養豬場(chǎng)污水處理方法

隨著(zhù)我國畜牧業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)業(yè)競爭的日趨激烈，畜牧業(yè)的規�；�、集約化發(fā)展已成為一必然趨勢，規�；�養豬場(chǎng)具有較高的畜禽飼養技術(shù)，統一的管理，降低了成本，提高了經(jīng)濟效益，但由于大量集中的糞便污水排放引起的環(huán)境污染問(wèn)題也越來(lái)越嚴重，根據相關(guān)資料報道，我國大城市中畜禽養殖業(yè)的糞尿排污的人口當量超過(guò)3000-4000萬(wàn)。養殖業(yè)的糞尿排泄物及廢水中含有大量有機物、氮、磷、懸浮物及致病菌并產(chǎn)生惡臭，對環(huán)境質(zhì)量造成極大影響，急需治理。而由于養豬場(chǎng)污水處理不同與工業(yè)污水處理，養豬場(chǎng)經(jīng)濟效益不高限制了污水處理投資金額不可能太大，這就需要投資少、處理效果好、最好能回收一部分資源，有一定的經(jīng)濟效益。而養豬場(chǎng)的污水處理通常并不是僅采用一種處理方法，而是需要根據地區的社會(huì )條件，自然條件不同，以及豬場(chǎng)的性質(zhì)規模、生產(chǎn)工藝、污水數量和質(zhì)量、凈化程度和利用方向，采用幾種處理方法和設備組合成一套污水處理工藝。

針對養豬場(chǎng)污水處理方法的問(wèn)題，下面我們詳細介紹幾種處理工藝：

一）組合式穩定塘工藝處理養豬廢水

1.水質(zhì)、水量與排放標準

廣州某規�；�養豬場(chǎng)的污水量為 500 m3／d，設計水質(zhì)及排放標準見(jiàn)表1。

 
2.工藝選型
養豬場(chǎng)污水處理常用的工藝為厭氧-好氧-氧化塘，均采用鋼筋混凝土結構，投資大，運行費用高。我們在設計時(shí)進(jìn)行了各種工藝的篩選比較， 用投藥混凝、厭氧接觸工藝、厭氧過(guò)濾器、上流式厭氧污泥床、復合式厭氧污泥床和厭氧塘雖然有好的處理效果，但建設費用和運行成本高而無(wú)法承受，因而必須尋求新的既簡(jiǎn)易又穩定可靠的方法。

因此，我們選擇新型厭氧一兼氧組合式穩定塘處理工藝，充分利用規�；�豬場(chǎng)的地形地勢，妥善地解決了規�；�豬場(chǎng)污水污染負荷高和養豬行業(yè)的利潤低的兩大難題。此工藝有效地把上流式厭氧污泥床移植到兼性塘來(lái)，它具有投資省、運行費低、操作管理方便、能源可回收（目前未回收）的特點(diǎn)。
3.工藝流程
養豬場(chǎng)污水處理流程見(jiàn)圖1。
 

4.工藝流程說(shuō)明
①固液分離

從豬舍出來(lái)的水經(jīng)集水井提升泵送到設于鼓風(fēng)機房頂部的水力分離篩網(wǎng)，經(jīng)篩網(wǎng)過(guò)濾，使糞渣分離。污水進(jìn)處理單元，回收糞渣外售。

②組合式穩定塘

組合式穩定塘共設2個(gè)自然塘（每個(gè)自然塘面積約2000m2），平時(shí)并列運行，清塘時(shí)（幾年后清一次塘），一塘運行，另一塘清泥。在塘的中央設置一個(gè)厭氧反應區，深5.0 m。污水從配水井用管道重力引入至厭氧反應區底部，并均勻在厭氧反應區底布水，污水經(jīng)厭氧反應區底部均勻向上流動(dòng)，從污水的流態(tài)來(lái)看，其結構類(lèi)似上流式厭氧污泥床（UASB），污水和甲烷氣都向上流動(dòng)，經(jīng)過(guò)厭氧污泥床。所不同的是UASB上下流速相同，同時(shí)內有三相分離器，而組合式穩定塘上下流速不同，厭氧反應區底部流速大（約0.21 m3／（m2•h）），厭氧反應區上部流速小。最后，污水流向塘的四周進(jìn)行沉淀（類(lèi)似UASB的三相分離器）。

組合式穩定塘的工作原理是：從微生物類(lèi)屬來(lái)看，塘分為3種微生物反應區。即厭氧反應區、兼氧反應區、好氧和藻類(lèi)生長(cháng)區。詳見(jiàn)圖2組合式穩定塘斷面示意。
 

第一區為厭氧反應區：污水首先進(jìn)人厭氧反應區底部，并均勻分配在整個(gè)橫斷面上，污水流向為上流式，整個(gè)坑的容積均為絮狀的厭氧微生物（污泥床）。污水上向流經(jīng)這些厭氧微生物污泥床時(shí)，污水中有機物被厭氧微生物進(jìn)行降解，轉化為CH4，CO2 和H2O。生成的CH4，CO2 和污水不斷上升，使整個(gè)污泥床得到充分的攪拌，同時(shí)污水和厭氧微生物充分接觸，提高了有機物的去除效率[2]。

第二區為兼氧反應區：除塘面和塘底的積泥層外，其余均為兼氧反應區，污水從坑頂部流出后，向四周流動(dòng)，流速突然降低，可沉的懸浮物固體便沉于塘低。污水經(jīng)厭氧分解后剩余的有機物繼續被兼氧微生物所利用，進(jìn)一步去除污水中有機物。

第三區是塘的表面層區：為好氧微生物和藻類(lèi)生長(cháng)區。該區內，空氣的復氧和藻類(lèi)的光合作用提供氧氣，污水中的有機物進(jìn)一步被好氧微生物所利用，把它氧化為CO2 和H2O。另外，污水中的氨氮又為藻類(lèi)提供營(yíng)養物質(zhì)，產(chǎn)生了良性循環(huán)。

新型厭氧-兼氧組合式穩定塘技術(shù)的設計運行參數：坑的CODcr容積負荷（以CODcr計）為5.1kg／（m3•d）。污水在坑內停留時(shí)間為2.6 d；在塘內停留時(shí)間（含坑的停留時(shí)間）為12 d，本設計的坑負荷傳統13～19 倍（傳統式氧化培CODcr負荷（以CODcr計）為 0.13－0.4 kg／（m3•d）[2]。

由于特殊的設計（坑頂設計圍墻包圍），避免了傳統的厭氧塘在刮風(fēng)時(shí)豎向混流而影響底部厭氧（因為表層好氧區水中含有很高的溶解氧會(huì )入侵到厭氧區，破壞厭氧環(huán)境），并有效地抑制和防止季節性翻塘，使厭氧總保持最佳狀態(tài)。另外，坑的設計成倒置截頭圓錐型，使坑內從下至上流速漸漸由大變小。避免了厭氧污泥被水流和CH4 等帶出坑外，最大限度地保持了厭氧污泥濃度，從而在高的CODcr容積負荷（以 CODcr計）下（Fv=5.1 kg／（m3•d））還具有較高的CODcr去除效率。

從投產(chǎn)以來(lái)，處理系統運行情況較為穩定，新型厭氧-兼氧-組合式穩定塘出水CODcr的質(zhì)量濃度一般在 3 000 mg／L左右，CODcr去除率一般為 70％左右，而傳統厭氧塘CODcr去除效率50％左右�！�

③好氧池、高負荷氧化塘

好氧池、高負荷氧化塘組成二級好氧生化處理系統，前者采用了活性污泥法，使CODcr等進(jìn)一步降解，并為后續氧化塘處理提供條件；后者采用循環(huán)溝式氧化塘，污水在此硝化脫氮。在高負荷氧化塘中，在JET推流混合器的作用下，水在廊道中循環(huán)，由于具有一定的流速（10 ～15 cm／s），大氣復氧速率增加，同時(shí)藻類(lèi)迅速生長(cháng)。藻類(lèi)光合作用提供溶解氧供給好氧微生物進(jìn)行代謝活動(dòng)。高負荷氧化塘出水中的微型藻類(lèi)很容易沉淀，約50％～80％的藻類(lèi)可在水力停留時(shí)間為l～2d的沉淀塘中自然去除。沉淀的藻類(lèi)呼吸速率很低，且可濃縮在塘底數月甚至數年而不明顯釋放營(yíng)養物。高負荷氧化塘中藻類(lèi)的另一顯著(zhù)作用是提高了塘中廢水的PH值，給滅菌和促使氨氣向空氣中擴散提供了條件。在 pH 值為9.2 時(shí)在24 h內可100％殺滅大腸桿菌和絕大部分病原體，在白天高負荷氧化塘中廢水的pH值達到9.5的并不鮮見(jiàn)。整個(gè)系統穩定、高效。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

④藻類(lèi)沉降塘

專(zhuān)門(mén)設計的藻類(lèi)沉降塘利用自然重力分離作用使藻類(lèi)從污水中分離出來(lái)，同時(shí)由藻類(lèi)自身產(chǎn)生的生物絮凝過(guò)程促進(jìn)了自然沉淀，廢水在藻類(lèi)沉降塘停留時(shí)間24 h 以上，沉淀的藻類(lèi)處于休眠狀態(tài)，不會(huì )被立刻分解或腐爛。兩個(gè)藻類(lèi)沉降塘同時(shí)使用，其中之一可3～4a 放空一次，以去除濃縮的含藻污泥。

⑤生態(tài)塘

利用生態(tài)塘中放養的魚(yú)類(lèi)和水生植物自然降解水中的污染物（N，P），以達到出水水質(zhì)要求。

（二）UASB/SBR/化學(xué)混凝工藝處理養豬廢水

1.概況

湖南某養豬場(chǎng)的生豬養殖規模為1萬(wàn)頭，廢水排放量為150m3/d，原有廢水處理系統只采用了沉淀處理，廢水中的絕大多數有機物和氨氮沒(méi)有去除。該養豬場(chǎng)擬對原廢水處理系統進(jìn)行全面的技術(shù)改造，經(jīng)過(guò)中試最后確定在原有四級沉淀的基礎上，采用UASB/SBR/化學(xué)混凝處理工藝，處理后水質(zhì)要求達到《畜禽養殖業(yè)污染物排放標準》(GB18596—2001)。廢水水質(zhì)和排放標準見(jiàn)表1。

2.廢水處理工藝流程

養殖廢水的特點(diǎn)是排放集中、水力沖擊負荷強、有機質(zhì)濃度高、水解酸化快、沉淀性能好。改造后的工藝流程見(jiàn)圖1

原水首先進(jìn)入調沉池，其主要作用是調節水質(zhì)、水量，另外可以去除大部分懸浮物和少量有機物。調沉池出水自流入集水井，再通過(guò)泵輸送到UASB反應器，大部分有機物在此被降解，并產(chǎn)成沼氣。UASB反應器出水進(jìn)入SBR進(jìn)行后續處理，部分有機物和大部分氨氮在此被降解去除。由于SBR反應器出水TP超標，以及SS的濃度還較高，影響出水水質(zhì)，因此最后通過(guò)化學(xué)混凝反應池處理，以滿(mǎn)足達標排放要求。

3.主要構筑物及設備

①　調沉池。利用原有池體，尺寸為30.0m×30.0m×2.5m，有效容積為1800m3，磚混結構，由4個(gè)串聯(lián)的單元格組成，HRT為12d，對SS的去除率為75%左右。

②　集水井。磚混結構，尺寸為2.0m×2.0m×4.0m，有效容積為12m3，配2臺提升泵(Q=25m3/h，H=200kPa，1用1備)。

③　UASB反應器。UASB反應器是由3個(gè)獨立單元組成的一個(gè)頂部敞開(kāi)式鋼筋混凝土池，尺寸為17.2m×6.0m×8.0m，有效容積為608m3，采用大阻力布水系統，每個(gè)單元由4根布水管組成，布水管安裝在池底上方300mm處;三相分離器為兩層箱式結構，安裝在距出水堰0.9m處，每個(gè)單元安裝2個(gè)。在每個(gè)三相分離器上有一個(gè)導氣管，導氣管與總氣管之間用軟管連接。UASB反應器的設計容積負荷為1.5kgCOD/(m3•d);HRT為4d，對COD去除率>80%。

④　SBR反應器。SBR反應器內設有膜片式曝氣器(Φ215mm)，所需空氣采用2臺鼓風(fēng)機(1用1備)輸送，單臺鼓風(fēng)機流量為5.9m3/min。池中還配置有組合填料，將活性污泥法與生物膜法結合的獨特設計，既降低了剩余污泥的產(chǎn)量，也有利于污染物的去除。池尺寸為11.6m×6.0m×5.0m，鋼筋混凝土結構;水力停留時(shí)間為40h，有效容積為250m3，SBR的排水采用2臺50m3/h的潷水器。

⑤　化學(xué)混凝沉淀池。該池的主要作用是去除SBR出水中的懸浮物和部分色度。池體尺寸為6.0m×6.0m×3.5m，鋼筋混凝土結構，分2格，一格為化學(xué)反應池，投加PAC和PAM藥劑，并裝有一臺攪拌機;另一格為沉淀池，沉淀池配有圓筒式導流筒及排泥系統，采用穿孔水壓式排泥。