無臭豬場的污水處理關鍵技術

姚 曼 余 瓊 胡彥燕 范廣建 申學林*

1．貴州省凱里市農業農村局，貴州凱里556000；2．貴州省麻江縣溫氏谷硐種豬場，貴州麻江557600

規模養殖場污水排放是造成水體富營養化的主要原因，廢水中含有大量的豬糞渣、尿等污染物，屬高濃度有機廢水，給生態環境造成了極大的破壞，嚴重影響居民生活及農村生產活動。因此，開展污水處理關鍵技術研究是規模養殖場的當務之急，它關系著養殖企業的未來生存和發展。本研究針對麻江溫氏谷硐擴繁場污水處理系統的工藝流程、技術裝備和運行成本等進行分析總結，旨在為大中型規模養殖企業在糞污處理方面做一些實際探索。

1 材料與方法

1.1 試驗時間及地點

試驗時間：2016年3月-2017年12月。

試驗地點：貴州省麻江縣溫氏谷硐種豬場。

1.2 污水處理工藝流程

首先是預處理。豬場產生的污水經收集后進入集水池，然后通過固液分離機將廢水中的SS 去除，分離后的污水進入調節池。

其次是生化處理。流程如下：

隔渣后污水集水池→固液分離→調節池→升流式固體厭氧反應器(USR)→初沉池→一級A/O→中間沉淀池→微電解→混凝/絮凝池→微電解沉淀池→二級A/O→二沉池→混凝絮凝池→終沉池→消毒池→清水池→出水[1]。

1.3 關鍵技術

1）升流式固體厭氧反應器（USR）。固液分離機出水收集于調節池，經泵抽入USR 反應器，污水中的大部分有機污染物在此間經過厭氧發酵降解為甲烷和二氧化碳，污泥顆粒自動沉降至反應器底部的污泥床，消化液從出水管排出。

2）初沉池。從USR 反應罐中流出的污水中夾帶的污泥在初沉池中被去除。

3）采用了兩級A/O（厭氧+好氧）[2]工藝串聯USR 反應器的消化液進入A/O 系統，經過一級缺氧池、一級好氧池、中間沉淀池、微電解系統、二級缺氧池、二級好氧池。

4）缺氧池。在缺氧池中主要進行生物脫氮反應，生物脫氮包含硝化及反硝化2 種過程。硝化過程是在硝化菌的作用下，將氨氮轉化為硝酸氮，厭氧池主要進行反硝化過程。

5）好氧池。混合液從缺氧反應區進入好氧反應區，這一反應區單元是多功能的，去除BOD5、硝化和吸收磷（P）等反應都在本反應器內進行。好氧池采用活性污泥法工藝，具有較好的除磷效果。

6）中間沉淀池。在一級好氧池廢水進入絮凝池前增加中間沉淀池，去除好氧細菌形成的好氧菌體及死亡脫落的SS，優化絮凝/混凝系統的處理環境和處理效果，并減少藥劑用量。

7）微電解系統。一級A/O 活性污泥系統出水中仍有大量生物難降解的有機物，鐵碳微電解工藝利用電化學氧化填料自身產生的0.9～1.7 V 電位差，在設備內形成無數的原電池，原電池以廢水作為電解質，通過陰陽極的放電形成對廢水的電化學處理，進而達到對廢水中有機物進行電化學降解的目的，處理后B/C 大大提高，有利于后續二級A/O 生物處理效果的提高。

8）混凝絮凝沉淀池、終沉池。經過生化處理后的出水中含有大量的死亡細菌，需向廢水中投加混凝劑與絮凝劑，將小SS 絮體形成大顆粒的礬花，達到重力沉淀的目的。

表1 污水處理設備設施及運行情況

9）消毒池、清水池。終沉池出水中還有許多細菌、病毒等微生物，在pH 回調池末端投加漂水（次氯酸鈉）進行消毒，同時進一步氧化廢水中有機污染物，最終使廢水達標排放。

1.4 污水處理設備設施

污水處理設備設施、數量、功率、運行時間、裝機功率、運行功率、用電量及電費見表1。

由表1可以看出,谷硐種豬場廢水站每天耗電2 864.2 kW·h，電費按峰值與谷值的平均值0.75 元/（kW·h）計，則每天耗電費2 148.15 元。廢水站每天處理廢水560 t，折合每天每噸廢水耗電3.84 元。

2 污水處理監測結果

2.1 污水處理前水質監測情況

豬場污水處理前水質監測情況見表2。

表2 豬場污水處理前水質監測情況 mg/L

2.2 廢水站污水處理后排放出口水質監測情況

從表3可看出，廢水站經活性污泥法工藝處理后排放出口水質達到國家畜禽養殖業污染物排放標準（BG 18596—2001）[3]。

表3 廢水站污水處理后排放出口水質監測情況

3 廢水站污水處理運行成本分析

3.1 廢水站污水處理藥劑品類、投藥量及藥劑費統計

廢水站污水處理藥劑品類及成本統計詳見表4。每天處理廢水560 t，折合每天每噸水投藥費1.13 元。

3.2 廢水站處理每噸污水運行成本

廢水站污水處理運行成本統計見表5。從表5可看出,谷硐種豬場廢水站采用活性污泥法工藝，每噸廢水處理成本為4.97 元，比同期溫氏麻江龍山豬場每噸廢水成本價6.25 元降低了20.48%（P＜0.01）。

表4 廢水站污水處理藥劑品類及成本統計

表5 廢水站污水處理運行成本統計

4 討 論

1）監測結果表明，廢水處理站出口監測的五日生化需氧量（BOD5）監測值為12.50 mg/L，化學需氧量（COD）為72.40 mg/L，懸浮物（SS）為7.2 mg/L，氨氮為0.45 mg/L，總磷為2.06 mg/L，均顯著低于國家標準限量值。說明本工藝流程能顯著降低廢水中的COD、BOD、SS、氨氮等含量，避免養殖廢水給周邊生態環境造成破壞。

2）通過表1和表5統計得出：谷硐豬場廢水站每天耗電費2 148.15 元，耗藥劑費631.68 元，折合每噸廢水耗電3.84 元、投藥費1.13 元，累計每噸廢水成本價為4.97 元，比溫氏龍山豬場每噸廢水處理成本6.25 元降低了20.48%（P＜0.01）。說明該工藝流程節能降耗，可進行推廣應用。