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為貫徹《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》《中華人民共和國水污染防治法》《上海市環(huán)境保護(hù)條例》《上海市飲用水水源保護(hù)條例》等法律、法規(guī)，推進(jìn)都市現(xiàn)代綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展，促進(jìn)生態(tài)循環(huán)種養(yǎng)，保障水生態(tài)環(huán)境安全，指導(dǎo)和規(guī)范畜禽養(yǎng)殖場新型污染物治理工作，制定本指南。
本指南規(guī)定了畜禽養(yǎng)殖業(yè)新型污染物末端處置可行技術(shù)。
本指南按照GB/T 1.1給出的規(guī)則起草。
本指南為首次發(fā)布。
本指南由上海市生態(tài)環(huán)境局組織制定。
本指南起草單位：上海市環(huán)境科學(xué)研究院、華東理工大學(xué)。
本指南主要起草人：沈根祥、曹國民、錢曉雍、張心良、胡雙慶、王振旗、邱兆富、郭春霞、張洪昌
本指南自2020年月起實(shí)施。
本指南由上海市生態(tài)環(huán)境局解釋。
1 適用范圍
本指南提出了在畜禽養(yǎng)殖廢水常規(guī)處理設(shè)施后增設(shè)新型污染物處置設(shè)施的可行技術(shù)。
本指南適用于本市飲用水源保護(hù)區(qū)、準(zhǔn)水源保護(hù)區(qū)及緩沖區(qū)內(nèi)采用糞污資源化利用模式的畜禽養(yǎng)殖場，用于指導(dǎo)畜禽養(yǎng)殖場新建或改造廢水抗生素和激素類新型污染物末端處置工程處理設(shè)施的設(shè)計(jì)、施工和驗(yàn)收，及建成后運(yùn)行與管理。其他區(qū)域采用糞污資源化利用模式的畜禽養(yǎng)殖場可參照執(zhí)行。
2 規(guī)范性引用文件
下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是不注日期的引用文件，其新版本(包括所有的修改單)適用本文件。
GB 5084 農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)
GB 18596 畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)
GB 50014 室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范
DB 31/1098 畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)
DB 31/T 1137 畜禽糞便生態(tài)還田技術(shù)規(guī)范
HJ 577 序批式活性污泥法污水處理工程技術(shù)規(guī)范
HJ 2013 升流式厭氧污泥床反應(yīng)器污水處理工程技術(shù)規(guī)范
HJ 2023厭氧顆粒污泥膨脹床反應(yīng)器廢水處理工程技術(shù)規(guī)范
HJ 2024完全混合式厭氧反應(yīng)池廢水處理工程技術(shù)規(guī)范
3 術(shù)語與定義
下列術(shù)語和定義適用于本文件。
3.1畜禽糞污 Fecal residue and wastewater
指畜禽養(yǎng)殖場產(chǎn)生的固體糞和污水總稱。
3.2干清糞工藝 Dry collection of animal manure
指畜禽排放的糞便一經(jīng)產(chǎn)生便通過機(jī)械或人工收集、清除，尿液、殘余糞便及沖洗水則從排污道排出的清糞方式。
3.3水泡糞工藝 Manure cleaning by water submerging
指在畜禽舍內(nèi)的排糞溝中注入一定量的水，將糞、尿、沖洗和飼養(yǎng)管理用水一并排放至漏縫地板下的糞溝中，貯存一定時(shí)間、待糞溝填滿后，打開出口閘門，溝中的糞水順糞溝流入糞便主干溝后排出的清糞工藝。
3.4畜禽養(yǎng)殖廢水Intensive livestock wastewater
采用干清糞工藝下，指由畜禽養(yǎng)殖場產(chǎn)生的尿液、殘余糞便及飼料殘?jiān)?、沖洗水及工人生活、生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污水的總稱；采用水泡糞工藝下，指畜禽糞污經(jīng)由固液分離設(shè)備分離出來的液體部分及其他場內(nèi)生產(chǎn)生活用水的總稱。
3.5硝化抑制劑 Nitrification inhibitor
指一類能夠抑制銨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮的生物轉(zhuǎn)化過程的化學(xué)物質(zhì)。
3.6新型污染物 Emerging pollutants
指與畜禽養(yǎng)殖有關(guān)的抗生素和激素類物質(zhì)，其中抗生素主要類型包括但不限于《上海市養(yǎng)殖業(yè)抗菌藥物使用規(guī)范(試行)》(滬農(nóng)委規(guī)〔2019〕14 號)中列出的優(yōu)先和重點(diǎn)管理抗菌藥物，激素類物質(zhì)主要類型包括但不限于雌酮、雌二醇和雌三醇。
3.7 去除率 removal rate
通過末端處理后去除的畜禽養(yǎng)殖廢水中新型污染物含量與原含量的百分比，計(jì)算方法如下：
R=(V1-V2)/V1
式中：
R — 畜禽養(yǎng)殖廢水新型污染物去除率；
V1 — 進(jìn)入?yún)捬醭氐男笄蒺B(yǎng)殖廢水新型污染物含量，μg/L；
V2 — 末端處理出水新型污染物含量，μg/L。
4 總體設(shè)計(jì)
4.1 一般規(guī)定
4.1.1 畜禽養(yǎng)殖廢水新型污染物末端處理工程的設(shè)計(jì)單位應(yīng)具有國家相應(yīng)的設(shè)計(jì)資質(zhì)。
4.1.2 畜禽養(yǎng)殖廢水新型污染物末端處理工程的設(shè)計(jì)除應(yīng)遵守本指南外，還應(yīng)符合國家和地方現(xiàn)行的有關(guān)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
4.1.3 畜禽養(yǎng)殖廢水處理應(yīng)從源頭控制，嚴(yán)格執(zhí)行雨污分流，通過優(yōu)化飼料配方、提高飼養(yǎng)技術(shù)、管理水平，盡可能采用干清糞工藝，減少廢水排放量和廢水中的污染物濃度。
4.1.4 畜禽養(yǎng)殖廢水處理應(yīng)按照資源化、減量化、無害化的原則，以綜合利用為出發(fā)點(diǎn)，提高資源化利用率。
4.1.5 畜禽養(yǎng)殖廢水經(jīng)無害化處理后進(jìn)行還田綜合利用的，參照DB 31/T 1137執(zhí)行。若處理后的廢水用作農(nóng)田灌溉用水，出水水質(zhì)應(yīng)滿足GB5084要求。
4.2 技術(shù)原理
4.2.1 從保障畜禽糞污資源化利用價(jià)值和新型污染物去除效果角度出發(fā)，在畜禽養(yǎng)殖廢水厭氧處理的基礎(chǔ)上，增加好氧生化處理單元，同時(shí)通過抑制氨氮硝化減少氮素?fù)p失。
4.2.2在廢水好氧生化處理系統(tǒng)中投加硝化抑制劑，抑制硝化細(xì)菌的活性，對化學(xué)需氧量(COD)、抗生素和激素類新型污染物的降解無顯著影響。
5 處置工藝
5.1 工藝流程
5.1.1 推薦的工藝流程如圖1所示。
圖1 畜禽養(yǎng)殖業(yè)新型污染物末端處置工藝流程
5.1.2 從畜舍排出的廢水先通過格柵截留較大固體，然后再通過固液分離機(jī)除去較小的固體糞渣。糞渣與糞便一并堆肥，廢水進(jìn)入調(diào)節(jié)池，以均衡水質(zhì)和水量。
5.1.3 用提升泵將調(diào)節(jié)池中的廢水提升到厭氧池，通過厭氧生化處理降解掉大部分COD；厭氧池出水溢流進(jìn)入好氧池。
5.1.4 在好氧池中加入硝化抑制劑，以抑制硝化細(xì)菌的活性。厭氧出水中殘留的COD和新型污染物等在好氧池被進(jìn)一步降解，好氧池出水溢流至二沉池進(jìn)行泥水分離，上清液進(jìn)入臭氧接觸池，污泥部分回流，部分以剩余污泥形式排出。剩余污泥經(jīng)污泥脫水機(jī)脫水后堆肥處置。
5.1.5 臭氧接觸池的主要功能是消毒，也可以作為去除新型污染物的保障措施。經(jīng)過臭氧消毒的廢水進(jìn)入貯存池，用于施肥或灌溉。
5.2 水量水質(zhì)
5.2.1 水量。畜禽養(yǎng)殖廢水水量應(yīng)根據(jù)實(shí)測排水量確定，或參照本地區(qū)同類養(yǎng)殖企業(yè)實(shí)測排水量確定；沒有實(shí)測排水量數(shù)據(jù)時(shí)，可根據(jù)GB18596、DB1098中的“單位產(chǎn)品基準(zhǔn)排水量”估算；
5.2.2常規(guī)污染物含量。畜禽養(yǎng)殖廢水常規(guī)污染物含量應(yīng)以實(shí)際監(jiān)測數(shù)據(jù)或本地區(qū)同類型畜禽養(yǎng)殖企業(yè)的實(shí)測數(shù)據(jù)為準(zhǔn)，無實(shí)際監(jiān)測數(shù)據(jù)時(shí)取值可參照表1。
表1 畜禽養(yǎng)殖廢水常規(guī)污染物含量取值(mg/L)
5.2.3新型污染物含量。畜禽養(yǎng)殖廢水抗生素類新型污染物取值范圍為幾~幾百μg/L，激素類新型污染物取值范圍為幾十~幾萬μg/L。
5.3 常規(guī)處理設(shè)施
5.3.1 格柵。格柵的技術(shù)要求按GB50014執(zhí)行。
5.3.2 固液分離機(jī)。固液分離可選用螺旋擠壓分離機(jī)，宜在廢水排出畜舍后3h內(nèi)進(jìn)行固液分離。
5.3.3 調(diào)節(jié)池。調(diào)節(jié)池有效容積宜按照畜舍排水規(guī)律確定，不應(yīng)小于日大排水量，并適當(dāng)考慮應(yīng)急事故需要；調(diào)節(jié)池宜加蓋，并設(shè)置通風(fēng)、排風(fēng)及除臭設(shè)施，調(diào)節(jié)池應(yīng)有安全欄桿和檢修扶梯；為便于檢修，調(diào)節(jié)池宜分為兩格。
5.3.4 厭氧池。厭氧池應(yīng)按容積負(fù)荷設(shè)計(jì)，并按水力停留時(shí)間校核，厭氧池的技術(shù)要求按HJ 2013、HJ 2023和HJ 2024等相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
5.3.5 液肥貯存池。液肥貯存池總?cè)莘e應(yīng)以配套農(nóng)田作物長施肥淡季需儲存的畜禽液肥總量為依據(jù)，至少要能貯存40天的排水量，并做好池體防滲、密閉防臭措施。
5.4 新增處理設(shè)施
5.4.1好氧池。好氧池宜采用序批式活性污泥曝氣池(SBR)或推流式活性污泥曝氣池(PFR)。好氧池宜加蓋。
5.4.1.1 SBR工藝尤其適合廢水間歇排放、流量變化大的廢水處理；SBR工藝應(yīng)設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上并聯(lián)交替運(yùn)行；采用SBR工藝處理畜禽養(yǎng)殖廢水時(shí)，污泥負(fù)荷(F/M)宜取0.05~0.10 g BOD5/(g MLVSS?d)，SBR池的技術(shù)要求按HJ577相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
5.4.1.2PFR工藝處理畜禽養(yǎng)殖廢水時(shí)，污泥負(fù)荷(F/M)宜取0.05-0.10 g BOD5/(g MLVSS?d)，PFR池的技術(shù)要求按GB50014相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
5.4.1.3硝化抑制劑投加方式。好氧池采用SBR工藝時(shí)，硝化抑制劑每個(gè)操作周期投加一次，硝化抑制劑與進(jìn)水一同加入SBR池；好氧池采用PFR工藝時(shí)，硝化抑制劑隨進(jìn)水連續(xù)加入PFR池。
5.4.1.4硝化抑制劑投加量。硝化抑制劑也稱為氮肥增效劑，選用類型應(yīng)在化肥中允許添加，如2-氯-6-三氯甲基吡啶(TCMP)和4-二甲基吡唑磷酸鹽(DMPP)等。TCMP和DMPP的適宜投加量分別約為1.5-5.0 mg/(g MLVSS·d) 和6.0-15.0 mg/(g MLVSS·d)。
5.4.2二沉池。采用PFR工藝時(shí)，須設(shè)置二沉池，二沉池設(shè)計(jì)按照GB50014執(zhí)行。
5.4.3臭氧接觸池。畜禽養(yǎng)殖廢水還田前可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行消毒處理，臭氧接觸池有效水深不宜低于6m，接觸時(shí)間不宜小于30min，投加的臭氧量不宜小于10mg/L。
1 運(yùn)行與維護(hù)
6.1一般規(guī)定
6.1.1畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染治理設(shè)施的運(yùn)行管理除應(yīng)符合本指南外，還應(yīng)符合國家現(xiàn)行法律法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
6.1.2廢水處理站應(yīng)制定全面的運(yùn)行管理、維護(hù)保養(yǎng)制度和安全操作規(guī)程，并建立明確的崗位責(zé)任制，各類設(shè)施、設(shè)備應(yīng)按照設(shè)計(jì)的工藝要求使用。
6.1.3運(yùn)行管理人員上崗前均應(yīng)進(jìn)行相關(guān)法律法規(guī)和專業(yè)技術(shù)、安全防護(hù)、緊急處理等理論知識和操作技能培訓(xùn)，熟悉廢水處理工藝和設(shè)施、設(shè)備的運(yùn)行要求與技術(shù)指標(biāo)，做到持證上崗。
6.1.4處理設(shè)施啟動前應(yīng)做好全面檢查和準(zhǔn)備工作，確認(rèn)無誤后方可開機(jī)運(yùn)行。
6.1.5各種設(shè)施、設(shè)備應(yīng)保持整潔，避免水、泥、氣泄漏；處理設(shè)施的管道應(yīng)定期清理，保持通暢。
6.1.6雨天或冰雪天氣，操作人員在構(gòu)筑物上巡視或操作時(shí)，應(yīng)注意防滑及高空墜落，防止造成人身傷害。
6.1.7維修人員應(yīng)按設(shè)備使用要求定期檢查和更換安全和消防等防護(hù)設(shè)施、設(shè)備。
6.1.8建、構(gòu)筑物的避雷、防爆裝置的維修應(yīng)符合氣象和消防部門的規(guī)定，并申報(bào)有關(guān)部門定期測試。
6.2廢水處理系統(tǒng)
6.2.1固液分離機(jī)。固液分離機(jī)的開機(jī)、運(yùn)行和維護(hù)應(yīng)按照設(shè)備說明書執(zhí)行；分離出的固體糞渣宜及時(shí)送往堆肥場處理，不宜在污水處理站積存。
6.2.2厭氧生化處理。厭氧池的運(yùn)行按HJ 2013、HJ 2023和HJ2024等相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
6.2.3好氧生化處理。好氧SBR池的運(yùn)行按HJ577相關(guān)規(guī)定執(zhí)行；好氧PFR池的運(yùn)行按GB50014相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
6.2.4 硝化抑制劑。硝化抑制劑在好氧生化池中的投加量參照5.2執(zhí)行，并根據(jù)好氧池出水氨氮濃度的變化適當(dāng)調(diào)節(jié)用量；采用SBR工藝隨進(jìn)水投加，采用PFR工藝連續(xù)投加。
6.2.4臭氧接觸池。根據(jù)臭氧發(fā)生器操作說明書，啟動臭氧發(fā)生器；根據(jù)臭氧尾氣破壞器操作說明書，啟動臭氧尾氣破壞器；冬季低溫條件下，好氧生化處理去除抗生素效果欠佳時(shí)，可適當(dāng)增加臭氧的投加量，確?？股氐娜コЧ?。
6.3處理效果要求
畜禽養(yǎng)殖場通過新增好氧生化處理并投加抑制抑制劑，畜禽養(yǎng)殖廢水中抗生素類新型污染物去除率達(dá)60%以上，激素類新型污染物去除率達(dá)80%以上。
