膜生物技術(shù)在豬糞廢水處理中的應(yīng)用

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1、膜生物技術(shù)在豬糞廢水處理中的應(yīng)用摘要：集約化畜禽糞便廢水的污染量已經(jīng)超過工業(yè)廢水及生活污水，逐漸成為上海市地面水主要污染源。奉賢蘆涇飼養(yǎng)場豬糞廢水具有典型的高濃度、高SS、高NH3-N等特點，采用膜生物技術(shù)作為主要處理工藝，不僅避免了常規(guī)厭氧處理方法操作管理不便、系統(tǒng)酸化以及存在沼氣爆炸安全隱患等弊病，而且從調(diào)試結(jié)果看，以膜生物反應(yīng)器為主的整套廢水處理設(shè)施處理能力大、凈化功能好、脫氮效果穩(wěn)定，且不會出現(xiàn)污泥膨脹等影響正常運行的現(xiàn)象。膜生物技術(shù)作為處理該類廢水的一種有效方法值得進一步推廣。關(guān)鍵詞：畜禽糞便廢水生物膜有效處理1前言　　近年來，隨著上海市畜禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展和"菜籃

2、子工程"的實施，集約化、規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖業(yè)迅速崛起。據(jù)估算〔1，2〕，全市畜禽廢棄物年排泄量相當于1700萬人口的排泄量之多，若按BOD5估算，全市畜禽BOD5的排泄量相當于3000萬人口的排泄規(guī)模。為了減輕市郊水環(huán)境日趨嚴重的污染問題，畜禽糞便廢水的處理顯然極其必要。畜禽糞便廢水有機物濃度高、氨氮濃度高、惡臭嚴重，對其處理目前尚缺乏成功的經(jīng)驗。該類廢水的處理難度較高，常規(guī)的厭氧—好氧處理難以實現(xiàn)氨氮達標排放。本文介紹膜生物技術(shù)處理某養(yǎng)豬場排放廢水，取得了很好的效果。2處理設(shè)施概況　　奉賢蘆涇飼養(yǎng)場廢水處理設(shè)施設(shè)計水量為60m3/h,經(jīng)實地取樣分析，進水水質(zhì)如表1。表1奉賢

3、蘆涇飼養(yǎng)場廢水處理設(shè)施進水水質(zhì)和排放要求污染物名稱污染物濃度（mg/L）排放標準要求[3]（mg/L）化學(xué)耗氧量（CODCr）10000400生化耗氧量(BOD5)5000200固體懸浮物(SS)1000150氨氮（NH3-N）5001003工藝選擇及工藝流程　　畜禽糞便廢水是一種高COD和高NH3—N的廢水，要實現(xiàn)去除COD和去除NH3—N的目的，達到排放的要求，必須采用具有硝化－反硝化功能的生物脫氮系統(tǒng)，理論上來說采用生化厭氧+好氧處理較適合。但以下幾點因素限制了厭氧處理技術(shù)在畜禽糞便廢水處理中的應(yīng)用：1）厭氧處理對溫度、pH等環(huán)境因素很敏感，對操作人員要求高，不適用

4、于畜牧場；2）畜禽糞便廢水氨氮濃度高，實際操作中容易造成系統(tǒng)酸化；3）厭氧處理會產(chǎn)生一定量的沼氣，由于沼氣收集系統(tǒng)造價高、操作要求高，若直接排放存在安全隱患?！　∫虼?，厭氧+好氧處理不是最合適的選擇。而單一的好氧處理對氨氮沒有很好的處理效果。為了達到穩(wěn)定脫氮的效果，設(shè)計采用處理能力大、凈化功能高的膜生物廢水處理技術(shù)。廢水首先經(jīng)過螺旋式固液分離機預(yù)處理后，清液進入調(diào)節(jié)池，均衡水質(zhì)水量后用泵打入處理池，處理后通過膜分離單元的水排放，處理過程產(chǎn)生的污泥排入污泥干化池。該工藝流程如圖1。4工藝原理及特點　　生物處理池中關(guān)鍵的膜分離單元，以一定間隔放置在池后端，池內(nèi)的活性污泥對廢水

5、中的有機物進行降解。降解后的水通過中空絲狀膜排放。膜孔孔徑為0.1μm,顆粒性物質(zhì)及活性污泥不能通過該膜孔而被分離。　　細菌等不會通過膜孔而流失，而是附著后形成生物膜[4]，隨著時間的增加，生物膜上能生長世代時間較長、增殖速度慢的硝化菌。由于微生物附著生長并使生物膜具有較少的含水率，單位處理池容積內(nèi)的生物量可比普通活性污泥高5～20倍，因而具有較大的處理能力。又由于硝化菌的生產(chǎn)繁殖，使處理池不僅能有效地去除有機污染物，且具有一定的硝化脫氮功能?！　∩锾幚沓夭捎梦⒖灼貧馄髌貧?，部分污泥回流至池前端，回流比最高可達到9：1。在膜分離裝置前，高濃度活性污泥與廢水充分混合，有機

6、物在被微生物降解的同時，NH3—N也被亞硝酸菌氧化成NH3-，再回流至池前端利用進水的有機物碳源進行反硝化，最終使NH3-還原成為N2，達到脫氮的作用。在正常運轉(zhuǎn)后，處理池中活性污泥濃度可達8000～12000mg/L?！　〔捎媚ど锛夹g(shù)的處理工藝與普通活性污泥法相比較，膜生物處理池通過膜分離單元將清水直接抽出，不參加回流的部分污泥可直接被分離，不需要再設(shè)置二沉池進行固液分離。這樣池內(nèi)的活性污泥及微生物不會流失，可保持高濃度的微生物菌類，這樣保證了穩(wěn)定的有機物降解率和NH3—N去除率，同時由于處理池中的活性污泥濃度是普通活性污泥法污泥濃度的3～4倍，使其占地面積只有普通活

7、性污泥法處理池的1/4～1/3。5調(diào)試及運行狀況　　該廢水處理站2000年3月開始調(diào)試，取松江張澤養(yǎng)豬場好氧活性污泥進行接種、馴化。進水量在馴化過程中漸次放大，維持2周后投入使用。分4個階段進行水質(zhì)監(jiān)測（見表3）。通過表3可以看到，隨著時間的推移，池中的硝化作用逐漸增強，NH3-N指標逐漸達到標準，其間有由于NO3-N累積引起CODCr超標、最后完全達標的過程。膜生物技術(shù)脫氮作用是通過硝化菌的不斷繁殖實現(xiàn)的。根據(jù)各階段調(diào)試的出水水質(zhì)監(jiān)測（見圖3），2000年8月出水水質(zhì)分析結(jié)果顯示，CODCr=150mg/L、BOD5=40m