文/姜竹會(huì) 孫志強(qiáng) 齊文娟 李志才

（1 萊陽(yáng)市譚格莊鎮(zhèn)農(nóng)機(jī)站；2 濰坊市紫鳶乳業(yè)科技發(fā)展有限公司；3 青島市平安保險(xiǎn)有限公司；4 青島市畜禽良種有限公司）

奶牛養(yǎng)殖業(yè)在為人們提供生鮮乳的同時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生大量糞污。據(jù)有關(guān)奶牛科研單位統(tǒng)計(jì)：每頭泌乳牛，平均每天可泌乳25～35 kg，體外排泄糞便32～40 kg和尿液13～20 kg。所以奶牛場(chǎng)在每生產(chǎn)1.0 噸的生鮮乳，還伴隨著產(chǎn)生約1.5 噸的稠體糞便和2.3 噸的液體污水。奶牛稠體糞便和液體污水，需采取不同的方法進(jìn)行環(huán)保處理，現(xiàn)就奶牛場(chǎng)污水環(huán)保處理的方法進(jìn)行以下探討。

奶牛場(chǎng)產(chǎn)生的污水，主要來自奶牛排泄的尿液、牛舍和擠奶廳等區(qū)域的沖洗用水和員工工作、生活等方面的用水。這些污水的特點(diǎn)是有機(jī)物化學(xué)需氧量（COD）濃度高，高達(dá)3 000～12 000 mg/L；氨氮含量高，高達(dá)800～2 200 mg/L；懸浮物（SS）數(shù)量多，超標(biāo)10多倍。這些污水如不進(jìn)行無害化處理和科學(xué)利用，會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，目前有多種奶牛場(chǎng)污水處理的方法正在積極推廣應(yīng)用，其中厭氧反應(yīng)（UASB）+好氧反應(yīng)（SBR）綜合處理污水的方法，具有較好的處理效果。

奶牛場(chǎng)污水厭氧反應(yīng)（UASB）+好氧反應(yīng)（SBR）綜合處理方法，主要由4 個(gè)處理模塊構(gòu)成：污水前處理模塊；污水厭氧反應(yīng)處理UASB模塊；污水好氧反應(yīng)處理SBR模塊和污水處理后利用模塊，詳見奶牛場(chǎng)污水綜合處理工藝流程示意圖（圖1）。

1 污水前處理模塊

1.1 污水集中池

奶牛場(chǎng)產(chǎn)生的所有污水，通過密封管道流入污水集中池。須根據(jù)奶牛場(chǎng)1～2 天的污水總量，設(shè)計(jì)和配置污水集中池的體積容量。污水集中池需配置格柵和去除懸浮物的裝置，將進(jìn)入池中污水里的雜質(zhì)提前篩除干凈；還需配置潛水型濃漿型攪拌器和濃漿抽取泵，以便定期將沉入池底的沉淀物抽取到池外進(jìn)行處理。

1.2 固液分離

圖1 奶牛場(chǎng)污水綜合處理工藝流程圖

圖2 厭氧反應(yīng)處理器

為了降低污水的處理難度，需將污水集中池匯集的污水，經(jīng)泵送至固液分離機(jī)，進(jìn)行固液分離處理。分離的固體糞污部分，送至奶牛糞便貯存場(chǎng)，隨同奶牛糞便一起環(huán)保處理；分離的液體部分，進(jìn)入污水調(diào)節(jié)池，待進(jìn)行厭氧反應(yīng)處理。

1.3 污水調(diào)節(jié)池

經(jīng)固液分離后的污水，在進(jìn)行厭氧反應(yīng)處理之前，需在污水調(diào)節(jié)池里，對(duì)其進(jìn)行厭氧反應(yīng)處理前調(diào)節(jié)。一是將污水的溫度調(diào)節(jié)至厭氧反應(yīng)處理的適宜溫度15～35 ℃；二是將污水的pH值調(diào)節(jié)為厭氧反應(yīng)處理適宜的pH值6～9；三是便于均勻地向厭氧反應(yīng)處理器，持續(xù)定量輸送待處理污水，保證厭氧反應(yīng)處理器穩(wěn)定的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。污水調(diào)節(jié)池的體積容量，以能存貯2～3 天的污水總量設(shè)計(jì)和配置。

2 污水厭氧反應(yīng)處理UASB模塊

2.1 厭氧反應(yīng)處理器處理污水的原理

厭氧反應(yīng)處理器處理污水是利用厭氧微生物的代謝作用，把污水中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成沼氣和水。厭氧反應(yīng)處理器處理污水技術(shù)，以其污水處理量大，能源消耗小，運(yùn)營(yíng)成本低等優(yōu)點(diǎn)，日漸成為處理高濃度，難降解的奶牛場(chǎng)污水的選擇。

2.2 厭氧反應(yīng)處理器工作流程

厭氧反應(yīng)處理器是新型的污水厭氧反應(yīng)處理設(shè)備，由多個(gè)單獨(dú)的鋼筋混凝土池室或鋼板焊接的池室組成，每個(gè)池室均設(shè)置水流上、下折流板，使水流能依次的串通各個(gè)池室，具有良好的水力流動(dòng)條件。厭氧反應(yīng)處理器示意圖見圖2。

厭氧反應(yīng)處理器中的厭氧微生物種群，沿著水流的方向，在不同的池室里生長(zhǎng)繁殖和代謝降解，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)酸相和產(chǎn)甲烷相分離，各個(gè)池室相對(duì)獨(dú)立的進(jìn)行專相的生物處理，各自形成較好的生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)完整的厭氧反應(yīng)處理污水過程。

厭氧反應(yīng)處理器的每個(gè)池室，都是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的上流式污泥床系統(tǒng)。污水進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)處理器后，順著折流板上、下折流前進(jìn)，依次通過厭氧反應(yīng)處理器的每個(gè)池室的污泥床。每個(gè)池室污泥床的污泥，在水流向下流動(dòng)和沼氣向上升起的作用下，上下運(yùn)動(dòng)活躍，污水中的有機(jī)物與污泥攜帶的厭氧微生物充分接觸而被降解去除。

2.3 應(yīng)用注意事項(xiàng)

2.3.1 水解調(diào)節(jié)池污水經(jīng)泵送至厭氧反應(yīng)處理器的污水溫度不宜低于15 ℃，以20～35 ℃最好。如待處理污水的溫度較低，需采取措施加熱處理，以保證厭氧反應(yīng)細(xì)菌種群有良好的生物活性。

2.3.2 新啟動(dòng)的厭氧反應(yīng)處理器，需采取逐步提高進(jìn)水基質(zhì)濃度和逐步縮短厭氧反應(yīng)處理時(shí)間的措施，保證厭氧反應(yīng)處理器的污水處理效果和保證污水處理厭氧反應(yīng)能正常穩(wěn)定運(yùn)行。

2.3.3 根據(jù)厭氧反應(yīng)處理器污水處理的實(shí)際狀況，適度的控制進(jìn)水量，保證污水有機(jī)物的去除率能達(dá)到規(guī)定要求。

2.3.4 厭氧反應(yīng)處理器處理污水產(chǎn)生的沼氣，需在保證生產(chǎn)安全的前提下盡可能的利用好。奶牛場(chǎng)可利用沼氣發(fā)電照明和提供能源用以加熱沖洗用水和污水提溫處理等。產(chǎn)生的沼氣，如不能全部利用，應(yīng)使用阻燃器高空燃燒排放，堅(jiān)決杜絕發(fā)生安全事故。

2.3.5 厭氧反應(yīng)處理器，每個(gè)池室的體積容量大小和需配置池室的數(shù)量，應(yīng)根據(jù)污水處理的負(fù)荷量配套設(shè)置。一般日處理百噸污水規(guī)模的厭氧反應(yīng)處理器，需設(shè)置4～6 個(gè)池室；如果處理的是高濃度的污水，則需設(shè)置6～8 個(gè)池室。一般以日處理污水量的20%～30%確定每個(gè)池室的體積容量。一般第一個(gè)池室和最后一個(gè)池室的體積容量，應(yīng)比其他池室的體積容量大15%～20%。

2.3.6 處理器中每個(gè)池室的上部應(yīng)配置聚丙烯纖維或尼龍纖維等人工纖維合成的有機(jī)填料，能顯著改善和提高厭氧微生物種群的生態(tài)環(huán)境，有利于提高污水的處理效果。

2.3.7 污水經(jīng)過厭氧反應(yīng)處理器處理后，其有機(jī)物的去除率，應(yīng)達(dá)到80%～85%的規(guī)定要求。

2.4 缺氧池

2.4.1 缺氧池的進(jìn)水由兩類來水構(gòu)成：一是厭氧反應(yīng)處理器的出水；二是好氧反應(yīng)池的回水。兩部分來水在缺氧池以2∶1～3∶1的比例融匯一起，形成缺氧的狀態(tài)。

2.4.2 在缺氧的環(huán)境下，反硝化微生物細(xì)菌種群生長(zhǎng)繁殖迅速，生物活性提高，能將缺氧池中大部分的硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮降解去除。

2.4.3 缺氧池的體積容量，以厭氧反應(yīng)處理器體積容量的30%～40%設(shè)計(jì)配置。

3 污水好氧反應(yīng)處理SBR模塊

污水好氧反應(yīng)處理是指污水在好氧的條件下，通過各種好氧原生微生物和后生微生物的同化與異化作用，將好氧反應(yīng)池中的有機(jī)物氧化降解為水、二氧化碳和無機(jī)鹽等物質(zhì)。

3.1 好氧反應(yīng)處理一池

3.1.1 缺氧池的出水自流進(jìn)入好氧反應(yīng)處理一池，通過好氧反應(yīng)繼續(xù)處理尚未降解的有機(jī)物。

3.1.2 好氧反應(yīng)一池內(nèi)裝置多層生物填料；在池底部裝置多條微孔曝氣管道，在充分供氧的前提下，生物填料上附有的好氧微生物種群迅速的大量生長(zhǎng)繁殖，形成的微生物菌膜，當(dāng)污水流經(jīng)填料層時(shí)，有機(jī)物就會(huì)被這些微生物菌膜吸附，并降解為二氧化碳和水。

3.1.3 好氧反應(yīng)一池的出水分流至兩個(gè)地方：30%～40%的出水回流至缺氧池，為缺氧池提供好氧細(xì)菌和氧氣；60%～70%的出水直接進(jìn)入好氧反應(yīng)沉淀池。

3.2 好氧反應(yīng)沉淀池

好氧反應(yīng)沉淀池的作用有兩點(diǎn)：一是將來水沉淀分離產(chǎn)生的污泥分別回流至缺氧池和好氧反應(yīng)一池，為其補(bǔ)充好氧微生物細(xì)菌種群，提高生物活性，保證缺氧池和好氧反應(yīng)一池的生物反應(yīng)正常運(yùn)行；二是去除凈化懸浮物，為好氧反應(yīng)二池繼續(xù)處理水中殘留的氨和氮打好基礎(chǔ)。好氧反應(yīng)沉淀池示意圖見圖3。

3.3 好氧反應(yīng)處理二池

3.3.1 好氧反應(yīng)處理二池的功能與好氧反應(yīng)處理一池基本一致。

圖3 好氧反應(yīng)沉淀池示意圖

3.3.2 好氧反應(yīng)一池和二池的體積容量，以分別能容納2～3 天產(chǎn)生的污水總量設(shè)計(jì)配置。

3.3.3 好氧反應(yīng)一池和二池均應(yīng)設(shè)置通風(fēng)管，由空氣壓縮機(jī)對(duì)其定時(shí)鼓風(fēng)曝氣，充分供給氧氣，以促進(jìn)好氧微生物種群的生長(zhǎng)繁殖，保證好氧微生物的好氧發(fā)酵能正常進(jìn)行，可連續(xù)不間斷的分解、降解，去除水中存余的有機(jī)物，氨、氮和固體懸浮物等物質(zhì)。

4 污水處理后利用模塊

4.1 經(jīng)好氧反應(yīng)池SBR處理后的出水，過濾后，自動(dòng)流入待利用凈化池，在其自然沉淀氧化2～3 天后進(jìn)行水質(zhì)檢驗(yàn)。水質(zhì)經(jīng)檢驗(yàn)需達(dá)到以下標(biāo)準(zhǔn)：COD≤400 mg/L；BOD≤150 mg/L；SS≤200 mg/L；氨、氮≤80 mg/L；總磷≤3 mg/L，即可在以下方面予以利用：牛舍、擠奶廳等地面清潔沖刷用水；綠化噴灌用水；農(nóng)田灌溉用水；魚塘補(bǔ)水用水和人工濕地、小溪和小湖補(bǔ)水用水等。

4.2 待利用凈化池也需要安裝通風(fēng)曝氣管道和去除懸浮物的裝置。水質(zhì)經(jīng)檢驗(yàn)如有差異，可采取好氧反應(yīng)處理補(bǔ)救措施進(jìn)行補(bǔ)救，直至水質(zhì)檢驗(yàn)合格為止。

4.3 待利用凈化池的體積容量，以可容納2～3 天的污水量設(shè)計(jì)配置。C