間歇曝氣多級(jí)好氧+穩(wěn)定塘組合工藝處理養(yǎng)殖廢水的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

張建龍，萬(wàn)哲慧

（溫州市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，浙江 溫州 325002）

金華地處浙中，畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)達(dá)，為當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)之一。相當(dāng)數(shù)量的畜禽糞便直接進(jìn)入水體，流入河流和水庫(kù)中，造成總氮、總磷普遍超標(biāo)，水體富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象嚴(yán)重。自浙江省委2014年提出“五水共治”以來(lái)，金華市鐵腕治污，加大了對(duì)養(yǎng)殖業(yè)的整治力度，對(duì)不能滿足污水排放要求的養(yǎng)殖企業(yè)一律予以拆除，也迫使養(yǎng)殖企業(yè)為了生存而修建污水處理設(shè)施。

1 工程概況

金華市某農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)有限公司是一家以養(yǎng)殖繁育為主（以養(yǎng)豬為主）、苗木繁育為輔的民營(yíng)企業(yè)，是金華市一家規(guī)模較大的養(yǎng)殖企業(yè)，地處金華至衢州的干道邊的小山坡上。豬存欄量1萬(wàn)余頭，年出欄量約1.8萬(wàn)頭，日排放污水180～200 t。排放的污水主要來(lái)自豬的糞便、尿液及養(yǎng)殖場(chǎng)沖洗水等。在金華市養(yǎng)殖業(yè)修建沼氣池的優(yōu)惠政策實(shí)施后，2013年該企業(yè)已經(jīng)提前修建了沼氣池并運(yùn)行良好（已進(jìn)行干濕分離）。因此，本工程實(shí)際處理的是養(yǎng)殖場(chǎng)經(jīng)沼氣池厭氧發(fā)酵后排出的廢液。該廢液主要污染物為COD、BOD5、NH3-N、TP等，水質(zhì)pH呈中性，但顏色黑、NH3-N高。

該企業(yè)在選址之初在考慮交通便利的同時(shí)，就考慮了用地成本及其對(duì)周邊環(huán)境的影響等因素，所以養(yǎng)殖場(chǎng)地處干道邊的小山坡，因而本工程在設(shè)計(jì)上基本利用坡度采用自流方式以節(jié)約電力成本。同時(shí)，因養(yǎng)殖場(chǎng)本身選址為小山坡，也使得本工程的征地過(guò)程相當(dāng)順利，并且征地費(fèi)用在浙江這樣的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)省份也不算高，唯有施工時(shí)間因地質(zhì)、地形等因素的制約相對(duì)較長(zhǎng)，整個(gè)工期從平整場(chǎng)地至設(shè)施安裝完成共5個(gè)多月。工程安裝實(shí)施完成后，經(jīng)過(guò)4個(gè)月的調(diào)試，出水水質(zhì)優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，順利通過(guò)環(huán)保驗(yàn)收。

2 處理工藝流程

本工程采用間歇曝氣多級(jí)好氧+穩(wěn)定塘相結(jié)合的處理工藝，具體工藝流程如圖1所示。

圖1 間歇曝氣多級(jí)好氧+穩(wěn)定塘組合工藝

養(yǎng)殖場(chǎng)沼氣池出水首先經(jīng)過(guò)中格柵后進(jìn)入初沉池，在初沉池中密度較大的污泥會(huì)自然沉降下來(lái)。濃縮后，淤泥由初沉池底部泥斗中心排泥管排入污泥濃縮池（人工定期開(kāi)啟管道閥門(mén)排放）。初沉池溢流出水則進(jìn)入間歇曝氣多級(jí)好氧系統(tǒng)進(jìn)行處理。系統(tǒng)由多個(gè)相連的厭氧池組、兼氧池組、好氧池組組成。曝氣3 h，停3 h，回流污泥泵同時(shí)間開(kāi)啟關(guān)閉[2]。好氧池出水進(jìn)入二沉池后，底泥抽至濃縮池進(jìn)行濃縮后由板式壓濾機(jī)進(jìn)行脫水；出水則溢流進(jìn)入穩(wěn)定塘，穩(wěn)定塘出水直接排放，部分出水進(jìn)行回用，主要用于廠區(qū)衛(wèi)生打掃時(shí)沖洗。穩(wěn)定塘起到對(duì)工藝的緩沖保障作用，進(jìn)一步確保出水能完全符合排放標(biāo)準(zhǔn)。

3 廢水水質(zhì)

設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。該企業(yè)排放要求達(dá)到《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18596-2001）的相關(guān)要求。

表1 原水及設(shè)計(jì)出水水質(zhì)

4 主要構(gòu)筑物參數(shù)

4.1 中格柵

中格柵主要用于固化物的分離，去除沼氣池出水中留存的大型固體，格柵間隙為20 mm，安裝角度為60°[1]。

4.2 初沉池

初沉池設(shè)計(jì)參數(shù)為6.0 m×3.0 m×5.0 m，主要作用為沼氣池出水的儲(chǔ)存與緩沖，同時(shí)進(jìn)行固液分離，底泥經(jīng)底部泥斗中心排泥管排入污泥濃縮池。

4.3 間歇曝氣多級(jí)好氧系統(tǒng)

間歇曝氣多級(jí)好氧系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)為16.0 m×6.0 m×5.0 m，均分為2組，各8個(gè)小池，包含厭氧、兼氧、好氧三段。曝氣3 h、停3 h[2]。曝氣方式可根據(jù)具體運(yùn)行狀況進(jìn)行調(diào)整。間歇曝氣多級(jí)好氧系統(tǒng)如圖2所示。

圖2 間歇曝氣多級(jí)好氧系統(tǒng)

4.4 二沉池

二沉池設(shè)計(jì)參數(shù)為16.0 m×4.0 m×4.5 m；底泥抽至濃縮池進(jìn)行濃縮后，利用板式壓濾機(jī)進(jìn)行脫水。

4.5 穩(wěn)定塘

穩(wěn)定塘設(shè)計(jì)參數(shù)為20.0 m×4.0 m×2.0 m；養(yǎng)殖水葫蘆（豬飼料）、狐尾草、菖蒲為主，在凈化水質(zhì)的同時(shí)，起到美化環(huán)境的作用。

4.6 污泥濃縮池

污泥濃縮池2個(gè)，一用一備；每個(gè)池子參數(shù)為3.0 m×2.0 m×5.0 m。

5 工程運(yùn)行

經(jīng)過(guò)4個(gè)月的調(diào)試，出水的COD、BOD5、SS、NH3-N、TP等指標(biāo)的去除均達(dá)到了預(yù)期的效果，出水水質(zhì)達(dá)到了《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18596-2001）的相關(guān)要求。具體監(jiān)測(cè)結(jié)果如表2所示。

表2 出水監(jiān)測(cè)結(jié)果

6 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

本工程征坡地10畝，用地期限10年，每畝征地費(fèi)用為5萬(wàn)元，征地費(fèi)用合計(jì)50萬(wàn)元。建筑施工投資約60萬(wàn)元，設(shè)備安裝調(diào)試等費(fèi)用約70萬(wàn)元，總投資約為180萬(wàn)元。雇有維護(hù)人員1人(養(yǎng)殖廠工人兼職)，人工費(fèi)用3 000元/月，合計(jì)約為0.50元/m3。因本工程從厭氧池、曝氣池、二沉池到穩(wěn)定塘均采用自流，僅在曝氣、污泥回流、污泥壓濾、中水沖洗等環(huán)節(jié)產(chǎn)生用電費(fèi)用，電費(fèi)總體較低，按電費(fèi)0.6元/（kW·h）計(jì)算，電費(fèi)成本約為0.6元/m3，其他費(fèi)用約為0.1元/m3，因而處理1 m3廢水運(yùn)行成本總計(jì)約為1.20元。

7 結(jié)論

本工程因地制宜，利用坡度采用自流方式以節(jié)約成本。在工藝選擇上采用間歇曝氣多級(jí)好氧+穩(wěn)定塘組合的方式，工藝運(yùn)行穩(wěn)定，操作維護(hù)較為簡(jiǎn)單、處理成本不高。穩(wěn)定塘對(duì)整個(gè)工藝起到了緩沖保障作用，確保二沉池出水經(jīng)過(guò)穩(wěn)定塘后進(jìn)一步改善水質(zhì)，能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。同時(shí)，該農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)公司的苗木產(chǎn)業(yè)又能很好地消化部分經(jīng)污水處理工藝產(chǎn)生的污泥。整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行后各出水指標(biāo)均達(dá)到了《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18596-2001）的相關(guān)要求，這對(duì)于相關(guān)企業(yè)具有一定的參考示范作用。

1 魏先循.環(huán)境工程設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].鄭州：河南科學(xué)技術(shù)出版社，2002.

2 張自杰.排水工程下冊(cè)[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1997.