猪场废水

猪场废水（共6篇）

猪场废水 篇1

近年来, 规模化猪场产生的粪污废水, 给猪场的养殖环境, 以及周围生态和大气环境都造成了不良的影响, 因此规模化养殖场成为了我国城市郊区和农村地区的重要污染源之一。为了改善猪场环境现状, 采用了很多技术和方式处理猪场废水, 并取得了一定的成效。笔者从事相关工作多年, 对此有着深刻的认识, 就当前我们主要采用的猪场废水处理技术, 谈谈自身的一些看法。

1 猪场废水造成的危害

作为一种高浓度的有机废水, 猪场粪污废水不仅会对地表水和地下水源产生污染, 造成水资源的污染和浪费, 还有可能使土地丧失生产能力, 导致部分区域绿草不生、树木枯竭。有资料显示, 太湖水负营养丰富的一个最重要原因就是因为猪场废水的流入, 导致水资源极度恶化, 影响整个太湖水域的生态环境。同时, 猪场废水的流入还可能传播人畜共患病, 对人体健康造成直接危害。因此, 我们一定要采取有效措施, 来控制和清除猪场废水。

2 当前国内常用的猪场废水处理技术

2.1 废水还田技术

猪场废水还田技术是国内运用较多, 比较传统的废水处理技术, 这种技术适合运用在距离城市较远, 而且农田资源充足的地区, 经济类作物地区最为合适。这种技术能够让废水不排向外界环境, 从而避免了废水对环境的影响。在美国, 这种技术已经被9成以上的猪场使用, 国内在使用这种方式时, 一般先厌氧消化后再加以利用, 初步处理了废水并收集了能源-甲烷, 同时杀死了部分病原微生物和寄生虫卵, 产生的肥料 (沼渣、液) 不会烧坏作物幼苗, 也不会引起烂根。

将还田方式利用到猪场废水处理中, 可以节省投资, 将有限的资金应用在猪场运作的其他项目中。可以使污染物的排放量得到最大化控制, 部分猪场利用这种方式甚至可以达到污染物零排放, 同时使土壤的肥力得到提升, 免除了专人管理的麻烦, 能源消耗量少。

2.2 自然处理技术

所谓的自然处理技术, 就是利用人工湿地、土地处理系统以及氧化塘等自然处理系统来处理猪场废水, 在土地宽阔、湿地资源丰富、离城市距离较远的地区, 这种处理技术最为适宜。同时, 要使用这种废水处理技术, 猪场的规模不能太大, 年出栏不能超过5万头。

国内有很多猪场在进行废水处理时, 都是先进行厌氧处理后再进行自然处理。厌氧处理分为地下式和地上式两种方式。杭州灯塔养殖总场就采用地下式厌氧处理方式。而地上式厌氧处理方式要使用厌氧接触反应器。在我国, 废水自然处理时普遍都要用到氧化塘, 国内有很多猪场废水处理的项目, 就是很好的例子。

自然处理模式的优点众多, 费用投资较少, 耗能较少, 不用高额的运行管理费用;无需繁杂的污泥处理系统, 运行简便;地下式厌氧处理系统在地下完成, 没有臭味产生;所需设备简单, 不需要太复杂的设备, 因此管理起来也十分便捷。

2.3 工厂处理技术

猪场废水工厂处理技术主要应用在大城市周边郊区内, 因为这些地区没有丰富的土地资源, 因此适宜采用工厂处理技术。但是这种技术一般应用在规模较大的猪场内, 才能使效果得以充分发挥。

工厂处理模式主要分为生物处理法、化学处理法和物理处理法三种方法。生物处理法主要包括好氧处理和厌氧处理, 是当前国内工厂化猪场采用最广泛的一种处理方式。化学处理法的原理是利用气浮、混凝法达到固液分离的目的, 从而将污水中细小的悬浮物分离出来。虽然这种处理方式能够达到很好的效果, 但是由于化学处理法的成本较高, 因此国内很少有猪场选择化学处理法来处理粪污废水, 即使有愿意使用的, 也很难坚持到最后。物理处理法指的是使用格栅、固液分离机等设备和工具, 将污水和废水中的固态粪渣分离出来, 从而达到净化污水的效果。这些分离出来的固态粪渣还可以被再次利用, 加工成有机肥料, 运用到种植业中。

总而言之, 经过多年的发展, 我国规模化猪场已经取得了举世瞩目的成就, 但是其中还有很多难题等待我们破解。猪场废水是水源和生态环境的重要污染源, 只有加以合理处理和利用, 才能使这些污染源转化为有利于人类生活和生产的材料。因此, 我们一定要提高废水管理和处理的力度, 运用先进的技术, 对废水污染进行严格的控制。

摘要：随着我国养殖业的快速发展, 规模化猪场的数量越来越多, 取得了较好的效益。但是猪场在养殖过程中也出现了一系列难题, 其中猪场废水处理就是难题之一。猪场废水严重影响了猪场环境和周围的生态环境, 本文就猪场废水处理技术的应用, 做了深入的分析和探讨。

关键词：规模养殖,猪场,废水处理

参考文献

[1]董峻.我国初步形成畜牧业生产区域化布局[J].草业科学, 2011, 23 (3) :50.

[2]张克强, 高怀友.畜禽养殖业污染物处理与处置[M].北京:化学工业出版社, 2009.

[3]彭里, 王定勇.猪场废水的生物处理技术及其效果[J].家畜生态, 2013, 24 (2) :67-70.

[4]万珊, 刘慧, 姚宗玉.废水处理中的人工湿地技术[J].黑龙江水利科技, 2012, 38 (2) :24-25.

猪场废水 篇2

关键词：猪场废水；UASB；两级A/O；MBR；臭氧氧化

近年来，随着养猪业规模化生产及养殖水平的提高，生猪养殖得到快速发展，产生的生猪养殖粪便、污水污染也日益严重。同时生猪养殖废水浓度高、产生量大，规模化养殖场周边土地承载能力有限，可供消纳的土地不足，直接灌溉等资源化利用日益造成土地污染。据测算，一个万头猪场日排污水量80-100ｔ，日排粪量约8ｔ[1]，畜禽养殖每天产生大量的粪污，成为农业面源污染的主要来源。因此，建立运行稳定、出水达标的养殖废水处理工艺对于实现养殖场污染减排及确保流域水体水质优良具有十分重要的现实意义。

1工程概况

工程所在地为福州市某规模化养猪场，生猪存栏为6000头，主要采取水冲粪生产工艺，日废水排放量约为150m3，该猪场原有污水处理设施为固液分离和沼气池，且原有的沼气池设计不合理、管理维护情况较差，效率较低，出水浓度较高。因此急需新建污水处理设施，以满足《农田灌溉水质标准》(GB5084-2005)中的旱作作物灌溉用水限值要求，同时参照《畜禽养殖业污染物排放标准》（二次征求意见稿）要求进行工艺设计，对猪场养殖废水进行深度处理实现达标排放。

1.1废水水质该规模化养猪场主要采用水冲粪的清粪工艺，设计进、出水水质。

1.2工艺流程根据该规模化猪场的实际情况，采用“预处理-UASB-两级A/O-MBR-高级氧化”组合工艺进行处理。

该组合工艺流程主要可分为预处理系统、厌氧处理系统、两级A/O生化处理系统和化学处理系统四部分。预处理系统：主要包括集水池、固液分离、调节池工艺，固液分离能够有效将粪污废水中的粪渣和废水分离，粪渣外运进行发酵生产有机肥，废水进入调节池均量后进入厌氧处理系统；厌氧处理系统：主要包括UASB池、厌氧沉淀池等。调节池出水经提升泵提升至UASB池，通过厌氧反应，去除废水中的大分子有机污染物，并将一些好氧不能降解的有机污染物转化降解，出水进入厌氧沉淀池，污泥排至污泥池，废水进入两级A/O生化处理系统；两级A/O生化处理系统：主要包括一级A/O池、二级A/O池及MBR池。厌氧沉淀池上清液自流至一级A/O池，去除部分有机物、氨氮和总磷，出水流入二级A/O池，利用微生物的硝化和反硝化反应进一步去除剩余的硝酸盐，进而达到提高总氮去除率的目的[2]，出水流至MBR池，再次去除部分的有机物、氨氮、总磷和SS；化学处理系统：主要包括除磷反应沉淀池和氧化池。通过投加除磷剂，去除废水中含磷物质，降低出水总磷；通过臭氧接触氧化，降低出水色度，保障出水稳定达标。UASB池、厌氧沉淀池、一级O池、MBR池、二沉池排出的污泥脱水后外运。

2主要构筑物及设备

2.1集水调节池

集水调节池数量1座，地下式钢砼结构，尺寸6.5m×4.2m×4.0m，有效水深3.0m，有效容积82m3，水力停留时间8.2h，主要用于收集猪场粪污废水，调节水质、水量，内设2台(1用1备)污水提升泵，流量18m3/h，扬程14m，功率1.5kW。

2.2固液分离平台

固液分离平台数量1座，地上式砖混结构，固液分离机型号LK-60TS，功率2.78kW，材质SUS316，规格为分离颗粒当量直径=3um，每小时处理污水7~20t（现场粪的浓度水量有所变动），挤压机最大处理量（固体）2.5m3/h。

2.3调节池

调节池数量1座，地下式钢砼结构，尺寸4.2m×4.2m×4.0m，有效水深3.5m，有效容积62m3，水力停留时间6.2h，调节废水的酸碱度，内设2台(1用1备)污水提升泵，流量18m3/h，扬程14m，功率1.5kW，1台潜水搅拌机。

2.4UASB池

UASB池数量1座，地上式钢砼结构，8.4×10.8m，有效水深9m，厌氧反应容积500m3，水力停留时间4d，用于去除废水中的大分子有机污染物，并将一些好氧不能降解的有机污染物转化降解，内设2台(1用1备)厌氧循环泵，流量75m3/h，扬程10m，功率3.7kW，布水系统、回流污泥均布系统、三相分离器、水封系统各1套。

2.5厌氧沉淀

池厌氧沉淀池数量1座，地上式钢砼结构，尺寸9.6m×1.8m×4.5m，有效水深4m，有效容积69m3，水力停留时间6.9h，用于去除UASB反应池处理废水中的部分悬浮物质及回流部分厌氧污泥，内设2台(1用1备)污泥泵，流量10m3/h，扬程10m，功率0.75kW，1套中心进水筒。

2.6一级缺氧池

一级缺氧池数量1座，半地上式钢砼结构，尺寸11.7m×5.1m×4.5m，有效水深4m，有效容积234m3，水力停留时间6d。

2.7一级好氧池

一级好氧池数量1座，半地上式钢砼结构，尺寸11.7m×6.6m×4.5m，有效水深4m，有效容积308m3，水力停留时间6d，池底安装膜片式微孔曝气盘，空气流量1.5~3m3/h，服务面积0.3~0.7m2，氧转移效率18.4~27.7%。

2.8二级缺氧池

二级缺氧池数量1座，半地上式钢砼结构，尺寸7.8m×4.5m×4.5m，有效水深4m，有效容积140m3，水力停留时间4d。

2.9二级好氧池

二级好氧池数量1座，半地上式钢砼结构，尺寸7.8m×4.5m×4.5m，有效水深4m，有效容积140m3，水力停留时间4d，池底安装膜片式微孔曝气盘，空气流量1.5~3m3/h，服务面积0.3~0.7m2，氧转移效率18.4~27.7%。内设2台混合液回流泵，流量25m3/h，扬程9m，功率1.5kW。

2.10MBR池

MBR池数量1座，半地上式钢砼结构，尺寸4.5m×4.2m×4.5m，有效水深4m，水力停留时间12h，采用中空纤维膜，过滤通量为80L/(m2h)，用于进一步去除有机污染物、NH3-N和SS等，内设2台(1用1备)产水泵，流量15m3/h，扬程9m，功率0.75kW，1套反冲洗装置。

2.11除磷反应

池除磷反应池1座，半地上式钢砼结构，尺寸1.2m×0.9m×4.5m，有效水深4m，用于去除废水中的磷，使出水水质达标。3套一体化加药装置，流量60~200L/h，出水压力0.3~2.5MPa。

2.12二沉池

二沉池数量1座，半地上式钢砼结构，尺寸7.8m×1.8m×4.5m，有效水深4m，用于进一步沉淀除磷反应器出水中的悬浮物质，内设2台(1用1备)污泥泵，流量24m3/h，扬程11m，功率1.5kW。

2.13氧化池

氧化池数量2座，半地下式钢砼结构，尺寸1.8m×0.9m×4.0m，用于进一步去除出水色度，去除部分有机物，保证出水水质，1套臭氧发生装置。

2.14污泥池

污泥池数量1座，地下式钢砼结构，尺寸2.0m×2.0m×4.5m，有效水深4m，有效容积14m3，用于贮存厌氧沉淀池、一级O池、MBR池、二沉池内产生的污泥，上清液回流至调节池。内设2台(1用1备)潜污泵，流量10m3/h，扬程10m，功率0.75kW。

2.15脱水系统叠螺污泥脱水机1台，型号为301，DS处理量为30~60kg/h。2.16供气系统好氧池由3台(2用1备)罗茨风机供气，风量：8.12m3/min，风压：35kPa，转速1500r/min，功率：11kW。

3调试运行效果及经济效益分析

3.1污泥培养驯化本项目采用自然富集培养的方式向反应器中接种微生物。将稀释后的调节池废水引入好氧池，开始闷曝，在这期间每天定时定量加入稀释后的调节池废水，让污泥更快的生长，每天取污泥观察其形状，几天之后产生了一些絮凝体，且呈浑浊状，将污泥放到显微镜下镜检观察能够发现污泥中含有大量的菌胶团。继续增大进水的水力负荷，且每天定时定量排出部分废水，观察污泥的沉降比及污泥中的微生物，随着驯化的进行，污泥的沉降比会越来越高，且污泥中会出现原生动物，待每个阶段COD去除率稳定后，继续增大进水的水力负荷至设计值，观察污泥形状及监测出水COD值，污泥形状较稳定或出现小幅的浮动，COD去除率稳定。

3.2系统运行效果分析本污水处理系统受季节影响，水量、水质波动大，夏季水量约120~150m3/d，进水CODCr约4000~5000mg/L。冬季水量约60~80m3/d，进水CODCr约12000-14000mg/L。进水NH3-N约600-1000mg/L。进水TP约200-300mg/L。全年各工艺运行稳定，出水CODCr≤150mg/L，总去除率约为96.25%-98.93%；NH3-N≤10mg/L，总去除率约为98.33%-99.00%；TP≤5mg/L，总去除率约为97.50%-98.33%。出水水质稳定，能够满足《农田灌溉水质标准》(GB5084-2005)中的旱作作物灌溉用水限值要求及《畜禽养殖业污染物排放标准》（二次征求意见稿）要求。

3.3经济效益分析本工程总投资约为220万元，其中土建投资为95.54万元，设备工程投资为124.46万元。工程装机总容量为50kW，采用PLC自动控制，运行管理较为便捷，吨水电费为3.36元；吨水药剂费为1.34元/m3；吨水电费及药剂费运行成本为4.7元。

4结论

采用“预处理-UASB-两级A/O-MBR-高级氧化”组合工艺对猪场废水进行处理效果良好，出水水质较稳定，能够达到《农田灌溉水质标准》(GB5084-2005)中的旱作作物灌溉用水限值要求及《畜禽养殖业污染物排放标准》（二次征求意见稿）要求，运行管理便捷，具备较好的技术经济可行性，可为类似工程提供借鉴。

参考文献

猪场废水处理技术研究进展 篇3

1 猪场废水的特征

猪场废水主要包括猪尿、部分猪粪和猪舍冲洗水,属高浓度有机废水,且悬浮物和氨氮含量大。其特点主要有:(1)排放量大,冲击负荷大;(2)固液混杂,有机质浓度高,处理难度大;(3)含氮量极高,碳氮比失调;(4)固体悬浮物(SS)的含量极高,散发出强烈的异味,并含有大量的病原。相关数据如表1、2所示[7,8]。

2 猪场废水处理技术

2.1 自然处理法

利用水体的自净作用和土地的净化能力处理猪场的污水称为自然处理。该模式主要采用稳定塘和人工湿地等自然处理系统。稳定塘是一种利用天然的或经过人工修整的池塘处理废水的构筑物,稳定塘对废水的净化和天然水体净化类似,有机物通过水中的微生物代谢而降解。自然处理可分为好氧法和厌氧法。占地面积大,处理效率低是自然处理法的特点。

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2.1.1 好氧法

好氧法包括水生植物塘、鱼塘和氧化塘等方法。用水生植物塘处理猪场污水需要建立多塘串联系统,如水葫芦塘→细绿萍塘→荷藕塘→鱼塘的污水处理工艺。水生植物塘的生化需氧量(BOD5)表面负荷是氧化塘的5~10倍,处理同样的污水量,其塘面积仅为氧化塘的1/5~1/10[9]。猪场污水的有机物浓度很高,每处理1t污水需要占用较大的塘面积和花费较长的时间。

人工湿地也属于好氧处理。我国已有四级串联的人工湿地处理猪场污水的报道,其工艺、设计参数和处理效果见图1和表3。该系统设计处理水量为80~100m3/d,表面负荷250 g CODcr/(m2·d),入水CODcr 12 000 mg/L、BOD59 000 mg/L、SS186 000mg/L,经一级处理后,人工湿地的入水CODcr1 847 mg/L、BOD51 038 mg/L、SS 558 mg/L,出水CODcr 246 mg/L、BOD5124 mg/L、SS 52 mg/L。人工湿地投资少、运行费用低,但占地面积大、超负荷运行易发生堵塞、冬季运行易受影响[10]。

2.1.2 厌氧法

厌氧塘是一种厌氧处理方法,通过表4的比较可知[11],将其作为生物塘的预处理工艺是完全可取的。厌氧塘可提高生物塘的处理效率,减少自然处理系统的占地面积。但使用厌氧塘要考虑防渗和除臭措施。

自然处理技术是利用土壤—微生物—植物组成的生态系统实现废水无害化、稳定化和资源化的生态处理技术,是一种高效、节能、经济,并符合生态学原理的废水处理利用系统[12]。该技术具有投资省、工艺简单、动力消耗少等优点,但净化功能受自然条件等制约,且占地较大,适于城郊或农村猪场废水处理。

2.2 生物处理法

猪场废水处理方法目前应用最广泛的是生物处理法,即主要通过微生物的生命过程将废水中的有机物转化为新的微生物细胞以及简单形式的无机物,从而达到去除有机物的目的。生物处理法又可分为好氧生物处理和厌氧生物处理两大类。

2.2.1 好氧生物处理

好氧处理的基本原理,是利用微生物在好氧条件下分解有机物,同时合成自身细胞(活性污泥)。在好氧处理中,可生物降解的有机物最终可被完全氧化为简单的无机物,如H2O、CO2、NO3-、SO42-、PO43-等。

采用好氧技术对猪场废水进行生物处理,该方面研究最多的是SBR(Sequencing Batch Reactor)工艺,即序批式活性污泥法。SBR法是基于传统FillDraw系统改进并发展起来的一种间歇式活性污泥工艺[13]。其将污水处理构筑物从空间系列转化为时间系列,在同一构筑物内进行进水、反应、沉淀、排水和闲置等周期流程。但单独使用SBR工艺的极少,多是采用SBR法与其他方式结合处理。

虽然SBR法对养猪场废水的厌氧消化液的有机物及氨氮有很好的去除效果,但对总磷(TP)的处理并不稳定。养猪场废水中磷的去除有化学除磷和生物除磷2种工艺。生物除磷工艺的实现主要是利用聚磷菌在好氧、厌氧状态下的吸磷、放磷作用,通过剩余污泥的排放将大量的磷从污水中去除。但由于猪场废水中易生物降解有机物的量、其他工艺参数等因素的影响,常使生物除磷工艺过程不稳定,且除磷和脱氮往往无法同时进行,它们之间在泥龄、碳源等方面存在矛盾,二者不能兼顾,导致生物除磷不稳定[14]。下面介绍2种改进的SBR工艺。

(1)化学强化SBR生物除磷技术。化学法除磷是用化学试剂与废水中的磷反应生成难溶于水的沉淀来实现除磷的方法。使用最多的沉淀剂是钙盐、铁盐、铝盐,以及现在发展较快的无机—有机复合阳离子絮凝剂等。

根据SBR法易与化学法相结合的特点,将生物除磷与化学除磷相结合,选用生物单元与化学单元合并的方案,以Fe SO4为强化除磷沉淀剂,将Fe SO4根据进水水量和TP浓度,在曝气后期(距曝气结束20 min)直接投放到反应器中,这样,不需要增加额外的构筑物,不但可以保证药剂和污水的充分混合和足够的混凝剂水解絮凝时间,而且有利于维持较高的污泥浓度,有利于生物合成的高效稳定进行[15]。

其除磷的原理是:在第2次曝气后期直接将Fe SO4投放到反应器中,利用Fe SO4在水中氧化后形成的硫酸铁溶液与污水中的磷酸盐、聚磷酸盐(污水中磷一般以磷酸盐、聚磷酸盐的形态存在)结合生成Fe PO4沉淀,通过剩余污泥的排放而去除[16]。化学反应原理如下:

经过化学强化SBR工艺处理的猪场废水,出水中磷的去除效果得到了很好改善。韩巍等的研究表明,处理后TP由40.850~68.120 mg/L降至5.070~7.900mg/L,出水平均值为6.605 mg/L,出水稳定,能够连续达标排放,CODcr及NH3-N等污染指标也得到了很好控制[17]。另外,试验中所加药剂Fe SO4为金属盐药剂,会使活性污泥重量增加,从而可避免活性污泥膨胀。

(2)反硝化聚磷SBR与微动力曝气组合技术。反硝化聚磷SBR技术是一种新型的SBR工艺,利用反硝化聚磷菌(DNPAOs)在脱氮除磷方面的特别功效对废水进行同步脱氮除磷及有机质的去除[18]。DNPAOs是一种特殊的聚磷菌,研究表明,经厌氧释磷的DNPAOs在无自由氧的环境下(即缺氧环境)可将NO3-作为最终的电子受体进行超量吸磷,同时NO3-被还原成N2,实现同步脱氮除磷的功效[19]。

试验用SBR反应器如图2所示。其中包括反应池系统(内径为19 cm、高为38 cm底部封盖PVC圆柱体,并设有顶部封盖、排水口、进水口、排泥口和采样口等)、废水排入系统、处理水排出系统、曝气系统、搅拌系统、剩余污泥排放系统、在线监测系统和智能控制系统。

应用微动力曝气SBR技术为DNPAOs的富集和稳定提供了良好条件,大大降低了高曝气量的好氧环境对DNPAOs的冲击;同时通过DNPAOs促进了同步脱氮除磷,节省了对碳源的需求。同时,微动力曝气还降低了能耗,减少了成本,为薄利的中小型畜禽养殖场废水处理效果差、处理成本高等问题提供了良好可行的解决方法。

2.2.2 厌氧生物处理

20世纪50年代出现了厌氧接触法工艺,20世纪60年代末出现的厌氧滤器(Anaerobic filter,简称AF)是高负荷厌氧反应器的第一个突破,此后在20世纪70年代,上流式厌氧污泥床UASB(Up-flow anaerobic sludge bed)问世,AF与UASB的发明推动了以提高污泥浓度和改善废水与污泥混合效果为基础的一系列高负荷厌氧反应器的发展,并逐步应用于禽畜污水处理中。厌氧处理的特点是能量需求低,还可产生能源(沼气),污泥量低,对p H、温度等环境因素敏感;而且由于处理过程不需要氧,所以不受传氧能力的限制,因而具有较高的有机物负荷潜力,能使一些好氧微生物所不能降解的部分有机物进行降解[20]。

近年来,学者对各种厌氧器研究较多,认为新型超高效厌氧反应器处理猪场污水有机污染物有广阔的前景。

(1)厌氧折流板反应器(ABR)工艺。ABR是Bachmann等于1982年前后提出的一种新型高效厌氧反应器[21]。通过反应器内折流板的加入,将反应器分隔成若干个相对独立的格室,将产酸相与产甲烷相分离开来,在单一反应器内实现了多段分相(SMPA)的构想,代表了现代厌氧生物处理发展的方向[22,23]。这类高效的厌氧生物处理技术为猪场废水处理提供了经济、高效的研究思路[24]。

ABR反应器由有机玻璃制成,呈长方体形,分为6个格室,第1格和最后一格容积加大,整个有效容积30 L,试验装置见图3。运行时采用蠕动泵均匀进水,沼气经反应器顶端收集并排出[25]。

研究表明,ABR反应器具有构造简单、投资省、能耗低、运行稳定可靠等优点。常温条件下,猪场废水经ABR厌氧处理,容积负荷可达8~10 kg COD/(m3·d),COD去除率稳定在65%左右[25],表现出比一般厌氧反应器启动快、运行稳定、抗冲击负荷能力强的特点。

(2)Anarwia工艺。在工程处理中,对猪场废水一般先进行厌氧前处理,再进行好氧后处理,由于厌氧消化液的BOD5/TN较低,在其好氧后处理中常受“酸化”的困扰。COD和NH4+-N去除效果欠佳,出水浓度较高[26,27,28]。添加外源碱性物质可缓解上述“酸化”问题,但财力(费用)、物力(设备)和人力(工作量)消耗也随之增大[29]。于是,为了降低处理成本,邓良伟等提出了厌氧—加原水—间歇曝气(Anarwia)工艺(即大部分猪场废水先进行厌氧消化,厌氧出水再与小部分未经厌氧消化的猪场废水混合,再采用SBR法处理混合水),并在工程实践中取得了成效[30,31]。

Anarwia工艺处理猪场废水的效果与SBR工艺相当,污染物去除率高,出水COD和NH4+-N浓度低,达到国家《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB1859622001)。从技术上看,Anarwia工艺完全能够取代SBR工艺。与SBR工艺相比,该工艺增加了厌氧处理、沼气净化与贮存和沉淀配水等装置,减小了SBR池的体积、微孔曝气头及其支架和鼓风机的数量。比较总投资,研究表明,Anarwia工艺比SBR工艺低11.8%。因此,Anarwia工艺大大优于SBR直接处理工艺。

2.3 物理化学处理法

物理方法是通过格删和固液分离机将猪粪水中固态物质分离处理,分离出的干粪可出售或生产有机肥。化学方法多采用混凝、沉淀和气浮法等,去除细小悬浮物及胶体物质而达到固液分离净化污水。

物理化学方法在猪场废水处理中主要作为预处理和后续处理部分。固液分离作为处理猪场废水的前处理,可大大减轻负荷,有利于后续处理。如采用混凝、结晶等方法可有效去除有机物及氮磷等营养物质。

3 展望

由于猪场废水具有高有机质浓度、高氨氮、高悬浮物等特点,从目前国内外猪场废水处理技术看,单纯的厌氧不能满足达标要求,处理工艺应以厌氧+好氧生物处理为主,辅助以物化法、自然处理方法。

猪场废水 篇4

固碳技术在猪场废水低碳化处理中的应用进展

固定废水中的碳,降低处理出水中的`碳含量是实现猪场废水处理低碳化的主要途径,常用的固碳方法有化学固碳法、物理固碳法和生物固碳法.通过对几种固碳方法进行比较试验,分析了猪场废水低碳化处理的新技术,旨在找出适合猪场废水低碳化处理的固碳方法,并分析了猪场废水低碳化处理的新技术,从而为猪场废水的低碳化处理指明方向.

作 者：贾敏 徐冉 杨长明 张亚雷 JIA Min XU Ran YANG Chang-ming ZHANG Ya-lei  作者单位：同济大学环境科学与工程学院,污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海,200092 刊 名：畜牧与饲料科学 英文刊名：ANIMAL HUSBANDRY AND FEED SCIENCE 年，卷(期)：2009 30(9) 分类号：X703 关键词：猪场废水   低碳化   固碳  

浅谈养猪场废水深度处理技术 篇5

1臭氧-生物活性炭滤池1.1工艺选择臭氧活性炭技术是废水处理中最为有效和经济的处理工艺之一, 臭氧是一种强氧化剂, 它对水体中病毒的灭活十分有效, 同时可氧化部分溶解性有机物和有效改善常规处理混凝效果。臭氧生物活性炭采取先臭氧化后活性炭吸附, 在活性炭吸附中又继续氧化, 这样可以扬长避短, 充分发挥活性炭吸附和臭氧氧化各自所长, 克服各自所短。通过该工艺, 臭氧能使难氧化降解的高分子有机物被氧化成易生物降解的低分子有机物, 这不仅为炭柱降解有机物创造了条件, 也减轻了活性炭的吸附负荷。1.2工艺流程工艺流程:养殖废水生化出水+混凝反应池+混凝沉淀池+催化氧化池+生物活性炭池+排放水池。1.3工艺流程说明1.3.1混凝沉淀池。养殖废水厌氧-好氧生化出水经泵提升 (如果高程允许, 可以自流) 至混凝沉淀池, 经加药去除悬浮物和磷酸盐等污染物。混凝沉淀池出水自流到催化氧化池。1.3.2催化氧化池。催化氧化池内通入臭氧, 同时加入针对性的催化剂。氧化池出水接入生物活性炭滤池。1.3.3生物活性炭滤池。氧化出水进入生物炭滤池, 达到去除COD和硝化反硝化效果。1.3.4排放水池。生物炭出水在排放水池收集, 达标排放或者灌溉回用等。滤池反冲洗水自排放水池接入。1.3.5加药系统。本工程所需药剂通过加药系统投加到各加药点。2膜生物反应器2.1工艺选择。MBR膜生物反应器 (Membrane Bio-Reactor) , 是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术。采用的膜结构型主要为平板膜和中空纤维膜, 按膜孔径可划分为超滤技术。与许多传统的生物水处理工艺相比, MBR具有以下主要优点:2.1.1出水水质优质稳定。由于膜的高效分离作用, 分离效果远好于传统沉淀池, 处理出水极其清澈, 悬浮物和浊度接近于零, 细菌和病毒被大幅去除, 出水水质优于建设部颁发的生活杂用水水质标准 (CJ25.1-89) , 可以直接作为非饮用市政杂用水进行回用。同时, 膜分离也使微生物被完全被截流在生物反应器内, 使得系统内能够维持较高的微生物浓度, 不但提高了反应装置对污染物的整体去除效率, 保证了良好的出水水质, 同时反应器对进水负荷 (水质及水量) 的各种变化具有很好的适应性, 耐冲击负荷, 能够稳定获得优质的出水水质。2.1.2剩余污泥产量少。该工艺可以在高容积负荷、低污泥负荷下运行, 剩余污泥产量低 (理论上可以实现零污泥排放) , 降低了污泥处理费用。2.1.3占地面积小, 不受设置场合限制。生物反应器内能维持高浓度的微生物量, 处理装置容积负荷高, 占地面积大大节省;该工艺流程简单、结构紧凑、占地面积省, 不受设置场所限制, 适合于任何场合, 可做成地面式、半地下式和地下式。2.1.4可去除氨氮及难降解有机物。由于微生物被完全截流在生物反应器内, 从而有利于增殖缓慢的微生物如硝化细菌的截留生长, 系统硝化效率得以提高。同时, 可增长一些难降解的有机物在系统中的水力停留时间, 有利于难降解有机物降解效率的提高。2.1.5操作管理方便, 易于实现自动控制。该工艺实现了水力停留时间 (HRT) 与污泥停留时间 (SRT) 的完全分离, 运行控制更加灵活稳定, 是污水处理中容易实现装备化的新技术, 可实现微机自动控制, 从而使操作管理更为方便。2.2工艺流程工艺流程:养殖废水生化出水+混凝反应池+混凝沉淀池+缺氧生化池+MBR反应池+排放水池。2.3工艺流程说明2.3.1混凝沉淀池。养殖废水厌氧-好氧生化出水经泵提升 (如果高程允许, 可以自流) 至混凝沉淀池, 经加药去除悬浮物和磷酸盐等污染物。混凝沉淀池出水自流到催化氧化池。2.3.2缺氧生化池。缺氧生化池发生发硝化反应, 同时具有除磷作用。活性污泥交替在厌氧和好氧状态下运行, 能使过量积聚磷酸盐的积磷菌占优势生长, 使活性污泥含磷量比普通活性污泥高。污泥中积磷菌在厌氧状态下释放磷, 在好氧状态下过量地摄取磷。经过排放富磷剩余污泥, 其结果与普通活性污泥法相比, 可去除污水中更多的磷。2.3.3MBR膜生物反应器。MBR膜生物反应器, 维持较高的活性污泥浓度, 彻底去除废水中有机污染物、悬浮物等。2.3.4排放水池。MBR出水在排放水池收集, 达标排放或者灌溉回用等。滤池反冲洗水自排放水池接入。2.3.5加药系统。本工程所需药剂通过加药系统投加到各加药点。3稳定塘-人工湿地技术3.1工艺选择。稳定塘, 是一种利用天然净化能力对污水进行处理的构筑物的总称。其净化过程与自然水体的自净过程过程相似。通常是将土地进行适当的人工修整, 建成池塘, 并设置围堤和防渗层, 依靠塘内生长的微生物来处理污水。主要利用菌藻的共同作用处理废水中的有机污染物。稳定塘污水处理系统具有基建投资和运转费用低、维护和维修简单、便于操作、能有效去除污水中的有机物和病原体、无需污泥处理等优点。有机物在好氧性异养菌的作用下进行氧化分解, 兼性区的溶解氧的供应比较紧张, 含量较低, 且时有时无。其中存在着异养型兼性细菌, 它们既能利用水中的少量溶解氧对有机物进行氧化分解, 同时, 在无分子氧的条件下, 还能以NO3-、CO32-作为电子受体进行无氧代谢。厌氧区内不存在溶解氧。进水中的悬浮固体物质以及藻类、细菌、植物等死亡后所产生的有机固体下沉到塘底, 形成1015cm厚的污泥层, 厌氧微生物在此进行厌氧发酵和产甲烷发酵过程, 对其中的有机物进行分解。在厌氧区一般可以去除30%的BOD。3.2工艺流程工艺流程:养殖废水出水+兼性塘+人工湿地。3.3工艺流程说明3.3.1兼性塘。废水首先进入兼性塘, 利用厌氧、兼氧以及好氧微生物的作用, 去除有机污染物, 同时脱氮除磷。3.3.2人工湿地。建设人工湿地, 利用土壤、微生物、植物的根系作用等, 彻底去除废水中污染物。

参考文献

[1]杨朝晖.高浓度有机废水 (养猪场废水) 处理技术的研究[D].长沙:湖南大学, 2002.

猪场废水 篇6

自Braud[1]发现日粮中添加高剂量铜(125～250mg/kg)可明显提高生猪生产性能后,高铜添加剂在生产上得到了广泛应用。不仅如此,养殖户为使猪皮肤发红、粪便变黑,铜的添加量已经达到或超过猪的最小中毒剂量。据调查,重庆市的饲料中满足动物铜营养需要的硫酸铜理论消耗量仅180t/a,而实际使用量高达3 000～4 000t/a[2],远高于理论消耗量。过量的铜主要随猪场尿液、粪便和饲料残渣排入环境[3,4],造成铜离子含量超标严重。SBR是高浓度有机废水后续处理的常见方式之一,其处理效果不仅决定于SBR进水COD,N,P浓度,也决定于重金属离子等有毒物质的干扰[5,6,7,8,9],但目前关于重金属离子对猪场废水处理影响的相关研究鲜见报道。本文研究了Cu2+对猪场废水后续SBR处理的影响,旨在初步确定Cu2+对SBR的临界胁迫浓度,为猪场废水后续SBR处理的稳定运行提供科学依据。

1 试验部分

1.1 试验装置

1)SBR反应器10套并联,可同时运行且相互间不影响,材质均为无色有机玻璃,规格相同,尺寸为250mm×250mm×400mm,单个反应器的有效容积为25L。

2)配水箱:尺寸为500mm×450mm×600mm,有效容积为135L。

3)曝气装置:空气泵,风量1.1m3/min,粘砂块微孔曝气器。

1.2 供试废水

猪场废水取自重庆合川区某养猪场(无铜添加剂)经UBF处理的出水,其COD值为920～1 200mg/L,NH4+-N值为510～600mg/L。由于UBF出水使用SBR直接处理效果不佳[10],故本试验将其吹脱8h,作为SBR系统的进水,此进水的pH值为7.4～7.6,COD浓度为860～1 150mg/L,NH4+-N浓度为330～450 mg/L,P浓度为75～95mg/L。

1.3 试验设计与方法

1.3.1 SBR工况的运行优化

试验在室温(25～35℃)下进行,设定3种周期6个工况(如表1所示),考察COD去除率。

1.3.2 SBR中DO值的动态变化

鉴于DO是好氧生物处理的重要参数,本试验在标准最优工况基础上,每隔5-20min监测SBR系统中DO值。

1.3.3 基于COD去除工艺的Cu2+临界胁迫浓度

在COD去除工艺标准时序基础上,添加系列浓度的含铜猪场废水(0,0.25,0.5,1,2,3,4,5,6,7mg/L),分别测定其出水中Cu2+和COD的浓度,计算出Cu2+和COD的去除率,从而确定出重金属Cu2+的临界浓度。

2 结果与讨论

2.1 猪场废水SBR最优工况的确定

试验发现,各运行工况出水均可达到污水综合排放标准(GB8978-1996)二级标准(如表2所示)。方差分析(如表3所示)表明[11],不同运行工况只对SV30,MLSS和SVI有一定程度的影响,而对COD出水浓度及去除率影响并不明显。

为了进一步确定最优工况,以曝气量、运行周期、COD出水浓度及COD去除率等4个指标为决策变量,采用综合指数进行评价。分别对正向指标(COD去除率)和负向指标(曝气量、运行周期和COD出水浓度)进行级差化,以消除量纲差异所带来的影响。正负向指标的级差化公式分别为

4个指标的参数转换值见表4所示。取4项转换值的平均数为综合指数进行比较,可知工况2-1综合指数为0.736,因此为最优工况。

2.2 SBR系统氧气传质动力学特征

在标准最优工况基础上,每隔5-20min监测SBR系统中DO值(如图1所示),通过曲线拟合得出DO的动态变化可用分段函数表示,即

式中 t—运行时间(min);

Y—DO含量(mg/L)。

在限制性进水阶段(前75min内),SBR系统一直处于低氧水平,微生物处于生长的停滞期,很难通过代谢活动降解有机物质。当进入曝气阶段的315min内,DO含量逐渐上升,污泥中微生物菌群也逐渐适应新的生长环境,逐步进入对数增长期和稳定期,开始大量分解猪场废水中的有机物。

当进入沉淀阶段与排水阶段时,停止曝气,SBR系统中DO含量开始下降。由于前期的消耗,有机物浓度也逐渐降低,微生物营养明显不足,微生物进入衰亡期,菌体开始出现死亡现象,黏性物质产生量减少,污泥结构也随之变得松散起来。若此时再进行曝气,反应器特有的芳香气味消失。

2.3 基于COD去除工艺的Cu2+临界胁迫浓度

在COD去除工艺标准时序基础上,添加系列浓度的含铜猪场废水,测定其出水中Cu2+和COD的浓度,计算出Cu2+和COD的去除率(如表5所示),从而确定重金属Cu2+的临界浓度。

若以出水COD浓度为标准,通过Curve Expert数学模型拟合,得出3rd degree Polynomial Fit模型拟合效果最好,拟合方程为

式中 y—出水COD的浓度;

X—进水Cu2+浓度(mg/L)。

一般地,COD浓度比对照(进水Cu2+浓度为0时出水COD浓度)增加10%时即达显著性水平,据此计算进水Cu2+的临界浓度为2.994mg/L。此浓度镜检可观察到游泳型纤毛虫和鞭毛虫数量增加,但增势较缓慢。

若以出水Cu2+浓度为标准,通过CurveExpert数学模型拟合,得到Logistic模型拟合效果最好,则拟合方程为

式中 y—出水Cu2+浓度(mg/L);

X—进水Cu2+浓度(mg/L)。

根据污水综合排放标准(GB8978-1996),Cu2+≤0.5 mg/L, 经计算知进水Cu2+的临界浓度为4.956 mg/L。而此浓度下镜检可见固着型纤毛虫和后生动物的数量呈直线下降的趋势,同时轮虫体内红色斑点出现显著增多的情况,这可能为废水处理实践中快速判断Cu2+是否超标提供表观依据。

3 结论

1)Cu2+的存在对于猪场废水SBR处理系统有一定的胁迫效应。在确定COD去除最优工况的基础上,通过曲线拟合发现Cu2+对SBR的临界胁迫浓度分别为4.956mg/L(按Cu2+排放标准)和2.994mg/L(按COD排放标准)。对应不同胁迫浓度,系统中各种原生动物种群出现不同变化。

2)在SBR处理系统中,DO的动态变化是个3段函数,并且与污水生物处理中各功能微生物的增长和主要污染物的去除机制相耦合。

摘要：Cu2+在猪场废水中含量较高,其毒性作用往往会严重影响猪场废水的处理效果。为了加强重金属离子对猪场废水好氧生物处理作用机理的研究,通过试验探讨Cu2+对猪场废水SBR处理系统的影响。在确定去除COD最优工艺的基础上,通过曲线拟合确定Cu2+对SBR的临界胁迫浓度分别为2.994mg/L(按COD排放标准)和4.956mg/L(按Cu2+排放标准),且镜检发现胁迫浓度下SBR微生有较为明显的变化。

关键词：猪场废水,SBR,Cu2+,胁迫浓度

参考文献

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