管業(yè)坤，董志林，王冬新

（1.江西省畜牧技術(shù)推廣站，江西 南昌 330046；2.深圳市深兆威科技有限公司；3.江西綠環(huán)牧業(yè)有限公司）

畜禽規(guī)?；?、集約化養(yǎng)殖迅速發(fā)展，在帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也引發(fā)了一系列的環(huán)境問(wèn)題。畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)廢水的主要特征是：有機(jī)物濃度高、懸浮物多、色度深、氨氮和有機(jī)磷含量高，并含有大量的細(xì)菌。這些污染物如不進(jìn)行適當(dāng)處理，一旦進(jìn)入天然水體、農(nóng)田，就會(huì)對(duì)水體和農(nóng)田造成污染。目前，對(duì)于養(yǎng)殖糞污的處理一般運(yùn)用傳統(tǒng)的“厭氧＋好氧生化”方式，沒(méi)有固定的處理工藝流程。運(yùn)用較多的工藝為“厭氧消化＋好氧SBR”等，但該工藝存在建設(shè)費(fèi)用高、自控復(fù)雜、操作難度大、厭氧出水可生化性差、污泥容易上浮、難達(dá)標(biāo)等問(wèn)題，因此研究一種費(fèi)用低、運(yùn)行方便、高效的畜禽養(yǎng)殖糞污處理工藝具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 糞污的處理工藝流程及設(shè)備設(shè)施說(shuō)明

1.1 工藝流程

畜禽養(yǎng)殖廢水具有以下特點(diǎn)：排水量大、集中、水力沖擊負(fù)荷強(qiáng)；有機(jī)質(zhì)濃度高，水解、酸化快，沉淀性能好；污水中常伴有消毒水、重金屬、殘留的獸藥以及各種人畜共患病原體等污染物。

江西某無(wú)公害豬場(chǎng)是一家自繁自養(yǎng)的商品豬場(chǎng)，其母豬存欄1 400頭。該場(chǎng)采用的豬糞污處理方式是水泡糞工藝，水泡糞的排放周期為7～10d。經(jīng)過(guò)連續(xù)5 d 的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，該豬場(chǎng)的糞污平均為250～300m3/d， 化學(xué)需氧量（CODcr)為 6 000～9 000 mg/L，生化需氧量（BOD5)為 2 500～4 200mg/L，總懸浮物（SS）為 8 000～27 000mg/L,氨氮（NH3－N)為 500～950mg/L，總磷（TP）為 9～15mg/L。 綜合豬場(chǎng)糞污的主要污染物和豬場(chǎng)的實(shí)際情況，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)論證，并對(duì)其經(jīng)濟(jì)效益的分析，決定采用“固液分離＋氣浮＋厭氧ABR＋雙面導(dǎo)流(好氧)”的聯(lián)合工藝處理該場(chǎng)養(yǎng)豬糞污。具體流程如圖1所示。

由圖1可見(jiàn)，污水自流進(jìn)入機(jī)械格柵渠去除大于2cm 及以上的的糞便和大的雜質(zhì)，然后進(jìn)入集水池用提升泵提升到120 目固液分離機(jī)進(jìn)行固液分離，在此基礎(chǔ)上去除大部分的懸浮物，糞渣進(jìn)入渣池，便液進(jìn)入調(diào)節(jié)池均勻水質(zhì)及水量，用提升泵將調(diào)節(jié)池糞液提升至絮凝反應(yīng)池，通過(guò)添加聚合氯化鋁、聚丙烯酰胺進(jìn)行絮凝，自流進(jìn)入氣浮機(jī)分離，去除98%以上的懸浮物、50%以上的CODcr及35%以上的NH3－N，氣浮機(jī)處理后的懸浮物進(jìn)入污泥濃縮池，污水自流進(jìn)入水解酸化池、厭氧ABR 池，經(jīng)過(guò)厭氧處理后的污水自流進(jìn)入好氧兩面導(dǎo)流池進(jìn)行好氧處理，好氧出水加消毒劑后達(dá)標(biāo)排放。

圖1 糞污處理工藝流程圖

1.2 工藝流程關(guān)鍵點(diǎn)

該處理工藝120 目的固液分離機(jī)是在整個(gè)工藝運(yùn)行費(fèi)控制的首要關(guān)鍵點(diǎn)，懸浮物的去除關(guān)系到絮凝的用藥量和后續(xù)臥螺離心機(jī)處理污泥的量。厭氧ABR 池進(jìn)水的懸浮物的高低直接影響厭氧的處理效果。好氧兩面導(dǎo)流池的好氧污泥的量和溶解氧直接影響氨氮的去除能力。

1.3 主要設(shè)施及設(shè)備說(shuō)明

糞污處理的主要設(shè)施及型號(hào)見(jiàn)表1和表2。

表1 糞污處理主要設(shè)施及型號(hào)

表2 主要設(shè)備及型號(hào)

2 兩面導(dǎo)流

工藝流程中，“兩面導(dǎo)流”是在氧化溝活性污泥法等基礎(chǔ)上改進(jìn)，故在此單獨(dú)贅述。

2.1 兩面導(dǎo)流原理

圖2 雙面導(dǎo)流原理示意

兩面導(dǎo)流在氧化溝生物活性污泥處理技術(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)污泥的回流系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)。利用微孔曝氣管，在曝氣時(shí)產(chǎn)生的上升氣流帶動(dòng)水產(chǎn)生的水流，形成向上的弧線運(yùn)動(dòng)在兩塊導(dǎo)流槽夾縫間形成負(fù)壓，該負(fù)壓讓污泥由沉淀區(qū)自動(dòng)回流到好氧區(qū)，這樣就取代了二沉池的水泵回流。同時(shí)導(dǎo)流槽將好氧池分隔成好氧區(qū)（曝氣區(qū)）和沉淀區(qū)，污水和污泥在水流及導(dǎo)流槽的帶動(dòng)下在好氧區(qū)和沉淀區(qū)間自動(dòng)循環(huán)；污泥在沉淀區(qū)溶氧量降低形成了兼氧區(qū)；污泥經(jīng)過(guò)反復(fù)的好氧和兼氧，形成了硝化和反硝化處理工序，因此具有較強(qiáng)的降解氨氮的能力；將氧化溝好氧（曝氣）、二沉池、污泥回流集中在一個(gè)好氧處理池內(nèi)自動(dòng)完成，并且不利用泵回流，利用水流回流污泥不把好氧區(qū)內(nèi)形成的好氧生物團(tuán)打碎，從而提高了好氧生物團(tuán)的處理能力。因此兩面導(dǎo)流具有高效的降解COD 及氨氮的處理能力，不用人為控制污泥的回流比。

2.2 實(shí)操重點(diǎn)

兩面導(dǎo)流的導(dǎo)流槽及沉淀區(qū)斜面的設(shè)計(jì)與導(dǎo)流槽附近的曝氣上升的水流密切相關(guān)，曝氣量的大小是能否形成好氧污泥回流的關(guān)鍵。污泥濃度控制5 000～8 000mg/L，好氧區(qū)的溶氧量控制在大于2 mg/L 以上，污泥濃度和溶氧量直接關(guān)系到降解有機(jī)物、硝化氨氮和脫磷。

3 工程調(diào)試及注意事項(xiàng)

整個(gè)工程的調(diào)試包括氣浮機(jī)最佳藥劑的確定，以及水解酸化反應(yīng)器、厭氧ABR 反應(yīng)器、接觸氧化池、兩面導(dǎo)流池的啟動(dòng)。

3.1 氣浮機(jī)的藥量確定

用120 ppm 的聚合氯化鋁、8 ppm 的聚丙烯酰胺陽(yáng)離子，絮凝后經(jīng)氣浮機(jī)氣浮，污水呈黃色清澈，懸浮物在200mg/L 以下。

3.2 水解酸化、厭氧ABR 反應(yīng)器啟動(dòng)

污泥馴化階段將含水率97%啤酒廠UASB 池底污泥120t，水解酸化池投入20t，ABR 池用泵投入100t；加入氣浮處理后的污水25%(COD 在4 000 mg/L 左右)，用回流泵將ABR 池出水回流至第一級(jí)ABR 池，同時(shí)控制ABR 池pH 值在6.8～7.2，長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)啟回流泵，將污水的COD 去除率在65%左右逐漸加大進(jìn)水量，同時(shí)觀察ABR 池內(nèi)的填料掛膜情況，最后水量達(dá)到250m3/d，COD 去除率達(dá)到70%左右，出水穩(wěn)定說(shuō)明水解酸化反應(yīng)器、厭氧ABR 反應(yīng)器啟動(dòng)成功。

在水解酸化反應(yīng)器啟動(dòng)過(guò)程中，污水進(jìn)水的pH 值一直在7.2～7.5，分析原因是豬舍消毒使用石灰乳和燒堿，水解酸化池出水pH 值在7.0～7.2。厭氧ABR 池內(nèi)的污水pH 值一直控制在7.0～7.2，未發(fā)生酸化現(xiàn)象，出水清澈。

3.3 接觸氧化池、兩面導(dǎo)流池啟動(dòng)運(yùn)行

接觸氧化池、兩面導(dǎo)流池中的污泥培養(yǎng)馴化采用接種培馴法，接種的污泥采用四特酒廠污泥處理車間的含水率82%的污泥，污泥的接種量為30t，在接觸氧化池、雙面導(dǎo)流池內(nèi)加入70%的清水，將厭氧ABR 池出水加入30%，開(kāi)始連續(xù)曝氣36h，后續(xù)污水量出水達(dá)標(biāo)后逐漸增加直至滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。在此過(guò)程中嚴(yán)密監(jiān)測(cè)接觸氧化池、雙面導(dǎo)流池中的pH值、水溫、營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)碳氮比、COD、NH3－N、溶解氧（DO）等指標(biāo)以保證接觸氧化池的正常運(yùn)行；經(jīng)過(guò)40d 左右的觀察，彈性填料掛膜情況正常達(dá)到2mm左右。調(diào)試接種污泥采用的是消化污泥，以兼性菌為主，特加入了復(fù)合微生物菌，經(jīng)過(guò)15d 左右的調(diào)試，污泥顏色由黑灰色變?yōu)橥咙S色，氨氮去除率穩(wěn)定達(dá)到92%以上。經(jīng)過(guò)40d 處理250m3，出水穩(wěn)定。

3.4 注意事項(xiàng)

固液分離和氣浮處理效果及污泥處理是整個(gè)工藝中的重要環(huán)節(jié)，關(guān)系到后續(xù)的厭氧和好氧；雙面導(dǎo)流池中DO 的控制是關(guān)鍵。DO 過(guò)高，會(huì)加速污泥的老化，影響反硝化的處理效果。

4 結(jié)論

經(jīng)過(guò)2個(gè)月的調(diào)試，6個(gè)月的運(yùn)行，優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)，各設(shè)備及設(shè)施都達(dá)到預(yù)期設(shè)計(jì)處理效果，且出水水質(zhì)穩(wěn)定，設(shè)備運(yùn)行正常，該工程通過(guò)了當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門的驗(yàn)收。監(jiān)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 監(jiān)測(cè)結(jié)果

經(jīng)過(guò)8個(gè)月的運(yùn)行，各個(gè)單元處理效果好，尤其是氣浮出水的SS、COD、總磷、氨氮，污水各項(xiàng)排放指標(biāo)優(yōu)于畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。說(shuō)明利用“固液分離＋氣浮＋厭氧ABR＋雙面導(dǎo)流（好氧）”工藝處理該場(chǎng)養(yǎng)豬糞污是可行的。

本工程的造價(jià)350萬(wàn)元左右，按每天處理300t糞污來(lái)計(jì)算，每天的電耗在450kw ·h（約270元），藥劑費(fèi)聚合氯化鋁36kg（約65元）、聚丙烯酰胺4 kg(約 60元)，人工費(fèi) 100元，合計(jì)約 1.65元/t。