养猪场污水处理研究

◇荆州职业技术学院 王冬梅 王功军 黄 旭

本文对养猪场的污水采用常规养猪场污水处理工艺与沉淀—厌氧—脱氮—SBR工艺进行处理对比，通过对比效果明显，经过沉淀—厌氧—脱氮—SBR工艺处理之后的COD完全达到了国家的清洁排放标准，采用这样工艺的曝气时间不是很长，对后续的快滤池处理效果也很好，运行成本非常经济。这样的工艺也是一些大型的养猪场通常采用的模式。经过这种工艺处理的养猪场废水对生态，对养猪场周边的环境都是友好的，这给一些其他的养猪场处理污水提供了非常有指导意义的借鉴。

我国生猪养殖业随着人们生活的提高呈高速发展趋势。养猪场特别是一些小型的养猪场污水处理设备不完善，甚至没有经过处理就随意排放这也是造成环境问题的原因。

1 常规养猪场污水处理工艺

对于养猪场产生的废水，在不同的养猪场不同的时间得到的数据都不相同，养猪场的废水处理，目前主要有以下三种方式：水冲式、自流式、干粪工艺。水冲式清粪工艺耗水更多，产生的废水更多，我国一些地方还在用这种方式特别是一些个体的养殖户大多都是采用这种方式。水泡粪工艺是在水冲式的基础上发展的，是在猪生活的低洼处存放一定的干净水，猪产生的粪便自然汇集到低洼处，经过一段时间后，排放掉低洼处聚集的污水。这种工艺虽然较上一工艺节省了水，但是猪粪与水的长时间混合会产生一些有害的细菌，特别是夏天气温很高，一些生化反应速度加快，会产生一些有毒有害气体，对猪生活的周围环境产生很大的危害。

干清粪工艺，尿液一经产生便镂空掉，干粪可以清除出来，尿从排污口流出。该工艺可保持猪舍内清洁、干燥，产生的污水非常少，对环境的污染很少。这样产生的肥料价值比较高。在我国一些一些地方也在采用这种工艺，产生的效果很理想。

2 沉淀—厌氧—脱氮—SBR工艺

我国一些大型的生猪养殖集团普遍采用的就是厌氧—好氧—缺氧—自然好氧的模式，猪的生活区域一些有害有机物的去除比较理想，经过这样的程序处理之后的COD能达到国家排放标准，运行成本非常经济，采用这样工艺的曝气时间不是很长，对后续的快滤池处理效果也很好。

目前我国对养猪场里的有机物过高的含氮污水暂时还没有比较理想的工艺。本文拟对养猪场产生的废水采用沉淀—厌氧—脱氮—SBR进行处理，以便找到一套经济、高效的处理参数，以提高生猪的生产效率。

沉淀—厌氧—脱氮—SBR处理工艺有一个重要的反应器—上流式厌氧污泥床简称UASB反应器。该反应器是处理污水的一个重要环节，也是比较重要的一个反应器，反应过程就是要处理的养猪场废水自下而上地通过污泥床，污泥床底部是活性污泥部分，中部属于混合区，上部是属于分离区。该反应器的上部安装了相分离器，气体从上部排出，污泥则被反应器里面的装置截留在下部。整个生化反应产生的气体对反应体系起到一种很好的搅拌作用，从而加快反应的进行。

UASB反应器操作简便、投资少、耗能少，UASB运行需要一定的条件：①污泥沉淀性比较好；②产生的气体起到很好的搅拌作用；③分离器，对活性污泥进行截留这样可以保持反应的浓度。

UASB反应器中的生化反应过程非常复杂，特别是一些基元反应的机理目前还不是很清楚。厌氧反应有多种不同的微生物在反应器中进行反应，这些微生物将一些有机物特别是有害的有机物转化为对环境友好的产物。在反应过程中，厌氧菌群将养猪场废水里面的有害有机物转化为简单无机盐、水、二氧化碳等最终产物。

3 养猪场污水处理的影响因素

3.1 UASB处理时受哪些条件的影响

养猪场废水中存在很多类似胶体的物质，经过一定的条件完全不能分解的SS进入UASB反应器会形成残渣特别是残渣不是很大时往往混在污水中，这样的残渣并且还占有一定的体积，这样的残渣对我们的活性污泥有一定的降解作用，这些胶体物质大量和微生物混合甚至把微生物都排出到反应器外面了，从而这样大大降低了反应器中厌氧微生物的浓度和反应速度。如果这些胶体物质大量聚集的话会形成团块，对在反应器中产生的气体通道形成很大的阻塞，导致在反应器中产生的气体无法排出。由此可见，污水中这些胶体物质对整个生化反应产生的进行产生很大的影响。必须在进行生化反应前把这些悬浮在污水中的胶体物质清除掉。这样污水在生化反应之前用沉淀进行处理，经过沉淀处理之后，废水中的SS（悬浮固体物）和BOD5、CODCr都大大减少了。

在进行生化反应的时候，一些菌群比如甲烷菌是需要营养条件的，废水中含有很多这些菌群需要的营养物质，所以不需要另外添加菌群所需的营养物质。

3.2 养猪场废水中氮的去除受哪些条件的制约

温度：生物降解的硝化反应在比较低的温度下就可以进行，亚硝酸菌虽说在低温下可以进行但活性最高的温度是35℃，硝酸菌在35℃-40℃的温度下生长情况是最好的，温度在整个生化反应中起的作用很明显，不但影响菌群的生长也影响菌群的生物降解速度。当碳氧化和硝化在同一个体系中进行时，两者还起到一种协调效应，在反应器中当体系的温度比较低时反应速度也会下降，当温度下降到15℃时，硝化反应的速度直线下降，如果整个体系的反应温度进一步下降到12℃时生化反应的硝化作用几乎没有了。

溶解氧和污泥龄：在生化反应体系中，对污泥龄的选择一定要综合考虑，这样的活性污泥既要对一些有机物进行生物降解，也要进行硝化反应，污水中氧的浓度对硝化菌的生长起到很大的影响。因为在反应体系中，污泥中的硝化菌占有的比较很小，污水中的胶体团块把大部分硝化菌包裹起来，让菌群起不到作用。在污泥龄不长的情况下，废水中的有机物浓度增加的情况下，也大大的减少了污水中溶解氧的浓度，污水中大团块有机物降解所需要的氧就减少了，相反，在污泥龄比较合适的情况下，有机物需要的氧不是那么多，这样污水中胶体团块降解所需要的氧气也足够了，这样可以提高整个生化反应的速度。污泥龄如果太长的话对污水中磷的去除效果不好，这样只能通过增加污水中溶解氧的浓度，来提高整个生化反应的转化率，使处理后的水质达到国家标准。

4 养猪场污水实验

通过对养猪场采集的废水与氢氧化钙混合，可降低废水中的大部分胶体物质，同时还可去除一部分有机物；紧接着采用脱氨工艺处理废水中的氨氮，这样可以去除绝大部分氨氮，经过上面两个步骤之后便于后续对养猪场的废水进一步的处理。当活性物质的浓度在3.8～4.2g/L之间，CODCr控 制在2.8kg/d以内，NH3-N的负荷控制在0.2kg/d以内时，经过上面步骤处理的水可以达到国家的排放标准。

实践证明：养猪场废水处理工艺：沉淀—厌氧—脱氮—SBR对一些养猪场特别是大型的养猪场产生的废水效果非常明显，这样的工艺也是一些大型的养猪场通常采用的模式。经过这种工艺处理的养猪场废水对生态，对养猪场周边的环境都是友好的，这给一些其他的养猪场处理污水提供了非常有指导意义的借鉴。

5 结束语

养猪场产生的废水采用沉淀—厌氧—脱氮—SBR这样的模式处理之后，效果非常明显：废水中30%的CODcr可 以在沉淀工段消除掉，80%的CODcr可 以在UASB反应器内去除，18%的氨氮可以在脱氮环节中去除，90%的CODcr，96.5%的氨氮可以在SBR工段去除，养猪场的废水经过上述工序完全达到了国家的清洁排放标准。本文根据荆州市周边地区规模化养猪场污水处理情况，特别是有些经过简单处理的养猪场废水没有达到排放标准，提出了相应的技术路线，为荆州市的畜牧产品健康发展提供了技术保障。要实现养猪业可持续发展，必须改善养猪场的环境，这样才能保障养猪业的健康发展。