生物滤池处理养殖废水的工程实践研究

彭英霞’林聪’殷志永高克俭王平智’(1．中国农业大学水利与土木工程学院，北京100083；2．北京市大兴区种猪场，北京102600)我国畜禽养殖业的迅猛发展带来的环境污染问题已经引起越来越多的关注。养殖废水的处理问题已经提上日程。国家环保总局和国家质量监督检验检疫总局已于2001年12月28日颁布了《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596-2001)，该标准于2003年1月1日起开始实施。根据标准，养猪场污水的COD、NH3-N分别要低于4∞mg／L和80mg／L，这对养殖业来说无疑是～项艰巨的任务。目前传统污水处理技术和工艺虽然处理效果好，但其高昂的基建费用和处理成本是利润微薄的养殖业无法承受的。生物滤池是污水处理领域最早和最广泛应用的工艺之一。生物滤池对可生化有机物去除效果明显．且处理费用低，有较强的可操作性。本文主要以大兴区种猪场的废水处理工程为实例．介绍生物滤池在处理养殖废水中的实际工程应用状况。萋ll¨000大兴种猪场位于北京的南郊，是北京市祖代种猪场、北京市种猪生产者联合会常务理事单位。猪场始建于1978年，占地17．3公顷，现有职q-87人，其中技术人员21人。注册资金800万元．年产值700万元，年利润1∞万元。大兴种猪场现有基础母猪600头．其中英系大白360头，丹麦长白180头，加系杜洛克62头，种猪存栏5∞0头，年可出栏优质纯种种猪、二元种猪及商品猪10000头。由于大兴种猪场建场时间较早，设备及工艺老化，清粪工艺为水冲粪和水泡粪，污水及粪便的无害化处理水平很低，造成了比较严重的环境污染和资源流失，同时也制约了种猪场的进一步发展治理污染、保护环境以成为当务之急，按粪便产生量每头猪3kg／d计算，种猪场年产猪粪约55OODE左右；按耗水量每头猪15L／d计算，种猪场年粪水排放量约30000DE种猪场排出的废水是由含猪粪便的冲洗水和尿液及饮水器的跑漏水组成，是高浓度的有机废水，其中猪粪污水的COD达5000mg／L以上．BOD达4000mg／L以上，ss达2000mg／L以上．污染物浓度如此高的有机废水未经任何处理顺管道流到场外的自然沟、渠内，仅靠地下渗漏或自然蒸发。在夏季气温高时，废水发酵产生恶臭．孳生蚊蝇，不但影响周围环境，而且对地下和地表水体的环境保护十分不利，严重威胁着附近居民和猪场职工的健康。大兴种猪场的水冲粪、水泡粪工艺耗水量大，排出的污水和粪尿混合在一起，污染物含量高，处理难度大。而养殖业属于薄利行业，因此种猪场完全承担治理污染的问题有一定困难。中国农业大学与北京市大兴区种猪场合作，并无偿提供全部粪污水处理技术，承担工程设计，负责设备安装和工程运行的技术指导和培训。建成的粪污处理工程．通过对猪场粪污的处理与利用，应用生物工程技术处理畜禽粪污，使之达到了无害化处理、资源化利用的目的，促进了大兴绿色农业和可持续农业的发展。根据北京大兴种猪场的生产条件生产工艺技术水平等，进行了粪污水处理实施方案的设计。液体部分采用“预处理+好氧生物处理工艺的组合处理模式。预处理系统包括沉淀池(入口设有格栅)，水解酸化池．好氧生物处理采用高速生物滤池。粪污水处理工程的工艺流程为沉淀池一水解酸化一回流池～高速生物滤池一氧化塘，见图1。分离后的固体部分经过堆沤后生产固体有机肥，经处理后的粪便水份含量由60％减少到30％～35％，发酵过程中的温度达到60。C～70。C。处理后的粪便再通过对其肥料成分、水分进行调整后，作为有机肥以猪场附近的农田为中心消费。粪污水处理工程以减量化、无害化、资源化、生态化为原则，将现有的水冲粪工艺改为干清粪，采用人工捡拾干粪，将剩余的少量粪尿和冲圈水经暗沟排出。清粪工艺改进后，猪舍出水的有机物浓度较水冲粪工艺减少了60％以上，污水量减少了50％～80％。从猪舍出来的粪污水颗粒物和悬浮物的浓度较高，如果直接进入高速生物滤池，容易引起堵塞。因此预处理部分采用了格栅、初沉池等工艺，对污水中的悬浮物、颗粒物等的去除率达到了60％～80％。预处理部分的水解酸化池去除了污水中的～部分有机物．使粪污水中的大分子结构的有机物降解为以降解60200511维普资讯http://www.cqvip.com的小分子结构有机物。粪污水经过水解酸化处理，水中有机物不但在数量上发生了很大变化，而且在理化性质上发生了变化．使得其更适宜后续的好氧处理。工程的核心技术是高速生物滤池处理工艺。生物滤池处理技术是以土壤自净原理为依据，利用滤料表面形成的一层生物膜来完成净化废水的功能在滤池内废水由于重力作用自上而下地连续流经滤料．污水与生物膜接触，滤料表面的微生物借助酶的作用使被吸附和吸收的污水的有机物在氧气的参与下进行氧化分解，污水得到争化。生物滤池中的滤料很大程度上影响着滤池处理粪污水的效果。滤池所填滤料为自行研制的半软性滤料，比