膜生物技术在猪粪废水处理中的应用

1、膜生物技术在猪粪废水处理中的应用摘要：集约化畜禽粪便废水的污染量已经超过工业废水及生活污水，逐渐成为上海市地面水主要污染源。奉贤芦泾饲养场猪粪废水具有典型的高浓度、高SS、高NH3-N等特点，采用膜生物技术作为主要处理工艺，不仅防止了常规厌氧处理方法操作管理不便、系统酸化以及存在沼气爆炸平安隐患等弊病，而且从调试结果看，以膜生物反响器为主的整套废水处理设施处理才能大、净化功能好、脱氮效果稳定，且不会出现污泥膨胀等影响正常运行的现象。膜生物技术作为处理该类废水的一种有效方法值得进一步推广。关键词：畜禽粪便废水生物膜有效处理1前言近年来，随着上海市畜禽养殖业的开展和菜篮子工程的施行，集约化、规模化

2、畜禽养殖业迅速崛起。据估算1，2，全市畜禽废弃物年排泄量相当于1700万人口的排泄量之多，假设按BD5估算，全市畜禽BD5的排泄量相当于3000万人口的排泄规模。为了减轻市郊水环境日趋严重的污染问题，畜禽粪便废水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历。该类废水的处理难度较高，常规的厌氧好氧处理难以实现氨氮达标排放。本文介绍膜生物技术处理某养猪场排放废水，获得了很好的效果。2处理设施概况奉贤芦泾饲养场废水处理设施设计水量为603/h,经实地取样分析，进水水质如表1。表1奉贤芦泾饲养场废水处理设施进水水质和排放要求污染物名称污染物浓度g/L

3、排放标准要求3g/L化学耗氧量Dr10000400生化耗氧量(BD5)5000200固体悬浮物(SS)1000150氨氮NH3-N5001003工艺选择及工艺流程畜禽粪便废水是一种高D和高NH3N的废水，要实现去除D和去除NH3N的目的，到达排放的要求，必须采用具有硝化反硝化功能的生物脱氮系统，理论上来说采用生化厌氧+好氧处理较合适。但以下几点因素限制了厌氧处理技术在畜禽粪便废水处理中的应用：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畜禽粪便废水氨氮浓度高，实际操作中容易造成系统酸化；3厌氧处理睬产生一定量的沼气，由于沼气搜集系统造价高、操作要求高，假设直接排

4、放存在平安隐患。因此，厌氧+好氧处理不是最适宜的选择。而单一的好氧处理对氨氮没有很好的处理效果。为了到达稳定脱氮的效果，设计采用途理才能大、净化功能高的膜生物废水处理技术。废水首先经过螺旋式固液别离机预处理后，清液进入调节池，平衡水质水量后用泵打入处理池，处理后通过膜别离单元的水排放，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工艺原理及特点生物处理池中关键的膜别离单元，以一定间隔放置在池后端，池内的活性污泥对废水中的有机物进展降解。降解后的水通过中空丝状膜排放。膜孔孔径为0.1,颗粒性物质及活性污泥不能通过该膜孔而被别离。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

5、增加，生物膜上能生长世代时间较长、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520倍，因此具有较大的处理才能。又由于硝化菌的消费繁殖，使处理池不仅能有效地去除有机污染物，且具有一定的硝化脱氮功能。生物处理池采用微孔曝气器曝气，局部污泥回流至池前端，回流比最高可到达9：1。在膜别离装置前，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时，NH3N也被亚硝酸菌氧化成NH3-，再回流至池前端利用进水的有机物碳源进展反硝化，最终使NH3-复原成为N2，到达脱氮的作用。在正常运转后，处理池中活性污泥浓度可达800012000g/L

6、。采用膜生物技术的处理工艺与普通活性污泥法相比拟，膜生物处理池通过膜别离单元将清水直接抽出，不参加回流的局部污泥可直接被别离，不需要再设置二沉池进展固液别离。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，这样保证了稳定的有机物降解率和NH3N去除率，同时由于处理池中的活性污泥浓度是普通活性污泥法污泥浓度的34倍，使其占地面积只有普通活性污泥法处理池的1/41/3。5调试及运行状况该废水处理站2000年3月开场调试，取松江张泽养猪场好氧活性污泥进展接种、驯化。进水量在驯化过程中渐次放大，维持2周后投入使用。分4个阶段进展水质监测见表3。通过表3可以看到，随着时间的推移，池中的硝化

7、作用逐渐增强，NH3-N指标逐渐到达标准，其间有由于N3-N累积引起Dr超标、最后完全达标的过程。膜生物技术脱氮作用是通过硝化菌的不断繁殖实现的。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示，Dr=150g/L、BD5=40g/L、SS=70g/L、NH3-N=1g/L，都大大低于设计标准。上述排放指标到达了?上海市畜禽粪便综合处理工艺技术方案征集任务书?规定的排放标准，而且到达了合流污水接收标准。整套处理设施占地面积2002，能耗9.6k，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80kh。本工艺无需投加药剂，因此日常运行费用主要由电费、人工费

8、组成。表3调试进程阶段日期调试情况103-1003-20驯化阶段203-2104-08出水Dr、BD5、和SS达标，NH3-N超标无硝化现象，PH8.5304-0905-27BD5和SS达标、Dr超标N3-N累积引起，NH3-N超标硝化不完全，pH=5.56.5405-2706-06BD5、NH3-N和SS达标，Dr超标N3-N累积引起,pH=7.47.8506-07以后Dr、BD5、NH3-N和SS达标，pH=7.58.56结论本处理设施证明了膜生物膜技术在针对高D、高N3-N的畜禽粪便废水处理是非常有效的。我们将膜生物处理技术的特点总结如下：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，抗有机负荷冲击才能强；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现象；6操作管理简单。7参考文献1上海统计局编.上海市统计年鉴