发酵-气浮-ABR-SBR-人工湿地工艺处理养殖废水

何丽 徐大忠

（杭州清雨环保工程有限公司浙江杭州310006）

发酵-气浮-ABR-SBR-人工湿地工艺处理养殖废水

何丽 徐大忠

（杭州清雨环保工程有限公司浙江杭州310006）

以某养殖专业合作社废水处理工程为例，介绍了发酵-气浮-ABR-SBR-人工湿地工艺处理养殖废水的效果，设计水量为30m3/d，出水水质指标达到（GB 18596—2001）《畜禽养殖业污染物排放标准》Ⅱ级排放标准，且符合《农田灌溉水质标准》（GB5084-2005）的要求。该工艺因地制宜，考虑周全，措施严密，针对废水水质特点，应用切实可行，经济实用。

发酵；气浮；ABR；SBR；人工湿地；养殖废水；实例

规模化、集约化的畜禽养殖业从上个世纪中叶由发达国家开始兴起，到20世纪初畜禽养殖集约化程度达到了高效、专业和大型的新高度。然而，由于法律和资金上的不足，大部分的畜禽养殖场在建立之初并没有建立相应粪便及污水设施，这就使得大量未经处理的类便和废水排入到周围环境中，从而造成养殖场周围地表水、地下水以及空气受到严重的污染[1-2]。

1 工程概况

某养殖专业合作社废水来源主要是冲洗养殖场圈舍的含毛废水、鸡只的粪便与尿液、养殖场的残余饲料、每周使用一次的消毒杀菌药水。设计水量为30m3/d，污水处理后必须确保出水水质控制指标均达到《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB 18596—2001）Ⅱ级排放标准[3]，且符合《农田灌溉水质标准》（GB5084-2005）[4]的要求。进出水质如表1所示。

表1 进出水水质要求

2 处理工艺流程

2.1 废水特点

养殖废水特点为“三高”，即高COD，高氨氮，高SS。冲洗圈舍废水中含有大量的毛、粪便、油脂以及未消化的饲料及粪便溶出物等污染物质，该废水含有大量纤维悬浮物、有机质、沉积物、气体、盐、细菌、病毒与微生物和N、P、K及其他养分；畜禽饲料中大量添加的无机磷，和采用高铜、高铁、高锌等微量元素添加剂，由于吸收率和利用率都很低易随粪便排出体外进入到废水中，致使废水的成分复杂；对圈舍的消毒杀菌带来的废水，其生化性差，增加了处理难度，对处理工艺有较大的冲击。

2.2 工艺流程

来自养殖场的冲洗废水、消毒废水等集中收集后通过管道自流进入沼气化粪池，对大的纤维物质、食物颗粒及粪便充分水解发酵降解后，进入隔渣沉砂池，去除未降解掉的粗大悬浮物和砂粒再自流进调节集水池。对养殖废水的水质水量进行均衡调节后经由提升水泵提升到气浮池，气浮池前通过管道混合器加入PAC和PAM，进一步去除废水中存在的细小悬浮物质和油类，降低后续生化处理负荷，气浮浮渣进入污泥干化场处理；气浮出水自流进入ABR，在ABR中利用分相高效理念设置不同的高效反应器，污水整体上呈推流模式，对有毒物质和冲击负荷适应性强，ABR出水进入SBR反应池，经过搅拌、好氧曝气反应、沉淀等一周期后，到斜管沉淀池进一步加药沉淀，再通过消毒再流入人工湿地。工艺流程图如图1所示。

图1 工艺流程图

2.3 处理工艺流程说明

（1）缓冲调节池：废水通过控制系统每周进入一次缓冲调节池一次，每周养殖场使用消毒水的当天的全部废水必须全部排进缓冲调节池里。停留时间为下一次使用消毒药水的前一天。（2）沼气化粪池：废水通过管道流入化粪池，进行发酵处理，降低后续构建筑物的处理负荷。废水在化粪池里能得到比较好的预处理，提高了生化性，有利于后续生物处理系统的运行。（3）隔渣沉砂池：隔渣沉砂池目的主要是分离养殖场废水从沼气池出来时水中含有的粗大悬浮物与一部份砂粒，保证后续处理的正常运行。（4）集水调节池：废水经过隔渣去除大的悬浮物和砂粒后自流进入集水调节池，养殖场废水主要来自每天一次的冲洗圈舍废水，其水质、水量随时间变化很大，不利于后续处理设备的正常工作，为此需设调节池对水质、水量进行均衡调节。（5）加压溶气气浮池：加压气浮技术是将废水通过提升泵进入溶气装置再进入气浮池，然后将空气在压力条件下送入水中，然后在常压下析出。其池中的微气泡与废水中密度接近于水的固体或油脂等微粒黏附，形成密度小于水的气浮体，在浮力的作用下，上浮至水面形成浮渣，最终得以形成固液或液液分离。（6）厌氧折流板反应滤池（ABR）：气浮处理后的废水上清液自流进入折流板厌氧反应滤池，池内沿水流方向设置竖向导流板将反应器分隔成串联的几个反应室，每个反应室内均设置填料，废水由导流板引导上下折流前进，逐个通过反应室内的厌氧污泥流层，废水中的有机基质通过与填料层中的微生物充分的接触而得到去除。ABR实现分相多阶段厌氧，其流态以推流为主，对冲击负荷及进水中的有毒物质具有很好的缓冲适应能力，具有不短流，不堵塞，无需搅拌和易启动，特别适用于养殖废水中主要来源为冲洗废水和消毒杀菌药水的特点。（7）SBR池：ABR出水进入SBR好氧池，污水在经过厌氧处理后，废水中仍有大量的污染物质，通过曝气微生物增殖，进一步降低水中的碳、氮、磷，SBR运行方式多变，出水水质好。（8）斜管沉淀池：SBR反应池的出水进入斜管沉淀池。斜管沉淀池利用层流原来，缩短颗粒沉降距离，增加沉淀池的沉淀面积，从而提高了沉淀池的处理效率，经过沉淀池中斜管的逆流沉淀，去除其中的细小悬浮物，然后进入消毒池。（9）消毒池：对废水的微生物菌类、粪大肠菌群等进行消毒灭杀处理，处理后的水进入后续的人工湿地处理生态系统。（10）人工湿地：人工湿地适用于气候温度较好的地区，利用湿地中的基质、不同的植物组合和浮游生物等对水中营养物质进行进一步去除，其停留时间长，出水水质高，并具有一定的美化环境的功能。养殖废水经消毒灭杀处理后，进入人工湿地，废水中的营养物质得到进一步去除，出水水质提高。（11）污泥干化床：收集气浮池、ABR池、SBR池、斜管沉淀池排出的污泥与残渣进入污泥干化床进行浓缩干化，干化后污泥堆肥发酵生产有机肥料，用于农作物的生长。这既能改善环境，又能为养殖场增加经济收入。

3 工程成本核算

3.1 土建设施成本核算

表1 土建设施成本单位：万元

表2 主要设备成本单位：万元

表3 间接费用单位：万元

工程总投资为：直接费用+间接费用=154.24万元

4 运行费用核算

4.1 日电耗

表4 日电耗费用

合计日耗电量K=62.35kW·h，以每度电0.65元计算

合计日电费：62.35×0.65=40.52元

4.2 药剂费

根据运行情况投加高效消毒剂以及PAC、PAM絮凝剂，根据实际运行情况，需要费用0.5元/吨。

4.3 运行费用

合计运行费用：40.52/30+0.5=1.85元/吨。

5 运行效果

该工程建成以来，处理效果一直很稳定，出水水质良好。当地环境监测部门对该厂出水水质进行了检测，出水水质控制指标均达到《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB 18596—2001）Ⅱ级排放标准和《农田灌溉水质标准》（GB5084-2005）[2]的要求。

[1]王兰,邓良伟,王霜.畜禽养殖废水厌氧消化液好氧处理研究与应用现状[J]，中国沼气,2015,33(5):3-10.

[2]李卓坪,牛明芬,刘知远,等.A/O工艺处理猪场厌氧发酵液研究[J]安徽农业科学，2010,38(3):1356-1358.

[3]GB18596-2001,畜禽养殖业污染物排放标准[S].北京:国家环境保护总局,国家质量监督检验检疫总局,2001.

[4]GB5084-2005，农田灌概水质标准[S].北京:中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会,2005.

何丽（1987—），女，本科，浙江杭州人，主要从事环境影响评价研究。