◇荊州職業(yè)技術(shù)學院 王冬梅 王功軍 黃 旭
本文對養(yǎng)豬場的污水采用常規(guī)養(yǎng)豬場污水處理工藝與沉淀—厭氧—脫氮—SBR工藝進行處理對比,通過對比效果明顯,經(jīng)過沉淀—厭氧—脫氮—SBR工藝處理之后的COD完全達到了國家的清潔排放標準,采用這樣工藝的曝氣時間不是很長,對后續(xù)的快濾池處理效果也很好,運行成本非常經(jīng)濟。這樣的工藝也是一些大型的養(yǎng)豬場通常采用的模式。經(jīng)過這種工藝處理的養(yǎng)豬場廢水對生態(tài),對養(yǎng)豬場周邊的環(huán)境都是友好的,這給一些其他的養(yǎng)豬場處理污水提供了非常有指導意義的借鑒。
我國生豬養(yǎng)殖業(yè)隨著人們生活的提高呈高速發(fā)展趨勢。養(yǎng)豬場特別是一些小型的養(yǎng)豬場污水處理設備不完善,甚至沒有經(jīng)過處理就隨意排放這也是造成環(huán)境問題的原因。
對于養(yǎng)豬場產(chǎn)生的廢水,在不同的養(yǎng)豬場不同的時間得到的數(shù)據(jù)都不相同,養(yǎng)豬場的廢水處理,目前主要有以下三種方式:水沖式、自流式、干糞工藝。水沖式清糞工藝耗水更多,產(chǎn)生的廢水更多,我國一些地方還在用這種方式特別是一些個體的養(yǎng)殖戶大多都是采用這種方式。水泡糞工藝是在水沖式的基礎上發(fā)展的,是在豬生活的低洼處存放一定的干凈水,豬產(chǎn)生的糞便自然匯集到低洼處,經(jīng)過一段時間后,排放掉低洼處聚集的污水。這種工藝雖然較上一工藝節(jié)省了水,但是豬糞與水的長時間混合會產(chǎn)生一些有害的細菌,特別是夏天氣溫很高,一些生化反應速度加快,會產(chǎn)生一些有毒有害氣體,對豬生活的周圍環(huán)境產(chǎn)生很大的危害。
干清糞工藝,尿液一經(jīng)產(chǎn)生便鏤空掉,干糞可以清除出來,尿從排污口流出。該工藝可保持豬舍內(nèi)清潔、干燥,產(chǎn)生的污水非常少,對環(huán)境的污染很少。這樣產(chǎn)生的肥料價值比較高。在我國一些一些地方也在采用這種工藝,產(chǎn)生的效果很理想。
我國一些大型的生豬養(yǎng)殖集團普遍采用的就是厭氧—好氧—缺氧—自然好氧的模式,豬的生活區(qū)域一些有害有機物的去除比較理想,經(jīng)過這樣的程序處理之后的COD能達到國家排放標準,運行成本非常經(jīng)濟,采用這樣工藝的曝氣時間不是很長,對后續(xù)的快濾池處理效果也很好。
目前我國對養(yǎng)豬場里的有機物過高的含氮污水暫時還沒有比較理想的工藝。本文擬對養(yǎng)豬場產(chǎn)生的廢水采用沉淀—厭氧—脫氮—SBR進行處理,以便找到一套經(jīng)濟、高效的處理參數(shù),以提高生豬的生產(chǎn)效率。
沉淀—厭氧—脫氮—SBR處理工藝有一個重要的反應器—上流式厭氧污泥床簡稱UASB反應器。該反應器是處理污水的一個重要環(huán)節(jié),也是比較重要的一個反應器,反應過程就是要處理的養(yǎng)豬場廢水自下而上地通過污泥床,污泥床底部是活性污泥部分,中部屬于混合區(qū),上部是屬于分離區(qū)。該反應器的上部安裝了相分離器,氣體從上部排出,污泥則被反應器里面的裝置截留在下部。整個生化反應產(chǎn)生的氣體對反應體系起到一種很好的攪拌作用,從而加快反應的進行。
UASB反應器操作簡便、投資少、耗能少,UASB運行需要一定的條件:①污泥沉淀性比較好;②產(chǎn)生的氣體起到很好的攪拌作用;③分離器,對活性污泥進行截留這樣可以保持反應的濃度。
UASB反應器中的生化反應過程非常復雜,特別是一些基元反應的機理目前還不是很清楚。厭氧反應有多種不同的微生物在反應器中進行反應,這些微生物將一些有機物特別是有害的有機物轉(zhuǎn)化為對環(huán)境友好的產(chǎn)物。在反應過程中,厭氧菌群將養(yǎng)豬場廢水里面的有害有機物轉(zhuǎn)化為簡單無機鹽、水、二氧化碳等最終產(chǎn)物。
養(yǎng)豬場廢水中存在很多類似膠體的物質(zhì),經(jīng)過一定的條件完全不能分解的SS進入UASB反應器會形成殘渣特別是殘渣不是很大時往往混在污水中,這樣的殘渣并且還占有一定的體積,這樣的殘渣對我們的活性污泥有一定的降解作用,這些膠體物質(zhì)大量和微生物混合甚至把微生物都排出到反應器外面了,從而這樣大大降低了反應器中厭氧微生物的濃度和反應速度。如果這些膠體物質(zhì)大量聚集的話會形成團塊,對在反應器中產(chǎn)生的氣體通道形成很大的阻塞,導致在反應器中產(chǎn)生的氣體無法排出。由此可見,污水中這些膠體物質(zhì)對整個生化反應產(chǎn)生的進行產(chǎn)生很大的影響。必須在進行生化反應前把這些懸浮在污水中的膠體物質(zhì)清除掉。這樣污水在生化反應之前用沉淀進行處理,經(jīng)過沉淀處理之后,廢水中的SS(懸浮固體物)和BOD5、CODCr都大大減少了。
在進行生化反應的時候,一些菌群比如甲烷菌是需要營養(yǎng)條件的,廢水中含有很多這些菌群需要的營養(yǎng)物質(zhì),所以不需要另外添加菌群所需的營養(yǎng)物質(zhì)。
溫度:生物降解的硝化反應在比較低的溫度下就可以進行,亞硝酸菌雖說在低溫下可以進行但活性最高的溫度是35℃,硝酸菌在35℃-40℃的溫度下生長情況是最好的,溫度在整個生化反應中起的作用很明顯,不但影響菌群的生長也影響菌群的生物降解速度。當碳氧化和硝化在同一個體系中進行時,兩者還起到一種協(xié)調(diào)效應,在反應器中當體系的溫度比較低時反應速度也會下降,當溫度下降到15℃時,硝化反應的速度直線下降,如果整個體系的反應溫度進一步下降到12℃時生化反應的硝化作用幾乎沒有了。
溶解氧和污泥齡:在生化反應體系中,對污泥齡的選擇一定要綜合考慮,這樣的活性污泥既要對一些有機物進行生物降解,也要進行硝化反應,污水中氧的濃度對硝化菌的生長起到很大的影響。因為在反應體系中,污泥中的硝化菌占有的比較很小,污水中的膠體團塊把大部分硝化菌包裹起來,讓菌群起不到作用。在污泥齡不長的情況下,廢水中的有機物濃度增加的情況下,也大大的減少了污水中溶解氧的濃度,污水中大團塊有機物降解所需要的氧就減少了,相反,在污泥齡比較合適的情況下,有機物需要的氧不是那么多,這樣污水中膠體團塊降解所需要的氧氣也足夠了,這樣可以提高整個生化反應的速度。污泥齡如果太長的話對污水中磷的去除效果不好,這樣只能通過增加污水中溶解氧的濃度,來提高整個生化反應的轉(zhuǎn)化率,使處理后的水質(zhì)達到國家標準。
通過對養(yǎng)豬場采集的廢水與氫氧化鈣混合,可降低廢水中的大部分膠體物質(zhì),同時還可去除一部分有機物;緊接著采用脫氨工藝處理廢水中的氨氮,這樣可以去除絕大部分氨氮,經(jīng)過上面兩個步驟之后便于后續(xù)對養(yǎng)豬場的廢水進一步的處理。當活性物質(zhì)的濃度在3.8~4.2g/L之間,CODCr控 制在2.8kg/d以內(nèi),NH3-N的負荷控制在0.2kg/d以內(nèi)時,經(jīng)過上面步驟處理的水可以達到國家的排放標準。
實踐證明:養(yǎng)豬場廢水處理工藝:沉淀—厭氧—脫氮—SBR對一些養(yǎng)豬場特別是大型的養(yǎng)豬場產(chǎn)生的廢水效果非常明顯,這樣的工藝也是一些大型的養(yǎng)豬場通常采用的模式。經(jīng)過這種工藝處理的養(yǎng)豬場廢水對生態(tài),對養(yǎng)豬場周邊的環(huán)境都是友好的,這給一些其他的養(yǎng)豬場處理污水提供了非常有指導意義的借鑒。
養(yǎng)豬場產(chǎn)生的廢水采用沉淀—厭氧—脫氮—SBR這樣的模式處理之后,效果非常明顯:廢水中30%的CODcr可 以在沉淀工段消除掉,80%的CODcr可 以在UASB反應器內(nèi)去除,18%的氨氮可以在脫氮環(huán)節(jié)中去除,90%的CODcr,96.5%的氨氮可以在SBR工段去除,養(yǎng)豬場的廢水經(jīng)過上述工序完全達到了國家的清潔排放標準。本文根據(jù)荊州市周邊地區(qū)規(guī)模化養(yǎng)豬場污水處理情況,特別是有些經(jīng)過簡單處理的養(yǎng)豬場廢水沒有達到排放標準,提出了相應的技術(shù)路線,為荊州市的畜牧產(chǎn)品健康發(fā)展提供了技術(shù)保障。要實現(xiàn)養(yǎng)豬業(yè)可持續(xù)發(fā)展,必須改善養(yǎng)豬場的環(huán)境,這樣才能保障養(yǎng)豬業(yè)的健康發(fā)展。