无臭猪场的污水处理关键技术

姚 曼 余 琼 胡彦燕 范广建 申学林*

1．贵州省凯里市农业农村局，贵州凯里556000；2．贵州省麻江县温氏谷硐种猪场，贵州麻江557600

规模养殖场污水排放是造成水体富营养化的主要原因，废水中含有大量的猪粪渣、尿等污染物，属高浓度有机废水，给生态环境造成了极大的破坏，严重影响居民生活及农村生产活动。因此，开展污水处理关键技术研究是规模养殖场的当务之急，它关系着养殖企业的未来生存和发展。本研究针对麻江温氏谷硐扩繁场污水处理系统的工艺流程、技术装备和运行成本等进行分析总结，旨在为大中型规模养殖企业在粪污处理方面做一些实际探索。

1 材料与方法

1.1 试验时间及地点

试验时间：2016年3月-2017年12月。

试验地点：贵州省麻江县温氏谷硐种猪场。

1.2 污水处理工艺流程

首先是预处理。猪场产生的污水经收集后进入集水池，然后通过固液分离机将废水中的SS 去除，分离后的污水进入调节池。

其次是生化处理。流程如下：

隔渣后污水集水池→固液分离→调节池→升流式固体厌氧反应器(USR)→初沉池→一级A/O→中间沉淀池→微电解→混凝/絮凝池→微电解沉淀池→二级A/O→二沉池→混凝絮凝池→终沉池→消毒池→清水池→出水[1]。

1.3 关键技术

1）升流式固体厌氧反应器（USR）。固液分离机出水收集于调节池，经泵抽入USR 反应器，污水中的大部分有机污染物在此间经过厌氧发酵降解为甲烷和二氧化碳，污泥颗粒自动沉降至反应器底部的污泥床，消化液从出水管排出。

2）初沉池。从USR 反应罐中流出的污水中夹带的污泥在初沉池中被去除。

3）采用了两级A/O（厌氧+好氧）[2]工艺串联USR 反应器的消化液进入A/O 系统，经过一级缺氧池、一级好氧池、中间沉淀池、微电解系统、二级缺氧池、二级好氧池。

4）缺氧池。在缺氧池中主要进行生物脱氮反应，生物脱氮包含硝化及反硝化2 种过程。硝化过程是在硝化菌的作用下，将氨氮转化为硝酸氮，厌氧池主要进行反硝化过程。

5）好氧池。混合液从缺氧反应区进入好氧反应区，这一反应区单元是多功能的，去除BOD5、硝化和吸收磷（P）等反应都在本反应器内进行。好氧池采用活性污泥法工艺，具有较好的除磷效果。

6）中间沉淀池。在一级好氧池废水进入絮凝池前增加中间沉淀池，去除好氧细菌形成的好氧菌体及死亡脱落的SS，优化絮凝/混凝系统的处理环境和处理效果，并减少药剂用量。

7）微电解系统。一级A/O 活性污泥系统出水中仍有大量生物难降解的有机物，铁碳微电解工艺利用电化学氧化填料自身产生的0.9～1.7 V 电位差，在设备内形成无数的原电池，原电池以废水作为电解质，通过阴阳极的放电形成对废水的电化学处理，进而达到对废水中有机物进行电化学降解的目的，处理后B/C 大大提高，有利于后续二级A/O 生物处理效果的提高。

8）混凝絮凝沉淀池、终沉池。经过生化处理后的出水中含有大量的死亡细菌，需向废水中投加混凝剂与絮凝剂，将小SS 絮体形成大颗粒的矾花，达到重力沉淀的目的。

表1 污水处理设备设施及运行情况

9）消毒池、清水池。终沉池出水中还有许多细菌、病毒等微生物，在pH 回调池末端投加漂水（次氯酸钠）进行消毒，同时进一步氧化废水中有机污染物，最终使废水达标排放。

1.4 污水处理设备设施

污水处理设备设施、数量、功率、运行时间、装机功率、运行功率、用电量及电费见表1。

由表1可以看出,谷硐种猪场废水站每天耗电2 864.2 kW·h，电费按峰值与谷值的平均值0.75 元/（kW·h）计，则每天耗电费2 148.15 元。废水站每天处理废水560 t，折合每天每吨废水耗电3.84 元。

2 污水处理监测结果

2.1 污水处理前水质监测情况

猪场污水处理前水质监测情况见表2。

表2 猪场污水处理前水质监测情况 mg/L

2.2 废水站污水处理后排放出口水质监测情况

从表3可看出，废水站经活性污泥法工艺处理后排放出口水质达到国家畜禽养殖业污染物排放标准（BG 18596—2001）[3]。

表3 废水站污水处理后排放出口水质监测情况

3 废水站污水处理运行成本分析

3.1 废水站污水处理药剂品类、投药量及药剂费统计

废水站污水处理药剂品类及成本统计详见表4。每天处理废水560 t，折合每天每吨水投药费1.13 元。

3.2 废水站处理每吨污水运行成本

废水站污水处理运行成本统计见表5。从表5可看出,谷硐种猪场废水站采用活性污泥法工艺，每吨废水处理成本为4.97 元，比同期温氏麻江龙山猪场每吨废水成本价6.25 元降低了20.48%（P＜0.01）。

表4 废水站污水处理药剂品类及成本统计

表5 废水站污水处理运行成本统计

4 讨 论

1）监测结果表明，废水处理站出口监测的五日生化需氧量（BOD5）监测值为12.50 mg/L，化学需氧量（COD）为72.40 mg/L，悬浮物（SS）为7.2 mg/L，氨氮为0.45 mg/L，总磷为2.06 mg/L，均显著低于国家标准限量值。说明本工艺流程能显著降低废水中的COD、BOD、SS、氨氮等含量，避免养殖废水给周边生态环境造成破坏。

2）通过表1和表5统计得出：谷硐猪场废水站每天耗电费2 148.15 元，耗药剂费631.68 元，折合每吨废水耗电3.84 元、投药费1.13 元，累计每吨废水成本价为4.97 元，比温氏龙山猪场每吨废水处理成本6.25 元降低了20.48%（P＜0.01）。说明该工艺流程节能降耗，可进行推广应用。