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無錫養(yǎng)豬場廢水一體化處理裝置

　本發(fā)明提供一種養(yǎng)豬場廢水的處理方法，包含以下步驟：(1)格柵井過濾;(2)加入炭化后的玉米秸稈，攪拌后靜置，過濾，炭化后的玉米秸稈備用;(3)調(diào)節(jié)廢水的pH值為67.8;(4)厭氧處理;(5)A/O生化處理;(6)靜置1525h后，固液分離，得到的沉淀返回步驟(1);(7)向步驟(6)得到的廢水中，加入炭化后的玉米秸稈，攪拌后靜置，過濾，炭化后的玉米秸稈備用;然后加入活性炭，攪拌后靜置，過濾;(8)消毒后排入氧化塘內(nèi)。本發(fā)明將玉米秸稈充分利用，用于養(yǎng)豬場廢水處理中，能有效吸附廢水中氨氮、磷，降低了廢水的處理成本;終廢水中COD、BOD、氨氮含量低，可排入氧化塘，用于農(nóng)田灌溉。

　1.一種養(yǎng)豬場廢水的處理方法，其特征在于：包含以下步驟：

　　(1)固液分離：將養(yǎng)豬場廢水經(jīng)過格柵井過濾;

　　(2)預(yù)處理：向步驟(1)得到的廢水中加入炭化后的玉米秸稈，加入量為0.02-0.05kg/L，攪拌2-3h，然后靜置2-3h，過濾，炭化后的玉米秸稈備用;

　　(3)調(diào)節(jié)池處理：將步驟(2)得到的廢水引入調(diào)節(jié)池，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)廢水的pH值為6-7.8;

　　(4)厭氧處理：將步驟(3)得到的廢水厭氧處理10-20h;

　　(5)A/O生化處理：將步驟(4)的廢水進行A/O生化處理，控制A段工藝中溶解氧小于等于0.2mg/L，O段工藝溶解氧濃度為2-5mg/L;

　　(6)沉淀：將步驟(5)得到的廢水引入沉淀池靜置15-25h后，固液分離，得到的沉淀返回步驟(1);

　　(7)吸附處理：向步驟(6)得到的廢水中，加入炭化后的玉米秸稈，加入量為0.01-0.05kg/L，攪拌1-2h，然后靜置2-3h，過濾，炭化后的玉米秸稈備用;然后加入活性炭，加入量為0.01-0.03kg/L，攪拌1-2h，然后靜置2-3h，過濾;

　　(8)消毒：將步驟(7)得到的廢水消毒，排入氧化塘內(nèi)。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述養(yǎng)豬場廢水的處理方法，其特征在于：所述炭化后的玉米秸稈是通過以下方法制備得到的：將玉米秸稈切斷至2-3cm長，在60℃下烘干24h，然后在500℃下炭化3h，自然冷卻即可。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述養(yǎng)豬場廢水的處理方法，其特征在于：所述格柵井中格柵間隙為10-20mm。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述養(yǎng)豬場廢水的處理方法，其特征在于：所述厭氧處理的溫度為35-40℃。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述養(yǎng)豬場廢水的處理方法，其特征在于：所述步驟(8)中消毒采用臭氧消毒。

目前我國的養(yǎng)豬產(chǎn)業(yè)已成為農(nóng)村居民重要收入來源和城鎮(zhèn)居民菜籃子工程重要組成部分，得到了政府的大力支持。養(yǎng)豬業(yè)大力發(fā)展的同時，其產(chǎn)生的污染壓力將增大。養(yǎng)豬場的廢水主要包括豬尿、豬舍沖洗水。如果廢水沒有得到有效處理而排放，將會使地表水水質(zhì)變差，甚至對飲用水產(chǎn)生影響，同時廢水可能會對地下水產(chǎn)生影響，一旦地下水受到污染，治理過程將是漫長的。養(yǎng)豬場廢水中富含高濃度有機污染物和病原體，直接排入水體或者存放地點不合適，若經(jīng)過核實的處理，還能用于農(nóng)田灌溉，促進農(nóng)作物生長。但若不經(jīng)過處理，直接排放，將會對農(nóng)作物的生長造成不良影響。因此，對養(yǎng)豬場的廢水進行有效處理，對養(yǎng)豬產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種養(yǎng)豬場廢水的處理方法，能有效降低廢水中的COD和BOD含量，將處理后的水用于農(nóng)田灌溉。

一種養(yǎng)豬場廢水的處理方法，包含以下步驟：

(1)固液分離：將養(yǎng)豬場廢水經(jīng)過格柵井過濾;

(2)預(yù)處理：向步驟(1)得到的廢水中加入炭化后的玉米秸稈，加入量為0.02-0.05kg/L，攪拌2-3h，然后靜置2-3h，過濾，炭化后的玉米秸稈備用;

(3)調(diào)節(jié)池處理：將步驟(2)得到的廢水引入調(diào)節(jié)池，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)廢水的pH值為6-7.8;

(4)厭氧處理：將步驟(3)得到的廢水厭氧處理10-20h;

(5)A/O生化處理：將步驟(4)的廢水進行A/O生化處理，控制A段工藝中溶解氧小于等于0.2mg/L，O段工藝溶解氧濃度為2-5mg/L;

6)沉淀：將步驟(5)得到的廢水引入沉淀池靜置15-25h后，固液分離，得到的沉淀返回步驟(1);

(7)吸附處理：向步驟(6)得到的廢水中，加入炭化后的玉米秸稈，加入量為0.01-0.05kg/L，攪拌1-2h，然后靜置2-3h，過濾，炭化后的玉米秸稈備用;然后加入活性炭，加入量為0.01-0.03kg/L，攪拌1-2h，然后靜置2-3h，過濾;

(8)消毒：將步驟(7)得到的廢水消毒，排入氧化塘內(nèi)。

　步驟(2)和步驟(7)過濾得到的炭化后的玉米秸稈，可以在玉米收割后，直接撒入玉米田地中，增加田地的營養(yǎng)成分;

　終處理得到的廢水，排入氧化塘，可以用于農(nóng)田灌溉，變廢為寶。

無錫養(yǎng)豬場廢水一體化處理裝置

 一）組合式穩(wěn)定塘工藝處理養(yǎng)豬廢水

1.水質(zhì)、水量與排放標準

廣州某規(guī)?；B(yǎng)豬場的污水量為 500 m3／d，設(shè)計水質(zhì)及排放標準見表

2.工藝選型

養(yǎng)豬場污水處理常用的工藝為厭氧-好氧-氧化塘，均采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，投資大，運行費用高。我們在設(shè)計時進行了各種工藝的篩選比較， 用投藥混凝、厭氧接觸工藝、厭氧過濾器、上流式厭氧污泥床、復(fù)合式厭氧污泥床和厭氧塘雖然有好的處理效果，但建設(shè)費用和運行成本高而無法承受，因而必須尋求新的既簡易又穩(wěn)定可靠的方法。

因此，我們選擇新型厭氧一兼氧組合式穩(wěn)定塘處理工藝，充分利用規(guī)模化豬場的地形地勢，妥善地解決了規(guī)?；i場污水污染負荷高和養(yǎng)豬行業(yè)的利潤低的兩大難題。此工藝有效地把上流式厭氧污泥床移植到兼性塘來，它具有投資省、運行費低、操作管理方便、能源可回收（目前未回收）的特點。

工藝流程說明

①固液分離

從豬舍出來的水經(jīng)集水井提升泵送到設(shè)于鼓風機房頂部的水力分離篩網(wǎng)，經(jīng)篩網(wǎng)過濾，使糞渣分離。污水進處理單元，回收糞渣外售。

②組合式穩(wěn)定塘

組合式穩(wěn)定塘共設(shè)2個自然塘（每個自然塘面積約2000m2），平時并列運行，清塘時（幾年后清一次塘），一塘運行，另一塘清泥。在塘的*設(shè)置一個厭氧反應(yīng)區(qū)，深5.0 m。污水從配水井用管道重力引入至厭氧反應(yīng)區(qū)底部，并均勻在厭氧反應(yīng)區(qū)底布水，污水經(jīng)厭氧反應(yīng)區(qū)底部均勻向上流動，從污水的流態(tài)來看，其結(jié)構(gòu)類似上流式厭氧污泥床（UASB），污水和甲烷氣都向上流動，經(jīng)過厭氧污泥床。所不同的是UASB上下流速相同，同時內(nèi)有三相分離器，而組合式穩(wěn)定塘上下流速不同，厭氧反應(yīng)區(qū)底部流速大（約0.21 m3／（m2•h）），厭氧反應(yīng)區(qū)上部流速小。后，污水流向塘的四周進行沉淀（類似UASB的三相分離器）。

組合式穩(wěn)定塘的工作原理是：從微生物類屬來看，塘分為3種微生物反應(yīng)區(qū)。即厭氧反應(yīng)區(qū)、兼氧反應(yīng)區(qū)、好氧和藻類生長區(qū)。詳見圖2組合式穩(wěn)定塘斷面示意。

區(qū)為厭氧反應(yīng)區(qū)：污水首*人厭氧反應(yīng)區(qū)底部，并均勻分配在整個橫斷面上，污水流向為上流式，整個坑的容積均為絮狀的厭氧微生物（污泥床）。污水上向流經(jīng)這些厭氧微生物污泥床時，污水中有機物被厭氧微生物進行降解，轉(zhuǎn)化為CH4，CO2 和H2O。生成的CH4，CO2 和污水不斷上升，使整個污泥床得到充分的攪拌，同時污水和厭氧微生物充分接觸，提高了有機物的去除效率[2]。

第二區(qū)為兼氧反應(yīng)區(qū)：除塘面和塘底的積泥層外，其余均為兼氧反應(yīng)區(qū)，污水從坑頂部流出后，向四周流動，流速突然降低，可沉的懸浮物固體便沉于塘低。污水經(jīng)厭氧分解后剩余的有機物繼續(xù)被兼氧微生物所利用，進一步去除污水中有機物。

第三區(qū)是塘的表面層區(qū)：為好氧微生物和藻類生長區(qū)。該區(qū)內(nèi)，空氣的復(fù)氧和藻類的光合作用提供氧氣，污水中的有機物進一步被好氧微生物所利用，把它氧化為CO2 和H2O。另外，污水中的氨氮又為藻類提供營養(yǎng)物質(zhì)，產(chǎn)生了良性循環(huán)。

新型厭氧-兼氧組合式穩(wěn)定塘技術(shù)的設(shè)計運行參數(shù)：坑的CODcr容積負荷（以CODcr計）為5.1kg／（m3•d）。污水在坑內(nèi)停留時間為2.6 d；在塘內(nèi)停留時間（含坑的停留時間）為12 d，本設(shè)計的坑負荷傳統(tǒng)13～19 倍（傳統(tǒng)式氧化培CODcr負荷（以CODcr計）為 0.13－0.4 kg／（m3•d）[2]。

由于特殊的設(shè)計（坑頂設(shè)計圍墻包圍），避免了傳統(tǒng)的厭氧塘在刮風時豎向混流而影響底部厭氧（因為表層好氧區(qū)水中含有很高的溶解氧會入侵到厭氧區(qū)，破壞厭氧環(huán)境），并有效地抑制和防止季節(jié)性翻塘，使厭氧總保持狀態(tài)。另外，坑的設(shè)計成倒置截頭圓錐型，使坑內(nèi)從下至上流速漸漸由大變小。避免了厭氧污泥被水流和CH4 等帶出坑外，大限度地保持了厭氧污泥濃度，從而在高的CODcr容積負荷（以 CODcr計）下（Fv=5.1 kg／（m3•d））還具有較高的CODcr去除效率。

從投產(chǎn)以來，處理系統(tǒng)運行情況較為穩(wěn)定，新型厭氧-兼氧-組合式穩(wěn)定塘出水CODcr的質(zhì)量濃度一般在 3 000 mg／L左右，CODcr去除率一般為 70％左右，而傳統(tǒng)厭氧塘CODcr去除效率50％左右?！?/span>

③好氧池、高負荷氧化塘

好氧池、高負荷氧化塘組成二級好氧生化處理系統(tǒng)，前者采用了活性污泥法，使CODcr等進一步降解，并為后續(xù)氧化塘處理提供條件；后者采用循環(huán)溝式氧化塘，污水在此硝化脫氮。在高負荷氧化塘中，在JET推流混合器的作用下，水在廊道中循環(huán)，由于具有一定的流速（10 ～15 cm／s），大氣復(fù)氧速率增加，同時藻類迅速生長。藻類光合作用提供溶解氧供給好氧微生物進行代謝活動。高負荷氧化塘出水中的微型藻類很容易沉淀，約50％～80％的藻類可在水力停留時間為l～2d的沉淀塘中自然去除。沉淀的藻類呼吸速率很低，且可濃縮在塘底數(shù)月甚至數(shù)年而不明顯釋放營養(yǎng)物。高負荷氧化塘中藻類的另一顯著作用是提高了塘中廢水的PH值，給滅菌和促使氨氣向空氣中擴散提供了條件。在 pH 值為9.2 時在24 h內(nèi)可100％殺滅大腸桿菌和絕大部分病原體，在白天高負荷氧化塘中廢水的pH值達到9.5的并不鮮見。整個系統(tǒng)穩(wěn)定、高效。

④藻類沉降塘

專門設(shè)計的藻類沉降塘利用自然重力分離作用使藻類從污水中分離出來，同時由藻類自身產(chǎn)生的生物絮凝過程促進了自然沉淀，廢水在藻類沉降塘停留時間24 h 以上，沉淀的藻類處于休眠狀態(tài)，不會被立刻分解或腐爛。兩個藻類沉降塘同時使用，其中之一可3～4a 放空一次，以去除濃縮的含藻污泥。

⑤生態(tài)塘

利用生態(tài)塘中放養(yǎng)的魚類和水生植物自然降解水中的污染物（N，P），以達到出水水質(zhì)要求。

（二）UASB/SBR/化學混凝工藝處理養(yǎng)豬廢水

1.概況

湖南某養(yǎng)豬場的生豬養(yǎng)殖規(guī)模為1萬頭，廢水排放量為150m3/d，原有廢水處理系統(tǒng)只采用了沉淀處理，廢水中的絕大多數(shù)有機物和氨氮沒有去除。該養(yǎng)豬場擬對原廢水處理系統(tǒng)進行全面的技術(shù)改造，經(jīng)過中試后確定在原有四級沉淀的基礎(chǔ)上，采用UASB/SBR/化學混凝處理工藝，處理后水質(zhì)要求達到《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》(GB18596—2001)。廢水水質(zhì)和排放標準見表1。

2.廢水處理工藝流程

養(yǎng)殖廢水的特點是排放集中、水力沖擊負荷強、有機質(zhì)濃度高、水解酸化快、沉淀性能好。改造后的工藝流程見圖1

原水首*入調(diào)沉池，其主要作用是調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量，另外可以去除大部分懸浮物和少量有機物。調(diào)沉池出水自流入集水井，再通過泵輸送到UASB反應(yīng)器，大部分有機物在此被降解，并產(chǎn)成沼氣。UASB反應(yīng)器出水進入SBR進行后續(xù)處理，部分有機物和大部分氨氮在此被降解去除。由于SBR反應(yīng)器出水TP超標，以及SS的濃度還較高，影響出水水質(zhì)，因此后通過化學混凝反應(yīng)池處理，以滿足達標排放要求。

3.主要構(gòu)筑物及設(shè)備

①　調(diào)沉池。利用原有池體，尺寸為30.0m×30.0m×2.5m，有效容積為1800m3，磚混結(jié)構(gòu)，由4個串聯(lián)的單元格組成，HRT為12d，對SS的去除率為75%左右。

②　集水井。磚混結(jié)構(gòu)，尺寸為2.0m×2.0m×4.0m，有效容積為12m3，配2臺提升泵(Q=25m3/h，H=200kPa，1用1備)。

③　UASB反應(yīng)器。UASB反應(yīng)器是由3個獨立單元組成的一個頂部敞開式鋼筋混凝土池，尺寸為17.2m×6.0m×8.0m，有效容積為608m3，采用大阻力布水系統(tǒng)，每個單元由4根布水管組成，布水管安裝在池底上方300mm處;三相分離器為兩層箱式結(jié)構(gòu)，安裝在距出水堰0.9m處，每個單元安裝2個。在每個三相分離器上有一個導(dǎo)氣管，導(dǎo)氣管與總氣管之間用軟管連接。UASB反應(yīng)器的設(shè)計容積負荷為1.5kgCOD/(m3•d);HRT為4d，對COD去除率>80%。

④　SBR反應(yīng)器。SBR反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有膜片式曝氣器(Φ215mm)，所需空氣采用2臺鼓風機(1用1備)輸送，單臺鼓風機流量為5.9m3/min。池中還配置有組合填料，將活性污泥法與生物膜法結(jié)合的*設(shè)計，既降低了剩余污泥的產(chǎn)量，也有利于污染物的去除。池尺寸為11.6m×6.0m×5.0m，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu);水力停留時間為40h，有效容積為250m3，SBR的排水采用2臺50m3/h的潷水器。

⑤　化學混凝沉淀池。該池的主要作用是去除SBR出水中的懸浮物和部分色度。池體尺寸為6.0m×6.0m×3.5m，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，分2格，一格為化學反應(yīng)池，投加PAC和PAM藥劑，并裝有一臺攪拌機;另一格為沉淀池，沉淀池配有圓筒式導(dǎo)流筒及排泥系統(tǒng)，采用穿孔水壓式排泥。