規(guī)?；B(yǎng)豬場糞污水處理工程的應用研究

劉小麗

摘 要：該文以福建陽光生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司污水處理工程為例，介紹了厭氧紅泥塑料+接觸氧化處理養(yǎng)殖污水的相關工藝概況。

關鍵詞：養(yǎng)豬場；糞污水處理；應用研究

中圖分類號 X713 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2014）22-94-02

1 引言

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，規(guī)模化養(yǎng)殖場越來越多，養(yǎng)殖場大量糞污水的外排，嚴重破壞了生態(tài)環(huán)境。如何徹底解決規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖廢水的污染問題，已成為畜禽養(yǎng)殖企業(yè)規(guī)?；l(fā)展的重中之重。該類污水處理現(xiàn)多采用厭氧+好氧達標排放工藝，用于畜禽養(yǎng)殖污水的厭氧處理工藝包括：完全混合式厭氧反應器、厭氧濾池、厭氧復合反應器、上流式厭氧污泥床、內(nèi)循環(huán)厭氧反應器、紅泥塑料厭氧反應器等[1-3]；好氧工藝包括A/O、SBR、MBR、接觸氧化等。本文以福建陽光生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司污水處理工程為例，簡要介紹了厭氧紅泥塑料+接觸氧化處理養(yǎng)豬污水的相關工藝概況。

2 工程概況

福建陽光生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司養(yǎng)豬場位于福建省平潭縣蘆洋鄉(xiāng)野鵝山，基本母豬存欄4 000頭。該豬場實行嚴格的雨污分流，采用全沖糞工藝的清糞方法，根據(jù)福建陽光生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司提供的數(shù)據(jù)，本工程設計日處理糞污水量為800t。

3 工藝設計

3.1 工藝流程 本污水處理工程前處理采用固液分離+調(diào)節(jié)池+初沉池+沉淀酸化池；厭氧處理采用（CSTR+ABR）工藝；好氧處理采用缺氧+生物接觸氧化工藝；深度處理采用濾池+氧化塘+消毒工藝。該處理工藝能夠很好的解決畜禽養(yǎng)殖污水水量波動大，有機物及病原菌多等問題。工藝流程如圖1。

3.2 工藝系統(tǒng)

3.2.1 前處理系統(tǒng) 養(yǎng)豬場污水水質(zhì)、水量波動較大，懸浮物高，因此需設置前處理系統(tǒng)對污水進行預處理，以便后續(xù)生物處理。該處理系統(tǒng)由格柵、固液分離機、調(diào)節(jié)池、初沉池等組成。

3.2.1.1 集污調(diào)節(jié)池 共1座，規(guī)格：9.0m×23.0m×3.5m，最大有效容積約620m3，磚混結(jié)構(gòu)。用于貯存污水，調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量。安裝空氣攪拌管、污泥提升泵和液位時控裝置以實現(xiàn)自動化控制。

3.2.1.2 初沉池 共2座，規(guī)格一：5.0m×5.0m×5.2m，沉淀區(qū)有效容積約為50m3，磚混結(jié)構(gòu)；規(guī)格二：5.0m×4.0m×5.2m，沉淀區(qū)有效容積約為40m3，磚混結(jié)構(gòu)。通過該沉淀池，可進一步去除固液分離機未能分離的SS，降低后續(xù)處理的負荷及對后續(xù)處理設備管道的影響。

3.2.1.3 沉淀酸化池 共2座，總有效容積為660m3。

3.2.2 厭氧處理系統(tǒng) 厭氧發(fā)酵采用CSTR+ABR工藝，該工藝通過厭氧微生物將有機物降解轉(zhuǎn)化并產(chǎn)生沼氣。

3.2.2.1 CSTR工藝 CSTR反應器內(nèi)裝有攪拌裝置，能使進水和厭氧微生物完全混合，有利于處理高懸浮物污水，且可避免出現(xiàn)分層狀態(tài)。該工程CSTR池是經(jīng)罐體改造而來，共12口池，每口規(guī)格12m×3m×3m，合計有效容積約為1 350m3，池子結(jié)構(gòu)為半地埋式磚混結(jié)構(gòu)。池體內(nèi)設有浮渣槽和排浮渣口，以便后續(xù)浮渣的排出。通過沼氣定時攪拌創(chuàng)造一個厭氧環(huán)境，同時有利于提高產(chǎn)氣率。經(jīng)過CSTR處理后的出水進入后續(xù)厭氧處理，大大降低了后續(xù)厭氧的負荷及水中的懸浮物。

3.2.2.2 ABR工藝 ABR反應器具有獨特的分格式結(jié)構(gòu)及推流式流態(tài)，這樣的結(jié)構(gòu)促使污水在整個反應器中不斷的經(jīng)過完全混合作用，使得每個反應室中馴化培養(yǎng)出與該反應室中的污水水質(zhì)、環(huán)境條件相適應的厭氧微生物群落，從而導致厭氧反應產(chǎn)酸相和產(chǎn)甲烷相沿程得到分離[4]。通過該工藝的上下折流及混合作用，使得有機物不斷的降解并產(chǎn)沼氣。ABR池有效容積約為2 750m3，池子結(jié)構(gòu)仍為半地埋式磚混結(jié)構(gòu)。

3.2.3 好氧處理系統(tǒng) 經(jīng)過厭氧處理后出水仍難達到排放標準，且沼液和沼渣是很好的有機肥，因此需要采取比較有效的資源回用方法及進一步的處理。該工程厭氧池出水暫時進入貯液池，貯液池的小部分沼液用于周邊果園的施肥，大部分沼液進入接觸好氧系統(tǒng)處理。該工藝是通過在曝氣池內(nèi)掛填料，以提高相關的污泥負荷及容積負荷，最終提高其處理效果。

3.2.3.1 貯液池 共1座，規(guī)格：21.0m×40.0m×1.5m（有效水深1.0m），有效容積約840m3，磚混結(jié)構(gòu)。將原有貯液池中間加一道擋墻，改為2口貯液池，以提高貯液池的容積利用率。同時在第一口貯液池內(nèi)布設排泥裝置，定期將貯液池中污泥抽至污泥濃縮池，實現(xiàn)厭氧處理的進一步減量化，降低后續(xù)處理設施的處理負荷。

3.2.3.2 中間池 共1座，有效容積約80m3，用于控制好氧池進水的流量。

3.2.3.3 缺氧池 共1座，規(guī)格：8.0m×6.0m×5.0m，有效容積約220m3，鋼砼結(jié)構(gòu)。池內(nèi)增設潛水攪拌機，二沉池回流污泥、硝化混合液、厭氧池出水及調(diào)配池超越污水至此的預進行泥水混合，在缺氧（DO<0.5mg/L）條件下，通過反硝化菌實現(xiàn)脫氮，并補充后續(xù)處理所需的部分堿度。

3.2.3.4 接觸氧化池 采用推流式，總有效容積2 300m3。新建接觸氧化池內(nèi)設微孔曝氣器和組合填料，填料層高度3.0m，總填料體積約1 100m3，通過曝氣同時起到供氧和攪拌作用，保證好氧菌活性和泥水混合效果，促使水中有機物被充分降解得以去除；同時通過硝化細菌及聚磷菌實現(xiàn)脫氮除磷。

3.2.3.5 回流泵井 共1座，規(guī)格：3.5m×1.8m×2.5m，有效容積約13m3，磚混結(jié)構(gòu)。設置硝化液回流泵及泵回流自控裝置，硝化混合液回流至缺氧池進水端（硝化液回流比約200%～300%）。

3.2.3.6 二沉池 共1座，規(guī)格：3.5m×14.0m×5.0m，底部設置錐形污泥斗，沉淀區(qū)有效容積約127m3，磚混結(jié)構(gòu)。接觸氧化池出水在此進行泥水分離，回流活性污泥至缺氧池進水端（污泥回流比100%），并排除剩余污泥，出水進入后續(xù)的深度處理系統(tǒng)。endprint

3.2.4 深度處理系統(tǒng) 為了進一步的降低COD及水中的致病菌，需要進行深度處理。（1）升流式滲濾池：共8口，有效容積約72m3；通過滲濾池的過濾作用進一步降低水中的SS。（2）氧化塘：共2口，最大容積約16 000m3；（3）消毒池：共1座，已建；采用NaClO消毒，自動控制加藥，用于殺死水中的致病菌；（4）回用水池：共1座，已建。

3.2.5 污泥處理系統(tǒng) 污水處理過程中會產(chǎn)生大量的污泥，需要進行收集處理，以防造成二次污染。新建污泥濃縮池1座，規(guī)格：5.0m×5.0m×5.2m，底部設置錐形污泥斗，最大有效容積約90m3，磚混結(jié)構(gòu)。收集初沉池、貯液池污泥、生化處理系統(tǒng)剩余污泥。

4 調(diào)試運行效果

工程于2014年4月投入試運行，好氧采用低負荷啟動，經(jīng)過1個月的污泥培養(yǎng)馴化，好氧系統(tǒng)運行達到穩(wěn)定狀態(tài)。經(jīng)過3個月的工程調(diào)試厭氧也已成功啟動并大量穩(wěn)定產(chǎn)氣，日均產(chǎn)沼氣量約為750m3。現(xiàn)該污水處理系統(tǒng)已穩(wěn)定運行并達標排放，年處理29.2萬t水，部分出水進行灌溉果園。出水COD、氨氮的變化情況見圖2。

5 成本及效益分析

5.1 運行成本 該污水處理系統(tǒng)年總運行成本約為52.268萬元。

5.2 效益分析 主要效益包括以下幾方面：（1）沼氣效益：厭氧發(fā)酵池年產(chǎn)沼氣27.38萬m3，沼氣主要用于食堂，按沼氣價格1元/m3計算，則年沼氣效益27.38萬元；（2）污水效益：處理后污水用于自有菜地果園24hm2，每hm2每年節(jié)約化肥約2 250元，則年效益為5.4萬元；（3）豬糞效益：年生產(chǎn)豬糞15 000t，市場價格30元/t，則年銷售收入45萬元；（4）年經(jīng)濟總效益77.78萬元；（5）間接經(jīng)濟效益：果園增產(chǎn)增收效益。

6 小結(jié)

該場污水處理系統(tǒng)運行穩(wěn)定，且經(jīng)厭氧發(fā)酵+接觸氧化工藝處理后，出水各項指標均已達到《國家畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》（GB 18596-2001）中規(guī)定的排放標準，同時部分沼液可用于灌溉，實現(xiàn)了畜禽養(yǎng)殖污水的綜合利用，最終通過該工藝的穩(wěn)定運行可實現(xiàn)年凈效益25.512萬元。

參考文獻

[1]李榮平，李秀金.用于牛糞液厭氧消化的推流式和完全混合式反應器性能研究[J].農(nóng)業(yè)工程學報，2007，23（9）：186-190.

[2]Andreadakis A.D.Anaerobic digestion of piggery waste[J].Wat.Sci.Tech.，1992，25（1）：9-16.

[3]黃惠珠.紅泥塑料在規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場沼氣工程中的應用[J].中國沼氣，2007，25（3）：23-26.

[4]胡紀萃.廢水厭氧生物處理理論與技術[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2003. （責編：張宏民）endprint

3.2.4 深度處理系統(tǒng) 為了進一步的降低COD及水中的致病菌，需要進行深度處理。（1）升流式滲濾池：共8口，有效容積約72m3；通過滲濾池的過濾作用進一步降低水中的SS。（2）氧化塘：共2口，最大容積約16 000m3；（3）消毒池：共1座，已建；采用NaClO消毒，自動控制加藥，用于殺死水中的致病菌；（4）回用水池：共1座，已建。

3.2.5 污泥處理系統(tǒng) 污水處理過程中會產(chǎn)生大量的污泥，需要進行收集處理，以防造成二次污染。新建污泥濃縮池1座，規(guī)格：5.0m×5.0m×5.2m，底部設置錐形污泥斗，最大有效容積約90m3，磚混結(jié)構(gòu)。收集初沉池、貯液池污泥、生化處理系統(tǒng)剩余污泥。

4 調(diào)試運行效果

工程于2014年4月投入試運行，好氧采用低負荷啟動，經(jīng)過1個月的污泥培養(yǎng)馴化，好氧系統(tǒng)運行達到穩(wěn)定狀態(tài)。經(jīng)過3個月的工程調(diào)試厭氧也已成功啟動并大量穩(wěn)定產(chǎn)氣，日均產(chǎn)沼氣量約為750m3?，F(xiàn)該污水處理系統(tǒng)已穩(wěn)定運行并達標排放，年處理29.2萬t水，部分出水進行灌溉果園。出水COD、氨氮的變化情況見圖2。

5 成本及效益分析

5.1 運行成本 該污水處理系統(tǒng)年總運行成本約為52.268萬元。

5.2 效益分析 主要效益包括以下幾方面：（1）沼氣效益：厭氧發(fā)酵池年產(chǎn)沼氣27.38萬m3，沼氣主要用于食堂，按沼氣價格1元/m3計算，則年沼氣效益27.38萬元；（2）污水效益：處理后污水用于自有菜地果園24hm2，每hm2每年節(jié)約化肥約2 250元，則年效益為5.4萬元；（3）豬糞效益：年生產(chǎn)豬糞15 000t，市場價格30元/t，則年銷售收入45萬元；（4）年經(jīng)濟總效益77.78萬元；（5）間接經(jīng)濟效益：果園增產(chǎn)增收效益。

6 小結(jié)

該場污水處理系統(tǒng)運行穩(wěn)定，且經(jīng)厭氧發(fā)酵+接觸氧化工藝處理后，出水各項指標均已達到《國家畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》（GB 18596-2001）中規(guī)定的排放標準，同時部分沼液可用于灌溉，實現(xiàn)了畜禽養(yǎng)殖污水的綜合利用，最終通過該工藝的穩(wěn)定運行可實現(xiàn)年凈效益25.512萬元。

參考文獻

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[4]胡紀萃.廢水厭氧生物處理理論與技術[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2003. （責編：張宏民）endprint

3.2.4 深度處理系統(tǒng) 為了進一步的降低COD及水中的致病菌，需要進行深度處理。（1）升流式滲濾池：共8口，有效容積約72m3；通過滲濾池的過濾作用進一步降低水中的SS。（2）氧化塘：共2口，最大容積約16 000m3；（3）消毒池：共1座，已建；采用NaClO消毒，自動控制加藥，用于殺死水中的致病菌；（4）回用水池：共1座，已建。

3.2.5 污泥處理系統(tǒng) 污水處理過程中會產(chǎn)生大量的污泥，需要進行收集處理，以防造成二次污染。新建污泥濃縮池1座，規(guī)格：5.0m×5.0m×5.2m，底部設置錐形污泥斗，最大有效容積約90m3，磚混結(jié)構(gòu)。收集初沉池、貯液池污泥、生化處理系統(tǒng)剩余污泥。

4 調(diào)試運行效果

工程于2014年4月投入試運行，好氧采用低負荷啟動，經(jīng)過1個月的污泥培養(yǎng)馴化，好氧系統(tǒng)運行達到穩(wěn)定狀態(tài)。經(jīng)過3個月的工程調(diào)試厭氧也已成功啟動并大量穩(wěn)定產(chǎn)氣，日均產(chǎn)沼氣量約為750m3?，F(xiàn)該污水處理系統(tǒng)已穩(wěn)定運行并達標排放，年處理29.2萬t水，部分出水進行灌溉果園。出水COD、氨氮的變化情況見圖2。

5 成本及效益分析

5.1 運行成本 該污水處理系統(tǒng)年總運行成本約為52.268萬元。

5.2 效益分析 主要效益包括以下幾方面：（1）沼氣效益：厭氧發(fā)酵池年產(chǎn)沼氣27.38萬m3，沼氣主要用于食堂，按沼氣價格1元/m3計算，則年沼氣效益27.38萬元；（2）污水效益：處理后污水用于自有菜地果園24hm2，每hm2每年節(jié)約化肥約2 250元，則年效益為5.4萬元；（3）豬糞效益：年生產(chǎn)豬糞15 000t，市場價格30元/t，則年銷售收入45萬元；（4）年經(jīng)濟總效益77.78萬元；（5）間接經(jīng)濟效益：果園增產(chǎn)增收效益。

6 小結(jié)

該場污水處理系統(tǒng)運行穩(wěn)定，且經(jīng)厭氧發(fā)酵+接觸氧化工藝處理后，出水各項指標均已達到《國家畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》（GB 18596-2001）中規(guī)定的排放標準，同時部分沼液可用于灌溉，實現(xiàn)了畜禽養(yǎng)殖污水的綜合利用，最終通過該工藝的穩(wěn)定運行可實現(xiàn)年凈效益25.512萬元。

參考文獻

[1]李榮平，李秀金.用于牛糞液厭氧消化的推流式和完全混合式反應器性能研究[J].農(nóng)業(yè)工程學報，2007，23（9）：186-190.

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[4]胡紀萃.廢水厭氧生物處理理論與技術[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2003. （責編：張宏民）endprint