付有为
天津市水利工程有限公司 天津 300222
摘要:当前,全国范围内鱼虾等水产育苗和工厂化养殖均采用集约化养殖方式,养殖过程中产生大量的残饵、粪便、分泌物以及尸体等固体废弃物。在鱼虾收获季节,多数养殖废水未经处理便大规模排放到河道,从而造成周边水环境污染。本文以天津市某农村鱼塘水处理项目为案例,对鱼塘水处理技术进行深入研究,确定了“初次沉淀池+生物接触氧化池+混凝沉淀过滤”工艺处理流程,使鱼塘废水经处理后达到天津市地方标准《污水综合排放标准》(DB12/356-2018)中第二类污染物最高允许排放浓度中直接排放二级标准,改善了鱼塘周边水环境污染现状。
1.项目背景
当前,全国鱼虾等水产育苗和工厂化养殖均属集约化养殖方式,不科学的养殖方法导致水体富营养化严重,并存在过量的抗生素药物和持久性有机污染物[1-3],这些污染物质伴随养殖废水大量排放,成为水环境污染中重要的非点源污染。
本项目位于天津市某农村鱼塘区域。每年9月-10月,该鱼塘废水不经处理直接排入二级河道,水质指标如SS、COD、TN等不满足天津市地方标准,从而对周边生态环境造成了一定影响。为降低大规模直排鱼塘污水对二级河道造成的不利影响,促进流域生态平衡,亟需对鱼塘排放污水进行有效处理。
2.技术方案设计
2.1设计规模
本项目设计规模为4.73万m3/d。
2.2设计进出水水质及去除效率
本项目以现场取样检测方法确定进水水质指标,以天津市地方标准《污水综合排放标准》(DB12/356-2018)中第二类污染物最高允许排放浓度中直接排放二级标准作为出水水质指标。具体指标情况见表2-1。
2.3处理工艺
2.3.1一级处理工艺确定
预处理工艺主要包括粗格栅、细格栅、沉砂池、初沉池。本项目进水主要为鱼塘污水,大颗粒漂浮物、沙砾等含量较少,因此在一级处理阶段不设置粗细格栅和沉砂池。
初沉池是一级污水处理系统的主要处理构筑物,SS去除率约40%~55%,同时可去除20%~30%的BOD5,可降低后续生物处理构筑物的有机负荷。本项目中,SS是主要的污染物指标,且影响着水中BOD5、CODCr、N、P等指标,因此,一级处理中考虑设置初沉池,主要用于去除污水中的SS。
2.3.2二级处理工艺确定
现行常用的二级生化处理工艺主要包括活性污泥法和生物膜法两大类。生物膜法相较于活性污泥法,具有占地面积小、生物膜活性较高、容积负荷较高、不需要污泥回流等特点,因此本项目实际情况,考虑采用生物膜法作为二级处理工艺。
常用的生物膜工艺包括生物转盘、生物滤池和生物接触氧化法。各工艺主要优缺点如下。
(1)生物转盘
生物转盘又称为“浸没式生物滤池”,可处理高浓度的有机废水,脱落的生物膜易沉淀,且管理方便,运转费用亦省。但转盘材料价格较贵,所以基建投资相当高,占地面积亦较大。
(2)生物滤池
生物滤池主要由一个用碎石铺成的滤床及沉淀池组成,工艺的处理装置结构紧凑,生化反应和过滤在一个单元中进行,不需要二次沉淀池。但滤料间空隙过小,滤池负荷过高,使生物膜增长过多会造成滤池的堵塞,从而大大影响出水水质,严重时整个滤池工作会停顿下来。
(3)生物接触氧化法
生物接触氧化池又称“淹没式生物滤池”。其优点如下:
①设备一体化程度高,耗电少。
②池容小,占地面积少。
③填料的比表面积大。
④机械设备供氧,处理效率高,出水水质好而稳定。
⑤不需要污泥回流,不存在污泥膨胀问题。
⑥运行管理简便,操作简单,易于维护管理。
但生物接触氧化法也存在填料及支架费用较高、填料堵塞等问题。
综合以上三种方法,并结合项目基本情况可以发现,生物接触氧化法的优势更为明显,因此本项目选择生物接触氧化法作为二级处理工艺。
2.3.3三级处理工艺确定
传统的二级生物处理方法无法满足水处理要求,需要继续进行深度处理,一般是在二级处理后对污水进行过滤、沉淀和吸附等,从而进一步去除污水中的污染物。
混凝沉淀法作为污水深度净化处理的一种常用方法,可去除二级处理水中呈胶体和微小悬浮状态的有机和无机污染物,还可以去除污水中的某些溶解性物质,也能有效地去除可导致水体富营养化的氮和磷等。滤布滤池技术是近年发展起来的一种新型表面过滤技术,与传统过滤技术相比,滤布滤池具有占地面积少、处理费用低、管理维护方便和适应性强等特点,可作为进一步提高水质的后续深度处理单元,是一种经济可行的工艺过程。
因此本项目三级处理考虑采用混凝沉淀+滤布滤池工艺。
3.结语
通过以上对各阶段工艺分析,考虑本项目所具有的污染物特征明显、处理区场地有限、待处理废水方量巨大等特点,最终确定采用“初次沉淀池+生物接触氧化池+混凝沉淀过滤”的处理工艺。其中,进水先由初次沉淀池进行自然沉淀,去除部分粒径较大悬浮颗粒物质;然后经过二级生化处理阶段,进行大部分有机物的去除,降低BOD5、CODcr、SS以及N、P等污染物质;经过二级处理后,进行混凝沉淀,进一步去除剩余SS,处理后出水经检测达标后排放至二级河道。
参考文献:
[1]戴晓玲,杨芳,赵天龙,等.基于综合水质标识指数法的混养鱼塘水体富营养化评价和特征分析[J].水产科技情报,2014,41(3):113-119.
[2]李志波,季丽,李丹丹,等.罗非鱼精养池塘水质变化规律和沉积物产污系数研究[J].环境科学与技术,2015,38(5):168-174.
[3]刘乾甫,赖子尼,杨婉玲,等.珠三角地区密养淡水鱼塘水质状况分析与评价[J].南方水产科学,2014,10(6):36-43.
论文作者:付有为
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第13期
论文发表时间:2019/6/11
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