1、养猪场的废水处理方案1.1 养猪污水的来源 随着畜牧业的发展，畜产废水排放量日益增加，对农业生态环境和水体环境产生的负面影响也日益严重。养猪场污水主要是猪的排泄物（猪尿及部分猪粪）和猪舍冲洗水的混合物。据有关部门测算：头猪日排泄粪尿按 6kg 计，年产粪尿达 2.5t。一个千头猪场日排泄粪尿达 6t，年排量达 2500t。如果用水冲式清粪，头猪日排污量约为 30kg，年排污水达万多 t。污水中悬浮物、有机物及氨氮含量均较高，其中五日生化需氧量 BOD5 介于 6007000mg/L，化学需氧量 COD 浓度可达 1300017000mg/L。1.2 养猪污水的特点 养猪场污水排水量大、污染负荷
2、高，有机物浓度高，固液混杂。而养猪行业的利润水平又低，因而要求污水处理工程投资低、运行费用低、处理效率高。因此，我们必须研究出投资少，运行成本低，管理方便，处理效果好的装置和相配套的发酵工艺，尽可能使污水处理后得到资源化利用，既消除污染，又化害为利，促进经济发展。1.3 养猪污水对环境的危害 目前，我国的养猪业集约化程度较低，养猪业带来的污染问题尚未引起广泛关注，而养猪业集约化比率增高，排泄物中含有的氮、磷及剩余饲料将导致单位面积土地上的排泄量显著增加。如果不加以重视，会给环境带来严重的后果。 养猪废水含有大量的氮和磷。如果氮和磷被排入水体，则容易导致水体富营养化，污染水体。以硝酸盐形式存在于
3、水中的氮倘若被人饮用，则会对人体健康造成损害。而土壤中的养分过剩，则会使打破土地的生态平衡。排泄物中残留的抗生素等对人类健康的损害也引起了人类健康学家和畜牧业工作者的重视。规模化养猪场每天排放的污水量大、集中，并且污水中含有大量污染物，如残留的兽药以及大量的病原体等，因此如果污水不经过处理就排放于外界环境或直接农用，将会导致当地生态环境和农田的严重污染。 因为我国畜禽养殖企业长期以来只是片面追求经济效益，环保意识薄弱，对粪便污水处理方法落后，致使大量的粪便随冲洗水直接排放，甚至有的将粪便直接排入外界水环境中，严重污染了大江大河的水质。养猪场排放含粪尿的污水中的生化指标 高，其中 COD 值和B
4、OD 值远远超过国标。高浓度的有机污水排入江河湖泊中，造成水质不断恶化，其中污水中高浓度的氮、磷是造成水体富营养化的主要原因, 使水中的藻类过度生长，从而导致鱼类的大量死亡(Roland等，1993)严重威胁到了水产业的发展。畜禽粪便污水不仅污染到了地表水，至使地表水中的硝酸盐含量超出规定范围(50mg/L)，而且其有毒、有害成分还容易进入到地下水中，严重污染地下水。一旦地下水被污染了，是极难治理恢复的，将会造成较持久性的污染。养猪场在污染周围环境的同时，也污染了自身的环境，严重地威胁了畜牧养殖业的自身可持续发展。 猪体内的微生物主要是包含在粪便内通过消化道排出体外，通过养猪场污物的排放进入外
5、界环境中从而造成严重的微生物污染。如果对这些粪污不加以无害化处理，大量的有害病菌一旦进入环境，不但会直接威胁畜禽自身的生存，还会严重威胁到人体健康。1.5 养猪污水的处理方法1.5.1 物理处理方法物理处理是指通过物理方面的重力或机械力作用使污水水质发生变化的处理过程。物理处理方法有：格栅、沉淀、过滤等。物理方法主要是去除污水中较大的悬浮物和杂质、饲料残渣、猪毛猪尿及其它可以堵塞或磨损管道和水泵的物质，还有污水经化学处理的反应产物，污水生物处理后生成的活性污泥或生物膜 【4】 。1.5.2 化学处理方法化学处理是利用化学反应的作用以去除水中的杂质。化学处理方法有：混凝、消毒、中和等。污水化学处
6、理对象有：污水中溶解性的有害物质，如酸碱性有机物、和各种有机溶剂等。1.5.3 生物处理方法生物处理是微生物在酶的催化作用下，利用微生物的新陈代谢功能，对污水中的污染物质进行分解和转化。（1）厌氧生物处理技术：厌氧生物处理时在没有分子氧及化合态氧存在的条件下，兼性细菌与厌氧细菌降解和稳定有机物的生物处理方法。 【5】1 水解酸化池水解酸化池主要包括以下几个部分：池体一般为矩形或圆形，水解酸化池的经济高度一般为 46m 之间，另外，可以对水解酸化池进行分格，分格后，每一单元尺寸减少，可提高配水的均匀性，同时有利于维护和检修。配水系统常用的配水方式有：一管一孔布水、一管多孔配水方式、分枝式配水方式
7、。出水收集装置水解酸化池的出水可以采用设于池水表面三角出水堰进行收集。排泥系统当水解酸化池内污泥达到一定高度后应进行排泥，排泥的高度的设定应考虑排出低活性的污泥，保留高活性的污泥，通常污泥的排放点设在污泥区的中上部，可采用定时排泥方式，每日排泥一至二次。作用机理：通常把厌氧发酵过程分为四个阶段，即 a、水解阶段 b、酸化阶段 c、酸衰退阶段 d、产甲烷阶段。水解阶段：能使固体有机物降解为污水中的溶解性物质，以及将大分子有机物质降解为小分子物质，在产酸阶段，碳水化合物等有机物被降解为有机酸，主要是乙酸、丁酸等。水解和酸化反应进行得相对较快，一般不容易将它们分开，此阶段的主要微生物是水解产酸细菌。
8、 【5】水解酸化池可将大分子物质转化为小分子物质，将环状结构转化为链状结构，进一步提高了废水的 BOD/COD 比，增加了废水的可生化性，为后续的消毒处理创造了良好的环境。污水经过水解反应后可提高其生化性能，降低污水 pH 值，减少污泥产量，为后续好氧生物处理创造有利条件。2 升流式厌氧污泥床反应器（UASB）上升式厌氧污泥床反应器是由荷兰的 Lettinga 教授等在 1972年研制，于 1977 年开发的。由于在反应器内可以培养出大量厌氧颗粒污泥，使反应器的负荷很大。对一般的高浓度有机污水，当水温在 30左右时，负荷可达 10-20KgCOD/(m3d)。UASB 法与其它厌氧反应器相比，
9、具有一系列的优点：（1)污泥床内生物量多；（2）容积负荷率高，污水在反应器内的水力停留时间短，因此所需池容大大减小；（3）设备简单，操作方便，无需设污泥回流装置，不需填充填料，也不需要设置机械搅拌装置，造价相对便宜，便于管理而且不存在堵塞问题。3 厌氧生物滤池厌氧生物滤池是密封的水池，池内放置填料。微生物附着生长在填料上，平均停留时间可长达 100d 左右。滤料可采用拳状石质滤料，如碎石、卵石等，粒径在 40mm 左右，也可以采用塑料填料。塑料填料具有较高的孔隙率，质量也轻，但是价格较贵。根据对一些有机污水的实验结果，当温度在 25-30时，在使用拳状滤料时，体积负荷可达 3-6 KgCOD/
10、(m3d)；在使用塑料填料时，体积负荷可达 3-10 KgCOD/(m3d)。厌氧生物滤池的主要优点是：处理能力较高；率池内可以保持很高的微生物浓度；不需另设泥水分离设备；出水 SS 较低；设备简单；操作方便等。厌氧生物滤池的主要缺点是：滤料费用较高；滤料容易堵塞，特别是下部，生物膜很厚，堵塞后，没有简单有效地清洗方法。（2）好氧生物处理技术：污水的好氧生物处理技术是在有氧存在的条件下，利用好氧微生物，将有机物降解的污水处理方法。污水中存在的各种有机污染物，主要是以胶体状或溶解态存在。这部分有机物经过一系列的生化反应，逐级降解，最终将转化为无机物，达到无害化。1 活性污泥法性污泥法是目前污水处
11、理中应用最广泛的好氧生物处理技术，也是一项极具发展前景的污水处理技术。近几十年以来，对其生物反应和净化机理的研究取得了长足的发展，工艺流程渐渐成熟、合理。活性污泥法适用于大规模、较高浓度的污水处理。活性污泥法是以活性污泥为主体的废水生物处理的主要方法。活性污泥法是向废水中连续通入空气，经一定时间后因好氧性微生物繁殖而形成的污泥状絮凝物。其上栖息着以菌胶团为主的微生物群，具有很强的吸附与氧化有机物的能力。1) 氧化沟工艺氧化沟是活性污泥法的一种变型，其曝气池呈封闭的沟渠型，所以它在水力流态上不同于传统的活性污泥法，它是一种首尾相连的循环流曝气沟渠，污水渗入其中得到净化，最早的氧化沟渠不是由钢筋混
12、凝土建成的，而是加以护坡处理的土沟渠，是间歇进水间歇曝气的，从这一点上来说，氧化沟最早是以序批方式处理污水的技术。氧化沟的技术特点：氧化沟利用连续环式反应池（Cintinuous Loop Reator,简称 CLR）作生物反应池，混合液在该反应池中一条闭合曝气渠道进行连续循环，氧化沟通常在延时曝气条件下使用。氧化沟使用一种带方向控制的曝气和搅动装置，向反应池中的物质传递水平速度，从而使被搅动的液体在闭合式渠道中循环。 2) 间歇式活性污泥法（SBR 法）SBR 是序列间歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）的简称，
13、是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。与传统污水处理工艺不同，SBR 技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是 SBR 反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。2 生物膜法生物膜法是利用附着生长于某些固体物表面的微生物（即生物膜）进行有机污水处理的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物以及藻类等组成的生态系统，其附着的固体介质称为滤料或载体。生物膜自滤料向外可分为庆气层、好气
14、层、附着水层、运动水层。生物膜法的原理是，生物膜首先吸附附着水层有机物，由好气层的好气菌将其分解，再进入厌气层进行厌气分解，流动水层则将老化的生物膜冲掉以生长新的生物膜，如此往复以达到净化污水的目的。1）生物转盘生物转盘工艺是生物膜法污水生物处理技术的一种，是污水灌溉和土地处理的人工强化，这种处理法使细菌和菌类的微生物、原生动物一类的微型动物在生物转盘填料载体上生长繁育，形成膜状生物性污泥生物膜。污水经沉淀池初级处现后与生物膜接触，生物膜上的微生物摄取污水中的有机污染物作为营养，使污水得到净化。在气动生物转盘中，微生物代谢所需的溶解氧通过设在生物转盘下侧的曝气管供给。转金表面覆有空气罩，从曝气
15、管中释放出的压缩空气驱动空气罩使转金转动，当转金离开污水时，转金表面上形成一层薄薄的水层，水层也从空气中吸收溶解氧。2）生物流化床生物流化床是指为提高生物膜法的处理效率，以砂（或无烟煤、活性炭等）作填料并作为生物膜载体，废水自下向上流过砂床使载体层呈流动状态，从而在单位时间加大生物膜同废水的接触面积和充分供养，并利用填料沸腾状态强化废水生物处理过程的构筑物。构筑物中填料的表面积超过 3300m2/m3 填料，填料上生长的生物膜很少脱落，可省去二次沉淀池。床中混合液悬浮固体浓度达 8000-40000mg/L，氧的利用率超过 90%，根据半生产性试验结果，当空床停留时间为 16-45 分钟时 B
16、OD 和氮的去除率均大于 90%，此时填料粒径为 1mm，膨胀率为 100%，BOD 负荷 16.6kg(BOD5)/( m3d)。生物硫化床工艺效率高、占地少、投资省，在美、日等国已用于污水硝化、脱氮等深度处理和污水二级处理及其他含酚、制药等工业废水处理。3）生物接触氧化法生物接触氧化法是以附着在载体（俗称填料）上的生物膜为主，净化有机废水的一种高效水处理工艺。具有活性污泥法特点的生物膜法，兼有活性污泥法和生物膜法的优点。在可生化条件下，不论应用于工业废水还是养殖污水、生活污水的处理，都取得了良好的经济效益。该工艺因具有高效节能、占地面积小、耐冲击负荷、运行管理方便等特点而被广泛应用于各行各业的污水处理系统。山东蓝泉环保科技有限公司
