規(guī)?；i場立頁增氧污水處理配套關(guān)鍵技術(shù)

董高華

（重慶市開州區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村委員會，重慶 405400）

1 前言

當(dāng)前，隨著人們環(huán)保意識的提高、《畜禽規(guī)模養(yǎng)殖污染防治條例》和《中華人民共和國環(huán)境保護法》的相繼出臺，養(yǎng)殖廢棄物及其產(chǎn)生的環(huán)境污染已成為規(guī)模化豬場亟待解決的問題。在養(yǎng)殖廢棄物中，固態(tài)豬糞便于運輸，肥力高，適合制作有機肥，是一種生態(tài)資源，一般不構(gòu)成污染問題；而液態(tài)污水運輸困難，處理難度大，容易對環(huán)境造成極大污染。當(dāng)前雖然有較多的豬場污水處理方法，如好氧曝氣法、電化學(xué)法、生物膜法、反滲透法等，但均存在投資巨大，能耗高，管理難度大，處理效果不穩(wěn)定等缺陷。為此，開州區(qū)以實施畜禽糞污資源化利用項目為契機，引進立頁增氧污水處理系統(tǒng)，配合源頭減排、糞尿分離等措施，開展立頁增氧污水處理技術(shù)試點與示范，取得了良好效果?，F(xiàn)將規(guī)?；i場立頁增氧污水處理配套關(guān)鍵技術(shù)總結(jié)如下，供讀者參考。

2 立頁增氧污水處理技術(shù)

2.1 技術(shù)原理和工藝流程

立頁增氧污水處理系統(tǒng)是湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)與湖南大湘農(nóng)環(huán)境科技股份有限公司共同開發(fā)的新一代污水處理系統(tǒng)，其技術(shù)原理可概括為：生物吸附，層濾擴散，有氧發(fā)酵，增效蒸發(fā)，即：養(yǎng)殖場液態(tài)污水經(jīng)過收集并多層過濾、擴散后，將液態(tài)污水中的不溶物沉淀下來，然后把污水中泵入含有益生菌的發(fā)酵體，污水中的營養(yǎng)物質(zhì)被益生菌吸附、消化分解，達到凈化水質(zhì)的目的，隨后污水通過緩存池、水泵和布水管進入蒸發(fā)膜，因蒸發(fā)膜具有巨大的表面積，能夠保證污水溶氧量顯著增加，有助于膜表面的益生菌大量增殖，吸附消納污水中的營養(yǎng)物質(zhì)；同時蒸發(fā)膜巨大的表面積有助于污水在蒸發(fā)膜表面蒸發(fā)。多余的污水沿蒸發(fā)膜下流到發(fā)酵體內(nèi)，營養(yǎng)物質(zhì)進一步被發(fā)酵體墊料中的微生物快速分解消納，剩余的污水則通過發(fā)酵體底的縫隙流入儲液池內(nèi)。儲液池內(nèi)多余的污水通過管道進入緩存池，再通過水泵和布液系統(tǒng)定期噴灑到蒸發(fā)布上，如此循環(huán)（見圖1）。

圖1 立頁增氧污水處理技術(shù)路線圖

2.2 立頁增氧污水處理系統(tǒng)構(gòu)成

立頁增氧污水處理系統(tǒng)由發(fā)酵體（生物吸附體）、蒸發(fā)體、布水系統(tǒng)、固定支架、緩存池等部分組成[1]。立頁增氧發(fā)酵污水處理系統(tǒng)分為板式立頁增氧污水處理系統(tǒng)和膜式立頁增氧污水處理系統(tǒng)兩種。從各地示范推廣的情況看，多數(shù)為膜式立頁增氧污水處理系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)示意圖見圖2，本文以膜式立頁增氧污水處理系統(tǒng)為例作詳細介紹。

圖2 膜式立頁增氧發(fā)酵污水處理系統(tǒng)

2.2.1 生物吸附體（發(fā)酵體）。即發(fā)酵池，由稻殼和專用益生菌劑組成，用于生物吸附、發(fā)酵分解，為防止稻殼散落、漂浮?？捎镁W(wǎng)紗袋將其裝起來，放在發(fā)酵池中。膜式立頁增氧污水處理系統(tǒng)的發(fā)酵池位于蒸發(fā)膜下方。

2.2.2 固定支架及蒸發(fā)體。固定支架是由鍍鋅鋼管拼接（焊接）而成的長方體形的鋼架，用來懸掛安裝蒸發(fā)增氧膜和布水管，鋼架長21～30m，寬約2m，高約4m。固定支架頂端安裝透明陽光板遮雨棚，可采用拱形或單坡，有利于排水即可。遮雨棚長約21.7～30.7m，寬約2.7m，遮雨棚四周邊緣均比固定支架四周寬0.3m以上，遮陽棚檐口比蒸發(fā)增氧膜上沿高0.2m。蒸發(fā)增氧膜是一種特制的布簾，單塊長3m、寬1.8m，兩端用鋼管固定在固定支架上，布簾長軸與地面垂直，每隔0.1m安裝1塊，可安裝210～300塊。含有益生菌的污水通過布水管被噴灑在蒸發(fā)增氧膜上，便于有氧發(fā)酵和增效蒸發(fā)，從而達到污水減量的目的。鋼架長度、蒸發(fā)膜數(shù)量、布水管長度與立頁增氧污水處理系統(tǒng)型號有關(guān)，鋼架越長，可安裝的蒸發(fā)膜數(shù)量越多，污水蒸發(fā)量越大，處理污水能力越大。

2.2.3 布水系統(tǒng)。布水系統(tǒng)包括儲液池、布水管、水泵等。儲液池位于發(fā)酵池下方，長21 m、寬2 m，深約1 m，磚砌、水泥抹面、防水處理，用于收集、儲存蒸發(fā)體上未蒸發(fā)而淋下來的污水。

2.2.4 緩存池。體積有1～2m3即可，主要用來儲存生物吸附體（發(fā)酵體）、儲液池內(nèi)溢出的發(fā)酵污水，并向蒸發(fā)體提供蒸發(fā)污水來源。緩存池中多余的污水則回流至豬場污水貯存池中。

2.3 選址

立頁增氧污水處理系統(tǒng)的建設(shè)場地要求地質(zhì)堅實、地勢高燥、通風(fēng)良好、向陽，最好是東西走向、坐北朝南。蒸發(fā)膜短軸方向與風(fēng)向方向平行，有利于提高蒸發(fā)量，提高處理污水的能力。場地長度為22～33m，寬度要求2.5m以上。污水設(shè)備地勢位置高于污水收集池（多級沉降池），利于污水蒸發(fā)。

3 規(guī)?；i場配套建設(shè)技術(shù)

規(guī)模化豬場采用立頁增氧污水處理技術(shù)處理養(yǎng)殖污水，需要從養(yǎng)殖各環(huán)節(jié)提高水的利用率，盡量減少養(yǎng)殖污水的產(chǎn)生，為此，需要對新建豬場進行配套規(guī)劃建設(shè)或?qū)σ呀ㄘi場進行配套改建，具體包括以下方面：

3.1 豬舍

為給豬提供冬暖夏涼的生長環(huán)境，提高生產(chǎn)水平，減少豬場運行過程中能源消耗，在豬場設(shè)計建設(shè)或改造時，要選用具有隔熱保溫效果的材料。比如，圈舍頂棚外層使用彩鋼瓦或樹脂瓦，內(nèi)層使用PVC板提高抗腐蝕性，中間用泡沫填充，達到保溫、隔熱作用；圈舍安裝推拉式玻璃窗，通過開關(guān)窗戶，結(jié)合溫控系統(tǒng)的使用，也可以達到一定的降溫或保暖效果；改圍墻豬欄為鋼管圍欄，提高通風(fēng)效果，利于熱量散發(fā)。

3.2 飲水系統(tǒng)

目前，我國規(guī)模化養(yǎng)豬場使用的飲水器多為鴨嘴式飲水器、乳頭式飲水器。豬在使用這類飲水器飲水時，嘴巴無法合攏，容易導(dǎo)致水從豬嘴角流出來，不僅易造成水資源大量浪費，導(dǎo)致豬舍地面潮濕，而且也加大了污水量和污水處理難度。因此，應(yīng)采用帶水位閥的飲水碗，不僅避免了豬喝水時的浪費，保持豬舍干燥，而且也減少污水量。同時，在養(yǎng)殖過程中，應(yīng)將凈水和養(yǎng)殖污水分開收集，既可實現(xiàn)凈水循環(huán)利用，又可減少養(yǎng)殖污水處理的壓力。

3.3 溫控系統(tǒng)

豬舍溫度過高或過低均會影響豬只的生長，良好的溫控設(shè)備是保證豬舍室溫相對穩(wěn)定的必要條件。降溫系統(tǒng)方面，可以在豬舍一端山墻上安裝濕簾，另一端山墻上安裝噪音低、風(fēng)量大的軸流風(fēng)機，采用負壓、縱向通風(fēng)，可以達到降溫4～10℃的效果。供暖系統(tǒng)方面，可以在豬只睡覺的混凝土層下邊預(yù)先鋪2～3cm厚的擠塑板保溫層，在保溫層上鋪設(shè)耐熱聚乙烯水暖管（間隔25～30cm）或電熱絲（間隔10～15cm），通過熱水循環(huán)或電熱絲發(fā)熱可為豬提供溫暖的生活環(huán)境。

3.4 漏縫地板和清糞工藝

目前，我國規(guī)?；i場的主要清糞工藝有：水沖式、水泡糞清糞工藝和干清糞、發(fā)酵床養(yǎng)豬工藝。為避免水沖圈舍及人工勞動強度，地板應(yīng)采用半漏縫地板，靠走道欄側(cè)為實心混凝土地面，約占總欄舍面積的40%，為豬的休息和采食區(qū)，其余為漏縫地板，為豬的飲水和排泄區(qū)。漏縫寬度約為2.3cm。漏縫地板的總長度與舍內(nèi)豬欄總長度相等，漏縫地板寬度約為豬欄寬度的60%，漏縫地板面積約占總欄舍面積的60%。漏縫地板下為糞溝，采用糞尿自動分離的刮糞板清糞工藝（如圖3所示），豬的糞便通過漏縫地板進入糞溝，尿液通過自動清糞機的導(dǎo)尿管道直接進入集尿溝，固態(tài)糞便通過自動清糞機定期刮出豬舍。

圖3 糞尿自動分離的刮糞板

3.5 通風(fēng)系統(tǒng)

為改善豬舍內(nèi)空氣質(zhì)量，有效降低豬舍內(nèi)有害氣體的濃度，除了安裝溫控系統(tǒng)的風(fēng)機外，還需要再安裝糞溝風(fēng)機。糞溝風(fēng)機一般選擇風(fēng)壓大、尺寸較小、轉(zhuǎn)速高的軸流風(fēng)機，每隔5～10m安裝一個，以便均勻通風(fēng)。同時，應(yīng)根據(jù)氣溫變化和舍內(nèi)空氣質(zhì)量情況，采用自然通風(fēng)、屋頂通風(fēng)囪通風(fēng)、屋頂動力通風(fēng)、山墻負壓通風(fēng)、糞溝通風(fēng)等不同通風(fēng)方式，及時排出舍內(nèi)的有害氣體。

3.6 污水貯存

根據(jù)《畜禽規(guī)模養(yǎng)殖場糞污資源化利用設(shè)施建設(shè)規(guī)范（試行）》規(guī)定，養(yǎng)殖場污水貯存池容積≥單位畜禽日糞污產(chǎn)生量（m3）×貯存周期（天）×設(shè)計存欄量（頭）。以規(guī)?；i場為例，若污水貯存周期為60d，則其每存欄一頭豬，應(yīng)配套設(shè)計建設(shè)污水貯存池0.6m3以上。養(yǎng)殖場的尿、污水等經(jīng)集尿溝收集后，流入污水貯存池進行貯存、氧化、沉淀，污水貯存池根據(jù)其總體積分為6格，以便進行6級沉淀。相鄰兩級沉淀池的格預(yù)留30～50cm高的過濾墻，過濾墻以磚砌后，用水泥砂漿抹面，其余部分再用水泥漿抹面，做防滲處理。出水口位于過濾墻上沿10cm以上，以便污水流入量過大時，及時排入下一級沉淀池，防止溢出。過濾墻距池底的高度，隨著沉淀級數(shù)的增加而逐級下降，以便達到過濾污水中雜質(zhì)的目的。豬場污水經(jīng)過多級過濾、沉淀后，已除去水中大部分雜質(zhì)，即可通過水泵將污水泵入生物吸附體（發(fā)酵體），進行生物吸附、發(fā)酵。

4 立頁增氧污水處理系統(tǒng)能耗及污水處理效果

立頁增氧污水處理系統(tǒng)一次性投入后，后期運行費用較低，據(jù)開州區(qū)立頁增氧污水處理技術(shù)試點豬場—開州區(qū)伍氏生豬養(yǎng)殖場業(yè)主介紹，該場建設(shè)并投入使用的W-30型立頁增氧污水處理系統(tǒng)每小時抽2次污水，一次約11min，全天運行約9h，兩臺水泵總功率約為4.5kw，全天耗電量約40度，每天需電費22.8元。這與唐希等人的報道雖有差異，但對于一個年存欄2 500頭的規(guī)模化豬場來說，采用這種方式處理養(yǎng)殖污水，運行成本相對較低。立頁增氧污水處理系統(tǒng)處理污水的能力與當(dāng)?shù)貧鉁?、空氣濕度、風(fēng)速有直接關(guān)系，氣溫越高、空氣濕度越小、風(fēng)速越大，水分蒸發(fā)量越大，即系統(tǒng)處理污水能力越大、效果越好。據(jù)伍氏生豬養(yǎng)殖場業(yè)主觀察記錄，2020年7月，平均每天處理污水可達10.71t，2020年11月平均每天的污水處理量8.09t。

5 展望

立頁增氧污水處理系統(tǒng)比傳統(tǒng)的污水處理建設(shè)成本低，設(shè)施占地面積小，系統(tǒng)運行費用低，在污水處理過程中，添加了專用益生菌，不僅可以大大消除養(yǎng)殖糞污產(chǎn)生的臭味，改善養(yǎng)殖場周邊環(huán)境，而且可以解決規(guī)?；i場周邊無污水消納土地的難題。因此，立頁增氧污水處理系統(tǒng)適宜在無污水消納土地的中小型規(guī)?；i場中推廣。