规模化养猪场废水处理工艺的研究_杨朝晖

3纪荣平,邵志良.SBR法在扬州啤酒厂废水处理中的应用.环境工程,1996.14(6):8～11.4韩祥兵等.厌氧-好氧法治理酒精废液的实例.环境保护,1998.(6):19～21.5吴允等.啤酒生产废水处理新技术———内循环反应器.环境保护,1997.(9):18～19.6刘雨等.能量耗损相关底物消耗对微生物产率的影响.环境科学,1999.20(2):45～48.7王文甫.啤酒生产工艺.北京:中国轻工业出版社,1997.2.8张自杰(主编).排水工程.北京:中国建筑工业出版社,1996.6.第一作者赵勇,男,1962年10月出生,1984年毕业于河南农业大学林学系。硕士学位,副教授。现主要从事污染生态学和环境工程的研究工作,完成科研项目8项,发表论文30余篇。2002-03-09收稿规模化养猪场废水处理工艺的研究＊杨朝晖曾光明陈信常杨霞(湖南大学环境科学与工程系,长沙410082)摘要养猪场排放的大量废水,大多未经妥善回收利用与处理即直接排放,对环境造成严重的污染。针对养猪场废水有机物浓度高,氨氮浓度高、恶臭严重的特点,提出了沉淀-UASB-SBR工艺处理养猪场废水,结果证明,经该工艺处理后,废水中的氨氮、BOD5、CODCr等指标均能达到排放标准。关键词养猪场废水NH3-NCODCrUASBSBR＊2000年度高等学校优秀青年教学科研奖励计划项目。1前言近年来我国规模化、集约化畜禽养殖业蓬勃发展,现代化封闭型的规模化养殖技术促进了我国城市的畜禽养殖业向优质高效发展,但也由于畜禽排放的大量粪尿与养殖场的大量废水,大多未经妥善回收利用与处理、处置即直接排放,对环境造成了严重的污染。城市畜禽养殖业已经成为或正在成为与工业废水和生活污水相当甚至更大的污染源,有些城市畜禽养殖业污染负荷量已超过了工业废水与生活污水的污染负荷的总和[1～4]。2试验处理工艺路线及试验用水水质2.1工艺路线目前国内外虽然对这种有机物浓度高,氨氮浓度高、恶臭严重的养猪场废水的处理有许多研究[5～8],但既能有效去除有机物,又能有效除氮的方法较少。综合国内外已有的养猪场废水处理的研究资料[9～11],拟选择如附图所示工艺路线对养猪场废水进行处理研究。附图养猪场废水处理工艺路线2.2试验用水水质本试验用水取自浏阳某牲猪养殖场,该养猪场规模为年产牲猪4万头,清粪工艺采用水冲式,其废水水质见表1。表1试验用养猪场废水水质mgL(除pH)项目CODCrBOD5SSNH3-NpH水质12000～180005000～100008000～13000700～11008排放标准400160220606～9注:本研究所采用的排放标准为日本和上海市的相应标准。3UASB试验3.1UASB反应器的启动和颗粒污泥的培养为了缩短UASB启动所需的时间,接种污泥取自城市污水处理厂的消化污泥。投泥完毕后立即投配养猪场废水进行浸泡。污泥驯化期内采用间歇进水,逐步提高进水量,进水量分别为总水量的20%、40%、60%、80%、100%5个阶段进行,以出水CODCr为主要监控指标,当出水CODCr在降至进水CODCr值的70%时以上并能稳定运10d后,方进入下一阶段提高水量。最终反应器CODCr有机负荷稳定在8～10kgm3·d,CODCr去除率达到70%～85%。颗粒污泥多为黑色,部分为灰色,颗粒较为均匀,大部分直径为1.0～5.0mm。培养和保持高浓度、高活性的足够数19环境工程2002年12月第20卷第6期DOI:10.13205/j.hjgc.2002.06.006量的颗粒污泥是UASB反应器发挥作用的关键[12～14]。3.2影响UASB处理效果的因素3.2.1pH值pH值是影响UASB处理效果的一个重要的、不太敏感的指标。在启动过程中,反应器内pH值控制在6.8～7.2之间,若启动进程过快或负荷增加过多,因产甲烷菌增长慢,产酸菌可将废水中的有机物转化为小分子有机酸,导致反应器内pH值下降,VFA(挥发性脂肪酸)积累。一般出水pH值不低于6.2,最好控制在6.5以上。若超过上述范围,则暂时停止进水2～3d,必要时加碱调pH值至6.8～7.5。3.2.2固体悬浮物采用水冲式清粪工艺的养猪场废水中含有大量的固体悬浮物,这些固体悬浮物进入UASB反应器会形成浮渣或占据一部分有效容积,并会导致颗粒污泥的解体,使悬浮物质与厌氧微生物混合,将厌氧微生物挤出厌氧反应器,从而降低了厌氧污泥的活性与反应器中的活性厌氧污泥含量。严重时浮渣还会结成硬壳,在三相分离器内阻碍沼气的释放和收集,甚至会阻塞沼气管路。因此,废水中固体悬浮物的含量对整个厌氧过程会有很大影响,废水中的SS应先经预沉池去除。养猪场废水经预沉池可去除30%～35%的SS和25%～30%的BOD5与CODCr。3.2.3温度试验期间正值夏天,