養豬場養殖廢水處理案例分析
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摘要：規模化養豬場養殖廢水的有效處理是畜禽養殖業面臨的重要難題。本研究通過對某示范基地污水工業化處理模式的案例分析，發現該模式能很好地實現養豬場廢水的達標排放處理。結果顯示，系統對CODCr、NH3-N和總磷的去除率高達99.32%、99.94%、99.94%，其平均出水濃度低至37.62、0.56、0.03mg/L，經運營成本分析，其平均水處理成本為7.76元/t。在保證污水達標排放的情況下，本模式具有較強的經濟和技術可行性，適合在南方等可利用土地較少的規模化養豬場推廣應用。
關鍵詞：規模化養豬場；養殖廢水；達標排放；處理成本
隨著我國經濟發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增長，我國的畜禽養殖業也逐漸向規模化和集約化發展，隨之而來帶來大量的糞污排放也給生態環境造成了極大的壓力。養豬場廢水普遍含有大量懸浮物、有機物和氮磷，是一種典型的高濃度有機廢水[1]。廢水中還攜帶一定量的病原體，未經有效處理，會對人體健康帶來安全隱患，廢水中氮磷的超標排放也會使得自然水體出現惡化[2]，這類養豬場養殖廢水急需有效處理。本研究擬結合前期建立的養豬場廢水處理示范基地，采用污水達標排放的工業化處理模式，對整套系統的處理效果、穩定性和經濟性進行分析，以期為規模化養豬場養殖廢水處理提供一定的技術參考[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模化養殖場，試驗豬場配備有1500頭基礎母豬，年產3萬頭豬苗，采用機械刮糞+液泡糞方式，設計最大污水處理容量為120m3/d。養豬場進水水質如表1所示。
1.2處理流程
經過固液分離后，養豬場廢水進入前端的初沉池進行除磷，然后進入UASB厭氧罐體中，其中沼氣凈化后進行利用，沼液進入后續兩級AO進行進一步的脫氮除磷，生化出水進入后端的芬頓和化學除磷的深度處理，最后出水經過臭氧消毒后排出，也可作為廠區再生利用水。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行為期兩個月的水樣采集和數據分析（2019年1月4日至3月6日），并對污水處理成本進行統計和運行分析。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結果與分析
2.1處理效果分析
2.1.1出水水質養豬場廢水處理工藝可以分為固液分離+反應初沉、厭氧系統、兩級AO、芬頓氧化-化學除磷系統和臭氧深度處理等幾個單元，分別記為A、B、C、D、E單元。系統出水水質監測和處理結果如表2所示。從表2、表3可以看出，系統連續運行的兩個月中，各污染物均能實現很好的去除，最終出水水質均低于排放標準，說明整體工藝能完全滿足養豬場養殖廢水達標排放的要求。
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，養豬場廢水中的有機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一步去除，從而有效保證出水水質。氨氮的去除主要利用固液分離和生化系統，其去除率分別達48%和62%。這說明固液分離等前端預處理是十分必要的，能夠較大幅度地削減廢水中的污染物，而生化系統能進一步實現廢水中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標排放。
2.1.3總磷平均去除效果從圖3可以看出，雖然進水中總磷出現較大范圍的波動，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、藥劑費、人工費等幾個方面來進行核算。由表4計算可得，養豬場養殖廢水處理成本為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和藥劑費（見圖4）。而同類工藝的廢水處理成本為4.2元/t，可能與其進水濃度稍低有關（CODCr為1500mg/L）[1]，說明養豬場養殖廢水處理成本與加藥量、能耗以及進水濃度等有關。
3結論
采用本研究提出的達標技術路線后，系統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《污水綜合排放標準》（GB8978—1996）一級標準中70、15、0.5mg/L的濃度，能很好地實現養殖廢水的達標排放。在連續兩個月的穩定運行中，系統對養殖廢水中CODCr、氨氮、總磷的去除率分別為99.32%、99.94%和99.94%，說明本系統能穩定運行并能實現養殖廢水的高效處理。經成本分析，養豬場養殖廢水處理費用為7.76元/t，平均到每頭豬上的水處理費用為0.09元。工業化處理能很好地實現養豬場養殖廢水的穩定達標排放，在技術、經濟上均具有可行性，尤其是在南方等可利用土地較少的地區，還田處理模式受到極大的限制，達標處理模式不僅能保證生態環境的健康發展，也能實現養殖業的可持續發展，可進行大規模的推廣應用。但是，其在處理成本方面仍有較大的節省空間，可在精確加藥控制、低能耗污水處理設備以及科學的源頭污染控制等方面進行探索，進一步降低養豬場養殖廢水的綜合處理成本。
參考文獻
1孔娟.論UASB+A/O+Fenton組合工藝——以畜禽養殖廢水處理工程為例[J].資源節約與環保，2016，（5）：37-38.
2何志明，秦磊，李崢.改良型SBR工藝處理畜禽養殖廢水[J].工程建設與設計，2017，（6）：121-122.
3王剛.UASB-SBBR組合工藝處理畜禽養殖廢水試驗研究[D].北京：北京化工大學，2014.
作者：周營 俞捷徑 戴睿智 廖勁松 單位：廣東益康生環保科技有限公司