絮凝+SBR+Fenton工藝處理養豬廢水的研究

趙立會

摘 要：隨著養豬規模的不斷擴大，其廢水處理顯得尤為重要。本文采用PAC、PAM 2種絮凝劑作為預處理，SBR生化法中段處理，Fenton深度氧化處理養豬廢水。經過實驗表明，通過此工藝處理后的養豬廢水，其出水水質達到了《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）一級標準。

關鍵詞：養豬廢水；絮凝；SBR；Fenton

中圖分類號：X703 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20180631015

隨著生活水平的提高，肉食需求量不斷加大，使得生豬養殖業迅速發展。生豬養殖向著集約化、規模化、近郊區轉變[1]，其產生的廢水成為環境污染的一大主要來源。養豬廢水的特點為固液混合，含固體有機物濃度較高，懸濁物含量高，氨氮高，COD高，臭味大等特點，處理難度較大[2]。目前處理養豬廢水的主要方法為絮凝沉淀法[3]、生化法[4]、吸附法[5]、化學氧化法[6]等。

本文采用絮凝沉淀作為預處理，SBR生化作為中段處理，Fenton藥劑為深度處理的工藝處理養豬廢水，降低廢水中的COD、氨氮等使其達到排放標準。

1 實驗內容

1.1 實驗用水

某養豬場的廢水，外觀為黑色渾濁液體，有刺鼻臭味。廢水水質見表1。

1.2 實驗方法

1.2.1 絮凝沉淀實驗

本實驗采用PAC與PAM復合絮凝劑進行養豬廢水預處理實驗。配置質量含量為30%的PAC與0.1%的PAM溶液。取200 mL的養豬廢水于六聯攪拌機上，加入4 mL PAC溶液，快速攪拌40 s，再加入1 mL PAM溶液，快速攪拌30 s后，慢速攪拌20 min，靜置一段時間，取上清液測定COD、SS、NH3-N。收集絮凝上清液作為SBR生化實驗的進水。

1.2.2 SBR生化實驗

SBR實驗裝置如下圖所示，組成部分為A池、SBR池、曝氣系統、攪拌器、污泥回流系統、進水和排水。A池和SBR池總體積為30L，有效容積為25L，為長方體形狀。絮凝上清液首先進入A池（無曝氣系統，帶攪拌器），通過隔板空洞進入SBR池，底部裝有曝氣系統，有攪拌器，最后在4/5處通過排水管道流出。在SBR池底部有污泥管道，污泥通過回流泵進入A池，往返循環。

接種污泥準備：取某污水處理廠（SBR生化工藝）的污泥，加入自來水混合均勻，靜置，倒去上層清液，重復3次后，收集底部污泥，此污泥沉降性能較好。

培養馴化：加入以上污泥，保證污泥濃度為2500 mg/L左右。采用甲醇溶液為營養液，控制進水COD為1000mg/L左右，用純堿調節堿度。調節SBR池的運行周期為12h：進水攪拌3h（不曝氣），進水曝氣7h，靜沉1h，排水1h。一個周期內進水量為A池和SBR池總體積的1/5，即5L水。SBR池內溶解氧為0 ～7mg/L，堿度不小于2.0mmol/L，定時排泥，培養14d。經過培養后，污泥沉降性能好，活性高。將甲醇溶液逐漸置換成養豬廢水絮凝上清液，每個周期置換0.5L，經過10個周期全部置換完畢，連續運行1周后，系統出水穩定。收集出水作為Fenton深度氧化的進水。

1.2.3 Fenton氧化實驗

取SBR生化出水200mL于燒杯中，用30%硫酸或石灰調節廢水pH值為3.5，加入0.1 g FeSO4·7H2O，攪拌1min，加入質量分數為30 %的H2O2，攪拌，反應1.5h后停止攪拌。加入石灰調節pH值為10，過濾，得到Fenton氧化出水，測COD、NH3-N、TP、BOD等指標。

2 結果與討論

2.1 絮凝沉淀實驗

養豬廢水通過PAC與PAM絮凝沉淀后，上清液的分析如下表所示。

通過大量實驗確定絮凝劑的種類及用量。實驗表明，通過PAC與PAM 2種絮凝劑的復配可以大大降低養豬廢水的懸濁物，降低廢水的濁度，保護后續設備的安全使用，避免引起管道及泵的磨損及堵塞。通過降低濁度，廢水中的COD大大降低，為后續工藝減輕負擔，降低成本。通過絮凝，廢水中B/C由原水的0.16提高到0.32，提高了廢水的可生化性。

2.2 SBR生化實驗

SBR生化出水水質如下表所示。

經過SBR生化處理后，養豬廢水出水較為清澈，COD降到300左右，氨氮、總磷基本滿足《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）一級標準。

SBR池內的污泥微生物將有機物作為營養物質進行繁殖和代謝，消耗有機物，產生水、CO2及鹽分，從而降低廢水中的COD及氨氮、總磷[7]。

2.3 Fenton氧化實驗

生化出水經過Fenton深度氧化出水水質見下表。

Fenton試劑通過硫酸亞鐵及雙氧水在酸性條件下，pH值為3.5左右，產生氧化性較強的OH，對有機物進行氧化，產生H2O和CO2，降低水中的COD。

Fenton深度氧化實驗對養豬廢水達標排放起到關鍵作用，將生化廢水中難降解的有機物氧化消除[8]，從而達到COD進一步降低的目的。

3 結論

本文經過實驗表明，采用絮凝沉淀、SBR生化處理、Fenton深度氧化工藝處理養豬廢水，能夠使廢水達標排放。絮凝沉淀去除廢水的懸濁物，COD大幅度降低，較少成本。SBR生化處理進一步降低廢水COD及氨氮，提高水質。SBR池一池多用，具有好氧、缺氧生化，具有曝氣、靜置、排泥、排水等功能，可減少水池數量，縮減用地，減少設備種類及數量。SBR生化具有較強的調整能力，調整曝氣時間、強度及攪拌時間可調節出水水質。

深度處理Fenton實驗是保證出水COD穩定小于100 mg/L的關鍵所在，可通過硫酸亞鐵及雙氧水的量調節COD出水。

參考文獻

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