规模化畜禽养殖废水SBR处理工艺研究

2019-01-11王美荣陈立强

治淮 2018年12期

王美荣徐康陈立强

近年来，我国畜禽养殖业发展迅速，规模化和专业化逐步成为畜禽养殖业的趋势，但其快速发展也带来了严重的养殖废水排放问题。《畜禽国模养殖污染防治条例》和《“十三五”生态环境保护规划》均要求畜禽养殖废弃物的无害化治理和资源化利用。本文以嘉吉动物蛋白（安徽）有限公司位于来安县半塔镇的规模化养鸡场为例，介绍SBR工艺在处理畜禽养殖废水中的应用。

一、工程概况及污染物源强

嘉吉公司养殖场建有青年鸡场、繁育鸡场和商品代肉鸡场等29座养鸡场，合计314栋鸡舍。养殖规模为父母代种鸡养殖56万套/年、种蛋孵化8100万枚/年、肉鸡养殖3000万只/年。

各鸡场产生的污水主要有生活污水、冲洗废水、消毒废水和初期雨水。鸡场工作人员生活用水定额100L/人·d，产生生活污水85L/人·d。养殖场采用每批次同进同出的养殖方法，每批次鸡出栏后鸡舍先干清粪，再人工二次清扫，然后使用高压水枪冲洗，平均每栋鸡舍冲洗用水量为10m3/批次，废水产生量9m3/批次。养殖场垫料消毒使用安灭杀稀释剂（浓度0.67%）雾线喷撒接触稻壳以低温蒸发起消毒效果，空舍期鸡舍设备和墙壁和进出人员、车辆使用普菌杀稀释剂（浓度0.25%）喷洒消毒方式。消毒用水量为2.7m3/（批次·栋），消毒废水产生量为0.4m3/（批次·栋）。初期雨水收集车辆消毒区域、清粪道路等易受污染区域，根据当地的暴雨强度公式计算得出暴雨强度为330.52L/s·ha，29个鸡场初期雨水产生量约17184.3m3。三种类型鸡场综合废水产生源强情况见表1。

二、养殖场废污水处理系统

1.废污水收集处理系统

根据养殖场分散且生产周期不相同的特点，每座养殖场独立设计、建设废污水处理系统，包括收集、处理、储存和绿化喷灌4部分（图1），其中在生活区和每两栋鸡间设置过滤池用于对鸡舍内部清洗废水进行初步过滤，截留鸡粪、垫料等较大颗粒物。同时设置了缓冲灌，用于应对冲洗期间废水较多、空栏期废水很少的情况。

2.SBR处理工艺

养殖场废污水属易生化的污水，根据单个养殖场废污水产排量较小、间歇性排放和流量变化大的特点，采用序批式活性污泥法（SBR）进行处理。SBR技术的核心是SBR反应池，集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。SBR反应池在一定时间间隔内充满污水，以间歇处理方式运行，处理后混合液进行沉淀，借助专用的排水设备排除上清液，沉淀的生物污泥则留于池内，用于再次与污水混合处理污水，这样依次反复运行，构成了序批式处理工艺。

SBR适用于污水间歇排放和流量变化较大的企业，国内应用较为广泛。通过调查比较，SBR技术运行稳定，污水处理综合效果较好，与其他污水处理系统比较，技术经济综合效益显著，适合养殖场污水处理特点。

表1 养鸡场废水产生源强情况表

图1 养殖场废污水收集处理系统布置组成示意图

养殖场采用的SBR工艺主要设备汇总见表2。

在养殖场鸡出栏期，鸡舍干清粪后实行人工清洗，冲洗废水流入鸡舍下方的初期沉淀池，预处理后的废水经过隔渣池分离废水中的固态物后汇入集水井，由提升泵抽入SBR反应器中，开启风机曝气（进水量低于10t时，曝气时间40min；进水10t，曝气时间1～2h；进水 20t，曝气时间 2～4h；进水30t，曝气时间4～8h），曝气停止后静置6～8h，废水处理达标后经过消毒后用于鸡舍冲洗、场区绿化和绿化隔离带灌溉。

因鸡场的废水产生有一定的周期性，会造成一定时期的枯水期。为了保证反应器内细菌的活性，枯水期进行如下操作管理：（1）保证枯水期时SBR反应器内液位是2个反应舱连通的，曝气周期约为30min/d。（2）曝气时应投加煮熟后的面粉糊，投加量为共2.5kg/次/周。（3）每周加入一些生活污水，如没有生活污水，适量投加一些氮肥和磷肥，投加量为氮肥0.25kg/次/周，磷肥0.1kg/次/周。（4）曝气时应观察细菌的情况，如果细菌生长趋势慢慢降低，且达不到一个稳定的状态，适当增加以上药剂的投加量。

3.处理效果

嘉吉公司委托第三方监测机构于2017年7～9月对各鸡场污水处理站出水进行了监测，SBR进水水质为COD432mg/L、氨氮25.8mg/L，出水水质为COD40mg/L、氨氮1.1mg/L。COD和氨氮的去除率分别达到90.7%和95.7%，经SBR处理系统处置后的废水满足《农田灌溉水质标准》（GB5084-2005）旱作标准。

养殖场所使用的消毒剂有普菌杀（主要成分为苯扎溴铵、复合季铵盐）、安灭杀（主要成分为戊二醛、季胺盐），消毒废水中含有少量消毒剂成分，青年鸡场、繁育鸡场和肉鸡场的消毒污水产生量分别占总污水量的0.9%、0.3%和2%。以肉鸡场为例，消毒使用的普菌杀浓度为0.25%，其中有效成分苯扎溴铵比例为4%，消毒剂挥发量按85%计算，而消毒污水量占总污水量的2%，则污水中苯扎溴铵含量约0.3ppm。消毒使用的安灭杀浓度为0.67%，其中有效成分戊二醛比例为10%，则污水中戊二醛含量约2ppm。根据《化学品安全技术说明书》，稀释到 10 ppm 以下的戊二醛对环境或废物处理系统没有有害影响，稀释产品能很快被生物降解，苯扎溴铵的生物降解能力为容易降解。

多年的运营情况表明养殖过程产生的消毒废水的量和浓度不会对活性污泥产生明显的抑制作用。

三、废水处理技术可行性和经济可行性

SBR工艺是国内企业广泛认同和采用的一种污水处理技术，它以构筑物数量少、结构简单和处理后出水水质好，特别是在难生化降解的废水处理中尤其有效。国内养殖企业大量的应用逐渐证明SBR工艺是稳定可行，且经济的。

表2 单座养鸡场SBR工艺主要设备表

养殖场废水特点是间歇来水，因此，采用间歇式活性污泥法工艺有其灵活性。进水采用连续式进水方式，根据水量，水质间断式曝气，生产结束后，曝气机再充氧一定时间，进行沉淀约1h，滗水装置排水。排完水后的SBR池处于休闲阶段，利于兼性微生物的生产和对残余有机物的分解，同时也利于减少剩余污泥的排出量。

总体来说，对于小规模的有机废水处理，特别是非连续排放的生产废水，采用SBR工艺是经济、有效的。SBR工艺运行稳定，出水水质好，其COD平均去除率达90%以上，且污泥产量低，减少固液分离和污泥处理设施。该工程采用SBR一体化污水处理系统在技术上、经济上是适合、可行的。

四、废水处理排放方式

嘉吉公司来安县半塔镇的各个养殖场内均建设有一套养殖场冲洗废水收集系统和SBR污水处理系统。企业日常监测数据表明，养殖场SBR污水处理系统处理后的尾水水质均满足《农田灌溉水质标准》（GB5084-2005）旱作标准。

经废水消纳能力分析及鸡养殖场实际运行情况，青年鸡场处理后的尾水可全部用于场内绿化灌溉，不外排；对于繁育鸡场和商品代肉鸡养殖场，尾水优先场区绿化，场内消纳不完的尾水采用以下处理方式：（1）储存后回用于鸡舍冲洗；（2）与臭气处理措施相结合，在养殖场外围建设绿化隔离带，用于其灌溉。通过以上方式使得污水全部资源化处理，实现污水全部综合利用，不排放到地表水体。