高浓度养猪废水处理工程实践与应用

养猪厂废水主要来源于猪尿、部分猪粪、猪舍清洗以及职工的生活污水，具有污染物浓度高、氨氮含量高、水质水量波动大，但可生化性好等特点。目前国内畜禽养殖废水的处理工作已在很多规模化养殖场开展，但存在废水处理出水水质不能达到国家排放标准的问题。另外，受限于工厂的生产周期、季节等变化等均会引起排放废水水质和水量的变化，导致废水处理难度加大。

1 废水水质

养猪废水的水质特点是具有很高的COD 和BOD5，且可生化性好，B/C 值达0.45～0.6，废水温度较高（约30 ℃）。污水经处理后达到GB 5084－2005《农业灌溉水质标准》中规定的旱作标准。工程设计规模为120 m3/d。原水及处理出水水质要求见表1。

2 工艺流程及特点

2.1 工艺流程：以厌氧与好氧联合工艺作为主体工艺进行处理，厌氧工艺采用UASB 厌氧反应器，考虑废水COD浓度高，好氧工艺采用两级生物接触氧化工艺。具体工艺流程见图1。

生产废水通过厂区内自流管道自流至污水处理站。污水处理站第一处理设施是格栅井，内设格栅，将污水中尺寸较大的悬浮物去除。然后进入平流式沉淀池，去除污水中的粪污，并将部分杂质在此沉积下来，定期用潜污泵提升至污泥干化池。污水自集平流式沉淀池自流进入调节池，在此均衡水质水量。调节池设超越管，以备事故及检修时用。调节池经泵的提升至UASB 反应池，经过厌氧处理去除大部分的COD，之后自流进入二级生物接触氧化池，进行好氧生物处理，生物接触氧化池的池中布置软性和半软性填料，将UASB 反应池中不能去除或没有来得及去除的COD 大量地无机化，从而达到生物降解的目的，二沉池对污水作进一步泥水分离，澄清出水。一沉池与二沉池产生的剩余污泥进入UASB反应池进行消解后排入污泥干化池干化，定期外运。

2.2 工艺特点：1）UASB 反应器要求进水SS 较低、需要水温在中温状态（30 ℃左右）、废水COD 越高处理越高效的特点；2）曝气系统采用水下曝气机，可省去鼓风机、机房及空气管道阀门等设备设施，具有效率高、运行管理方便、投资省、噪音低等优点，对于中小规模、用地紧张的污水处理工程非常适用。3）沉淀池出水即可达到GB5084－2005《农业灌溉水质标准》中规定的旱作标准。

3 工艺设计参数

3.1 预处理工艺：预处理工艺采用平流式沉淀池，目的是降低养猪废水中SS，也保障后续UASB 反应器的进水水质。平流式沉淀池尺寸为4.0 m×2.0 m×3.5 m，内设2台SP-50.4-40T 型潜污泵，用于定期将沉积的污物提升至污泥干化池。因工程中排水主要集中在生产环节，设置调节池，调节时间12 h，容积为64 m3，调节池采用全地下钢筋混凝土结构，内设2 台CP-50.75-50 型潜污泵。

3.2 生物处理工艺

3.2.1 UASB 厌氧反应池：去除养猪废水中的COD 采用厌氧反应器，起到将大分子有机物降解成结构简单的小分子物质作用。UASB 厌氧反应池按全地上钢筋混凝土结构进行设计；COD 容积负荷7.5 kg/(m3·d)，有效容积为168 m3，设配水器1 套、三相分离器1 套，占地面积为24 m2，循环GMP-32-50 型提升泵1 台。3.2.2 生物接触氧化池生物接触氧化池的作用是继续降解厌氧反应器出水中的小分子有机物，分为二组串联，一级和二级生物接触氧化池有效容积均设计为100 m3；池内各设1 台JA-37-100 型的潜水曝气机，内装半软环状填料，填料束间距为0.15 m，填料60 m3。

3.2.3 沉淀池：沉淀池具有泥水分离、澄清出水和浓缩污泥的作用。沉淀池为钢筋混凝土结构，采用斜管式工字堰溢流出水。其中一沉池水力停留时间2.0h，斜管长为1 m，平面尺寸4 m×2 m×5.5 m，内设1 套排泥设施，起到将污泥排至集泥池的作用；二沉池的HRT=1.5 h，平面尺寸4 m×2 m×4.5 m，设排泥设施1 套，污泥排至集泥池，同时二沉池的进水区安装PAC 加药管，当水质水量冲击，运行不稳时投加PAC，确保污水站稳定达标。

3.3 污泥处理处置工艺：集泥池用于收集由沉淀池排出的剩余污泥，并定期用泵提升至UASB 池消解。集泥池设计为砖混结构，平面有效尺寸为2 m×2 m×3.5 m，浮渣采用人工清除，池内设两台SP-50.4-40T 型潜污泵，1 备1 用。平流式沉淀池用来去除污水中的粪污，将部分杂质在此沉积下来，定期用潜污泵提升至污泥干化池，定期清理外运，设置4 座污泥干化池，采用砖混结构，平面有效尺寸为4 m×4 m×1.5 m。

4 运行效果

工程经过调试后，对出水指标进行监测，出水效果见表2。

监测数据表明，采用UASB- 二级生物接触氧化工艺处理猪粪废水，出水效果良好。

5 效益分析

水处理工艺各项费用为：电费0.74 元/m3；安排污水处理工作人员1 名，人工费1.12 元/m3；维修费0.42 元/m3，污泥处理处置费0.45 元/m3；废水沼气收益0.50 元/m3，实际废水处理的总成本为2.23 元/m3。

6 结论

工程运行效果表明，在设计负荷范围内，处理设施运行稳定。采用沉淀-UASB- 二级生物接触氧化工艺，各处理构筑物对养猪废水中有机污染物的实际处置处理效果均能达到预期设计，出水水质能够达到GB 5084－2005《农业灌溉水质标准》中规定的旱作标准。