無臭豬場的污水處理關鍵技術

姚 曼 余 瓊 胡彥燕 范廣建 申學林*

1．貴州省凱里市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，貴州凱里556000；2．貴州省麻江縣溫氏谷硐種豬場，貴州麻江557600

規(guī)模養(yǎng)殖場污水排放是造成水體富營養(yǎng)化的主要原因，廢水中含有大量的豬糞渣、尿等污染物，屬高濃度有機廢水，給生態(tài)環(huán)境造成了極大的破壞，嚴重影響居民生活及農(nóng)村生產(chǎn)活動。因此，開展污水處理關鍵技術研究是規(guī)模養(yǎng)殖場的當務之急，它關系著養(yǎng)殖企業(yè)的未來生存和發(fā)展。本研究針對麻江溫氏谷硐擴繁場污水處理系統(tǒng)的工藝流程、技術裝備和運行成本等進行分析總結，旨在為大中型規(guī)模養(yǎng)殖企業(yè)在糞污處理方面做一些實際探索。

1 材料與方法

1.1 試驗時間及地點

試驗時間：2016年3月-2017年12月。

試驗地點：貴州省麻江縣溫氏谷硐種豬場。

1.2 污水處理工藝流程

首先是預處理。豬場產(chǎn)生的污水經(jīng)收集后進入集水池，然后通過固液分離機將廢水中的SS 去除，分離后的污水進入調(diào)節(jié)池。

其次是生化處理。流程如下：

隔渣后污水集水池→固液分離→調(diào)節(jié)池→升流式固體厭氧反應器(USR)→初沉池→一級A/O→中間沉淀池→微電解→混凝/絮凝池→微電解沉淀池→二級A/O→二沉池→混凝絮凝池→終沉池→消毒池→清水池→出水[1]。

1.3 關鍵技術

1）升流式固體厭氧反應器（USR）。固液分離機出水收集于調(diào)節(jié)池，經(jīng)泵抽入USR 反應器，污水中的大部分有機污染物在此間經(jīng)過厭氧發(fā)酵降解為甲烷和二氧化碳，污泥顆粒自動沉降至反應器底部的污泥床，消化液從出水管排出。

2）初沉池。從USR 反應罐中流出的污水中夾帶的污泥在初沉池中被去除。

3）采用了兩級A/O（厭氧+好氧）[2]工藝串聯(lián)USR 反應器的消化液進入A/O 系統(tǒng)，經(jīng)過一級缺氧池、一級好氧池、中間沉淀池、微電解系統(tǒng)、二級缺氧池、二級好氧池。

4）缺氧池。在缺氧池中主要進行生物脫氮反應，生物脫氮包含硝化及反硝化2 種過程。硝化過程是在硝化菌的作用下，將氨氮轉化為硝酸氮，厭氧池主要進行反硝化過程。

5）好氧池?；旌弦簭娜毖醴磻獏^(qū)進入好氧反應區(qū)，這一反應區(qū)單元是多功能的，去除BOD5、硝化和吸收磷（P）等反應都在本反應器內(nèi)進行。好氧池采用活性污泥法工藝，具有較好的除磷效果。

6）中間沉淀池。在一級好氧池廢水進入絮凝池前增加中間沉淀池，去除好氧細菌形成的好氧菌體及死亡脫落的SS，優(yōu)化絮凝/混凝系統(tǒng)的處理環(huán)境和處理效果，并減少藥劑用量。

7）微電解系統(tǒng)。一級A/O 活性污泥系統(tǒng)出水中仍有大量生物難降解的有機物，鐵碳微電解工藝利用電化學氧化填料自身產(chǎn)生的0.9～1.7 V 電位差，在設備內(nèi)形成無數(shù)的原電池，原電池以廢水作為電解質(zhì)，通過陰陽極的放電形成對廢水的電化學處理，進而達到對廢水中有機物進行電化學降解的目的，處理后B/C 大大提高，有利于后續(xù)二級A/O 生物處理效果的提高。

8）混凝絮凝沉淀池、終沉池。經(jīng)過生化處理后的出水中含有大量的死亡細菌，需向廢水中投加混凝劑與絮凝劑，將小SS 絮體形成大顆粒的礬花，達到重力沉淀的目的。

表1 污水處理設備設施及運行情況

9）消毒池、清水池。終沉池出水中還有許多細菌、病毒等微生物，在pH 回調(diào)池末端投加漂水（次氯酸鈉）進行消毒，同時進一步氧化廢水中有機污染物，最終使廢水達標排放。

1.4 污水處理設備設施

污水處理設備設施、數(shù)量、功率、運行時間、裝機功率、運行功率、用電量及電費見表1。

由表1可以看出,谷硐種豬場廢水站每天耗電2 864.2 kW·h，電費按峰值與谷值的平均值0.75 元/（kW·h）計，則每天耗電費2 148.15 元。廢水站每天處理廢水560 t，折合每天每噸廢水耗電3.84 元。

2 污水處理監(jiān)測結果

2.1 污水處理前水質(zhì)監(jiān)測情況

豬場污水處理前水質(zhì)監(jiān)測情況見表2。

表2 豬場污水處理前水質(zhì)監(jiān)測情況 mg/L

2.2 廢水站污水處理后排放出口水質(zhì)監(jiān)測情況

從表3可看出，廢水站經(jīng)活性污泥法工藝處理后排放出口水質(zhì)達到國家畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準（BG 18596—2001）[3]。

表3 廢水站污水處理后排放出口水質(zhì)監(jiān)測情況

3 廢水站污水處理運行成本分析

3.1 廢水站污水處理藥劑品類、投藥量及藥劑費統(tǒng)計

廢水站污水處理藥劑品類及成本統(tǒng)計詳見表4。每天處理廢水560 t，折合每天每噸水投藥費1.13 元。

3.2 廢水站處理每噸污水運行成本

廢水站污水處理運行成本統(tǒng)計見表5。從表5可看出,谷硐種豬場廢水站采用活性污泥法工藝，每噸廢水處理成本為4.97 元，比同期溫氏麻江龍山豬場每噸廢水成本價6.25 元降低了20.48%（P＜0.01）。

表4 廢水站污水處理藥劑品類及成本統(tǒng)計

表5 廢水站污水處理運行成本統(tǒng)計

4 討 論

1）監(jiān)測結果表明，廢水處理站出口監(jiān)測的五日生化需氧量（BOD5）監(jiān)測值為12.50 mg/L，化學需氧量（COD）為72.40 mg/L，懸浮物（SS）為7.2 mg/L，氨氮為0.45 mg/L，總磷為2.06 mg/L，均顯著低于國家標準限量值。說明本工藝流程能顯著降低廢水中的COD、BOD、SS、氨氮等含量，避免養(yǎng)殖廢水給周邊生態(tài)環(huán)境造成破壞。

2）通過表1和表5統(tǒng)計得出：谷硐豬場廢水站每天耗電費2 148.15 元，耗藥劑費631.68 元，折合每噸廢水耗電3.84 元、投藥費1.13 元，累計每噸廢水成本價為4.97 元，比溫氏龍山豬場每噸廢水處理成本6.25 元降低了20.48%（P＜0.01）。說明該工藝流程節(jié)能降耗，可進行推廣應用。