養(yǎng)豬場外排廢水主要處理技術(shù)

　　養(yǎng)豬場外排廢水的主要特征是：有機(jī)物濃度高、懸浮物多、色度深，并含有 大量的細(xì)菌，因含有大量動物的屎尿而使NH3-N濃度很高。廢水中的污染物主要 以固態(tài)、溶解態(tài)存在的碳水化合物形式存在，使廢水表現(xiàn)出很高的BOD5、CODcr、SS和色度等，污染物可生物降解性好，此外廢水中含有大量的N、P等營養(yǎng)物質(zhì)。 廢水中的固體殘?jiān)饕獮橛袡C(jī)物質(zhì)，如不進(jìn)行有效固液分離，就會給后續(xù)處理帶 來困難，增加處理負(fù)荷，影響處理效果。因此在工藝上必須強(qiáng)化預(yù)處理。采用物 理方法作為強(qiáng)化預(yù)處理工藝，對廢水進(jìn)行固液分離是降低有機(jī)物負(fù)荷*有效方 法，物理方法占地面積小，處理效率高，不受負(fù)荷、水質(zhì)、溫度等其它條件影響，不對環(huán)境造成二次污染。
 
　　國內(nèi)外多年的實(shí)踐證明，對于易生物降解的有機(jī)廢水，生化處理是*為有效 和經(jīng)濟(jì)的處理技術(shù)，包括厭氧、好氧技術(shù)等。對于濃度較高的有機(jī)廢水單的厭 氧處理一般不能夠達(dá)到處理要求，知單的厭氧處理或單的好氧處理對處理養(yǎng) 豬場廢水都是不適合的，單厭氧處理的出水COD 達(dá)不到排放要求而且不能去除 廢水中的氨氮，單的好氧處理不能承受如此高濃度的廢水，必然出現(xiàn)污泥膨脹 等一系列問題，而且運(yùn)行費(fèi)用較高。厭氧—好氧串聯(lián)工藝結(jié)合了厭氧處理工藝和 好氧處理工藝的優(yōu)點(diǎn)而避免了各自的缺點(diǎn)，厭氧處理工藝能耗低、污泥產(chǎn)量低， 負(fù)荷高，但出水不達(dá)標(biāo)；好氧處理工藝出水水質(zhì)好，運(yùn)行穩(wěn)定，但需能耗，污泥 產(chǎn)量較高。因此厭氧—好氧串聯(lián)工藝在能耗、投資、處理成本和治理效果方面都 具有較大的*性。本設(shè)計(jì)根據(jù)廢水的水質(zhì)特點(diǎn)及養(yǎng)豬場具體條件，基于多項(xiàng)工 程的成功經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合過去的研究成果，通過比較和權(quán)衡處理的效果及經(jīng)濟(jì)的合理 性，本著投資省、運(yùn)行費(fèi)用低、操作管理方便的原則，對養(yǎng)豬場廢水處理擬選擇 二聯(lián)合厭氧消化(UASB+ASBR)-SBR-混凝沉淀的處理工藝。
 
　　(1)、固液分離工藝 無論豬場廢水采用什么系統(tǒng)或綜合措施進(jìn)行處理，先都需進(jìn)行固液分離， 這是一道*的環(huán)節(jié)；其重要性及意義主要在兩方面：先一般豬場排放出 來的廢水懸浮物(SS)的含量很高，可高達(dá)160000mg/L，其有機(jī)物含量也高。因 此，通過固液分離，可使液體部分污染物負(fù)荷降低；其次，通過固液分離，可防 止大的固體物進(jìn)入后續(xù)處理環(huán)節(jié)，以防造成設(shè)備的堵塞損壞等。此外，在厭氧消 化前進(jìn)行固液分離能增加厭氧消化運(yùn)行的可靠性，減少所需厭氧反應(yīng)器的尺寸及 所需的停留時(shí)間，減少氣體產(chǎn)生量30%，并增加COD 的去除效率。固液分離技術(shù) 一般有：篩濾、離心、過濾、浮除、沉降、絮凝等。這些技術(shù)都有相應(yīng)的設(shè)備， 從而達(dá)到濃縮、脫水的目的。 從養(yǎng)豬廢水中分離出固體的方法主要是依據(jù)懸浮物的穩(wěn)定性和性質(zhì)而定，固 體的比重大小、表面電荷和形態(tài)都會影響固體物在廢水中以及處理過程中的行 為，廢水的粘度、比重也是影響分離過程的重要因素；比如當(dāng)固體顆粒與周圍的 媒介物間比重差異大時(shí)，就有利于沉降。 因此，設(shè)計(jì)采用機(jī)械分離的方式，選用螺旋擠壓式固液分離機(jī)，懸浮物的 去除率達(dá)40%左右，擠壓后干物質(zhì)含水率在65%～73%，*可以達(dá)到污水的UASB 處理和生產(chǎn)有機(jī)復(fù)合肥的工藝要求。
 
　　(2)、厭氧發(fā)酵沼氣工藝 厭氧消化已被用于大、中、小型豬場廢水的處理，以及農(nóng)村家庭小農(nóng)戶的廢 物處理及供能。厭氧消化技術(shù)以處理廢物為主要出發(fā)點(diǎn)的場合中，如大中型豬場， 注重通過處理盡可能的去除廢水中的有機(jī)物質(zhì)，要求達(dá)到較高的去除速率和去除 量；在這種前提下，適當(dāng)提高有機(jī)質(zhì)負(fù)荷率是有好處的。厭氧處理的污水再用其 它技術(shù)處理，直至符合排放標(biāo)準(zhǔn)。一般來說，如果把厭氧處理對廢水BOD、COD 的去除率考慮在50%是*經(jīng)濟(jì)的。養(yǎng)豬場廢水有機(jī)物含量高，可以采用厭氧消化 工藝，去除大量溶解性有機(jī)物(可達(dá)85%～90%)，而且可以殺死傳染性病菌，有利 于防疫。升流式厭氧污泥床(UASB)的有機(jī)負(fù)荷居第二代反應(yīng)器之，也是第二代 厭氧處理反應(yīng)器中發(fā)展*迅速，應(yīng)用*廣泛的裝置，污泥顆粒化后具有更好的抗 沖擊性。有研究表明，在反應(yīng)器有機(jī)負(fù)荷為8~10kgCODCr·m-3d-1，對豬場廢水調(diào)試 穩(wěn)定后，CODCr去除率可以達(dá)到75%～85%?；旌?推流厭氧消化器解決了有機(jī)物的 短流問題，提高了消化器的有效空間，增大了對有機(jī)物的降解效果。在處理高濃度養(yǎng)豬場廢水時(shí)，在高有機(jī)負(fù)荷條件下運(yùn)行穩(wěn)定，平均產(chǎn)甲烷率較高，同時(shí)系統(tǒng) 具有良好的抗沖擊負(fù)荷能力，增加水力停留時(shí)間有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。 綜上所述，本設(shè)計(jì)選用升流式流化床(UASB)和序批式厭氧污泥床(ASBR) 組成聯(lián)合二厭氧處理工藝。
 
　　(3)、好氧曝氣工藝 利用SBR法來去除集約化豬場廢水高濃度的氨氮和磷時(shí)，SBR法操作參數(shù)為 8h/周期，30℃恒溫，SRT10d，HRT1d。廢水初始NH4+-N濃度1682mg/L，PO43-濃度 185mg/L，氨氮和PO43-去除率分別為94.3%和96.5%，在8h/周期中，NH4+-N濃度對 TN的去除是限制因子，限制濃度為500mg/L。溫度系列8，10，12，14，16，18， 20，22，25，30℃批式試驗(yàn)證實(shí)在不低于18℃時(shí)，溫度可以不作為SBR法處理的 限制因素加以考慮。由活性污泥實(shí)驗(yàn)消耗曲線斜率取得氨氮利用率(AUR)、硝態(tài) 氮利用率(NUR)、氧氣利用率(OUR)3個(gè)參數(shù)，可以有效評價(jià)SBR污泥生物活性。ORP 可以明顯地區(qū)別SBR法一個(gè)周期的各個(gè)階段，還可以方便控制SBR 系統(tǒng)氮的去除。 香港理工大學(xué)利用好氧序批操作反應(yīng)器(SBR)處理接納養(yǎng)豬廢水曝氣塘出 水。SBR進(jìn)水中BOD和SS濃度分別為2881mg/L、1418mg/L，出水平均BOD和SS濃度 分別為18.7mg/L和12.3mg/L。除了較高的基建投資和運(yùn)行費(fèi)用外，簡便的操作、 較高去除率和低的土地面積需求是其優(yōu)點(diǎn)，尤其是在土地缺乏和地價(jià)昂貴的條件 下，SBR工藝是比曝氣塘更具有吸引力的一種選擇
 
　　(4)、混凝和化學(xué)沉淀工藝 在廢水中投加某些化學(xué)混凝劑，它與廢水中可溶性物質(zhì)反應(yīng)，產(chǎn)生難溶于水 的沉淀物，或混凝吸附水中的細(xì)微懸浮物及膠體雜物而下沉。這種凈化方法可降 低廢水濁度和色度，可去除多種高分子物質(zhì)、有機(jī)物、某些金屬毒物以及導(dǎo)致富 營養(yǎng)化物質(zhì)氮、磷等可溶性無機(jī)物。另外，豬場廢水中會存在沸石、細(xì)菌和營養(yǎng) 物質(zhì)，可能將大腸細(xì)菌帶入地表水和地下水，混凝沉淀是防止污染的一種可行辦 法。常見的混凝劑有：石灰、硫酸鋁、三氯化鐵、堿式氯化鋁、有機(jī)高分子化合 物如聚丙烯酰胺(PAM)等。 本設(shè)計(jì)采用通過添加高分子混凝劑聚合硫酸鐵(PFS)溶液的方法來進(jìn)行混 凝沉淀。