一體化肉豬養(yǎng)殖廢水處理設(shè)施
從環(huán)境本身和技術(shù)進步的角度來看，可以有這樣的基本結(jié)論，無論從資源的角度，還是水環(huán)境的角度，本身解決中國水的問題，都要有一個區(qū)域的解決方案，而不點源的解決方案。技術(shù)進步、社會結(jié)構(gòu)變化又推動了這種組團式，分散化的方案，這兩個本身是矛盾的，恰好是這兩者之間矛盾的對立和統(tǒng)一，提出了行業(yè)整個實現(xiàn)區(qū)域整合的內(nèi)在需求。
1 廢水來源及水質(zhì)
集約化養(yǎng)殖基地，主要以養(yǎng)殖為主，年出欄1萬余頭。廢水豐要包括尿、部分糞和舍沖洗水，另外還有生活區(qū)所產(chǎn)生的生活污水。原每日排放的高濃度污水約150m3,原工藝設(shè)計以該水量進行設(shè)計，設(shè)計進水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。處理出水要求達到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB 8978—1996)二級排放標(biāo)準(zhǔn)。
物處理設(shè)備的出水進入二次沉淀池，二沉池的出水經(jīng)過消毒排放或者進入三級處理，一級處理結(jié)束到此為二級處理，三級處理包括生物脫氮除磷法，混凝沉淀法，砂濾法，活性炭吸附法，離子交換法和電滲析法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物處理設(shè)備，一部分進入污泥濃縮池，之后進入污泥消化池，經(jīng)過脫水和干燥設(shè)備后，污泥被zui后利用。
2 原廢水處理工藝
2.1 原工藝流程
原廢水處理工藝為沼氣池+生物接觸氧化池+氧化塘工藝，具體流程如圖1所示。
本工藝為典型的養(yǎng)殖廢水處理工藝，廢水經(jīng)厭氧接觸法（沼氣池）處理后去除大部分COD、SS，之后進入好氧生物接觸池進行好氧生化處理，經(jīng)兩次沉淀后進入氧化塘講行自然處理，之后排放。
厭氧接觸法是厭氧活性污泥法的一種類型，具有話用范圍廣、工藝穩(wěn)定、緩沖能力較強以及消化池能夠保持較高的污泥濃度和有機物去除效果較好的特點；好氧接觸法生物固體量多，水流*混合，故對水質(zhì)水量的驟變有較強的話應(yīng)能力，較為話合對厭氧出水講行處理；氧化塘工藝是藻菌共生體系，藻類在氧化塘中光合作用能夠提高溶解氧濃度，強化好氧微生物的降解作用。因此從理論上而言本工藝是較為可行的方法。若按正常水質(zhì)水量及工藝參數(shù)運行，基本可滿足排放要求。
該技術(shù)各單元可作為單獨處理方法使用，又可作為生物處理的前處理工藝，利于污泥的沉降和生物掛膜。
2.2 主要構(gòu)筑物及其設(shè)計參數(shù)
調(diào)節(jié)池：工藝尺寸為6.0mx6.0mx4.2m，有效容積144m3。
沼氣池（厭氧接觸池）：工藝尺寸為5.0mx5.0mx8.0 m，有效容積1750 m3,3座，COD容積負荷為1.7?2.0 kg/(m3*d)。
接觸氧化池：工藝尺寸為12.0mx8.0mx3.0m, 有效容積200m3。
初沉池：工藝尺寸為3.0 mx3.0 mx5.5m，有效容積45 m3。
二沉池：工藝尺寸為3.0mx3.0 mx5.5 m，有效容積45m3。
氧化塘：面積2000 m2,水深1m，總有效容積為2000m3。
生物處理中采用的處理工藝有：氧化塘法、Carrousel、交替式、Orbal、Phostrip法、Phoredox法、SBR法、AB法、生物流化床法、ICEAS法、DAT－IAT法、CASS（CAST，CASP）法、UNITANK法、MSBR法、A/O法、A2/O、A3/O、UCT法、ⅥP法、UASB法、一體化生化法、好氧污水處理、生物流化床污水處理、固定化細胞技術(shù)污水處理、生物鐵法、投加生長素法、集成生化加過濾法、增加流動載體法、深井曝氣法、生物濾池法、生物轉(zhuǎn)盤法、塔式生物濾池的生物膜法等等的城市污水一級、二級、深度處理法。
2.3 原工藝存在問題
養(yǎng)殖場于2012年投產(chǎn)運行，原水處理工藝隨之運行，在原工藝運行過程中，隨著調(diào)試運行正常，出水基本能夠達到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。然而隨著時間的推移，工藝出水逐漸出現(xiàn)SS偏高，出水水質(zhì)變黑、變臭現(xiàn)象，經(jīng)水質(zhì)檢測發(fā)現(xiàn)，主要是SS、COD及氨氮超標(biāo)。由于出水SS質(zhì)量濃度由原來小于150mg/L 升高至800mg/L，而氨氮質(zhì)量濃度也一直保持在40 mg/L以上。無法達標(biāo)，從而造成收留出水的氧化塘惡臭,嚴(yán)重影響周邊環(huán)境。
主人們把狗狗當(dāng)做了自己生活中的摯愛，總是希望可卡犬能夠?qū)ψ约捍绮讲浑x，這就讓可卡犬造成了不敢見人的習(xí)慣。主人們?nèi)绻胍煽煽ㄈ懦鋈ィ敲匆残枰欢ǖ膶W(xué)問，這可關(guān)系到可卡犬的，也關(guān)系到主人們的臉面。對于不總是放養(yǎng)的狗狗而言，初次放可卡犬外出學(xué)問可是很大的。
對工程出現(xiàn)的問顳講行現(xiàn)場調(diào)研及水質(zhì)監(jiān)測分析之后，得出如下結(jié)論：
1)主要原因，是因為該養(yǎng)殖場的規(guī)模講行了擴大，廢水水量從150m3/d增加至200m3/d,導(dǎo)致運行負荷太高所致。原厭氧接觸池的COD負荷為1.7? 2.0kg/(m3*d),為15?25攝氏度的溫度條件下COD容積負荷的高值，當(dāng)水量從150m3/d增大到200m3/d時，勢必引起負荷從而導(dǎo)致系統(tǒng)的承受能力降低，厭氧系統(tǒng)出現(xiàn)較大問題。
2)根據(jù)講出水水質(zhì)情況，沼氣池出水、接觸氧化池出水、氧化塘出水的水質(zhì)均超標(biāo)。從原沼氣池的進出水口設(shè)計圖及現(xiàn)場實際可以看出，該池進出水口的標(biāo)高基本在同一高度,在初始運行時，未出現(xiàn)出水短流，何經(jīng)討長期運行，污泥積累、設(shè)備維護不善等原因，厭氧污泥沒有發(fā)揮效果，從而導(dǎo)致后續(xù)的構(gòu)筑物軺負荷而無法達標(biāo)運行。
按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術(shù)。它的主要特征是在運行上的有序和間歇操作，SBR技術(shù)的核心R反應(yīng)池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，無污泥回流系統(tǒng)。尤其適用于間歇排放和流量變化較大的場合。
3 工藝改造
3.1解決方案
針對上述原因，提出改講工藝如下：
1)針對運行負荷太高，在厭氧接觸池部分增加填料以增加厭氧污泥的濃度，從而滿足因廢水暈后而增加的污泥負荷，同時對厭氧接觸池進行一定的改進。
2)好氧部分增加膜生物反應(yīng)器工藝，在本工藝中，不對生物接觸氧化池做改動，原工藝有兩個沉淀池，即初沉池和二沉池（原設(shè)計思路是為了將SS去除更好），本改進工藝將膜組件放入原工藝初沉池中構(gòu)津浸沒式膜生物反應(yīng)池，對出水水質(zhì)進行把關(guān)處理。
具體方案為：1)原設(shè)計沼氣池已經(jīng)造成進出水短路，未能發(fā)揮厭氧反應(yīng)器效果。可將沼氣池進水口下調(diào)，同時在池底污泥區(qū)的上部增設(shè)1m厚度的填料，形成復(fù)合型厭氧接觸池；2)利用原初沉池，將膜組件浸沒入池中，構(gòu)建膜生物反應(yīng)器；3)經(jīng)核算，原工藝設(shè)置風(fēng)機出風(fēng)量較大，可利用工程現(xiàn)有羅茨風(fēng)機供氣，其供氣量可滿足膜生物反應(yīng)器的處理需氣要求；4)利用原工藝二沉池作為設(shè)備間（膜反應(yīng)器的抽吸泵，反沖泵，反沖水箱、電控設(shè)施等），出水進入氧化塘。
3.2 改造后工藝流程
改造后工藝流程如圖2所示，廢水經(jīng)復(fù)合型厭氧接觸池處理后去除大部分COD、SS，之后進入好氧生物接觸池進行好氧生化處理，經(jīng)MBR強化處理后講入氧化塘講行自然處理，之后排放。
通過增加填料對污泥濃度進行有效地提高，從而保障污泥負荷的正確參數(shù)，增加廢水的處理效果，在理論上是可行的，是我國很多污水廠提標(biāo)改造的主要技術(shù)工藝。而膜生物反應(yīng)器工藝具有占地小、負荷低的特點，膜組件具有截留作用可出水SS良好。經(jīng)改講后的工藝對廢水講行處理，可汰到較好的處理水平。
改講后主要設(shè)備如表2所示。
利用中水時，水質(zhì)應(yīng)符合國家現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)《建筑中水設(shè)計規(guī)范》(GB50336-2002)和《污水再生利用工程設(shè)計規(guī)范》(GB503352002)的有關(guān)規(guī)定，并應(yīng)設(shè)置開閉裝置，在突發(fā)公共衛(wèi)生事件時停止使用。
4 運行效果
經(jīng)過工藝改講后，進行系統(tǒng)的調(diào)試及運行，由于厭氧反應(yīng)池及好氧反應(yīng)池內(nèi)的污泥活性并未喪失，因此系統(tǒng)恢復(fù)運行很快，同時改講后的MBR池也使用好氧接觸池的剩余污泥及部分從市政污水廠剩余污泥，并使其中污泥質(zhì)量濃度維持在8g/L左右。經(jīng)過2個月左右的調(diào)試，系統(tǒng)穩(wěn)定運行，出水水質(zhì)為:COD為 80?100mg/L、、BOD5為15?20mg/L，氨氮、SS的質(zhì)量濃度分別為8?10、50?70mg/L，可達到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB 8978—1996)二級排放標(biāo)準(zhǔn)。
5 經(jīng)濟性分析
5.1預(yù)算
MBR系統(tǒng)價格:人民幣20萬元，沼氣池填料系統(tǒng)1萬元。
5.2 優(yōu)缺點
優(yōu)點:1)出水清澈，幾乎無SS，氨氮亦可降低到zui小值，達標(biāo)較容易；2)不需要每天加藥混凝，只需定時 (每幾個月）加反沖洗膜的藥劑；3)自動化程度高，管理方便；4)施工方便；5)產(chǎn)泥少，幾乎無需排泥。
缺點：1)相對較大；2)有電耗。
5.3 運行成本
在原有風(fēng)機不變的情況下，增加的電耗為MBR自吸泵的耗電量為12kWh，電費按1元/kWh計，則增加的電量約0.06元/m3；MBR的藥劑清洗費用，增加成本約為0.1元/m3；原運行成本主要為電耗及人工費用，約為1.38元/m3。
因此，改講后工藝的運行成本為1.54元/m3廢水，比原工藝運行成本增加約0.16元/m3。
6 結(jié)論
采用改進后的工藝流程即厭氧+好氧+MBR+氧化塘工藝對養(yǎng)殖場廢水進行處理，具有良好的處理效果，耐沖擊負荷能力強。
廢水處理運行總成本約為1.54元/m3，出水COD為 80?100mg/L、BOD5為15 ?20mg/L，氨氮、SS的質(zhì)量濃度分別為8?10、50?70mg/L，出水各項指標(biāo)均達到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB 8978—1996)二級排放標(biāo)準(zhǔn)。
采用膜組件代替初沉及二沉池實現(xiàn)泥水分離，使反應(yīng)池內(nèi)單位容積微生物量大，具有容積負荷高、 出水穩(wěn)定、改講方便等優(yōu)點。氧化塘不僅可對污染物進一步去除，同時兼有景觀功能。
2013年城市生活污水排放已是中國城市水的主要污染源城市，生活污水處理是當(dāng)前和今后城市節(jié)水和城市水環(huán)境保護工作的重中之重，這就要求我們要把處理生活污水設(shè)施的建設(shè)作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要內(nèi)容來抓，而且是急不可待的事情。
