養豬場污水處理自動化設備 ——應用領域
一體化污水處理設備主要適用于住宅區、農村鄉鎮、高速公路服務區、賓館、飯店、醫院、療養院、學校、商場、船舶碼頭、車站、機場、工礦企業、旅游景點、別墅區、風景區等生活污水處理或與生活污水類似的各類工業有機污水的處理，其主要處理方法是采用目前較為成熟的生化處理技術-生物接觸氧化法，水質設計參數按一般生活污水水質參數計算，BOD5按200mg/l設計。
 豬場污水主要包括豬尿、部分豬糞和豬舍沖洗水，屬高濃度有機污水，而且懸浮物和氨氮含量大。這種未經處理的污水進入自然水體后，使水中固體懸浮物、有機物和微生物含量升高，改變水體的物理、化學和生物群落組成，使水質變壞。污水中還含有大量的病原微生物將通過水體或通過水生動植物進行擴散傳播，危害人畜健康。為了做到經濟效益、社會效益和環境效益的三者有機結合，使企業走可持續發展的道路，必須對其污水進行有效的治理。
 
      一、設計范圍
      1、污水處理工程從分質集水池進水口到污水排放口的污水處理及在處理過程中產生的污泥治理。
      2、設計包括此污水處理工程的工藝流程，單體土建結構、電器控制、設備選型及管道管件的安裝。
      3、道路及場區綠化僅在設計過程中進行總體規化，不包括在工程設計范圍內
      二、設計原則
      1、本著使廠方投資小，收益佳的基本原則設計此工藝流程；
      2、根據養殖場排放的污水水質特點，參考國內外各種文獻資料，結合我公司多年的實際經驗，采用目前成熟的、可操作性強的、較為經濟的污水處理工藝。
      3、處理工藝簡明、高效、操作方便，能實現較高水平的自動化。
      4、在達到出水標準的前提下，不僅要減少投資，更要降低日常運行費用。
      5、設計中各參數要考慮到工藝的安全可靠，耐沖擊負荷，整個系統運行的穩定性。
      6、整套設施性能優良，耐久性好，便于管理維護。
      7、整個系統布局合理緊湊、不但能降低能耗，而且融入建筑美學，適應整個場區的總體布局。
      三、處理工藝的選擇
      豬場廢水處理方法可簡單地歸納為物理處理法、物理化學處理法、化學處理法和生物處理法，應用zui廣泛的是生物處理法，即主要通過微生物的生命過程把污水中的有機物轉化為新的微生物細胞以及簡單形式的無機物，從而達到去除有機物的目的。
      污水的特點是排放集中、水力沖擊負荷強、有機質濃度高、水解酸化快、沉淀性能好，且該豬場采用干清糞方式收集豬糞，污水中以沖洗水為主。據此我們采用“化糞池+缺氧池+生物接觸氧化+氧化塘”工藝處理本項目污水，處理后的水質應達到《畜禽養殖業污染物排放標準》GB18596-2001標準。
      豬場糞水（經干清糞后）自流入化糞池，經化糞池內完成固液分離并進行水解酸化，然后糞液進入缺氧池，進行在缺氧條件下進行生化處理，出水經沉淀后進入接觸氧化池，好氧處理后出水排入水生生物氧化塘經植物吸收和自凈后達標排放。
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養豬場污水處理自動化設備：
  工藝流程說明
①固液分離
從豬舍出來的水經集水井提升泵送到設于鼓風機房頂部的水力分離篩網,經篩網過濾,使糞渣分離。污水進處理單元,回收糞渣外售。
②全自動養豬場污水處理設備組合式穩定塘
組合式穩定塘共設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*設置一個厭氧反應區,深5.0 m。污水從配水井用管道重力引入至厭氧反應區底部,并均勻在厭氧反應區底布水,污水經厭氧反應區底部均勻向上流動,從污水的流態來看,其結構類似上流式厭氧污泥床（UASB）,污水和甲烷氣都向上流動,經過厭氧污泥床。所不同的是UASB上下流速相同,同時內有三相分離器,而組合式穩定塘上下流速不同,厭氧反應區底部流速大（約0.21 m3／（m2?h））,厭氧反應區上部流速小。***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種微生物反應區。即厭氧反應區,兼氧反應區,好氧和藻類生長區。詳見圖2組合式穩定塘斷面示意。
 
截圖20160914115409
*區為厭氧反應區：污水首*人厭氧反應區底部,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]。
第二區為兼氧反應區：除塘面和塘底的積泥層外,其余均為兼氧反應區,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。污水經厭氧分解后剩余的有機物繼續被兼氧微生物所利用,進一步去除污水中有機物。
第三區是塘的表面層區：為好氧微生物和藻類生長區。該區內,空氣的復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物質,產生了良性循環。
新型厭氧-兼氧組合式穩定塘技術的設計運行參數：坑的CODcr容積負荷（以CODcr計）為5.1kg／（m3?d）。污水在坑內停留時間為2.6 d；在塘內停留時間（含坑的停留時間）為12 d,本設計的坑負荷傳統13～19 倍（傳統式氧化培CODcr負荷（以CODcr計）為0.13－0.4 kg／（m3?d）[2]。
由于特殊的設計（坑頂設計圍墻包圍）,避免了傳統的厭氧塘在刮風時豎向混流而影響底部厭氧（因為表層好氧區水中含有很高的溶解氧會入侵到厭氧區,破壞厭氧環境）,并有效地抑制和防止季節性翻塘,使厭氧總保持***佳狀態。另外,坑的設計成倒置截頭圓錐型,使坑內從下*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。
從投產以來,處理系統運行情況較為穩定,新型厭氧-兼氧-組合式穩定塘出水CODcr的質量濃度一般在3 000 mg／L左右,CODcr去除率一般為70％左右,而傳統厭氧塘CODcr去除效率50％左右。
③全自動養豬場污水處理設備好氧池,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,前者采用了活性污泥法,使CODcr等進一步降解,并為后續氧化塘處理提供條件；后者采用循環溝式氧化塘,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,由于具有一定的流速（10 ～15 cm／s）,大氣復氧速率增加,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,且可濃縮在塘底數月甚至數年而不明顯釋放營養物。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。整個系統穩定,高效。具體參。
④藻類沉降塘
專門設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,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生態塘
利用生態塘中放養的魚類和水生植物自然降解水中的污染物（N,P）,以達到出水水質要求。
（二）全自動養豬場污水處理設備UASB/SBR/化學混凝工藝處理養豬廢水
1.概況
湖南某養豬場的生豬養殖規模為1萬頭,廢水排放量為150m3/d,原有廢水處理系統只采用了沉淀處理,廢水中的絕大多數有機物和氨氮沒有去除。該養豬場擬對原廢水處理系統進行全面的技術改造,經過中試***后確定在原有四級沉淀的基礎上,采用UASB/SBR/化學混凝處理工藝,處理后水質要求達到《畜禽養殖業污染物排放標準》(GB18596—2001)
目前技術：一體化養殖污水處理設備,價格低,保達標；詳情請致電：
養豬廢水含有高濃度的有機物,懸浮物,氨氮等污染物,其水質和水量受到生產工藝季節及產品因素的影響較大,因此須選擇耐沖擊負荷強的工藝。其廢水屬于可生化性一般的廢水,常采用生物處理方法,該方法的運行費用較低,處理效果穩定,其主要原理是利用生物系統中的微生物（包括細菌,真菌,原生動物和后生動物）的代謝及吸附作用,降解廢水中的有機以及無機污染物質。
江蘇某養豬場為了使其所產生廢水達標排放,擬建設一套水處理裝置。在工藝選擇階段,綜合比較了厭氧法,水解酸化法,生物接觸氧化法和普通活性污泥法各自的優缺點,充分考慮了生物固體截留能力以及水力混合條件等綜合因素,zui終采用了第三代厭氧反應器ABR 為主體的生化工藝,聯合缺氧/好氧工藝來處理養豬場廢水。該項目于2010 年12月開始施工,2011 年2 月竣工,進入調試運行階段。2011 年6 月正式運行,監測數據表明,該工程運行效果良好,出水達到《畜禽養殖業水污染物排放標準》（征求意見稿）。
1 工程概況
該養豬場所產生廢水主要為糞便沖洗廢水以及地面沖洗廢水,其中污染物濃度zui高的為糞便沖洗廢水,其屬于高濃度有機廢水,并且廢水中的SS含量以及氨氮的含量也較高。該養豬場存欄生豬量為300～400 頭。根據業主提供進水水質資料,每只豬的廢水產生量為0.023 t/（只·d）,估計日排出水量為9.2 t,本工程設計廢水處理量為10 t/d。
由于國家環保部正在制定新的畜禽養殖排放標準,為避免處理設施建成后不能達到新標準,因此在設計的時候參考嚴格的排放標準。在設計出水水質時,參照《畜禽養殖業水污染物排放標準》（征求意見稿）的要求。設計進出水水質如表1 所示。
表1 設計進出水水質

2 工程設計
2.1 工藝流程
本工程采用ABR/缺氧/好氧為主體的生化法工藝處理養豬場廢水。廢水處理工藝流程如圖1 所示。

圖1 廢水處理工藝流程
2.2 主要處理單元
（1）初沉池：1座,尺寸為2.5 m×1.0 m×2.5 m,HRT 為1.5 h,為地下式鋼砼結構。設污泥提升泵1 臺,型號為40WQ5-10-0.55。
（2）調節池：1座,尺寸為2.5 m×2.0 m×2.5 m,HRT 為24 h,有效水深2.0 m,為地下式鋼砼結構。設污水提升泵2 臺,1 用1 備,型號為32WQ3-12-0.37；曝氣系統LWBQ-80,1 套,為PVC 材質。
（3）ABR 池：1 座,尺寸為6.0 m×2.5 m×4.0 m,HRT 為5 h,有效水深3.5 m,COD 負荷為2.0kg/（m3·d）,為半地下式鋼砼結構。設組合填料1 套,體積為30 m3,型號為ZV-Φ150-100；污泥回流泵1 臺,型號為40GW5-10-0.55；循環泵1 臺,型號為40GW10-10-0.75；折流板3 塊,尺寸為2.5 m×3.5 m；沼氣收集系統1 套；布水裝置1 套。
（4）缺氧池：1 座,尺寸為4.0 m×2.0 m×4.0 m,COD 負荷為1.2 kg/（m3·d）,為半地下鋼砼結構。設組合填料1 套,體積為20 m3,型號為ZV-Φ150-100；潛水攪拌機1 臺,型號為QJB-1.1。
（5）中沉池：1 座,尺寸為2.0 m×2.0 m×4.0 m,水力表面負荷為1.0 m3/（m2·h）,為半地下鋼砼結構。設污泥回流泵1 臺,型號為40GW5-10-0.55。
（6）好氧池：1 座,尺寸為6.5 m×4.0 m×4.0 m,COD 負荷為0.60 kg/ （m3·d ）,氨氮負荷為0.10kg/（m3·d）,為半地下鋼砼結構。設組合填料1 套,體積為72 m3,型號為ZV-Φ150-100；硝化液回流泵2 臺,1 用1 備,型號為40GW5-10-0.55；高效曝氣盤80 套,型號為LWKBBQ-215；風機3 臺,1 用2 備,型號為RT-50,功率為2.2 kW。
（7）二沉池：1 座,尺寸為0.8 m×2.5 m×4.0 m,水力表面負荷為1.0 m3/（m2·h）,為半地下鋼砼結構。設進出水裝置1 套,型號為LWCD-40；污泥回流泵1 臺,型號為40GW5-10-0.55。
（8）混凝沉淀池：1 座,尺寸為2.5 m×2.5 m×4.0 m,水力表面負荷為0.6 m3/（m2·h）,為半地下鋼砼結構。設混凝沉淀系統1 套；污泥泵1 臺,型號為40GW5-10-0.55；中心導流筒及出水堰各1 套。
（9）污泥濃縮池：1 座,尺寸為2.5 m×2.5 m×4.0 m,為半地下鋼砼結構。設螺桿泵2 臺,1 用1 備,型號為G30-1；板框壓濾機1 臺,型號為XAY35/800-UB；中心導流筒及出水堰各1 套。
3 工程處理效果
該工程于2011 年6 月初投入運行,實際運行效果良好。當地環保部門對各工段出水進行取樣監測,結果如表2 所示。
表2 各處理單元的處理效果 mg/L

對2011 年6 月至2012 年2 月的出水COD 情況進行監測（每個月的監測結果是月初,月中,月末3 次結果的平均值）,結果如圖2 所示。

圖2 進出水COD 的變化
由表2,圖2 可見,以ABR 為主體的生化工藝處理養豬場廢水,出水中COD≤100 mg/L,SS≤70mg/L,NH3-N≤25 mg/L。結果表明,該工程實際運行效果達到了設計初期要求。自系統正常運行以來,處理效果穩定。
4 技術經濟分析
工程總投資67.55 萬元,其中設備,設計與安裝投資45.43 萬元,土建投資22.12 萬元。電費以0.6元/（kW·h）計,每日耗電91.72 kW·h,需要電費55元/d,一人管理該設施運行的情況下,不計人工費,藥劑費40 元/d,每天處理10 t 水,污水處理費合計為9.5 元/t。
5 結論
采用ABR/缺氧/好氧為主體的生化工藝處理養豬場廢水,目前運行效果良好,出水達到《畜禽養殖業水污染物排放標準》（征求意見稿）,適合在畜禽養殖業的廢水處理中進行推廣。

處理方法:
好氧處理是指利用好氧微生物處理養殖廢水的一種工藝。好氧生物處理法可分為天然好氧處理和人工好氧處理兩大類。
天然好氧生物處理法是利用天然的水體和土壤中的微生物來凈化廢水的方法，亦稱自然生物處理法，主要有水體凈化和土壤凈化兩種。前者主要有氧化塘（好氧塘、兼性塘、厭氧塘）和養殖塘等；后者主要有土地處理（慢速滲濾、快速法濾、地面漫流）和人工濕地等。自然生物處理法不僅基建費用低，動力消耗少，該法對難生化降解的有機物、氮磷等營養物和細菌的去除率也高于常規的二級處理，部分可達到三級處理的效果。此外，在一定條件下，該法配合污水灌溉可實現污水資源化利用。該法的缺點主要是占地面積大和處理效果易受季節影響等。但如果養殖場規模小且附近有廢棄的溝塘和灘涂可供利用時，應盡量選擇該方法以節約投資和處理費用。
人工好氧生物處理是采取人工強化供氧以提高好氧微生物活力的廢水處理方法。該方法主要有活性污泥法、 生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法、序批式活性污泥法（SBR）、厭氧/好氧（A/O）及氧化溝法等。就處理效果來講，接觸氧化法和生物轉盤的處理效果要好于活性污泥法，雖然生物濾池的處理效果也很好，但易于出現濾池堵塞現象。氧化溝、SBR和A/O工藝均屬于改進的活性污泥法。氧化溝出水水質好、產生泥量少，也可對污水進行脫氮處理，但其處理的BOD負荷小、占地面積大、運行費用高。SBR法自動化控制程度高，能夠對污水進行深度處理，但其缺點是BOD負荷較小，一次性投資也大。A/O體是一種兼有去除BOD和脫氮雙重作用的活性污泥處理工藝，其投資雖然偏大，但經該法處理后的水易于達標排放。因此對于那些養殖規模大、廢水產生量多且有較強經濟能力的養殖場可選擇A/O法，而對于中等規模的養殖場可選擇接觸氧化和生物轉盤等好氧處理工藝。