雷婷 ，邱俊 ，王一躍

（1.江西省環(huán)境保護科學研究院，江西 南昌 330046；2.南昌大學資源環(huán)境與化工學院；3.新建區(qū)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)測站）

畜禽養(yǎng)殖業(yè)隨著人們物質(zhì)生活水平的提高得到了不斷的發(fā)展。畜禽養(yǎng)殖過程中產(chǎn)生的養(yǎng)殖廢水含有較高濃度的CODcr、NH3-N、TP、SS以及病蟲卵等污染物，若不經(jīng)處理直接排入環(huán)境，其含有的高濃度污染物不僅會污染地表水，還會造成農(nóng)業(yè)面源污染，同時污染物隨著地表水的下滲將污染地下水環(huán)境[1～3]。

江西省某生態(tài)養(yǎng)殖場臨近綿江河流域，若將未經(jīng)處理的養(yǎng)殖廢水隨意排放，會嚴重影響綿江河的河流水質(zhì)。因此采用“厭氧+二級A/O+MBR”處理工藝對豬場養(yǎng)殖廢水進行無害化處理，使之達標排放，在不影響經(jīng)濟收益的同時也有效解決了環(huán)境污染問題。

1 廢水水質(zhì)及排放標準

該生態(tài)養(yǎng)殖場位于江西省瑞金市，場內(nèi)生豬存欄量3 500頭，產(chǎn)生廢水量為50 m3/d，主要廢水來源為豬場欄舍沖洗廢水，進水水質(zhì)：pH為6～9、CODcr含量為 3 127～3 552 mg/L、NH3-N 含量為 359～396 mg/L、TP 含量為 56～60 mg/L、SS含量為2 826～2 988 mg/L。處理后的水質(zhì)達到《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》（GB 18596-2001）排放至就近河流。

2 工藝原理與工藝設(shè)計

2.1 工藝流程

圖1 污水處理工藝流程

2.2 工藝原理

該生態(tài)養(yǎng)殖場屬于中小規(guī)模養(yǎng)殖場，本著經(jīng)濟適用原則，采用以上工藝處理豬場沖洗廢水，沖洗廢水中含有大量的豬糞、豬尿等有機物質(zhì)，這些排泄物進一步惡化養(yǎng)殖廢水進水水質(zhì)。工藝設(shè)置固液分離機，將糞渣與污水分離，可減小后續(xù)工藝的處理負荷[2]，糞渣收集后可用做有機化肥，提高廢物資源利用率。

經(jīng)固液分離后的廢水進入沼氣池，即折流式厭氧污泥反應(yīng)池（ABF），該池最大優(yōu)勢為造價低，廢水停留時間為7.6 d。經(jīng)厭氧發(fā)酵后的廢水進入調(diào)節(jié)池后自流進入水解酸化池，在水解酸化池中有組合式多孔環(huán)填料，通過在池中設(shè)置填料，為微生物提供附著床，優(yōu)化其生長環(huán)境，提高污水處理效率。

二級A/O池分為厭氧段和好氧段，二級A/O池有效深度3.0m，其中厭氧段的容積為15 m3，占總體積的25%，厭氧段停留時間為7.2 h，厭氧處理工藝可將廢水中的高分子有機物轉(zhuǎn)化為低分子有機物。好氧段的容積為45 m3，占總體積的75%，好氧段停留時間為21.6 h，氣水比高達50～65:1。二級A/O工藝，經(jīng)過一定的反應(yīng)時間，使含氮化合物在硝化菌和反硝化菌的作用下轉(zhuǎn)化成N2而釋放，總磷在聚磷菌的作用下經(jīng)沉淀分離后以富磷污泥的形式從系統(tǒng)中排出[1]。

沉淀池中采用氣提污泥回流，通過多點污泥回流，回流量達到200%～300%，大比例的污泥回流提高污泥中微生物的利用率，防止微生物流失，減少剩余污泥的排放，降低污泥處置的成本。采用氣提回流可有效提高污泥濃度、減小系統(tǒng)的運行能耗。經(jīng)過二級A/O+沉淀技術(shù)可有效去除廢水中的氮磷污染物。

廢水在MBR池內(nèi)進行好氧處理，可將污水中的微生物截留在二級A/O系統(tǒng)內(nèi)，提高污水處理系統(tǒng)中的活性微生物濃度，進而提高污水的處理效率。同時，真空纖維膜的使用可有效去除廢水中的懸浮物，從而使出水清澈、潔凈[3,4]；MBR池內(nèi)的活性污泥通過氣提污泥回流系統(tǒng)回流至前段水解酸化池，確保污水處理系統(tǒng)中的微生物動態(tài)平衡。

2.3 構(gòu)筑物參數(shù)(見表1)

3 調(diào)試與運行

3.1 工藝調(diào)試

工藝調(diào)試包括清水實驗以及進水調(diào)試，各方法如下：

（1）清水實驗：工程建設(shè)竣工后，向工藝中各構(gòu)筑物分批次灌入清水。檢查污水提升泵、沼渣泵、剩余污泥泵、產(chǎn)水泵、反沖洗泵、羅茨風機、紫外線消毒器能否正常運行，檢查各構(gòu)筑物以及管道是否存在漏水、漏氣的現(xiàn)象。在污水處理工藝灌滿清水運行24 h后，若工藝無問題出現(xiàn)證明清水實驗成功。

（2）進水調(diào)試：清水實驗結(jié)束后，逐漸向工藝構(gòu)筑物中引入養(yǎng)殖廢水，依據(jù)正常設(shè)計參數(shù)開啟工藝設(shè)備，經(jīng)3個月的調(diào)試，工藝出水水質(zhì)出現(xiàn)逐漸由清水水質(zhì)變?yōu)檩^差水質(zhì)，最后水質(zhì)再提高的現(xiàn)象，當出水水質(zhì)穩(wěn)定后，完成工藝調(diào)試，工藝可進入工作狀態(tài)。

3.2 工藝運行

本工藝經(jīng)3個月的調(diào)試后正常運行，設(shè)備穩(wěn)定運行且出水水質(zhì)效果較好。出水水質(zhì)均達到《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》的中華人民共和國國家標準。表2為本工藝處理后的畜禽廢水進出水水質(zhì)以及平均去除效率。

表2 畜禽廢水進出水水質(zhì)以及去除效率

3.3 經(jīng)濟效益分析

本項目總投資為75萬元，包括42萬的土建工程和33萬的設(shè)備工程。其中：土建工程包括池體土建、設(shè)備間土建以及配電間土建。設(shè)備工程包括設(shè)備及材料、安裝以及調(diào)試；具體工藝的土建及設(shè)備工程投資分別如下：（1）土建工程投資：池體土建1套，660.75 m3，鋼砼結(jié)構(gòu)，總價39萬。設(shè)備間，20 m2，磚混結(jié)構(gòu)，總價3萬。（2）設(shè)備工程投資：設(shè)備及材料包括污水提升泵、沼渣泵、剩余污泥泵、產(chǎn)水泵、反沖洗泵、紫外線消毒器、羅茨風機、組合式多孔填料、溢流堰等總價31萬。安裝以及調(diào)試總價2萬。

表3 耗電費用表

本工藝運行能耗見表3，工藝設(shè)計污水處理能力為50 m3/d，運行能耗為133.5 kW·h，農(nóng)業(yè)用電為0.6元/kw·h，折合廢水處理能耗費為80.1元/d，1.6元/m3廢水。本污水處理工藝為自動化運行，無須專人看管，不計人工費。

4 結(jié)論

該工藝應(yīng)用于畜禽養(yǎng)殖廢水處理效果顯著，處理后的廢水水質(zhì)均能達到《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》（GB 18596-2001），對CODcr的去除效率為93.07%、NH3-N的去除效率為83.93%、總磷的去除效率為89.1%以及SS的去除效率為95.71%。土建和設(shè)備安裝總計75萬元，運行簡單，無需人工值守，運行費用僅1.6元/m3。