探討生豬養(yǎng)殖企業(yè)污水處理的工藝組合

韓曉雙

（南京市江北新區(qū)建設(shè)和交通工程質(zhì)量安全監(jiān)督站，江蘇 南京 210000）

1 生豬養(yǎng)殖企業(yè)養(yǎng)殖場污水現(xiàn)狀

隨著國家對(duì)環(huán)保的要求越來越嚴(yán)格以及企業(yè)自身社會(huì)責(zé)任感的提高，生豬養(yǎng)殖企業(yè)會(huì)在養(yǎng)殖場內(nèi)建設(shè)污水處理系統(tǒng)，用于處理養(yǎng)殖污水和場區(qū)生活污水。根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，養(yǎng)殖場生豬存欄量在20萬頭時(shí)，其污水量約為1 000 m3/d。目前，生豬養(yǎng)殖場污水處理系統(tǒng)存在工藝落后，水質(zhì)處理不達(dá)標(biāo)的情況，沒有達(dá)到相應(yīng)的處理效果。所以，只有選擇一種適合企業(yè)本身的生豬養(yǎng)殖污水處理工藝組合，才能有效改變企業(yè)當(dāng)前的環(huán)保困境[1]。

2 養(yǎng)殖場污水管理

只有加強(qiáng)場區(qū)內(nèi)用水和收水的管理，才能保證污水處理系統(tǒng)的有效運(yùn)行。首先，對(duì)場區(qū)實(shí)施雨水、污水分離工程，提高污水井的頂標(biāo)高，防止雨水進(jìn)入，同時(shí)，使雨水進(jìn)入雨水管網(wǎng)外排，而不是從污水管網(wǎng)進(jìn)入污水處理系統(tǒng)；其次，做好污水管網(wǎng)建設(shè)，不要讓地下水滲入到管網(wǎng)中；最后，控制用水資源，提倡節(jié)水，以免浪費(fèi)。需要注意的是，在生產(chǎn)中對(duì)排水要進(jìn)行合理安排，避免大水量、高濃度的污水對(duì)處理系統(tǒng)造成沖擊；還要加強(qiáng)消毒水的排放管理，避免集中排放，造成處理系統(tǒng)崩潰。另外，養(yǎng)殖場對(duì)生豬的固體糞便要做好收集管理，使進(jìn)入污水系統(tǒng)的固體糞便量盡可能少。

3 養(yǎng)殖場污水處理設(shè)計(jì)

在污水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上，要遵循應(yīng)用技術(shù)較為成熟、功能比較齊全、運(yùn)行比較穩(wěn)定的原則。①好氧處理工藝設(shè)計(jì)，其原理是采用多廊道好氧消化池，污水在好氧池內(nèi)呈推流狀態(tài)流動(dòng)，從而消除污水的返混問題，保證好氧出水都是經(jīng)過徹底的好氧消化，以此提高污水的好氧消化率。②除磷工藝設(shè)計(jì)，其原理是第一次進(jìn)行混凝沉淀、微生物吸收消耗磷，第二次進(jìn)行終凝沉淀達(dá)到有效除磷，最后確保出水達(dá)標(biāo)排放。③消毒工藝設(shè)計(jì)，其原理是采用臭氧消毒技術(shù)，在殺滅病原微生物的同時(shí)去除COD、氧化氨氮，以及脫色處理。

另外，在污水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上，可預(yù)先設(shè)置一些結(jié)構(gòu)，爭取在不進(jìn)行任何增建、改造的條件下僅通過添加填料形成MBBR工藝，以此適應(yīng)將來水量增加或出水水質(zhì)提標(biāo)的要求。系統(tǒng)運(yùn)行條件：①在控制上盡量采用全自動(dòng)控制方式，減少人工消耗，以降低運(yùn)行成本，但同時(shí)應(yīng)具備手動(dòng)操作的功能；②盡量采用液位、壓力等多重保護(hù)措施，以提高設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定、安全、可靠性；③在設(shè)備選型上，盡量采用國產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、成熟的產(chǎn)品，在設(shè)備配置上，關(guān)鍵設(shè)備要設(shè)置冷備，以保證污水處理系統(tǒng)運(yùn)行的連續(xù)性、穩(wěn)定性；④要做好備品、備件的采購，如藥品、試劑、工具等，保證倉庫有一定的庫存量；⑤細(xì)化標(biāo)識(shí)，每個(gè)產(chǎn)品均設(shè)置明確的說明牌，同時(shí)將設(shè)備的名牌也要逐一標(biāo)注，以及每根管道的水流方向及流量區(qū)間范圍都要寫明；⑥提供詳細(xì)的培訓(xùn)材料，對(duì)工藝操作、電工、機(jī)修工、安全員等污水處理站配置人員全部進(jìn)行細(xì)化培訓(xùn)，確保他們熟練掌握污水處理系統(tǒng)的運(yùn)行[2]。

4 污水處理系統(tǒng)的工藝選擇

生豬養(yǎng)殖場污水處理系統(tǒng)采用“預(yù)處理+黑膜池厭氧+泥水分離（物理處理）+兩級(jí)A／O+二次沉淀+臭氧消毒”的技術(shù)模式。養(yǎng)殖場污水處理系統(tǒng)的總體流程圖如圖1所示。

4.1 預(yù)處理工藝

養(yǎng)殖場污水經(jīng)地埋污水管或明渠流入格柵池，通過格柵池中的機(jī)械格柵將廢水中的塑料袋、掃帚的脫落物、等大的雜物進(jìn)行排除，再通過人工細(xì)格柵進(jìn)行二次分離，確保流入集水池的污水不含雜物或含有少量雜物；然后，通過入固液分離機(jī)將集水池中的類似豬糞的大顆粒物、樹枝樹葉、場區(qū)垃圾雜物等進(jìn)行分離，分離出來的固體落入固糞暫存池，分離之后的污水自流進(jìn)入黑膜沼氣池[3]。

4.2 黑膜沼氣池厭氧處理工藝

將黑膜沼氣池水體中的有機(jī)污染物通過厭氧菌進(jìn)行水解，水解后形成小分子，這些小分子轉(zhuǎn)化為揮發(fā)性有機(jī)酸，繼而又轉(zhuǎn)化為沼氣；其中，經(jīng)黑膜沼氣池處理后的污水，自流進(jìn)入中間水池。

4.3 物理處理工藝

向中間水池內(nèi)加入除磷劑，在其與污水?dāng)嚢杌旌戏磻?yīng)后，經(jīng)中間水池提升泵打入第一級(jí)的混凝沉淀池，同時(shí)在混合池和混反池加入混凝劑和助凝劑，污水在混凝劑和助凝劑的作用下可以有效的減少SS和TP，經(jīng)沉淀后的污水會(huì)進(jìn)入調(diào)節(jié)池。然后，用污泥泵把混凝沉淀池底部的泥漿打入污泥池，泥漿經(jīng)污泥泵打入泥水分離機(jī)進(jìn)行泥水分離，泥水分離后的污水自流進(jìn)入調(diào)節(jié)池。其中，經(jīng)泥水分離形成的泥餅會(huì)掉落至固定暫存池。需要說明的是，調(diào)節(jié)池的作用是將水質(zhì)不穩(wěn)定的污水進(jìn)行中和、調(diào)節(jié)，以控制后續(xù)處理部分的水質(zhì)、水量；然后經(jīng)提升泵打入缺氧池，也就是兩級(jí)A／O中的第一個(gè)缺氧池進(jìn)行缺氧處 理[4]。

4.4 兩級(jí)A／O工藝

缺氧進(jìn)水流量是通過電磁流量計(jì)來實(shí)時(shí)顯示污水流量，可通過閥門控制其運(yùn)行流量。污水處理系統(tǒng)降解COD、脫氮主要是在缺氧池內(nèi)實(shí)現(xiàn)。其處理過程是：污水經(jīng)第一級(jí)缺氧池處理后進(jìn)入第一級(jí)好氧池；在好氧池內(nèi)安裝曝氣器，采用羅茨風(fēng)機(jī)將空氣打入好氧池曝氣器中，提供氧氣；第一級(jí)好氧池末端的污水混合液回流至第一級(jí)缺氧池，剩余的自流進(jìn)入第二級(jí)缺氧池；第二級(jí)好氧池末端的污水混合液經(jīng)回流至二級(jí)缺氧池，其余自流進(jìn)入二沉池。好氧池回流流量也采用電磁流量計(jì)，可以實(shí)時(shí)顯示管道內(nèi)水流流量，如流量不在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，可通過調(diào)節(jié)閥門控制其運(yùn)行流量。另外，在好氧池內(nèi)，污水經(jīng)硝化反應(yīng)后流入第二級(jí)沉淀池，這時(shí)污水中的COD和磷都得到了有效降低，大部分有機(jī)物也得以有效去除。

4.5 終沉和消毒工藝

二沉池中沉淀的污泥通過回流方式一部分會(huì)進(jìn)入調(diào)節(jié)池，另外一部分進(jìn)入一級(jí)缺氧池補(bǔ)充微生物，多余的污泥經(jīng)污泥泵打入污泥池進(jìn)行干化處理。同樣，外回流流量依然采用電磁流量計(jì)顯示流量，通過閥門控制流量，經(jīng)沉淀后的污水自流進(jìn)入除磷池、混合池、混反池，再自流進(jìn)入終沉池，然后依次加入除磷劑、混凝劑、助凝劑等溶液，起到進(jìn)一步降低COD、SS、TP的目的。最后，將沉淀在終沉池底部的污泥經(jīng)污泥泵打入中間水池，經(jīng)終沉后的污水會(huì)進(jìn)入消毒池，再接觸具有強(qiáng)氧化作用的臭氧，將剩余的COD進(jìn)行有效去除，同時(shí)還可以殺滅病原微生物，而接觸臭氧后的污水也得到了脫色，水質(zhì)顏色更加透明，經(jīng)消毒之后的出水自流進(jìn)入生態(tài)塘，部分回用，其余用于農(nóng)灌[5]。

5 黑膜池厭氧工藝選擇及優(yōu)勢分析

黑膜沼氣池產(chǎn)沼氣的原理同傳統(tǒng)沼氣池是一樣的，它是用兩層HDPE膜制作的密閉空間，來儲(chǔ)藏養(yǎng)殖場的污水。由于HDPE膜具有防滲、防漏的優(yōu)點(diǎn)，所以先進(jìn)行基坑開挖，然后在挖好的基坑里面鋪設(shè)下層HDPE膜，接著在池內(nèi)安裝進(jìn)水口和出水口、排泥管和沼氣收集裝置，最后再加蓋上層HDPE膜，通過熱熔焊接進(jìn)行密封，黑膜四周做好固定，使得上下兩層膜之間形成一個(gè)密閉的整體，這就是污水處理系統(tǒng)所需要的厭氧空間。

黑膜沼氣池有很多優(yōu)勢，它比普通的沼氣池防水效果好，不會(huì)因?yàn)闈B漏而污染地下水。場區(qū)內(nèi)糞便、污水可以及時(shí)存儲(chǔ)，也可以隨時(shí)使用，而且HDPE膜抗老化與抗紫外線能力較為突出，還具有抗分解能力和抗刺穿能力。HDPE膜是一種無毒的環(huán)保材料，在整個(gè)施工和后續(xù)使用過程不會(huì)產(chǎn)生有毒物質(zhì)，不會(huì)影響土地再利用，且安裝施工周期短、方便、安全，成本低，效益高。

6 兩級(jí)A/O工藝選擇及優(yōu)勢分析

近年來，生物反硝化技術(shù)發(fā)展迅速，得到了研究者的廣泛應(yīng)用。研究人員在傳統(tǒng)的活性污泥生物法的基礎(chǔ)上，為了能夠提高脫氮效率、降低后期運(yùn)行成本、減少污水處理系統(tǒng)的用地面積，同時(shí)還要兼顧便于操作、節(jié)能減排、避免污染周圍環(huán)境等方面考慮，開發(fā)設(shè)計(jì)了許多各具特色的脫氮工藝，如A/O改進(jìn)工藝、A2/O、兩級(jí)A/O等。

一級(jí)A/O實(shí)現(xiàn)短程硝化-反硝化，但污水中亞硝根會(huì)增加，從而導(dǎo)致污水中的COD升高，而且，亞硝根有一定的毒性，不利于整個(gè)污水處理系統(tǒng)。兩級(jí)A/O法實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化處理，如果營養(yǎng)合適，在A池中進(jìn)行脫氮反應(yīng)，出水TN可以控制在10 mg/L以下。例如，在O池中進(jìn)行脫碳反應(yīng)，出水BOD可以控制在10 mg/L以下，兩級(jí)A/O不僅能減少反應(yīng)里程、加速反硝化速率，而且可以節(jié)省水池容量從而降低建設(shè)成本。在污水回流過程充分利用了反亞硝化產(chǎn)生的堿度，可節(jié)省25%的耗堿量，提高NH3-N及TN脫除效率，如營養(yǎng)合適，污水中NH3-N去除率在95%以上，同時(shí)還可以去除80%的TN。這樣既降低了好氧處理過程污泥的產(chǎn)量，還可以在硝化過程減少產(chǎn)30%左右的污泥量，而反硝化過程可以少產(chǎn)近50%的污泥量。

7 污水處理系統(tǒng)使用效果分析

生豬養(yǎng)殖場污水處理系統(tǒng)主要通過集水池、固液分離、氣浮、調(diào)節(jié)池、厭氧反應(yīng)器、缺氧池、好氧池、消毒池、生態(tài)塘等，可有效去除生豬養(yǎng)殖污水中含有的COD、NH3-N、TP、大腸桿菌等污染物質(zhì)，同時(shí)可以淡化水質(zhì)顏色。因此，采用“預(yù)處理+黑膜池厭氧+泥水分離（物理處理）+兩級(jí)A／O+二次沉淀+臭氧消毒”的技術(shù)模式處理生豬養(yǎng)殖污水，可以有效的去除污水中的污染物質(zhì)，使出水達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)保護(hù)環(huán)境的目的。