模塊化廢水處理系統在養豬場的應用

[摘 要] 模塊化廢水處理系統包括污水調節池、水解酸化池、好氧發酵池、凈化池和凈水排出口，其中污水調節池內設有吸附網，同時底部設有排污口。本系統所提供的廢水處理系統，根據養殖廢水的水體特性，對相關運行系統進行模塊化設計，從而使得各個組成部分間可以進行任意搭配組合，因而具有較好的適應性；同時模塊化設計也使得本系統所提供的廢水處理系統具有較好的集成度，且便于維護；加之系統運行成本較低，僅需少量能源消耗即可，因而使得該系統具有較高的實用價值和推廣應用意義。

[關鍵詞] 廢水處理系統；模塊化；養豬場；集成度

[中圖分類號] X713 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-7909（2017）36-71-3

1 項目實施背景

1.1 經濟社會形勢

本項目主要針對目前水污染嚴重的環境現狀，示范推廣養豬廢水模塊化處理及實現達標排放。該技術的推廣可以提升現有養豬場養殖廢水污染治理技術水平，降低治理成本，美化農村生活環境，造福百姓，造福社會。

生態環境是承載經濟社會發展的基礎，更是現代化指標體系中的重要內容。保護和建設好生態環境，實現可持續發展，是我國發展必須始終堅持的一項基本方針。然而，隨著國民經濟的快速發展，多年來唯GDP論的粗放式發展方式導致我國付出了沉重代價，水污染、大氣污染及垃圾污染等生態破壞現象嚴重。從水體污染來看，全國1/5的地表水國控斷面水質為劣V類，湖泊富營養化問題日趨嚴重，部分飲用水水源地水質安全受到威脅，由農村生活污水和規模化養豬場糞污水而導致的面源污染更是關系國計民生，已成為影響可持續發展的重大問題，急需得到有效治理。

控制環境污染，離不開先進的環保治理技術和先進的工藝技術，離不開高效、節能、廉價、耐用及易操作使用的處理設備。促進中國環保設備制造業的發展與加強管理能力建設，是實現中國可持續發展戰略的主要內容和重要保證。在此背景下，該系統的示范和推廣，符合國家的指導方針，有利于國家實現可持續發展，可謂是利國利民之舉。

1.2 政策背景

目前我國的各項污染源中，農業污染源占總污染源（5 925 576個）的近50%（2 899 638個）。其中畜禽養殖業主要水污染物排放量中，化學需氧量（COD）為1 268.26 萬t，占3 028.96萬t的41.9%；總氮102.48 萬t，占調查中總氮排放量472.89萬t的21.7%；總磷16.04萬t，占調查中總磷40.32萬t排放量的39.8%。調查數據估算糞便產生量2.43億t，尿液產生量1.63億t。以上數據表明，我國禽畜養殖排放污染量占造成污染因素的比例大。

根據《全國畜牧業發展第十二個五年規劃》要求，到2015年，全國肉、蛋、奶產量將分別達到8 500萬、2 900萬和5 000萬t，全國畜禽養殖總量將達到14億頭（豬當量）；規模化養殖比重將提升10%～15%，養殖總量將達到7億頭（豬當量）。按照現有畜禽養殖污染防治水平測算，化學需氧量、氨氮的年排放量預計將分別達到1 260萬t 、80萬t，規模化畜禽養殖場（小區）和散養密集區域污染防治壓力較大。

由于農村禽畜養殖業的發展有益于促進農村經濟發展和農民收入的增加，因此，地方政府偏重農村經濟發展，而忽視農村的生態環境保護。在發展經濟思想的驅動下，地方政府所關注的只是產值和效益，沒有意識到防治禽畜養殖污染所需承擔的責任。長期對禽畜養殖污染的忽視導致農村環境遭到禽畜廢棄物的污染和破壞，使農民處于自身健康和安全受到威脅的環境中。雖然我國法律對新建、改建、擴建的規模禽畜養殖場進行了規定，要求按照環境保護法律、法規對建設項目進行環境影響評價和辦理相關審批手續，但是，有些地方政府環境行政主管部門并未對本區域內的農村禽畜養殖戶采取強有力的監管措施。

2 開發目標和實施內容

2.1 項目開發目標

2.1.1 項目實施的必要性。目前我國面臨的最大問題就是經濟發展和環境破壞的矛盾，我國經濟的高速發展已造成了嚴重的環境污染，水污染成為當今的一大社會問題，水污染影響到了居民的生存環境、食品安全以及國家經濟是否能持續發展的問題，農業污染總量占到了各項污染源總量的50%，甚至在個別地方水污染問題已成為嚴重的社會問題，所以養殖廢水的治理勢在必行。

2.1.2 項目實施的意義。水資源與環境是人類賴以生存的基礎，生態環境惡化已是中國面臨的最大問題，新農村生活污水和養豬廢水的治理，不僅能夠改善農村居住環境，保證上游食品安全和飲用水安全，更是實現經濟可持續發展、建設小康社會、實現社會和諧發展的基礎保障。其意義不僅在于改善當代人的生存環境和食品安全，更是為后代留下了寶貴的、潔凈的水資源和環境，在環保意義上實現了惠農富農。

新農村養豬廢水處理技術的推廣，不但對環境治理有很好的作用，而且對新環保法的實施也會起到推進作用。據統計，河南省有規模化養豬企業（年存欄500頭以上）上萬家，其中采用干清糞工藝的養豬場占到了50%以上，目前大多數養豬廢水沒有達標排放，直接排放造成了河流和地下水的嚴重污染。隨著新環保法的出臺，養殖廢水達標排放已經勢在必行。該技術的推廣會使得上千家以上的養殖企業污染得到治理，數千家養殖戶會因此得到實惠。

2.2 項目實施內容

本項目實施內容是示范和推廣污水處理技術，將干清糞工藝養豬廢水達標處理。傳統污水處理工程投入成本高、建設周期長，操作不方便、運行不穩定。隨著污水處理技術的成熟，本項目如能成功推廣，將有效解決養豬廢水的污染問題，使農村變得更加美麗，農民得到更多的實惠，享受到更多的環境效益。

新技術將實現連續進出水，操作運行穩定，體積小，養豬廢水處理水質達到《畜禽養殖業污染物排放標準》（GB18596-2001）排放標準，處理后的水可作為豬場沖圈水回用，也可作為灌溉水灌溉農田。新農村生活污水處理水質達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）排放標準，處理后的水可直接排入河流或農田灌溉。新技術可以實現一機多用，污水處理規模為10 ～200 t/d。

該系統可以實現裝備化生產，從根本上解決施工、運行、監控等多項傳統方案不能解決的難題，真正實現了流水線生產、快速安裝調試、傻瓜試運行、實時在線監測等多項功能。傳統工程土建較多，施工周期長，受季節和天氣影響較大，運行管理費用大，運行成本高，一旦出現故障，需要整體體制運行。而模塊化裝備從根本上解決了問題，運行過程不需人員管理，一旦出現故障，系統會將故障原因直接上傳給管理人員和環保部門，實現快速維修。

3 項目技術方案

3.1 技術原理

新技術成果轉化為一種集箱式一體化裝備，從而通過一體化裝備進行污水處理。技術集成原理是由水解酸化+好氧+MBR+在線監測綜合到一起，將以上多種處理工藝按處理水量設計成標準化模塊，然后將標準化模塊集約到一起，成為一體化裝備，實現日污水處理從10 t到200 t的標準化處理，一體化裝備適合于處理中小型新農村社區的生活污水和年存欄1萬頭以下干清糞工藝的養豬廢水。

一體化裝備工作原理是污水進入調節池中勻質，并進行預曝氣處理，然后經泵提升進入模塊化裝備的水解酸化模塊中，經過水解酸化菌將大分子有機物分解為小分子有機物，然后進入好氧模塊，在好氧菌的作用下，將小分子有機物分解為二氧化碳和水等無機物，氨氮經亞硝酸鹽菌和硝酸鹽菌轉化為硝態氮，再進入MBR膜模塊，經MBR膜生物反應器流出，進行消毒后可達標排放，排放的同時在線監測系統將數據傳輸到環保部門在線監測平臺和管理人員的手機上。在一體化裝備單元中加入了高效吸附劑，可吸附水中有機物，并隨著污泥回流到水解酸化模塊，形成在裝備中的內部循環，提高了處理效果。

新農村生活污水的化學需氧量等都較低，非常容易處理。而干清糞工藝養豬廢水前期都經過了沼氣的厭氧處理，其水質經數十家豬場測試，COD含量均在2 000以下，符合污水一體化處理裝備的進水指標。

裝備可以實現連續進出水，操作運行穩定，體積小，養豬廢水處理水質達到《畜禽養殖業污染物排放標準》（GB18596-2001）排放標準，處理后的水可作為豬場沖圈水回用，也可作為灌溉水灌溉農田。新農村生活污水處理水質達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）排放標準，處理后的水可直接排入河流或農田灌溉。一體化裝備可以實現一機多用，污水處理規模從每天10 t到200 t不等，在生產車間實現流水線生產、安裝標準化，售后維修標準化，實現“工程設備化、設備服務化”的目標。

3.2 技術工藝流程圖

模塊化廢水處理技術工藝流程如圖1所示。

3.3 技術裝備系統配置

該處理系統的裝備配置如表1所示。

3.4 技術裝備應用范圍

技術裝備的使用范圍如表2所示。

3.5 進出水水質要求

新技術進水水質要求如表3所示，出水水質要求如表4所示。

3.6 技術性能優點

該技術優點如表5所示。

4 效益評價

4.1 社會效益

首先，建立示范基地，為更多養殖企業和新型農村社

區起到示范帶頭作用。其次，大量的污水排放，造成了大面積的地表水和地下水被污染，給環境資源造成了危害，其環境經濟的貨幣度量遠遠超過了排污企業的經濟效益，如水污染對人類健康造成的危害，造成魚類產量下降和物種消失，污水灌溉造成糧食不安全和土壤污染等問題，均帶來了巨大的損失。隨著經濟的發展和人民生活水平的提高，人們對自身的健康和生活環境要求越來越高，使得健康的水、健康的食品、無公害農產品、綠色食品生產發展迅速，也對環保治理的理念越來越普及。本項目產品的推廣應用，滿足了人們的需求，不但能夠促進環保新技術的發展，而且能促進環保行業的發展。再者，本項目實施最顯著、最直接的效益就是項目自身沒有污染，能為國家帶來顯著的環境效益，并能直接帶動近300個工作崗位的就業問題。其次，我國的養殖企業發展比較落后，為了省錢，很多企業沒有采用干清糞養殖工藝，而用水沖糞或者水泡糞浪費和污染了大量的水。本項目的開展能有效推動養殖工藝的改革，促進養殖污水的治理，起到很好的環保作用。最后，生活污水得不到有效治理，環境惡化，使得老百姓怨聲載道。本項目的實施有助于百姓生活質量的提高，有助于社會穩定，促進循環經濟發展。

4.2 生態效益

新農村生活污水和養豬廢水處理技術的推廣應用，可產生顯著的生態效益：①改善農村環境衛生，蒼蠅的密度可下降60%，減少寄生蟲對土壤的污染，降低腸道傳染病的發病率；②改善農村空氣質量，降低空氣污染；③改善農村水環境，保護水源，降低污染，改善水環境質量；④直接改善地表水質；⑤緩解地下水質的污染。