養(yǎng)豬場養(yǎng)殖廢水處理案例分析

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摘要：規(guī)模化養(yǎng)豬場養(yǎng)殖廢水的有效處理是畜禽養(yǎng)殖業(yè)面臨的重要難題。本研究通過對某示范基地污水工業(yè)化處理模式的案例分析，發(fā)現(xiàn)該模式能很好地實現(xiàn)養(yǎng)豬場廢水的達(dá)標(biāo)排放處理。結(jié)果顯示，系統(tǒng)對CODCr、NH3-N和總磷的去除率高達(dá)99.32%、99.94%、99.94%，其平均出水濃度低至37.62、0.56、0.03mg/L，經(jīng)運(yùn)營成本分析，其平均水處理成本為7.76元/t。在保證污水達(dá)標(biāo)排放的情況下，本模式具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)可行性，適合在南方等可利用土地較少的規(guī)模化養(yǎng)豬場推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：規(guī)模化養(yǎng)豬場；養(yǎng)殖廢水；達(dá)標(biāo)排放；處理成本

隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和居民生活水平的提高，目前，市場對豬肉的需求持續(xù)增長，我國的畜禽養(yǎng)殖業(yè)也逐漸向規(guī)模化和集約化發(fā)展，隨之而來帶來大量的糞污排放也給生態(tài)環(huán)境造成了極大的壓力。養(yǎng)豬場廢水普遍含有大量懸浮物、有機(jī)物和氮磷，是一種典型的高濃度有機(jī)廢水[1]。廢水中還攜帶一定量的病原體，未經(jīng)有效處理，會對人體健康帶來安全隱患，廢水中氮磷的超標(biāo)排放也會使得自然水體出現(xiàn)惡化[2]，這類養(yǎng)豬場養(yǎng)殖廢水急需有效處理。本研究擬結(jié)合前期建立的養(yǎng)豬場廢水處理示范基地，采用污水達(dá)標(biāo)排放的工業(yè)化處理模式，對整套系統(tǒng)的處理效果、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析，以期為規(guī)模化養(yǎng)豬場養(yǎng)殖廢水處理提供一定的技術(shù)參考[3]。

1試驗部分

1.1試驗概況

試驗基地建在廣東云浮新興某規(guī)模化養(yǎng)殖場，試驗豬場配備有1500頭基礎(chǔ)母豬，年產(chǎn)3萬頭豬苗，采用機(jī)械刮糞+液泡糞方式，設(shè)計最大污水處理容量為120m3/d。養(yǎng)豬場進(jìn)水水質(zhì)如表1所示。

1.2處理流程

經(jīng)過固液分離后，養(yǎng)豬場廢水進(jìn)入前端的初沉池進(jìn)行除磷，然后進(jìn)入UASB厭氧罐體中，其中沼氣凈化后進(jìn)行利用，沼液進(jìn)入后續(xù)兩級AO進(jìn)行進(jìn)一步的脫氮除磷，生化出水進(jìn)入后端的芬頓和化學(xué)除磷的深度處理，最后出水經(jīng)過臭氧消毒后排出，也可作為廠區(qū)再生利用水。具體工藝流程如圖1所示。

1.3采樣和分析測定

選在廣東氣溫較低的冬季，對示范基地的污水處理進(jìn)行為期兩個月的水樣采集和數(shù)據(jù)分析（2019年1月4日至3月6日），并對污水處理成本進(jìn)行統(tǒng)計和運(yùn)行分析。CODCr、NH3-N和總磷濃度的測定分別采用重鉻酸鉀法、納氏試劑分光光度法和鉬酸銨分光光度法。

2結(jié)果與分析

2.1處理效果分析

2.1.1出水水質(zhì)養(yǎng)豬場廢水處理工藝可以分為固液分離+反應(yīng)初沉、厭氧系統(tǒng)、兩級AO、芬頓氧化-化學(xué)除磷系統(tǒng)和臭氧深度處理等幾個單元，分別記為A、B、C、D、E單元。系統(tǒng)出水水質(zhì)監(jiān)測和處理結(jié)果如表2所示。從表2、表3可以看出，系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行的兩個月中，各污染物均能實現(xiàn)很好的去除，最終出水水質(zhì)均低于排放標(biāo)準(zhǔn)，說明整體工藝能完全滿足養(yǎng)豬場養(yǎng)殖廢水達(dá)標(biāo)排放的要求。

2.1.2各工藝單元處理效果圖2為各單元相對總體工藝的平均去除效果，由此可以看出，養(yǎng)豬場廢水中的有機(jī)物主要集中在固液分離和生化階段來去除，而剩下的部分在微電解和臭氧處理單元得到進(jìn)一步去除，從而有效保證出水水質(zhì)。氨氮的去除主要利用固液分離和生化系統(tǒng)，其去除率分別達(dá)48%和62%。這說明固液分離等前端預(yù)處理是十分必要的，能夠較大幅度地削減廢水中的污染物，而生化系統(tǒng)能進(jìn)一步實現(xiàn)廢水中CODCr和NH3-N的高效去除，芬頓和臭氧等后端深度處理能充分保證廢水的達(dá)標(biāo)排放。

2.1.3總磷平均去除效果從圖3可以看出，雖然進(jìn)水中總磷出現(xiàn)較大范圍的波動，但整體工藝對總磷均能保持較高的去除率，平均去除率超過99%，而最終出水中總磷都在0.1mg/L以下，說明該工藝除磷效果較好。

2.2處理成本分析

處理成本主要從水電費(fèi)、藥劑費(fèi)、人工費(fèi)等幾個方面來進(jìn)行核算。由表4計算可得，養(yǎng)豬場養(yǎng)殖廢水處理成本為7.76元/t，核算到每頭豬上的平均成本為0.09元，其中占比較大的為電費(fèi)和藥劑費(fèi)（見圖4）。而同類工藝的廢水處理成本為4.2元/t，可能與其進(jìn)水濃度稍低有關(guān)（CODCr為1500mg/L）[1]，說明養(yǎng)豬場養(yǎng)殖廢水處理成本與加藥量、能耗以及進(jìn)水濃度等有關(guān)。

3結(jié)論

采用本研究提出的達(dá)標(biāo)技術(shù)路線后，系統(tǒng)CODCr、NH3-N和總磷的平均出水濃度分別為37.62、0.56、0.03mg/L，均低于《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978—1996）一級標(biāo)準(zhǔn)中70、15、0.5mg/L的濃度，能很好地實現(xiàn)養(yǎng)殖廢水的達(dá)標(biāo)排放。在連續(xù)兩個月的穩(wěn)定運(yùn)行中，系統(tǒng)對養(yǎng)殖廢水中CODCr、氨氮、總磷的去除率分別為99.32%、99.94%和99.94%，說明本系統(tǒng)能穩(wěn)定運(yùn)行并能實現(xiàn)養(yǎng)殖廢水的高效處理。經(jīng)成本分析，養(yǎng)豬場養(yǎng)殖廢水處理費(fèi)用為7.76元/t，平均到每頭豬上的水處理費(fèi)用為0.09元。工業(yè)化處理能很好地實現(xiàn)養(yǎng)豬場養(yǎng)殖廢水的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上均具有可行性，尤其是在南方等可利用土地較少的地區(qū)，還田處理模式受到極大的限制，達(dá)標(biāo)處理模式不僅能保證生態(tài)環(huán)境的健康發(fā)展，也能實現(xiàn)養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，可進(jìn)行大規(guī)模的推廣應(yīng)用。但是，其在處理成本方面仍有較大的節(jié)省空間，可在精確加藥控制、低能耗污水處理設(shè)備以及科學(xué)的源頭污染控制等方面進(jìn)行探索，進(jìn)一步降低養(yǎng)豬場養(yǎng)殖廢水的綜合處理成本。

參考文獻(xiàn)

1孔娟.論UASB+A/O+Fenton組合工藝——以畜禽養(yǎng)殖廢水處理工程為例[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2016，（5）：37-38.

2何志明，秦磊，李崢.改良型SBR工藝處理畜禽養(yǎng)殖廢水[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2017，（6）：121-122.

3王剛.UASB-SBBR組合工藝處理畜禽養(yǎng)殖廢水試驗研究[D].北京：北京化工大學(xué)，2014.

作者：周營 俞捷徑 戴睿智 廖勁松 單位：廣東益康生環(huán)保科技有限公司