养猪场外排废水主要处理技术

　　养猪场外排废水的主要特征是：有机物浓度高、悬浮物多、色度深，并含有 大量的细菌，因含有大量动物的屎尿而使NH3-N浓度很高。废水中的污染物主要 以固态、溶解态存在的碳水化合物形式存在，使废水表现出很高的BOD5、CODcr、SS和色度等，污染物可生物降解性好，此外废水中含有大量的N、P等营养物质。 废水中的固体残渣主要为有机物质，如不进行有效固液分离，就会给后续处理带 来困难，增加处理负荷，影响处理效果。因此在工艺上必须强化预处理。采用物 理方法作为强化预处理工艺，对废水进行固液分离是降低有机物负荷*有效方 法，物理方法占地面积小，处理效率高，不受负荷、水质、温度等其它条件影响，不对环境造成二次污染。
 

　　国内外多年的实践证明，对于易生物降解的有机废水，生化处理是*为有效 和经济的处理技术，包括厌氧、好氧技术等。对于浓度较高的有机废水单的厌 氧处理一般不能够达到处理要求，知单的厌氧处理或单的好氧处理对处理养 猪场废水都是不适合的，单厌氧处理的出水COD 达不到排放要求而且不能去除 废水中的氨氮，单的好氧处理不能承受如此高浓度的废水，必然出现污泥膨胀 等一系列问题，而且运行费用较高。厌氧—好氧串联工艺结合了厌氧处理工艺和 好氧处理工艺的优点而避免了各自的缺点，厌氧处理工艺能耗低、污泥产量低， 负荷高，但出水不达标；好氧处理工艺出水水质好，运行稳定，但需能耗，污泥 产量较高。因此厌氧—好氧串联工艺在能耗、投资、处理成本和治理效果方面都 具有较大的优越性。本设计根据废水的水质特点及养猪场具体条件，基于多项工 程的成功经验，结合过去的研究成果，通过比较和权衡处理的效果及经济的合理 性，本着投资省、运行费用低、操作管理方便的原则，对养猪场废水处理拟选择 二联合厌氧消化(UASB+ASBR)-SBR-混凝沉淀的处理工艺。
 

　　(1)、固液分离工艺 无论猪场废水采用什么系统或综合措施进行处理，先都需进行固液分离， 这是一道*的环节；其重要性及意义主要在两方面：先一般猪场排放出 来的废水悬浮物(SS)的含量很高，可高达160000mg/L，其有机物含量也高。因 此，通过固液分离，可使液体部分污染物负荷降低；其次，通过固液分离，可防 止大的固体物进入后续处理环节，以防造成设备的堵塞损坏等。此外，在厌氧消 化前进行固液分离能增加厌氧消化运行的可靠性，减少所需厌氧反应器的尺寸及 所需的停留时间，减少气体产生量30%，并增加COD 的去除效率。固液分离技术 一般有：筛滤、离心、过滤、浮除、沉降、絮凝等。这些技术都有相应的设备， 从而达到浓缩、脱水的目的。 从养猪废水中分离出固体的方法主要是依据悬浮物的稳定性和性质而定，固 体的比重大小、表面电荷和形态都会影响固体物在废水中以及处理过程中的行 为，废水的粘度、比重也是影响分离过程的重要因素；比如当固体颗粒与周围的 媒介物间比重差异大时，就有利于沉降。 因此，设计采用机械分离的方式，选用螺旋挤压式固液分离机，悬浮物的 去除率达40%左右，挤压后干物质含水率在65%～73%，*可以达到污水的UASB 处理和生产有机复合肥的工艺要求。
 

　　(2)、厌氧发酵沼气工艺 厌氧消化已被用于大、中、小型猪场废水的处理，以及农村家庭小农户的废 物处理及供能。厌氧消化技术以处理废物为主要出发点的场合中，如大中型猪场， 注重通过处理尽可能的去除废水中的有机物质，要求达到较高的去除速率和去除 量；在这种前提下，适当提高有机质负荷率是有好处的。厌氧处理的污水再用其 它技术处理，直至符合排放标准。一般来说，如果把厌氧处理对废水BOD、COD 的去除率考虑在50%是*经济的。养猪场废水有机物含量高，可以采用厌氧消化 工艺，去除大量溶解性有机物(可达85%～90%)，而且可以杀死传染性病菌，有利 于防疫。升流式厌氧污泥床(UASB)的有机负荷居第二代反应器之，也是第二代 厌氧处理反应器中发展*迅速，应用*广泛的装置，污泥颗粒化后具有更好的抗 冲击性。有研究表明，在反应器有机负荷为8~10kgCODCr·m-3d-1，对猪场废水调试 稳定后，CODCr去除率可以达到75%～85%。混合-推流厌氧消化器解决了有机物的 短流问题，提高了消化器的有效空间，增大了对有机物的降解效果。在处理高浓度养猪场废水时，在高有机负荷条件下运行稳定，平均产甲烷率较高，同时系统 具有良好的抗冲击负荷能力，增加水力停留时间有利于系统的稳定运行。 综上所述，本设计选用升流式流化床(UASB)和序批式厌氧污泥床(ASBR) 组成联合二厌氧处理工艺。
 

　　(3)、好氧曝气工艺 利用SBR法来去除集约化猪场废水高浓度的氨氮和磷时，SBR法操作参数为 8h/周期，30℃恒温，SRT10d，HRT1d。废水初始NH4+-N浓度1682mg/L，PO43-浓度 185mg/L，氨氮和PO43-去除率分别为94.3%和96.5%，在8h/周期中，NH4+-N浓度对 TN的去除是限制因子，限制浓度为500mg/L。温度系列8，10，12，14，16，18， 20，22，25，30℃批式试验证实在不低于18℃时，温度可以不作为SBR法处理的 限制因素加以考虑。由活性污泥实验消耗曲线斜率取得氨氮利用率(AUR)、硝态 氮利用率(NUR)、氧气利用率(OUR)3个参数，可以有效评价SBR污泥生物活性。ORP 可以明显地区别SBR法一个周期的各个阶段，还可以方便控制SBR 系统氮的去除。 香港理工大学利用好氧序批操作反应器(SBR)处理接纳养猪废水曝气塘出 水。SBR进水中BOD和SS浓度分别为2881mg/L、1418mg/L，出水平均BOD和SS浓度 分别为18.7mg/L和12.3mg/L。除了较高的基建投资和运行费用外，简便的操作、 较高去除率和低的土地面积需求是其优点，尤其是在土地缺乏和地价昂贵的条件 下，SBR工艺是比曝气塘更具有吸引力的一种选择
 

　　(4)、混凝和化学沉淀工艺 在废水中投加某些化学混凝剂，它与废水中可溶性物质反应，产生难溶于水 的沉淀物，或混凝吸附水中的细微悬浮物及胶体杂物而下沉。这种净化方法可降 低废水浊度和色度，可去除多种高分子物质、有机物、某些金属毒物以及导致富 营养化物质氮、磷等可溶性无机物。另外，猪场废水中会存在沸石、细菌和营养 物质，可能将大肠细菌带入地表水和地下水，混凝沉淀是防止污染的一种可行办 法。常见的混凝剂有：石灰、硫酸铝、三氯化铁、碱式氯化铝、有机高分子化合 物如聚丙烯酰胺(PAM)等。 本设计采用通过添加高分子混凝剂聚合硫酸铁(PFS)溶液的方法来进行混 凝沉淀。