规模养猪场粪污处理技术

高明章

1.概述

规模化大型养猪场废水由于其污废水量较大，成分复杂，并且含大量病原体和高浓度的有机废水，如果不经过处理直接排放进入周围河道水体，就会污染河道地表水或污染地下水水质，因此各地环保部门严格控制养殖废水的排放去向。

1.1猪场粪污主要来源

规模化养猪场排放的粪污 主要有二种收集方式：第一种收集方法为 干清粪，第二种收集方法为 水泡粪。收集的粪污成分主要是 猪尿、 猪粪及 部分残留的饲料，均属于 高浓度有机污染物。

1.2畜禽粪污水质

1.3猪场粪污目前主要处理方式：

第一种处理方式为以沼气利用与大田利用相结合为目的

第二种处理方式要以进行畜禽粪污无害化处理、厌氧发酵降低有机物浓度、减少厌氧发酵后的沼液和沼渣消纳所需配套的土地面积为目的

第三种处理方式为在没有足够土地进行消纳畜禽粪污废水情况下，必须经处理后达标排放或回用农田灌溉。

目前猪场粪污处理回用工艺多数采用黑膜厌氧无害化处理工艺

2.猪场粪污废水治理难点

2.1猪场粪污污水特性

养猪场粪污主要污染指标包括：C O D、B O D 5、S S、P H、氨 氮、总 氮、铜、锌、总磷;

2.1.1高氨氮

养猪场废水的氨氮浓度较高，多数在1000-2500mg/L左右，而NH3-N>500mg/L就属于高氨氮废水。高氨氮浓度污废水对微生物的活性有较大影响，降低了污水处理各项指标的处理效果，导致污水处理各项指标出水难以达到 环保部门要求的排放标准。

2.1.2高有机污染物

猪粪尿污水的有机污染浓度及成份与猪场的清粪工艺、饲料的成份有关。

废水中纤维素、木质素等物质属于难降解有机物，同时水中过高的氨氮及硫化物等抑制物对微生物的抑制作用都可以通过对微生物进行合理的驯化，使微生物能够适应而加以去除。

2.1.3高含磷

在饲料中大部份的磷是不能被利用的，因此最后将由猪粪便中排出。糞便中大量的磷排出，已经成为一个环境污染问题，尤其在水资源缺乏地区以及动物密度极高的地区尤然。因为磷不像粪便中的氮，可藉用亚硝酸菌来吸收利用，而形成含氮物质排入空气中。

事实上猪只与家禽所排出的磷，大部份是归回于土壤，或做作物肥料。磷对于水中的植物生长，一般均认为最受限制的营养素。如此，粪便中大量的磷比土壤或作物所需的磷还要多得多，而磷与氮最大不同点是前者具有不可滤性，很难从土壤中被冲洗移出。被植物利用后多余的磷，将被转换成土壤分子中水所不溶解的物质。在土壤中长久多余磷的蓄积，将成为新鲜水资源的潜在的污染源。此种情况将形成环境有关的态势，尤其当市郊开发后，土地减少的地区，当此地区被开发利用后，土壤中的废物可能将被重新加以利用。

2.2猪场废水处理关键点分析

2.2.1氨氮处理关键点

生物降解脱氮：利用反硝化菌在缺氧池中降解猪场废水中氮污染物，这种方法氮污染降解比较经济，废水中的氮化合物通过硝化、反硝化作用被转化为分子氮（N2）逸出到大气中。

因此采用硝化能力和反硝化能力均很强的污水处理工艺。关键点就是要合理的控制污泥龄，污泥龄过短无效果，过长导致污泥老化，出水不达标。

污水处理好氧池中 氨氮转化为硝态氮是将碱性化合物转化为酸性化合物，污水处理中的氨氮的硝化将消耗一定量的碱度。如果不采取有效的办法控制碱度消耗，将导致pH大幅度下降，导致硝化菌被抑制，合理地控制污水处理池中的生化单元的pH值很关键。

污水处理中的反硝化是提高 碱度和控制pH值的有效方法，污水处理中增加反硝化的效率关键因素是 温度和C：N，如果控制不好，整个污水处理系统难于正常运行，因此养猪场的污水处理多数 C源不足，需要补充葡萄糖或者面粉等。

2.2.2有机物的降解关键点

猪场粪污水COD和其他污染物比较高，可生化性也一般，一般我们采用厌氧发酵和好氧生化的组合工艺进行去除。

1）目前猪场废水厌氧发酵采用USR完全混合式厌氧反应器。本次香河生态农业粪污处理方案采用的是黑膜厌氧发酵池，它具有容积大、黑膜面积大吸热效果好，厌氧发酵时间长。储存水量大、污泥产量小、运行费用低、造价低、施工简便快捷、产能效率高、操作简单等优点。

2）好氧一般采用AO等活性污泥法等工艺，本次香河农业生态园养猪场利用两级AO工艺处理粪污，利用好氧微生物将废水中的有机物降解为CO2 ，H2O ，NH3 ，NO3 等的过程，同时利用AO进行硝化和反硝化脱氮功能。

2.2.3总磷的降解关键点

污水处理中的磷的去除有化学除磷法、生物除磷法两种方法，其中生物除磷方法比较经济，但生物除磷方法效率较低，目前达标排放困难，如果要达到稳定的出水标准，需要添加化学除磷药剂。

连云港香河生态园项目我们采用两级AO+高级氧化，除磷剂选用聚铁、芬顿除磷方法。

2.3我公司在连云港香河农业开发有限公司养猪场的处理工艺如下：

我们采用能源环保模式，变废为宝，综合利用，产生更大的经济效益和社会效益;养猪场废水处理 达标后的水经过回转式漂浮湿地狐尾藻去除重金属后再回用于水生蔬菜-种植水芹;总体工艺流程如下：

2.3.1工艺技术说明

2.3.1.1前处理工艺

1）机械格栅拦渣

猪舍采用水泡粪工艺，猪栏排水中含有少量塑料袋、胎盘、输精管、橡胶手套以及大颗粒悬浮物质，养猪场粪污中大颗粒固体物质较多，采用机械格栅去除废水中的固体物质，减轻后续水处理工艺的处理负荷，并起到保护水泵、管道、仪表等作用。

根据目前运行的养猪场情况看，机械格栅效果不理想，主要是猪饲料目前多数以粮食为主，猪粪液化明显，机械格栅栅渣量很少。

2）固液分离

固液分离是利用挤压式固液分离设备对规模养猪场猪粪粪水进行固液分离，粪污经过挤压处理后的固态粪肥含水量可降到70%左右，经堆肥棚发酵处理、掺入不同比例的秸秆，制成复合有机肥;分离后的液态氮肥再经黑膜沼气池30天以上的无害化发酵处理，然后通过提升井进入黑膜储存池调节生化系统。

污水经固液分离后，进入厌氧反应器内，首先去除部分有机物质，同时能增加整个系统的沼气产量，减轻后续好氧系统负荷，从而减少投资及运行成本。

2.3.1.2生物处理工艺

厌氧出水经A/O生化处理，在好氧段能将90%以上的氨氮转化为硝酸盐氮，好氧池设置混合液回流至缺氧段，硝酸盐氮在缺氧段反硝化转为氮气排出系统。缺氧池中设置潜水搅拌机循环搅拌系统，对缺氧池中的泥水进行充分混合搅拌。

猪场污水氨 氮、C O D含量较高，属于较难处理的污水。本次香河生态园采用两级AO工艺处理，通过优化生化反应器构造、优化污水处理设计参数及生化池的水力学条件，达到最佳的污水处理效果，从而解决养殖废水污水难处理的问题。

2.3.1.3深度处理系统

养猪场污水经过预处理、厌氧、缺氧及好氧生物处理后，粪污污水中还含有部分生化难降解的有机污染物、悬浮物及色度，需要进一步处理;因此，本方案深度处理系统采用芬顿氧化系统，该工艺经多次应用于猪场废水取得成功，出水完全满足排放要求。

2.3.1.4污泥处理系统

本项目工艺产生的剩余污泥 经污泥浓缩池 初步浓缩后，再经螺杆泵 叠螺污泥脱水处理系统处理，对污泥进行 减量化，产生的 脱水污泥用铲车运输到堆肥棚进行无害化处理制成有机肥返回大田利用。

2.4去除率表

香河农业发展有限公司污水处理系统各单元主要污染物去除率如下。

3.运行成本

运行成本估算表：