養(yǎng)豬場(chǎng)污水處理研究

◇荊州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 王冬梅 王功軍 黃 旭

本文對(duì)養(yǎng)豬場(chǎng)的污水采用常規(guī)養(yǎng)豬場(chǎng)污水處理工藝與沉淀—厭氧—脫氮—SBR工藝進(jìn)行處理對(duì)比，通過對(duì)比效果明顯，經(jīng)過沉淀—厭氧—脫氮—SBR工藝處理之后的COD完全達(dá)到了國家的清潔排放標(biāo)準(zhǔn)，采用這樣工藝的曝氣時(shí)間不是很長，對(duì)后續(xù)的快濾池處理效果也很好，運(yùn)行成本非常經(jīng)濟(jì)。這樣的工藝也是一些大型的養(yǎng)豬場(chǎng)通常采用的模式。經(jīng)過這種工藝處理的養(yǎng)豬場(chǎng)廢水對(duì)生態(tài)，對(duì)養(yǎng)豬場(chǎng)周邊的環(huán)境都是友好的，這給一些其他的養(yǎng)豬場(chǎng)處理污水提供了非常有指導(dǎo)意義的借鑒。

我國生豬養(yǎng)殖業(yè)隨著人們生活的提高呈高速發(fā)展趨勢(shì)。養(yǎng)豬場(chǎng)特別是一些小型的養(yǎng)豬場(chǎng)污水處理設(shè)備不完善，甚至沒有經(jīng)過處理就隨意排放這也是造成環(huán)境問題的原因。

1 常規(guī)養(yǎng)豬場(chǎng)污水處理工藝

對(duì)于養(yǎng)豬場(chǎng)產(chǎn)生的廢水，在不同的養(yǎng)豬場(chǎng)不同的時(shí)間得到的數(shù)據(jù)都不相同，養(yǎng)豬場(chǎng)的廢水處理，目前主要有以下三種方式：水沖式、自流式、干糞工藝。水沖式清糞工藝耗水更多，產(chǎn)生的廢水更多，我國一些地方還在用這種方式特別是一些個(gè)體的養(yǎng)殖戶大多都是采用這種方式。水泡糞工藝是在水沖式的基礎(chǔ)上發(fā)展的，是在豬生活的低洼處存放一定的干凈水，豬產(chǎn)生的糞便自然匯集到低洼處，經(jīng)過一段時(shí)間后，排放掉低洼處聚集的污水。這種工藝雖然較上一工藝節(jié)省了水，但是豬糞與水的長時(shí)間混合會(huì)產(chǎn)生一些有害的細(xì)菌，特別是夏天氣溫很高，一些生化反應(yīng)速度加快，會(huì)產(chǎn)生一些有毒有害氣體，對(duì)豬生活的周圍環(huán)境產(chǎn)生很大的危害。

干清糞工藝，尿液一經(jīng)產(chǎn)生便鏤空掉，干糞可以清除出來，尿從排污口流出。該工藝可保持豬舍內(nèi)清潔、干燥，產(chǎn)生的污水非常少，對(duì)環(huán)境的污染很少。這樣產(chǎn)生的肥料價(jià)值比較高。在我國一些一些地方也在采用這種工藝，產(chǎn)生的效果很理想。

2 沉淀—厭氧—脫氮—SBR工藝

我國一些大型的生豬養(yǎng)殖集團(tuán)普遍采用的就是厭氧—好氧—缺氧—自然好氧的模式，豬的生活區(qū)域一些有害有機(jī)物的去除比較理想，經(jīng)過這樣的程序處理之后的COD能達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)行成本非常經(jīng)濟(jì)，采用這樣工藝的曝氣時(shí)間不是很長，對(duì)后續(xù)的快濾池處理效果也很好。

目前我國對(duì)養(yǎng)豬場(chǎng)里的有機(jī)物過高的含氮污水暫時(shí)還沒有比較理想的工藝。本文擬對(duì)養(yǎng)豬場(chǎng)產(chǎn)生的廢水采用沉淀—厭氧—脫氮—SBR進(jìn)行處理，以便找到一套經(jīng)濟(jì)、高效的處理參數(shù)，以提高生豬的生產(chǎn)效率。

沉淀—厭氧—脫氮—SBR處理工藝有一個(gè)重要的反應(yīng)器—上流式厭氧污泥床簡稱UASB反應(yīng)器。該反應(yīng)器是處理污水的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，也是比較重要的一個(gè)反應(yīng)器，反應(yīng)過程就是要處理的養(yǎng)豬場(chǎng)廢水自下而上地通過污泥床，污泥床底部是活性污泥部分，中部屬于混合區(qū)，上部是屬于分離區(qū)。該反應(yīng)器的上部安裝了相分離器，氣體從上部排出，污泥則被反應(yīng)器里面的裝置截留在下部。整個(gè)生化反應(yīng)產(chǎn)生的氣體對(duì)反應(yīng)體系起到一種很好的攪拌作用，從而加快反應(yīng)的進(jìn)行。

UASB反應(yīng)器操作簡便、投資少、耗能少，UASB運(yùn)行需要一定的條件：①污泥沉淀性比較好；②產(chǎn)生的氣體起到很好的攪拌作用；③分離器，對(duì)活性污泥進(jìn)行截留這樣可以保持反應(yīng)的濃度。

UASB反應(yīng)器中的生化反應(yīng)過程非常復(fù)雜，特別是一些基元反應(yīng)的機(jī)理目前還不是很清楚。厭氧反應(yīng)有多種不同的微生物在反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)，這些微生物將一些有機(jī)物特別是有害的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為對(duì)環(huán)境友好的產(chǎn)物。在反應(yīng)過程中，厭氧菌群將養(yǎng)豬場(chǎng)廢水里面的有害有機(jī)物轉(zhuǎn)化為簡單無機(jī)鹽、水、二氧化碳等最終產(chǎn)物。

3 養(yǎng)豬場(chǎng)污水處理的影響因素

3.1 UASB處理時(shí)受哪些條件的影響

養(yǎng)豬場(chǎng)廢水中存在很多類似膠體的物質(zhì)，經(jīng)過一定的條件完全不能分解的SS進(jìn)入U(xiǎn)ASB反應(yīng)器會(huì)形成殘?jiān)貏e是殘?jiān)皇呛艽髸r(shí)往往混在污水中，這樣的殘?jiān)⑶疫€占有一定的體積，這樣的殘?jiān)鼘?duì)我們的活性污泥有一定的降解作用，這些膠體物質(zhì)大量和微生物混合甚至把微生物都排出到反應(yīng)器外面了，從而這樣大大降低了反應(yīng)器中厭氧微生物的濃度和反應(yīng)速度。如果這些膠體物質(zhì)大量聚集的話會(huì)形成團(tuán)塊，對(duì)在反應(yīng)器中產(chǎn)生的氣體通道形成很大的阻塞，導(dǎo)致在反應(yīng)器中產(chǎn)生的氣體無法排出。由此可見，污水中這些膠體物質(zhì)對(duì)整個(gè)生化反應(yīng)產(chǎn)生的進(jìn)行產(chǎn)生很大的影響。必須在進(jìn)行生化反應(yīng)前把這些懸浮在污水中的膠體物質(zhì)清除掉。這樣污水在生化反應(yīng)之前用沉淀進(jìn)行處理，經(jīng)過沉淀處理之后，廢水中的SS（懸浮固體物）和BOD5、CODCr都大大減少了。

在進(jìn)行生化反應(yīng)的時(shí)候，一些菌群比如甲烷菌是需要營養(yǎng)條件的，廢水中含有很多這些菌群需要的營養(yǎng)物質(zhì)，所以不需要另外添加菌群所需的營養(yǎng)物質(zhì)。

3.2 養(yǎng)豬場(chǎng)廢水中氮的去除受哪些條件的制約

溫度：生物降解的硝化反應(yīng)在比較低的溫度下就可以進(jìn)行，亞硝酸菌雖說在低溫下可以進(jìn)行但活性最高的溫度是35℃，硝酸菌在35℃-40℃的溫度下生長情況是最好的，溫度在整個(gè)生化反應(yīng)中起的作用很明顯，不但影響菌群的生長也影響菌群的生物降解速度。當(dāng)碳氧化和硝化在同一個(gè)體系中進(jìn)行時(shí)，兩者還起到一種協(xié)調(diào)效應(yīng)，在反應(yīng)器中當(dāng)體系的溫度比較低時(shí)反應(yīng)速度也會(huì)下降，當(dāng)溫度下降到15℃時(shí)，硝化反應(yīng)的速度直線下降，如果整個(gè)體系的反應(yīng)溫度進(jìn)一步下降到12℃時(shí)生化反應(yīng)的硝化作用幾乎沒有了。

溶解氧和污泥齡：在生化反應(yīng)體系中，對(duì)污泥齡的選擇一定要綜合考慮，這樣的活性污泥既要對(duì)一些有機(jī)物進(jìn)行生物降解，也要進(jìn)行硝化反應(yīng)，污水中氧的濃度對(duì)硝化菌的生長起到很大的影響。因?yàn)樵诜磻?yīng)體系中，污泥中的硝化菌占有的比較很小，污水中的膠體團(tuán)塊把大部分硝化菌包裹起來，讓菌群起不到作用。在污泥齡不長的情況下，廢水中的有機(jī)物濃度增加的情況下，也大大的減少了污水中溶解氧的濃度，污水中大團(tuán)塊有機(jī)物降解所需要的氧就減少了，相反，在污泥齡比較合適的情況下，有機(jī)物需要的氧不是那么多，這樣污水中膠體團(tuán)塊降解所需要的氧氣也足夠了，這樣可以提高整個(gè)生化反應(yīng)的速度。污泥齡如果太長的話對(duì)污水中磷的去除效果不好，這樣只能通過增加污水中溶解氧的濃度，來提高整個(gè)生化反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率，使處理后的水質(zhì)達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。

4 養(yǎng)豬場(chǎng)污水實(shí)驗(yàn)

通過對(duì)養(yǎng)豬場(chǎng)采集的廢水與氫氧化鈣混合，可降低廢水中的大部分膠體物質(zhì)，同時(shí)還可去除一部分有機(jī)物；緊接著采用脫氨工藝處理廢水中的氨氮，這樣可以去除絕大部分氨氮，經(jīng)過上面兩個(gè)步驟之后便于后續(xù)對(duì)養(yǎng)豬場(chǎng)的廢水進(jìn)一步的處理。當(dāng)活性物質(zhì)的濃度在3.8～4.2g/L之間，CODCr控 制在2.8kg/d以內(nèi)，NH3-N的負(fù)荷控制在0.2kg/d以內(nèi)時(shí)，經(jīng)過上面步驟處理的水可以達(dá)到國家的排放標(biāo)準(zhǔn)。

實(shí)踐證明：養(yǎng)豬場(chǎng)廢水處理工藝：沉淀—厭氧—脫氮—SBR對(duì)一些養(yǎng)豬場(chǎng)特別是大型的養(yǎng)豬場(chǎng)產(chǎn)生的廢水效果非常明顯，這樣的工藝也是一些大型的養(yǎng)豬場(chǎng)通常采用的模式。經(jīng)過這種工藝處理的養(yǎng)豬場(chǎng)廢水對(duì)生態(tài)，對(duì)養(yǎng)豬場(chǎng)周邊的環(huán)境都是友好的，這給一些其他的養(yǎng)豬場(chǎng)處理污水提供了非常有指導(dǎo)意義的借鑒。

5 結(jié)束語

養(yǎng)豬場(chǎng)產(chǎn)生的廢水采用沉淀—厭氧—脫氮—SBR這樣的模式處理之后，效果非常明顯：廢水中30%的CODcr可 以在沉淀工段消除掉，80%的CODcr可 以在UASB反應(yīng)器內(nèi)去除，18%的氨氮可以在脫氮環(huán)節(jié)中去除，90%的CODcr，96.5%的氨氮可以在SBR工段去除，養(yǎng)豬場(chǎng)的廢水經(jīng)過上述工序完全達(dá)到了國家的清潔排放標(biāo)準(zhǔn)。本文根據(jù)荊州市周邊地區(qū)規(guī)模化養(yǎng)豬場(chǎng)污水處理情況，特別是有些經(jīng)過簡單處理的養(yǎng)豬場(chǎng)廢水沒有達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，提出了相應(yīng)的技術(shù)路線，為荊州市的畜牧產(chǎn)品健康發(fā)展提供了技術(shù)保障。要實(shí)現(xiàn)養(yǎng)豬業(yè)可持續(xù)發(fā)展，必須改善養(yǎng)豬場(chǎng)的環(huán)境，這樣才能保障養(yǎng)豬業(yè)的健康發(fā)展。