应用USR-SBR组合工艺处理畜禽污水

402010年第4期（总第40期）应用USR/SBR组合工艺处理畜禽污水应用USR/SBR组合工艺处理畜禽污水福建师范大学环境科学研究所郑育毅[摘要]以USR/SBR组合工艺在畜禽养殖污水处理中的成功应用，介绍了工程设计参数与调试监测。竣工验收监测结果表明，出水各项指标均能满足行业排放标准的要求。[关键词]USRSBR畜禽污水近年来,各级政府均大力扶持“菜篮子”工程的建设，畜禽集约化养殖场迅速发展。养殖过程中产生的高浓度粪便污水，特别是高浓度的氨氮和磷会造成水体的富营养化，给环境造成了极大污染。为保护水源及生态环境，促进集约化养殖场的可持续发展，农业、环保部门有针对性地提出了环保型与生态型的不同治污模式，UASB、ABR、USR等形式沼气池和SBR、氧化沟、A2/O等生化处理措施在实际工程中被应用。福建某果牧农场是一家以母猪繁养为主的中小型养殖场，为了解决高浓度粪便污水对水源及生态环境的污染问题，农场配套建设沼气环保治理工程，工程主体采用“USR/SBR”组合工艺，历经100d的施工、调试、运行后，通过竣工验收。其监测结果表明，出水达到GB18596-2001《国家畜禽养殖业污染物排放标准》中一级排放标准的水质指标要求，并获得大量的沼气作为腐竹生产和日常生活能源，取得良好效益。1废水水量与水质农场规模较小，未采用干清粪，直接以水冲洗的方式进行猪舍卫生清洁。根据《国家畜牧养殖业污染物排放标准》中“集约化畜禽养殖业无干清粪工艺最高允许排水量”规定，结合母猪和仔猪的比例，确定全场每天产生污水量约20m3。养猪场的污水是在冲洗猪圈过程中产生的，其中含有大量的猪排出的粪便和尿液，以及部分散落的饲料残余，污水中主要污染物是COD、BOD、氮、磷等,属于高浓度有机污水，并且含有较多的细菌群和蛔虫卵。参照国家有关污染物排放标准测算和国内相同养猪场有关实际检测的数据资料，采用无干清粪养猪场排放污水的水质一般为：CODCr8~20g/L、BOD55~10g/L、SS5~30g/L、NH3~N300~1500mg/L。本场实际污水水质指标均值和排放标准要求水质主要指标见表1。表1实际污水水质均值和排放标准水质指标2处理工艺养猪污水中所含有的污染物主要是有机物、氨氮、磷酸盐、粪大肠菌群和蛔虫卵，目前国内外多采用高效厌氧处理装置，结合生物氧化技术，以实现达标排放。本工程选取了非常适合于含高悬浮物畜禽养殖污水的USR厌氧反应器，配合具有可靠除磷脱氮功能的SBR生化工艺，在治污同时又回收沼气能源，设计的简约流程不仅降低工程造价，而且便于管理。处理工艺流程如图1所示。污水→格栅→沉砂井→调节池→USR→SBR→达标排放污泥干化场干泥处置图1处理工艺流程图3主要构筑物主要构筑物、设备及工艺参数见表2。表2主要构筑物、设备及工艺参数构筑物型号规模数量工艺参数格栅不锈钢,5目1套8h清渣沉砂井砖砌,V=2m31格HRT=0.5h调节池钢混,V=10m31座HRT=2.5hUSR钢混,V=150m32座HRT=15dSBR钢混,V=60m31座HRT=48h进料泵50JH10-7-1.51台运行3h/d吸渣泵50WL7-12-1.12台运行15min/d鼓风机Qs=1.2m3/min，N=2.2Kw1台连续运行曝器头可变微孔,D21536个污泥泵50WQ7-7-0.551台运行30min/d4设计要点4.1预处理。4.1预处理。包括格栅、沉砂井与调节池。主要在USR之前拦除饲料残渣、悬浮固体，尤其是那些未化开的猪粪和夹带进入污水中的惰性物质（石块、稻草、塑料带及沙砾等），CODCr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)TP(mg/L）原污水975450487564446.976.20排放标准≤400≤150≤200≤80≤8.0技术报告HAIXIAKEXUEHAIXIAKEXUE2010年第4期（总第40期）41海峡科学以减少进入后续系统的废渣量，提高沼气产率，并保护后续处理稳定运行。调节池为圆形，内安装耐腐蚀浓浆液下泵，用于后续USR进料。4.2USR。4.2USR。厌氧发酵罐是养猪污水处理的最关键部分在此绝大部分（80%以上）的有机污染物将得到去除，并产生大量沼气，回收能源。USR是在UASB基础上开发的，起初主要应用在城市污水处理厂的初沉污泥和剩余污泥的消化处理，后来也被应用在含高浓度有机固体废液的厌氧消化处理，适合处理固体含量很高（含固率可达5%）的有机废水。考虑到农场管理人员的技术素质，本工程采用最容易控制与管理的常温发酵。USR构造为双截头圆锥形密闭筒罐形式，反应器强化了布水和排渣两个系统。进水所采用的布水系统目的是使污水均匀进水、充分混合，以达到更好的发酵效果；排渣采用动力排渣，解决了传统沼气池因未设置排渣系统而带来的沼