集约化养猪场废水处理技术及应用 养猪场废水是养殖业废弃物中最典型的一类污染物,首要包括猪尿、部分猪粪和猪舍冲洗水,属高浓 度有机废水。由于养猪业属传统财产,用于废水处理的资金有限,所以养猪场废水处理各项指标要纯粹达 标难度很大。迄今为止,国内外对养猪场废水处理已 进行了大量研究和工程应用实践。文章分析总结了近3年来集约化养猪场废水处理的工艺研究和工程应用等方面的情况,现报道如下: 1 猪场废水处理工艺 目前,养猪场废水处理研究的工艺方法有物化处理、天然生活习性处理、好氧处理、厌氧处理等,实际工程应用中等常是这些处理技术的组合工艺。猪场废水悬浮物质浓度很高,悬浮物质是COD 的首要来源之一,过高的悬浮物质将会影响后续生化处理的效验,所以在养猪场废水进入生化处理系统之前进行固液分离处理是必要的。固液分离机有振动筛、回转筛、水力筛和挤压式分离机等,其中挤压式分离机可以连续运行,效率较高。德国研制的FAN - SEPATOR的挤压式离心分离机,具有很好的分离效验,在我国的应用表明,悬浮物的去除效率较高,分离出来的泥渣含水率为80%左右。 猪场废水氮磷含量很高, 接纳磷酸镁铵(MgNH4 PO4 ·6H2O,俗称鸟粪石)化学沉淀法处理,使患上废水中的氨氮转化为缓释肥中的营养元素,处理完成了氮的回收和氨的污染两大问题,同时到达较好的预处理效验,为后续的生化处理创造了前提。但该方法必须思量废水中N、P、Mg的平衡问题,所以廉价的添加剂是化学沉淀法能否实际应用的关键。Lee S I等人利用海水或者制盐工业中的废盐卤作为Mg2 + 添加剂,沉淀速度快,与添加MgCl2 作镁源对磷有等同的去除效验,是一种处理成本低廉的方法,但去除氨的效验不如添加MgCl2。 天然生活习性法是运用生活习性学原理与工程学方法相结合的技术,应用较多的是不变塘工艺和人工湿地系统。PoachM E[ 1 ]为了研究有机负荷和去除效验的关系,设计了六个并联的湿地- 池塘- 湿地处理系统, 通过分别进水控制各处理单位的有机负荷,试验研究表明,最佳TSS、COD、TN、TP去除率分别为35% ～51%、30% ～50%、37% ～51%、13% ～26%,夏季处理效验明显优于冬季,处理效验受温度和降雨的影响较大。天然生活习性法处理配置装备摆设费用较低,运行成本低廉,但受天然前提的影响较大,适宜于土地资源丰富的地区,具有良好的应用前景。 好氧生化法首要有活性污泥法和生物接触氧化法。成文[2]接纳接触氧化水解(酸化) -两段接触氧化-混凝工艺处理猪场废水,水解对CODcr有较高的去除率,不变在60%～70%;接触氧化对COD的去除效验在50%左右。整个工艺对氨氮去除效验较好,出水氨氮在13～15 mg/ L, CODcr在200～250 mg/L,经过聚合氯化铝混凝沉淀后,最终出水CODcr不变在100 mg/L 以下,出水到达污水综合排放一级标准(GB8978 - 88) 。但该工艺程序复杂,占地面积大,对氨氮的去除效验还要等待进一步研究。邓良伟[ 3 ]研究水解- SBR处理猪场废水,大大简化了处理工艺, 水解去除了大部分的COD, TP去除率到达55% ,但对氨氮去除效验不好; SBR对氨氮有较好的去除效验, TN的去除率为74. 1% ,氨氮的去除率在97%以上,但最终出水的COD 遗留量较大。猪场废水的高氨氮常常导致生化处理过程当中碳源不够、C /N过低,从而影响总氮的去除效验,要是接纳外加碳源则会增长处理成本。Ju - Hyun Kim等人利用序批式反映器( SBR) 实时控制工艺,采取增补源水作外加碳源的方式处理猪场废水,通过ORP以及pH值实时控制缺氧段、好氧段, TOC和总氮的去除率分别在94%和96%以上,能够有效除去TOC和TN,但对TP的去除效验不佳。猪场废水氨氮浓度高,对直接进行生化处理可能会产生影响,因此在生化处理前进行化学脱氮以减轻后续生化处理的难度,是目前猪场废水处理的1个新途径, 于金莲等人提出了加石灰乳混凝沉淀- 脱氨- 好氧生化的联合处理工艺,在生化处理前进行混凝沉淀和脱氨预处理,一方面去除了大部分悬浮物和部分难降解有机物;另一方面提高pH值,脱除大部分氨氮,使后续生化处理降能力低下耗、容易达标。 天然生活习性法和洽氧处理都有各自的不足,天然生活习性法处理需要大面积的处理园地;好氧处理能耗大, 去除污染物不纯粹。对于高浓度有机废水的处理,厌氧技术是绝对是选择之一。目前较常用也比较有效的处理方法是厌氧或者厌氧+好氧后续处理工艺,研制高效厌氧反映器是猪场废水处理的关键。邓良伟等人利用内循环厌氧反映器( IC)处理猪场废水,水力停留时间0. 8～2. 0 d, COD 负荷3～7 kg / (m3 ·d) ,经过半年的运行,结果表明, COD 均等去除率为80. 3% ,耐冲击负荷好, BOD5 均等去除率为95. 8% , SS去除率为78. 5%。厌氧反映器中,部分有机氮转化为氨态氮,使患上出水氨氮浓度比进水高2. 82% ,反映器对总氮、总磷的去除还需进一步的试验研究。一般而言,单纯施用厌氧工艺,出水有机污染物还很高,必须接纳后续处理才能到达排放标准。思量到SBR 对氨氮有较好的去除,杨朝晖等人提出沉淀- UASB - SBR工艺处理猪场废水,经厌氧消化可除去大部分的有机质,在SBR工艺中的曝气过程分为二个阶段,中心添置闲置阶段,既防止产生过多泡沫,又加强反消化作用。经过不变运行, UASB 反映器COD 有机负荷不变在8～10 kg/ (m3 ·d) , COD去除率到达70%左右,BOD5 去除率80%左右,经SBR 处理可去除氨氮95% ～98% ,最终出水CODcr为186 ～412 mg/L, BOD5 为78～146 mg/L,氨氮为20 ～60 mg/L,出水仍遗留部分生化处理难以去除的难降解有机物,这是因为厌氧消化较纯粹,消化液COD较低,而氨氮很高,导致后续生化处理碳源不足,影响了后续的处理效验。杨朝晖等人又研究水解酸化+好氧处理猪场废水工艺,接纳水解酸化反映器(ASBR)进行厌氧处理,保持厌氧消化处理控制在水解、酸化阶段,使出水C /N 较高, 保证了后续SBR的生化效验。经过最终混凝处理, COD去除率为99. 6% , BOD5 去除率为99. 8%, TN 为88. 3% ,氨氮为99. 8% ,出水到达污水综合排放二级标准(GB8978 - 96) 。但水解酸化反映器COD 的容量负荷较低仅为2. 3 kg/ (m3 ·d) ,还需进一步研究提高其负荷。
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