絮凝+SBR+Fenton工艺处理养猪废水的研究

赵立会

摘 要：随着养猪规模的不断扩大，其废水处理显得尤为重要。本文采用PAC、PAM 2种絮凝剂作为预处理，SBR生化法中段处理，Fenton深度氧化处理养猪废水。经过实验表明，通过此工艺处理后的养猪废水，其出水水质达到了《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准。

关键词：养猪废水；絮凝；SBR；Fenton

中图分类号：X703 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20180631015

随着生活水平的提高，肉食需求量不断加大，使得生猪养殖业迅速发展。生猪养殖向着集约化、规模化、近郊区转变[1]，其产生的废水成为环境污染的一大主要来源。养猪废水的特点为固液混合，含固体有机物浓度较高，悬浊物含量高，氨氮高，COD高，臭味大等特点，处理难度较大[2]。目前处理养猪废水的主要方法为絮凝沉淀法[3]、生化法[4]、吸附法[5]、化学氧化法[6]等。

本文采用絮凝沉淀作为预处理，SBR生化作为中段处理，Fenton药剂为深度处理的工艺处理养猪废水，降低废水中的COD、氨氮等使其达到排放标准。

1 实验内容

1.1 实验用水

某养猪场的废水，外观为黑色浑浊液体，有刺鼻臭味。废水水质见表1。

1.2 实验方法

1.2.1 絮凝沉淀实验

本实验采用PAC与PAM复合絮凝剂进行养猪废水预处理实验。配置质量含量为30%的PAC与0.1%的PAM溶液。取200 mL的养猪废水于六联搅拌机上，加入4 mL PAC溶液，快速搅拌40 s，再加入1 mL PAM溶液，快速搅拌30 s后，慢速搅拌20 min，静置一段时间，取上清液测定COD、SS、NH3-N。收集絮凝上清液作为SBR生化实验的进水。

1.2.2 SBR生化实验

SBR实验装置如下图所示，组成部分为A池、SBR池、曝气系统、搅拌器、污泥回流系统、进水和排水。A池和SBR池总体积为30L，有效容积为25L，为长方体形状。絮凝上清液首先进入A池（无曝气系统，带搅拌器），通过隔板空洞进入SBR池，底部装有曝气系统，有搅拌器，最后在4/5处通过排水管道流出。在SBR池底部有污泥管道，污泥通过回流泵进入A池，往返循环。

接种污泥准备：取某污水处理厂（SBR生化工艺）的污泥，加入自来水混合均匀，静置，倒去上层清液，重复3次后，收集底部污泥，此污泥沉降性能较好。

培养驯化：加入以上污泥，保证污泥浓度为2500 mg/L左右。采用甲醇溶液为营养液，控制进水COD为1000mg/L左右，用纯碱调节碱度。调节SBR池的运行周期为12h：进水搅拌3h（不曝气），进水曝气7h，静沉1h，排水1h。一个周期内进水量为A池和SBR池总体积的1/5，即5L水。SBR池内溶解氧为0 ～7mg/L，碱度不小于2.0mmol/L，定时排泥，培养14d。经过培养后，污泥沉降性能好，活性高。将甲醇溶液逐渐置换成养猪废水絮凝上清液，每个周期置换0.5L，经过10个周期全部置换完毕，连续运行1周后，系统出水稳定。收集出水作为Fenton深度氧化的进水。

1.2.3 Fenton氧化实验

取SBR生化出水200mL于烧杯中，用30%硫酸或石灰调节废水pH值为3.5，加入0.1 g FeSO4·7H2O，搅拌1min，加入质量分数为30 %的H2O2，搅拌，反应1.5h后停止搅拌。加入石灰调节pH值为10，过滤，得到Fenton氧化出水，测COD、NH3-N、TP、BOD等指标。

2 结果与讨论

2.1 絮凝沉淀实验

养猪废水通过PAC与PAM絮凝沉淀后，上清液的分析如下表所示。

通过大量实验确定絮凝剂的种类及用量。实验表明，通过PAC与PAM 2种絮凝剂的复配可以大大降低养猪废水的悬浊物，降低废水的浊度，保护后续设备的安全使用，避免引起管道及泵的磨损及堵塞。通过降低浊度，废水中的COD大大降低，为后续工艺减轻负担，降低成本。通过絮凝，废水中B/C由原水的0.16提高到0.32，提高了废水的可生化性。

2.2 SBR生化实验

SBR生化出水水质如下表所示。

经过SBR生化处理后，养猪废水出水较为清澈，COD降到300左右，氨氮、总磷基本满足《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准。

SBR池内的污泥微生物将有机物作为营养物质进行繁殖和代谢，消耗有机物，产生水、CO2及盐分，从而降低废水中的COD及氨氮、总磷[7]。

2.3 Fenton氧化实验

生化出水经过Fenton深度氧化出水水质见下表。

Fenton试剂通过硫酸亚铁及双氧水在酸性条件下，pH值为3.5左右，产生氧化性较强的OH，对有机物进行氧化，产生H2O和CO2，降低水中的COD。

Fenton深度氧化实验对养猪废水达标排放起到关键作用，将生化废水中难降解的有机物氧化消除[8]，从而达到COD进一步降低的目的。

3 结论

本文经过实验表明，采用絮凝沉淀、SBR生化处理、Fenton深度氧化工艺处理养猪废水，能够使废水达标排放。絮凝沉淀去除废水的悬浊物，COD大幅度降低，较少成本。SBR生化处理进一步降低废水COD及氨氮，提高水质。SBR池一池多用，具有好氧、缺氧生化，具有曝气、静置、排泥、排水等功能，可减少水池数量，缩减用地，减少设备种类及数量。SBR生化具有较强的调整能力，调整曝气时间、强度及搅拌时间可调节出水水质。

深度处理Fenton实验是保证出水COD稳定小于100 mg/L的关键所在，可通过硫酸亚铁及双氧水的量调节COD出水。

参考文献

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[2]姚凯儒，罗建新.规模化猪场养殖废水研究进展探讨[J].广州化工，2015，43（6）：145-147.

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[4]赵君楠，孟昭福，孟祥至，等.SBR处理高浓度养猪废水工艺条件[J].环境工程学报，2013，7（12）：4854-4860.

[5]郭恩彦，谭洪新，罗国芝，等.臭氧/生物活性炭 深度处理循环养殖废水[J].环境污染与防治，2009，31（10）：6-9.

[6]邱木清.Fenton试剂处理猪场养殖废水的实验研究[J].绍兴文理学院学报，2011，31（10）：15-19.

[7]王进，李克勋，于洁.Fenton试剂氧化-SBR工艺处理阿莫西林制药废水生化处理出水[J].化工环保，2012，32（3）：242-246.

[8]张国卿，王罗春.Fenton试剂在处理难降解有机废水中的应用[J].工業安全与环保，2004，30（3）：17.