生猪养殖场废水处理工程设计与运行调试

1、广东农业科学年第期生猪养殖场废水处理工程设计与运行调试陈步东，王小佳一，卫培，刘洋，吴根义（杭州楚天科技有限公司，浙江杭州；同济大学污染控制及资源化国家重点实验室，上海；同济大学政治与国际关系学院，上二海；美国哈希公司上海；湖南农业大学资源环境学院湖南长沙）摘要：采用厌氧一好氧一混凝沉淀工艺来处理高浓度养猪场废水。结果表明：经过该下艺处理后，原水，降为；，浓度由降为，。由降为，去除率分别为，和，达到畜禽养殖业污染物排放标准（）中规定的排放标准。该工艺具有工程造价低、易于管理等优点。关键词：养猪场污水；厌氧；好氧；化学混凝中图分类号：￥文献标识码：文章编号：（），（，；，；醛，毋，；。，；，）：

2、，：，一，：（）；随着我国社会经济的持续高速发展。我国畜牧业产业化快速发展。规模化、集约化养殖场的数量逐年增加，养殖废水已成为中国农牧经济中最活跃的增长点和主要支柱产业之一。养殖业总产值在农业产值中的比例已由年的上升到年的。现代化的养殖技术促进了我国的畜禽养殖业向优质高效发展。但养殖业规模的扩大、饲养方式的转变也带来了严重的环境问题。而养猪业则是养殖业中的一大主体，其行业废弃物据测算，每日头肉猪日产粪，产尿礴；规模为万头的养猪场年排粪量为果不加处理直接排放到河道、池塘，将使受纳水体遭受严重污染。畜禽养殖业成为当今农村经济新的增长点，集约化养殖成为养殖的主流，但养殖产生的废水对环境的污染也越来越

3、突出。湖南是一个牲猪生产大省，解决养殖废水的污染更加重要，寻求一种既经济又可靠的畜禽养殖废水处理工艺成为解决畜禽养殖污染的关键。工程概况湖南省以生产出口商品猪为主的某养猪企业，常。年排尿量为万【】。按照现行生产艺，年耗水量约为万万冲洗猪场粪便。这不仅造成水资源的浪费，而且使粪便污水量加大数倍至数十倍，产生大量高悬浮物、高有机质、高氮磷的废水。此废水如收稿；期：年存栏生猪头，全年出栏猪万多头。本文介绍的养猪场采用全封闭的圈养与漏缝养殖方式，粪污混合，原本需用大量的清水来冲洗猪舍，每天产生有多有机废水，多猪粪，除部分猪粪出售给周边农民作肥料外，其余的高浓度有机废水和废物仅经过厌氧消化处理就随意排放

4、。严重污染周边的水质资源和作者简介：陈步东（一），男，丁程师，：环境卫生。该县环保局为贯彻国家提出的建立“环保型社会”与建立“社会主义新农村”的发展战略。切实解决养猪生产带来的农村环境污染问题，进一步保护和改善生态环境，促进畜牧业发展，将该猪场列人整治范围。针对养猪废水本身的高有机物浓度，高悬浮固体（，简称）以及高色度的特点，综合该养猪场实际经济状况。研发出一套运行采用全自动化管理。操作简便能有效地对废水中的有机物以及氨氮进行有效去除，达到国家畜禽养殖业污染物排放标准（）的工艺。该艺基建费用低，运行费用少。有利于将其在广大农村进行推广，适合于湖南省的基本农村经济的发展要求。工程设计工艺流程说明

5、养猪废水处理站的基本工艺流程（图）如下：养猪场的猪粪水与猪栏冲洗水经初沉池去除固体物质后，进入调节池调节水质、水量。出水进入沼气池内进行厌氧消化处理，废水中的有机物的被厌氧消化，沼气池内固体泥渣被排入干化场。沼气池出水排人中间水池，由提升泵泵入曝气生物反应池，主要去除厂、有机物等：生物反应池出水自流进入竖流式沉淀池。在沉淀池内进行泥水分离，部分活性污泥回流至曝气池剩余污泥排入沼气池内。出水自溢流进入集水池，由提升泵泵入快速混凝池。此处投加混凝剂，进一步去除难生物降解有机物与营养元素磷。出水进入慢混池，在此与处理水充分混合；出水溢流至沉淀池泥水分离，污泥直接排人干化场，出水进入消毒池加消毒后经氧

6、化塘深度处理后直接排入水体。废弃至干化场丽翮陌丽“，厢妇涮压丽砰牺赢活性污泥回流剩余污泥排放至沼气池叁查垫卜竺望垫堡翌垫三鎏垫翌查垫墨华苎出水废弃至干化场图养猪废水工艺处理流程图主要构筑物参数养猪废水处理的主要构筑物参数见表。主要工艺说明表构铳物参数情况注：为水力停留时间。预处理预处理的主要目的是去除废水中的大量悬浮固体物质。为后续生化反应、物化反应创造合适的进水条件，消除固体物质对后续处理设备、管路的影响刚。预处理水量为，预处理主要设施主要为初级沉淀池。厌氧池从初沉池出来的水由泵送往厌氧池，在消化池内进行生化反应。降解废水中的部分有害物质，分解部分有机物，同时提高废水的可生化性。好氧池好氧池

7、也是生化反应核心设施之一。微生物的生物化学反应过程主要是在好氧池中进行。废水中氨氮在此被氧化成硝态氮阁。中间水池出水流人好氧池经污泥泵提升送到好氧池与活性污泥充分混合。由微生物降解废水中的有机物。为了满足生化要求，通过设置的微孑曝气器来增加废水中的溶解氧，为微生物提供氧和对混合液进行搅拌。中间沉淀池主要用来分离好氧池出来的泥水混合物。分离出来的活性污泥作为回流污泥返回至好氧池，剩余部分作为生化过程中产生的剩余污泥，送厌氧池进行厌氧消化处理。后混凝处理后混凝处理主要通过物理化学法进一步去除废水中的、氨氮以及总磷，主要包括快速混凝池，慢速混凝池和二沉池。中间沉淀池出水进入快速混合反应池。并加入混凝

8、剂（聚合氯化铝）。混凝反应后的废水在混凝沉淀池进行泥水分离，进人消毒池加氯消毒后排人氧化塘，沉淀于池底的污泥排放到干化场脱水后填埋。运行调试前期物料准备 污泥准备对于以下级污水处理装中期经过的闷曝后，通过肉眼可观测置，其生化池体积较小，需要准备投加的原始污泥量比较小。利用养猪场新鲜猪粪，无需从外引进污泥。理论上讲，投加后生化池的污泥的质量浓度最好控制在到污水由黑色转变为黄褐色，污水散发的气味也由原来的恶臭味转变为泥土的腥臊味。此阶段菌种繁殖进人对数期，需要大量的营养物质，可进入污水以补充碳源以及各种营养元素，同时继续进行闷曝。此阶段为加速污泥菌胶团的形成，曝气方式也改为由原来的持续不停曝气变为

9、曝气停。左右。实际运行时，通过目测，达到左右即可。碳源磷源、氮源的准备培养剂的准备生化调试过程中理想的碳源是大粪及淀粉。由于本试验处理对象为养猪废水其中进水浓度大约后期经过闷曝，生化池污泥表观显淡黄色。污泥沉降比达到左右。通过肉眼观察。可发现污水中存在大量黄褐色絮状物。此时生化污水处理即可进入驯化及增负荷调试阶段。增负荷调试一般以每天增加污水负荷进行。周后基本可以全负荷运行。为平稳过度，增负荷前可适量加入少量清水进行稀释调节。调试条件控制生化调试期问，曝气强度原则上应结合水中溶解氧量来控制水气比，一般好氧区溶解氧的质量浓度控制在。其他监控指标主要有、总氮、总物相、值、污泥沉降比等。对其进行适当

10、稀释即可达到合适的浓度标准。每天投加到生化池的量按混合后生化池的质量浓度在水平计算。在整个调试期间分批次进入原废水与清水。磷源、氮源的准备都可直接引用原污水。其比例大概为（）：（）：（）：。絮凝剂、消毒液的准备由于调试期间需要投加的物料量比较小。加之物化调试无需污泥培养，池内污水流动性较好，物化反应迅速，溶液以及溶液的配置可待生化反应池菌种成熟以后再行配置。各种附属设备生化反应池需注入部分清水物化的调式阶段配药也需要用清水。因此还需要准备潜水泵，软管，各种连接设备，电线等调试阶段运行结果工程调式完成按设计流量和设计参数连续运行个月后，对系统运行情况进行验收检测，各主要指标平均值示于表。系统运行

11、结果表明，通过初沉池去除了大部分的，大大增加了后续厌氧处理的处理效率：污水经厌氧与好氧交替处理，与大部分被去除，加药混凝沉淀丁艺基本将废水中的难生物降解有机物（）和去除干净；此外，我们还对出水中的总磷、，一进行了出水检测，发现，一出水含量为，总磷。该工艺保证了出水水质达到甚至优于畜禽养殖业污染物排放标准（）中规定的一级标准。整个系统的处理能力适应于各种养殖废水处理，且效果良好，运行稳定。初期初期为处理的前，进行调试的：（）首先往生化池中注入一定量的清水和部分待处理的污水，然后将污泥（新鲜猪粪）倒人好氧生物反应池。污泥由污泥泵泵人生化反应池内。同时曝气池连续鼓气不停。污泥投加量以生化池到达为准。

12、（）闷曝：污泥接种后进行闷曝。水气体积比控制在：。初期曝气不停机。（）再次投料：经过闷曝后，开始继续进人原水。第可进污水，持续投加污泥至生化反应池，始终保持为为准。表系统处理效果平均值）统计经济核算猪场污水处理工程经济核算如下：（）工程投资：整个污水站总投资万元，其中土建投资万元，设备投资万元。（）行费用估算：经过一个月后的运行后对其运行成本进行核算处理水的运行费用为元。其中，电费元，药剂费元，人工费为元。，学大京南：京南】【究研建重态生与失流土水域流春建张】结论采用厌氧一好氧一混凝沉淀工艺来处理高浓度养猪场废水。结果表明：（）运用厌氧一好氧一化学混凝沉淀处理养猪场废水效果好，出水水质稳定各项

13、指标达到国家畜禽养殖业污染物排放标准（【】，气，：【】，葛）中规定的排放标准。（）仅用生物处理方法很难使高浓度高色度的养猪场废水达到排放标准，必须辅助以物理一化学方法才能使出水达到排放标准。参考文献：（，），：，昏【】，§）叽【陈际鲜，龙秋明，蒋以元，等工艺调试运行体叨北京水务，（）：【】，（）：【】宁伟，吴瀚，刘秋宏三沟式氧化沟工艺调试及应注意的问题【水处理技术，（）：；【】李万众焦化污水处理工艺的优化改造及应用阴冶金环境保护：【】吴根义，刘桂初，杨仁斌水解酸化接触氧化一混凝沉淀法处理漂染废水田工业水处理，（）：，：】：一（上接第页）石质山地营造坡地水土保持林：坡地沟壑则根据侵蚀济

14、的可持续发展。厶七疆钮顷经过初步治理，江淮丘陵地区水土流失面积有所沟基础情况，修建土桩、柳桩或竹笼等拦沙缓流工程，防止沟底继续下切；在靠近沟沿部分种植乔、灌木树种，调节地表径流，阻止沟岸扩张；。以下的沟坡，以封坡为主，营造防护林带；以上的陡坡，先行封坡育灌护草，因地制宜，适当造林；陡缓交错的沟坡，在缓坡地段修造梯田或植树平台造林种草。控制，流失强度有所下降，水土保护初见成效，在区域经济的发展过程中，把自然资源的开发利用与保护结合起来，把水土保持和脱贫致富、振兴农村经济结合起来和实现农业产业化等有机结合起来，按照自然规律和经济规律办事，提高水土流失防治的科学水平以创造一个可持续的经济一社会一生态

15、系统。参考文献：山、水、林、路综合治理农业、林业、水利等部门要互相配合，进行水土流失普查，按县制定规划，确定治理重点，坚持以小流域为单元，套鐾姿孥苎甓箸？登众告雹矍冀曼三：竺、水、田、仰、路综合治理，治一片，成一片，提高治理效率。一。社。：。一。一提高对水土保持重要性和水土流失危害性的认安徽省计划委员会安徽国土资源【】北京：中国计划出版识水土保持就是为了防治水土流失，切实保护、改良与合理利用山区、丘陵区的水土资源，维护和提高土地生产力，以充分发挥水土资源的经济效益和社会效益，建立良好的生态环境综合性科学技术。水土保持工作对发展山区、丘陵区的生产和建设，整治国土、治理江万哗，司徒群，李子海滇西北

16、地理环境特征与区域水土流失相互作用机制研究阴冰土保持通报，（）：，【苏志珠，朱东红，马义娟晋西沿黄土地区水土流失危害及防治对策研究叨冰土保持通报，（）：席乘藩，徐琪，马毅杰，等长江流域土壤与生态环境建设】翌兰黧燃慧需巴熊黜圭网篆瓣篓涮淼艨朋龇流失是世界各国普遍关注的问题，联合国也将水土流失列为全球三大环境问题之一。因此充分认识水土保持在防治洪涝灾害和流域经济建设中的战略地位，可预防江淮丘陵地区生态环境进一步破坏，保持区域经效叭水土保持通报，（）：方正三水土保持】北京：科学出版社，：一一。一一。【】尹远志，尹丽洁宜昌市三峡库区水土流失综合治理及其成 生猪养殖场废水处理工程设计与运行调试作者：作者

17、单位：陈步东， 王小佳， 卫培， 刘洋， 吴根义， CHENG Bu-dong， WANG Xiao-jia， WEI Pei， LIU Yang， WU Gen-yi陈步东,CHENG Bu-dong(杭州楚天科技有限公司,浙江,杭州,31000， 王小佳,WANG Xiao-jia(杭州楚天科技有限公司,浙江,杭州,31000;同济大学污染控制及资源化国家重点实验室,上海,200092， 卫培,WEI Pei(同济大学政治与国际关系学院,上海,200092， 刘洋,LIUYang(美同哈希公司,上海,200335， 吴根义,WU Gen-yi(湖南农业大学资源环境学院,湖南,长沙,4101

18、28广东农业科学GUANGDONG AGRICULTURAL SCIENCES2010，37(10次刊名：英文刊名：年，卷(期：被引用次数：参考文献(9条1. 陈际鲜. 龙秋明. 蒋以元. 吴成强. 何刚 A/A/O工艺调试运行体会期刊论文-北京水务 2007(32. Hunt P G. Poach M E. Matheny T A Denitrification in Marsh-Pond-Marsh constructed wetlands treatingswine wastewater at different loading rates 20063. Luis Pons Blue l

19、agoons on pig farms 20054. Hunt P G. Matheny T A. Stone K C Denitrification in a coastal plain riparian zone contiguous to aheavily loaded swine wastewater spray field 20045. Henry-Michel Cauchie. Isabelle Thys. Lucien Hoffmnn In situ versus Iaboratory estimations of length-weight regression and gro

20、wth rate of Daphnia magna (Branchipoda,Anomopoda from an aerated wastestabilization pond 20006. Jun Li. Yongjiong Ni. Yongzhen Peng On-line controlling system for nitrogen and phosphorus removalof municipal wastewater in a sequencing batch reactor (SBR 2008(17. 宁伟. 吴瀚. 刘秋宏 三沟式氧化沟工艺调试及应注意的问题期刊论文-水处理技

21、术 2007(58. 李万众 焦化污水处理工艺的优化改造及应用期刊论文-冶金环境保护 2007(39. 吴根义. 刘桂初. 杨仁斌 水解酸化-接触氧化-混凝沉淀法处理漂染废水期刊论文-工业水处理 2008(5相似文献(10条1.期刊论文 鲁秀国. 饶婷. 范俊. 张攀. LU Xiu-guo. RAO Ting. FAN Jun. ZHANG Pan 氧化塘工艺处理规模化养猪场污水 -中国给水排水2009,25(8采用固液分离太阳能折流式厌氧塘/兼氧塘/强化好氧塘工艺处理养猪场污水,处理出水水质(COD400 mg/L、NH2-N70 mg/L达到<畜禽养殖业污染物排放标准>(GB

22、 18596-2001,运行成本为0.34元/m3,净运行成本为0.27元/m3.2.学位论文 韩巍 规模化养猪场废水处理的试验研究 2006随着我国城市化进程的发展以及养殖业与种植业分离现状的发展，由规模化养猪场所引起的环境问题也越来越突出，特别是有关猪场粪污水的处理达标排放问题。大量的调查结果及相关文献检索表明，国内外猪场粪污的处理模式可归纳为三种：还田模式、自然处理模式和工厂化处理模式(李淑兰，2003。对于猪场废水的处理，从采用的工艺技术来看，有厌氧处理、好氧处理、厌氧好氧组合处理，以及氧化氧化塘、人工湿地等自然处理方法(刘荣章等，1991。从所采用的技术路线来看，目前我国有很多规模化养猪场开展了猪场废水的处理工作，其所采用的技术路线主要有厌氧处理工艺(水压式沼气池；高效厌氧处理(UASB+好氧处理(SBR