A2/O生化处理工艺对污水的处理
河北某奶牛养殖场拥有奶牛5500头，2008年建有一座污水处理站并投入运行，设计考虑采用砂床干清粪饲养方式，挤奶厅的污水和粪浆分别收集，涉及水源主要为挤奶厅冲洗水及部分生活污水，粪浆进行堆肥。污水处理采用好氧悬挂链生物处理工艺，出水COD≤100mg/L。2010年该厂改造现有生产工艺，改干清粪为水冲粪，以保证砂子的回收利用，并因此导致过量COD排入废水收集系统，污水处理站不能正常运转，出水超标。为达到GB18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A要求，需对现有污水处理系统进行改扩建，以满足现有水量和水质处理要求。
1 原污水处理工艺
原有污水处理系统的设计基于奶牛养殖基地采用干清粪方式，涉及水源主要为挤奶厅冲洗水及部分生活污水，水质较好。设计水量≤1200m3/d，进水COD≤1200mg/L，废水生化性较好，pH为6～9，BOD/COD＞0.35。
原污水处理工艺流程如图1所示。
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图1原污水处理工艺流程 |
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2 改扩建污水处理工艺选择
奶牛场工艺改造后污水主要来源有:奶牛养殖场挤奶台废水、降温喷淋水、牛棚粪污水等。这些废水经收集、除砂、除渣等工段处理后，由泵提升进入固液分离系统，经过分离器，液体进入储存池(1号、2号)系统，2个储存池总容积16000m3。设计起端为2号储存池出水。
2．1水量及水质
2．1．1设计污水水量及水质
2号储存池水质见表1。
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表12号池出水指标  |
2．1．2出水水质
处理后出水水质应满足GB18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A的要求，水质指标见表2。
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表2一级A标准水质指标  |
2．2污水处理工艺设计
2．2．1工艺设计原则
为保证设计工艺的科学性、有效性和可靠性，按照以下原则选择处理工艺:①充分利用原有废水处理系统，减少投资，缩短工期;②技术成熟，处理效果稳定达标;③投资少，运行费用低;④维护操作方便。
2．2．2工艺选择
本项目对污染物去除率要求非常高，除满足BOD5、CODCr和SS的去除要求外，还必须满足N和P的排放要求。因此，选择的工艺必须具有脱氮除磷功能。该奶牛场废水B/C值为0.5，可生化性好。因此适宜采用生化处理工艺。经过对现有生化处理工艺的比较并参考同类奶牛养殖场粪污废水及相关畜禽养殖废水处理的经验，本项目采用处理效果好，运行维护简单的A2/O工艺。工艺流程如图2所示。
 图2改扩建后污水处理工艺流程 |
2．3工艺流程
(1)废水进站前首先经过奶牛养殖场进行除砂、除渣后进入场内2号储存池，设计方案将现有的2号储存池作为调节池，进行水量和水质的均化调节。
(2)调节池内的污水经提升泵打入混凝沉淀池，通过加入混凝剂等化学药剂去除废水中大部分悬浮物及部分NH3－N及磷酸盐，为后续的厌氧生化处理创造了良好的条件。废水中的无机盐颗粒等化学污泥杂物沉积于池底污泥斗后进入集泥池，出水则加压进入厌氧EGSB反应池。
(3)EGSB反应池内含有大量的高活性厌氧颗粒污泥，在较高的上升流速和产气的搅动下，废水与颗粒污泥间实现充分接触，从而大大提高有机物去除能力，废水中的大部分有机物得以有效去除。EGSB出水自流进入好氧反应池。
(4)好氧反应池分为高低负荷两级串联运行，一级A2/O为新建构筑物，同时反应器内头加有生物填料，保证池内积聚大量的活性微生物，使污水中的有机物大部分被降解为CO2和H2O。二级A2/O反应池是利用现有的好氧悬挂链生物处理系统改造而成。
(5)经过沉淀池分离后的废水中混凝剂进一步去除含磷物质，自流入后续的活性砂滤池，进一步去除废水中的氮磷等污染物。
(6)活性砂滤池出水进入消毒接触池进行最后的有机物、色度及异味的去除，同时有效杀灭污水中残留的病菌，保证出水经计量达标排放。
(7)混凝沉淀池化学污泥重力流入集泥池，二沉池剩余污泥泵入集泥池。集泥池内污泥经过污泥脱水机脱水后，与养殖场废渣一同干化后外运。
2．4工艺特点
工艺采用A2/O方法，相对于普通活性污泥法，具有运行稳定、去除有机物效率高和能够除磷、脱氮等优点［1］。工艺厌氧处理采用EGSB反应器，即膨胀颗粒污泥床反应器。反应器具有较大的长径比和回流比，在较快的上流速度和产气的搅动下，废水与颗粒污泥间接触更充分，使得EGSB反应器具有较高的有机负荷及去除率［2］。
工艺中采用连续过滤的活性砂滤器，不需要将砂滤器停止以清洗砂床，提高了生产率且能够进一步去除有机物和总氮。
在最后的消毒环节采用臭氧氧化技术，发挥了臭氧氧化能力强、无二次污染、原材料来源广泛及操作简便等优势，有效保证排放水安全达标。
3主要构筑物
主要构筑物见表3，其中所有项目数量均为1。
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表3主要建构筑物  |
4运行维护
(1)调节池应定期清理池中积累的大量沉淀物，以保证调节池的有效容积。
(2)混凝沉淀池投加聚合氯化铝和氯化镁实现混凝沉淀、固液分离。为保证沉淀效果，沉淀池pH值以7～9为宜，水温控制在20～30℃，通过控制搅拌强度和搅拌时间保证混凝工艺的水力条件和絮体的形成。
(3)EGSB反应器启动应采用颗粒污泥接种，接种量宜为30～40kg/m3。启动前需进行污泥产甲烷活性检测。控制启动负荷小于2kgCODCr/(m3·d)，上升流速小于1m/h。反应器启动过程要将各项工艺指标逐渐提升达到设计指标要求，运行中反应器温度控制在(35±2)℃，pH值为6.5～7.8，控制CODCr∶N∶P=(100～500)∶5∶1，严格控制重金属、氰化物、酚类等物质进入反应器。
(4)A2/O反应池运行条件为:污泥负荷0.03～0.20kgBOD5/(kgMLSS·d)，污泥质量浓度2.0～4.0g/L，增加填料后污泥质量浓度5.0～7.0g/L。污泥龄10～30d。污泥回流50%～100%，混合液回流比200%～400%。
5结语
奶牛养殖场周边无农田灌溉条件，必须将养殖废水深度处理后达标排放。应用本工艺，不仅实现排放水达标，而且为企业争取了更宽松的发展环境，极大地促进了企业的发展，为有类似条件的养殖场提供了可资借鉴的污水处理工艺。
参考文献:
［1］徐洪斌，吕锡武．生物法脱氮除磷技术及其研究进展［J］．城市环境与城市生态，2003，16(6):195－197．
［2］马丽丽，解庆林，游少鸿．厌氧膨胀颗粒污泥床反应器应用进展［J］．广西科学院学报，2006，22(1):51－54．
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