广东省环境保护职业技术学校彭彩霞
摘要：本文以下内容将以某乳业股份有限公司红五月良种奶牛场污水处理工程为例，对其方案设计进行分析和研究，以供参考。
关键词：污水；处理工程；方案
1、工程概况及建设的必要性分析
某乳业股份有限公司红五月良种奶牛场主要开展良种奶牛生态养殖项目，配备了目前最先进的养牛设施，采用现代化的电子管理模式，充分体现了生态、环保的饲养理念，以确保奶源生产质量的安全。厂区内产生的污染物主要有粪便、尿液以及清洗废水，该类废水属难处理高浓度有机废水，CODcr、NH3-N、SS含量高。现奶牛场正建设一套厌氧处理系统，经厌氧处理后废水未能达到厂区回用要求，故本次根据该公司实际对其厌氧处理后出水做深度处理方案设计，设计内容包括生产废水处理的工艺、土建、电气、设备、管道及附件等，设计范围为污水进口到污水排放口1米范围内。
2、设计原则分析
根据该公司实际，在方案设计中坚持如下三项原则：第一，严格贯彻执行国家环境保护的有关规定，确保处理后水质各项指标达到设计要求，达到排放标准。第二，结合工程条件和排放标准，谨慎合理选择工艺方案，并尽量采用先进技术、新工艺、新设备、新材料，以减少运行费用，确保处理系统安全可靠的运行，处理水质稳定。第三，合理地解决污泥、泥渣处理问题，控制好噪声和异味，以避免二次污染。
3、良种奶牛场污水处理工艺选择
养殖废水属难处理高浓度有机废水，可生化性高，目前国内处理该类废水主要有物化法和生化法，但物化法处理出水不能达到排放要求，且运行成本高，而生物处理则具有运行成本低，操作方便等优点，成为普遍选择的方法。因厂区已做污水厌氧处理工艺设计，故应针对厌氧出水后的深度处理，经厌氧处理后的废水，有机物浓度得到较大程度的去除，同时废水的可生化性也有一定的提高，有利于好氧生物处理，因此，综合考虑投资及运行成本，选择以生化+自然净化为主的处理工艺。生化的处理方法又分为厌氧和好氧的两种，现将厌氧、好氧的几种较先进，成熟的工艺介绍如下：①厌氧生物法。厌氧生物处理过程是在厌氧条件下由多种微生物共同作用，使有机物分解并生成甲烷和二氧化碳的过程，又称为厌氧消化。整个过程分为三个阶段：第一阶段：水解发酵阶段，即在发酵细菌的作用下，多糖转为单糖，再发酵成为乙醇和脂肪酸；蛋白质先水解为氨基酸，再经脱氨基作用成为脂肪酸和氨。第二阶段：产氢、产乙酸阶段，即产氢气产乙酸菌将水中的脂肪酸和乙醇等转化为乙酸、H2和CO2。第三阶段：产甲烷阶段，即产甲烷菌利用乙酸、H2和CO2产生CH4。因此，厌氧消化就是由多种不同性质、不同功能的的微生物协同工作的一个连续的微生物学过程。与好氧相比具有能耗低、污泥量少，且能够降解一些好氧微生物所不能降解的有机物。厌氧消化技术经过一百多年的历史，发展出一些先进的、高效的厌氧工艺，如升流式厌氧污泥层反应器、厌氧生物滤池、厌氧折流板反应器和厌氧序批式反应器等。②好氧工艺。好氧处理是指在好氧状态下，通过各种好氧细菌，原生生物和后生生物的同化、异化作用降解废水中的有机物，使之最终分解成为水、二氧化碳和无机盐的过程。其典型工艺有传统活性污泥法、生物接触氧化法和间歇式活性污泥法。
自然净化工艺有稳定塘和人工湿地两种，现在介绍如下：
①稳定塘。稳定塘有称氧化塘是一种天然的或经一定人工构筑的污水净化系统。污水在塘内经较长时间的停留、储存，通过微生物的代谢活动，以及相伴随的物理的、化学的、物理化学的过程，使污水的有机污染物、营养素和其他污染物质进行多级转换、降解和去除，从而实现污水的无害化、资源化与再生利用。②人工湿地处理。天然湿地具有复杂的功能，可以通过物理的、化学的和生物的反应（诸如沉淀、储存调节、离子交换、吸附、氨化、硝化、脱氮除磷等），去除污水中的有机污染物、重金属、氮、磷和细菌等，因而被人们利用来净化污水。厂区内废水经过厌氧发酵后，有机物浓度得到很大程度的去除，并且废水的可生化得到明显的提高，但距离达标仍有较大的差距，废水中COD仍有3000mg/L左右，氨氮浓度亦较高，因此将厌氧发酵出水，依次进入缺氧池、接触氧化池、二沉池、氧化塘，进一步去除有机物、氨氮、SS，最终达到行业排放标准。
厌氧发酵出水与接触氧化池回流水形成缺氧池，在缺氧环境中，废水中的亚硝酸盐氮及硝酸盐氮在反硝化菌的作用下，去除部分氨氮。废水中的机物则在高效好氧生物反应器和生态环境的自我净化中逐渐被去除。
综合上述因素，本着从经济效益，社会效益和环境效益相结合的观点出发，我们采用“缺氧池+接触氧化池＋二沉池+氧化塘”的组合工艺。该组合工艺有以下特点：构筑物占地面积小，结构紧凑；运行管理操作简单，自动化程度高，维护量少；处理效果好，运行性能稳定可靠，耐负荷冲击力强；运行费用较低，产生的污泥量少、异味少。
4、良种奶牛场污水处理工艺流程
本工艺流程如下图所示：
厂区内废水经厌氧发酵后进入缺氧池，与接触氧化池的回流水形成缺氧环境，一方面，厌氧环境和好氧环境的混合使缺氧池中的溶解氧保持在0.2-0.5mg/L的范围之内，另一方面，由于厌氧发酵灌出水具有较高的水温，接触氧化池中的回流水可以起到缓冲的作用，避免因高温导致生物活性下降，进而影响去除效果。废水中氨氮在接触氧化池中被氧化成亚硝酸盐氮和硝酸盐氮，在缺氧池中经反硝化菌的作用实现脱氮；
缺氧池出水自流至接触氧化池，接触氧化池中装有生物填料，底部安装微孔曝气器。在充氧的条件下，填料上附着由大量微生物群形成的生物膜，对有机物降解起主要的作用。当废水流经填料层时，水中有机污染物被微生物吸附、分解。好氧微生物便以有机物为营养不断地进行新陈代谢，使有机物彻底氧化为二氧化碳和水。出水一部分回流至缺氧池进行脱氮，剩余部分进入二沉池进行固液分离。二沉池产生的污泥部分回流至缺氧池和接触氧化池补充生物量，同时也避免了因夏季温度过高，池中生物活性下降，回流生物能起到提高整体活性的作用，保证系统的正常运行。
二沉池上清液进入到后续的氧化塘，对有机物和氨氮作进一步的处理，氧化塘通过设置曝气设备，强化自我净化能力，实现污染物的进一步去除，最终出水则回用到生产线中及橡胶林的浇灌，剩余污泥因不含重金属等有毒物质可作为肥料浇灌厂区绿化。
经废水经各处理构筑物处理效果分析见下表，满足规范标准要求：
5、结尾
本文以上内容根据某公司良种奶牛污水处理为例，对其方案设计进行了研究和探讨，最后经处理过的废水达到了排放标准，是可行的方案，同时也表达了本人的观点和见解，以供参阅。
参考文献：
[1]《污水处理工程》李世华等；中国建筑工业出版社
[2]《污水处理技术》柏景方等；哈尔滨工业大学出版社
[3]《污水处理节能降耗》张志峰等；化学工业出版社