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国内大多数猪场的废水处理都是以台湾的三段式废水处理为主。也遭遇到和台湾一样的问题:硬件设备虽然完善,但由于操作管理不当, 养殖废水导致排放不能达标。为此,我把台湾曾经发生或目前仍在发生的问题的解决方法与大家讨论。
台湾畜牧业以养猪产业为主,养猪户的数量逐年由94791( 1984 年) 户,减至17072( 1998 年12月) 户, 再逐年递减到12793( 2005 年12 月) 户。在养头数曾由656 万多头( 1984 年) 增加到1050 万多头( 1995 年10 月底) , 再递减到653 万多头( 1998 年12 月底) 。2002~2005 年12 月, 在养头数皆维持在680万头左右。由于养猪业的发展,污染问题开始凸现,1991 年台湾订立《养猪政策调整方案》, 积极辅导养猪农场从事废水处理及其他污染的防治工作。
在猪场排放水标准方面分两阶段实施:第一阶段为缓冲期( 1998 年1 月- 1999 年12 月31 日) , 标准为BOD80mg/L,COD400 mg/L,SS 150mg/L;第二阶段时标准变得严格( 1999 年12月31 日以后),为BOD80mg/L,COD250mg/L,SS 150mg/L。目前标准修正为BOD80 mg/L , COD600mg/L, SS150mg/L。
01 三段式废水处理设施
调节槽的作用是把整个场的废水平均分摊到24h, 即如果一个场一天的废水是240m3, 则每小时排放10m3。为什么要平摊呢? 因为我们采用的是生物处理法, 就像人吃饭一样, 需要不间断地补充废水, 微生物的生物活性才会好, 效果才能稳定。
目前国内使用的表面式曝气机,我认为并不适合处理养猪场的废水,因为猪场废水的有机质含量非常高,氮和磷的含量也很高,所以在使用微生物细菌处理的时候,需要的溶氧量非常高, 而一般表面曝气机只在表层达到气液平衡,处理效果不好。
三段式废水处理设施中, 厌气槽的水力停留时间是10d 以上, 目前调整到4~6d。原因是水力停留时间越长,BOD降得越多,当水力停留时间为10d时, BOD降到80~100mg/L,但COD在600~800mg/L,导致曝气槽里活性微生物培养不起来。以前错误的操作方法是当曝气槽里的微生物数量不够时, 还将固液分离的废水排到曝气槽里, 由于没有充分处理, 因此排放水很难达标。所以通过调节槽把废水分24h 排进来,而不是只有冲洗猪舍时才有废水流进来。调整池的水力停留时间是1.3d, 它的容量为至少能装一天的废水( 表1) 。
废水处理槽水力停留时间( HRT)计算:
HRT= 废水处理槽有效容积( m3) /每日进流废水量( m3/d)
例如 :有一个废水处理池, 长度为6 m, 宽度为5 m,深度为3.5 m( 实际建废水处理槽时为4~4.5 m,尤其是曝气槽, 因为冬天会产生很多气泡) 。处理池的长、宽、深均是指内径。
假如每天废水量是10.5m3, 则HRT=6 ×5 ×3.5/10.5 =10d, 水力停留时间为10d。如果畜牧场的在养头数固定不变, 每日废水量维持稳定, 当水力停留时间越长,废水处理的有效容积越大,表示废水处理槽的槽体越大。我们建议养猪场在设计废水处理槽的时候占地面积尽量小,处理槽不要埋得太深,曝气槽的水深不要超过3.5m,否则鼓风机所需要的功率会非常大,会非常耗电。养猪场废水厌氧处理槽一定要加装一个恒压装置,因为在台湾夏天温度达到30℃,气体热胀,所以要有一个恒压装置平衡内外的压力。厌氧恒压装置的入水口一定要在水面下,出水口在水面上,高度根据厌氧池内维持的压力而定,高度越大厌氧槽内的压力越大(图2) 。
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