1 水質、水量與排放標準

廣州(zhou)某規(gui)模(mo)化養豬場的(de)污水量為(wei) 500 m3／d，設計水質及排(pai)放標準見表1。

2 工藝選型

養豬場污水處(chu)理(li)常(chang)用的(de)(de)工(gong)藝為厭(yan)氧(yang)-好氧(yang)-氧(yang)化塘，均采用鋼筋(jin)混凝(ning)(ning)土(tu)結構，投(tou)資大(da)，運行(xing)費(fei)用高。我們在設(she)計時進行(xing)了各(ge)種工(gong)藝的(de)(de)篩選(xuan)比較(jiao)， 用投(tou)藥混凝(ning)(ning)、厭(yan)氧(yang)接觸工(gong)藝、厭(yan)氧(yang)過濾器、上流式(shi)厭(yan)氧(yang)污泥床(chuang)、復合式(shi)厭(yan)氧(yang)污泥床(chuang)和(he)厭(yan)氧(yang)塘雖(sui)然有好的(de)(de)處(chu)理(li)效果，但(dan)建設(she)費(fei)用和(he)運行(xing)成本高而無法承受，因而必須尋求新的(de)(de)既簡易又穩定可靠的(de)(de)方法。

因此(ci)，我們選擇(ze)新(xin)型厭(yan)氧(yang)一兼(jian)氧(yang)組合式(shi)穩定塘處理工藝，充分利用規模(mo)化(hua)豬場的(de)(de)地(di)(di)形地(di)(di)勢，妥善地(di)(di)解決(jue)了(le)規模(mo)化(hua)豬場污(wu)水污(wu)染(ran)負荷高和(he)養豬行業的(de)(de)利潤(run)低的(de)(de)兩大難題(ti)。此(ci)工藝有效(xiao)地(di)(di)把上流式(shi)厭(yan)氧(yang)污(wu)泥(ni)床(chuang)移植到(dao)兼(jian)性塘來(lai)，它(ta)具(ju)有投資(zi)省、運行費低、操作(zuo)管理方便、能源可回收(shou)（目前未回收(shou)）的(de)(de)特點。

3 工藝流程

養豬(zhu)場污水處理流程見圖1。

 
4 工藝流程說明

①固液分離

從豬舍出來的水(shui)經集水(shui)井提升泵送到(dao)設于鼓(gu)風機房頂(ding)部的水(shui)力分離(li)篩網，經篩網過濾，使糞(fen)渣分離(li)。污(wu)水(shui)進處(chu)理單元，回收(shou)糞(fen)渣外(wai)售。

②組合式穩定塘

組合式穩(wen)定塘(tang)(tang)共(gong)設2個(ge)自然(ran)塘(tang)(tang)（每(mei)個(ge)自然(ran)塘(tang)(tang)面積約2000m2），平時并(bing)列(lie)運行(xing)，清(qing)(qing)塘(tang)(tang)時（幾年后清(qing)(qing)一(yi)(yi)次塘(tang)(tang)），一(yi)(yi)塘(tang)(tang)運行(xing)，另一(yi)(yi)塘(tang)(tang)清(qing)(qing)泥(ni)。在塘(tang)(tang)的(de)(de)中央設置一(yi)(yi)個(ge)厭氧(yang)(yang)反(fan)應區(qu)(qu)，深5.0 m。污水(shui)(shui)從配水(shui)(shui)井用管道(dao)重力引(yin)入至(zhi)厭氧(yang)(yang)反(fan)應區(qu)(qu)底部(bu)，并(bing)均(jun)勻在厭氧(yang)(yang)反(fan)應區(qu)(qu)底布水(shui)(shui)，污水(shui)(shui)經厭氧(yang)(yang)反(fan)應區(qu)(qu)底部(bu)均(jun)勻向(xiang)上(shang)(shang)流動(dong)，從污水(shui)(shui)的(de)(de)流態來看，其結構(gou)類(lei)(lei)似(si)上(shang)(shang)流式厭氧(yang)(yang)污泥(ni)床（UASB），污水(shui)(shui)和甲烷氣都向(xiang)上(shang)(shang)流動(dong)，經過厭氧(yang)(yang)污泥(ni)床。所不同(tong)(tong)的(de)(de)是UASB上(shang)(shang)下流速相(xiang)同(tong)(tong)，同(tong)(tong)時內有三相(xiang)分(fen)離器，而組合式穩(wen)定塘(tang)(tang)上(shang)(shang)下流速不同(tong)(tong)，厭氧(yang)(yang)反(fan)應區(qu)(qu)底部(bu)流速大（約0.21 m3／（m2•h）），厭氧(yang)(yang)反(fan)應區(qu)(qu)上(shang)(shang)部(bu)流速小(xiao)。最后，污水(shui)(shui)流向(xiang)塘(tang)(tang)的(de)(de)四周進行(xing)沉淀（類(lei)(lei)似(si)UASB的(de)(de)三相(xiang)分(fen)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(fan)應區(qu)。即(ji)厭氧(yang)(yang)(yang)反(fan)應區(qu)、兼氧(yang)(yang)(yang)反(fan)應區(qu)、好(hao)氧(yang)(yang)(yang)和藻類生長區(qu)。詳(xiang)見(jian)圖2組合式穩定塘斷面示意。

第一(yi)區為(wei)(wei)(wei)厭(yan)(yan)氧(yang)反(fan)(fan)應區：污(wu)水(shui)首(shou)先進人厭(yan)(yan)氧(yang)反(fan)(fan)應區底部，并均勻分(fen)(fen)配在整(zheng)(zheng)個(ge)橫斷面上(shang)，污(wu)水(shui)流(liu)向(xiang)為(wei)(wei)(wei)上(shang)流(liu)式，整(zheng)(zheng)個(ge)坑(keng)的容積均為(wei)(wei)(wei)絮(xu)狀的厭(yan)(yan)氧(yang)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物（污(wu)泥床）。污(wu)水(shui)上(shang)向(xiang)流(liu)經這些(xie)厭(yan)(yan)氧(yang)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物污(wu)泥床時(shi)，污(wu)水(shui)中有(you)機物被厭(yan)(yan)氧(yang)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物進行降解(jie)，轉化為(wei)(wei)(wei)CH4，CO2 和H2O。生(sheng)(sheng)(sheng)成的CH4，CO2 和污(wu)水(shui)不斷上(shang)升(sheng)，使整(zheng)(zheng)個(ge)污(wu)泥床得到充(chong)分(fen)(fen)的攪拌，同時(shi)污(wu)水(shui)和厭(yan)(yan)氧(yang)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物充(chong)分(fen)(fen)接觸，提高(gao)了有(you)機物的去除效(xiao)率[2]。

第二區(qu)為兼氧反應區(qu)：除塘(tang)面和塘(tang)底的積泥層外，其余(yu)均為兼氧反應區(qu)，污水(shui)從坑頂(ding)部流出后(hou)，向(xiang)四周流動，流速突(tu)然降低，可沉的懸浮物(wu)固(gu)體便沉于塘(tang)低。污水(shui)經厭氧分(fen)解后(hou)剩余(yu)的有(you)機物(wu)繼續(xu)被(bei)兼氧微生物(wu)所利用(yong)，進一步(bu)去除污水(shui)中有(you)機物(wu)。

第三區是塘的表面層區：為好氧微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)和(he)藻(zao)類生(sheng)(sheng)長區。該(gai)區內(nei)，空氣的復氧和(he)藻(zao)類的光合(he)作用提供(gong)氧氣，污(wu)水(shui)中的有機物(wu)進一(yi)步被好氧微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)所(suo)利用，把它(ta)氧化為CO2 和(he)H2O。另外(wai)，污(wu)水(shui)中的氨氮又為藻(zao)類提供(gong)營養(yang)物(wu)質，產生(sheng)(sheng)了良性循環。

新型厭(yan)氧-兼氧組合(he)式(shi)穩定(ding)塘(tang)技術的設(she)計運(yun)行參(can)數(shu)：坑(keng)的CODcr容(rong)積負(fu)荷（以CODcr計）為5.1kg／（m3•d）。污水(shui)在(zai)坑(keng)內停留(liu)(liu)時間為2.6 d；在(zai)塘(tang)內停留(liu)(liu)時間（含(han)坑(keng)的停留(liu)(liu)時間）為12 d，本設(she)計的坑(keng)負(fu)荷傳統(tong)(tong)13～19 倍（傳統(tong)(tong)式(shi)氧化培CODcr負(fu)荷（以CODcr計）為 0.13－0.4 kg／（m3•d）[2]。

由于特殊的(de)(de)設計(ji)(ji)（坑頂(ding)設計(ji)(ji)圍墻包圍），避免了(le)傳統的(de)(de)厭氧(yang)(yang)塘在(zai)刮風時(shi)豎(shu)向混流而影響底部厭氧(yang)(yang)（因(yin)為表層好(hao)氧(yang)(yang)區(qu)水(shui)(shui)中(zhong)含有很(hen)高(gao)的(de)(de)溶(rong)解氧(yang)(yang)會(hui)入侵到厭氧(yang)(yang)區(qu)，破壞厭氧(yang)(yang)環(huan)境(jing)），并(bing)有效地抑制和防止(zhi)季節(jie)性翻塘，使厭氧(yang)(yang)總保持最(zui)佳狀(zhuang)態。另外(wai)，坑的(de)(de)設計(ji)(ji)成(cheng)倒(dao)置截頭圓錐型，使坑內從下至上流速漸(jian)漸(jian)由大變小。避免了(le)厭氧(yang)(yang)污泥(ni)被水(shui)(shui)流和CH4 等(deng)帶出坑外(wai)，最(zui)大限度地保持了(le)厭氧(yang)(yang)污泥(ni)濃(nong)度，從而在(zai)高(gao)的(de)(de)CODcr容積負荷（以 CODcr計(ji)(ji)）下（Fv=5.1 kg／（m3•d））還具有較(jiao)高(gao)的(de)(de)CODcr去除效率。

從(cong)投產以來(lai)，處理系統(tong)運行情況較(jiao)為(wei)穩定，新(xin)型厭(yan)氧(yang)-兼氧(yang)-組(zu)合式穩定塘出水CODcr的質量濃(nong)度一般(ban)在 3 000 mg／L左右，CODcr去除率一般(ban)為(wei) 70％左右，而(er)傳統(tong)厭(yan)氧(yang)塘CODcr去除效率50％左右。　

③好氧(yang)池、高負荷氧(yang)化(hua)塘

好(hao)氧(yang)(yang)池、高(gao)(gao)負(fu)荷(he)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)塘(tang)組(zu)成(cheng)二級好(hao)氧(yang)(yang)生化(hua)(hua)(hua)處理系統，前者(zhe)采(cai)(cai)用(yong)(yong)了(le)活性(xing)污泥法(fa)，使CODcr等進一步降(jiang)解，并(bing)為后(hou)續氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)塘(tang)處理提供條件；后(hou)者(zhe)采(cai)(cai)用(yong)(yong)循(xun)環溝(gou)式氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)塘(tang)，污水(shui)在(zai)此硝化(hua)(hua)(hua)脫氮(dan)。在(zai)高(gao)(gao)負(fu)荷(he)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)塘(tang)中(zhong)(zhong)，在(zai)JET推流(liu)混合(he)(he)器的(de)作用(yong)(yong)下，水(shui)在(zai)廊道中(zhong)(zhong)循(xun)環，由于具有一定的(de)流(liu)速（10 ～15 cm／s），大(da)氣復氧(yang)(yang)速率增加，同時藻類迅(xun)速生長。藻類光合(he)(he)作用(yong)(yong)提供溶解氧(yang)(yang)供給好(hao)氧(yang)(yang)微(wei)生物進行代謝活動。高(gao)(gao)負(fu)荷(he)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)塘(tang)出水(shui)中(zhong)(zhong)的(de)微(wei)型(xing)藻類很(hen)容(rong)易沉淀，約(yue)50％～80％的(de)藻類可(ke)在(zai)水(shui)力停留時間(jian)為l～2d的(de)沉淀塘(tang)中(zhong)(zhong)自然去除(chu)。沉淀的(de)藻類呼吸速率很(hen)低，且可(ke)濃縮在(zai)塘(tang)底數月甚至數年而(er)不明顯(xian)釋放營養(yang)物。高(gao)(gao)負(fu)荷(he)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)塘(tang)中(zhong)(zhong)藻類的(de)另一顯(xian)著作用(yong)(yong)是提高(gao)(gao)了(le)塘(tang)中(zhong)(zhong)廢水(shui)的(de)PH值(zhi)，給滅菌和促使氨氣向空(kong)氣中(zhong)(zhong)擴散提供了(le)條件。在(zai) pH 值(zhi)為9.2 時在(zai)24 h內可(ke)100％殺滅大(da)腸桿菌和絕大(da)部分(fen)病原體，在(zai)白(bai)天(tian)高(gao)(gao)負(fu)荷(he)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)塘(tang)中(zhong)(zhong)廢水(shui)的(de)pH值(zhi)達(da)到(dao)9.5的(de)并(bing)不鮮(xian)見。整個系統穩定、高(gao)(gao)效。

④藻類沉降塘

專(zhuan)門設(she)計的藻(zao)(zao)類沉(chen)降塘(tang)利用(yong)自(zi)然重力分離(li)作(zuo)用(yong)使(shi)藻(zao)(zao)類從污(wu)水中分離(li)出(chu)來，同(tong)時由藻(zao)(zao)類自(zi)身產生的生物絮凝(ning)過程促進了自(zi)然沉(chen)淀，廢水在藻(zao)(zao)類沉(chen)降塘(tang)停留時間(jian)24 h 以(yi)上，沉(chen)淀的藻(zao)(zao)類處于休(xiu)眠狀態，不會(hui)被立刻(ke)分解或(huo)腐爛。兩個(ge)藻(zao)(zao)類沉(chen)降塘(tang)同(tong)時使(shi)用(yong)，其中之一(yi)可3～4a 放空(kong)一(yi)次，以(yi)去除濃(nong)縮的含藻(zao)(zao)污(wu)泥。

⑤生態塘

利用生(sheng)態塘中(zhong)放養的魚類和水(shui)(shui)生(sheng)植(zhi)物自然降解水(shui)(shui)中(zhong)的污染(ran)物（N，P），以達到出水(shui)(shui)水(shui)(shui)質要求。

5 系統運行結果

該工藝于(yu)2000年6月(yue)投入運行，同年10月(yue)通過(guo)環保部門的(de)驗收。經過(guo)2a多的(de)運行，處(chu)理效果穩定，各項(xiang)指示均達到(dao)行業(ye)排放標(biao)準。出水水質見(jian)表2。

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