之后,到4月23号今天,过了一周,我们去检查和取样检测据猪场人员讲:用过强微的产品之后几天,曝气池生化池中的水,从黑色先变成了褐黄色到现在的浅黄色,取样如下图
2021年17日-23日处理结果:各阶段废水中COD/氨氮含量变化
原水ppm
曝气池污水ppm
出水ppm
排放标准
COD
5825
338.5
221.975
400
氨氮
1372
78.4
16.76
40
总磷
1480ppm
194.6ppm
8
PH值
7.48
7.47
7.23
6~9
其中磷远远不达标,没有做除磷处理,看PH出水端为7.23,所以有空间,可以添加生石灰处理,需要在最终沉淀池后端添加生石灰250克/立方米来处理看效果,后面还有一排沉淀池用来处理沉淀后的磷酸钙,同时用生石灰也有澄清水质的效果,并再除去一部分COD和氨氮的作用;后续会跟进处理总磷这一块;