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表1 設(shè)計水質(zhì)及排放標準
污染因子	pH值	ρ（CODcr）／ （mg·L-1）	ρ（BOD5）／ （mg·L-1）	ρ（SS）／ （mg·L-1）	ρ（NH3－N）／ （mg·L-1）
進水水質(zhì)	7.0-9.0	15000	10000	3000	1500
排放標準	6.0-9.0	400	150	200	80
注：畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準GB18596－2001。

　　養(yǎng)豬場污水處理常用的工藝為厭氧-好氧-氧化塘，均采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，投資大，運行費用高。我們在設(shè)計時進行了各種工藝的篩選比較， 用投藥混凝、厭氧接觸工藝、厭氧過濾器、上流式厭氧污泥床、復(fù)合式厭氧污泥床和厭氧塘雖然有好的處理效果，但建設(shè)費用和運行成本高而無法承受，因而必須尋求新的既簡易又穩(wěn)定可靠的方法。

　　因此，我們選擇新型厭氧一兼氧組合式穩(wěn)定塘處理工藝，充分利用規(guī)模化豬場的地形地勢，妥善地解決了規(guī)模化豬場污水污染負荷高和養(yǎng)豬行業(yè)的利潤低的兩大難題。此工藝有效地把上流式厭氧污泥床移植到兼性塘來，它具有投資省、運行費低、操作管理方便、能源可回收（目前未回收）的特點。

 

　　①固液分離

　　從豬舍出來的水經(jīng)集水井提升泵送到設(shè)于鼓風機房頂部的水力分離篩網(wǎng)，經(jīng)篩網(wǎng)過濾，使糞渣分離。污水進處理單元，回收糞渣外售。

　　②組合式穩(wěn)定塘

　　組合式穩(wěn)定塘共設(shè)2個自然塘（每個自然塘面積約2000m²），平時并列運行，清塘時（幾年后清一次塘），一塘運行，另一塘清泥。在塘的中央設(shè)置一個厭氧反應(yīng)區(qū)，深5.0 m。污水從配水井用管道重力引入至厭氧反應(yīng)區(qū)底部，并均勻在厭氧反應(yīng)區(qū)底布水，污水經(jīng)厭氧反應(yīng)區(qū)底部均勻向上流動，從污水的流態(tài)來看，其結(jié)構(gòu)類似上流式厭氧污泥床（UASB），污水和甲烷氣都向上流動，經(jīng)過厭氧污泥床。所不同的是UASB上下流速相同，同時內(nèi)有三相分離器，而組合式穩(wěn)定塘上下流速不同，厭氧反應(yīng)區(qū)底部流速大（約0.21 m³／（m²·h）），厭氧反應(yīng)區(qū)上部流速小。比較后，污水流向塘的四周進行沉淀（類似UASB的三相分離器）。

　　組合式穩(wěn)定塘的工作原理是：從微生物類屬來看，塘分為3種微生物反應(yīng)區(qū)。即厭氧反應(yīng)區(qū)、兼氧反應(yīng)區(qū)、好氧和藻類生長區(qū)。詳見圖2組合式穩(wěn)定塘斷面示意。
　

 

　　區(qū)為厭氧反應(yīng)區(qū)：污水首先進人厭氧反應(yīng)區(qū)底部，并均勻分配在整個橫斷面上，污水流向為上流式，整個坑的容積均為絮狀的厭氧微生物（污泥床）。污水上向流經(jīng)這些厭氧微生物污泥床時，污水中有機物被厭氧微生物進行降解，轉(zhuǎn)化為CH₄，CO₂ 和H₂O。生成的CH₄，CO₂ 和污水不斷上升，使整個污泥床得到充分的攪拌，同時污水和厭氧微生物充分接觸，提高了有機物的去除效率^[2]。

　　第二區(qū)為兼氧反應(yīng)區(qū)：除塘面和塘底的積泥層外，其余均為兼氧反應(yīng)區(qū)，污水從坑頂部流出后，向四周流動，流速突然降低，可沉的懸浮物固體便沉于塘低。污水經(jīng)厭氧分解后剩余的有機物繼續(xù)被兼氧微生物所利用，進一步去除污水中有機物。

　　第三區(qū)是塘的表面層區(qū)：為好氧微生物和藻類生長區(qū)。該區(qū)內(nèi)，空氣的復(fù)氧和藻類的光合作用提供氧氣，污水中的有機物進一步被好氧微生物所利用，把它氧化為CO² 和H₂O。另外，污水中的氨氮又為藻類提供營養(yǎng)物質(zhì)，產(chǎn)生了良性循環(huán)。

　　新型厭氧-兼氧組合式穩(wěn)定塘技術(shù)的設(shè)計運行參數(shù)：坑的COD_cr容積負荷（以COD_cr計）為5.1kg／（m³·d）。污水在坑內(nèi)停留時間為2.6 d；在塘內(nèi)停留時間（含坑的停留時間）為12 d，本設(shè)計的坑負荷傳統(tǒng)13～19 倍（傳統(tǒng)式氧化培COD_cr負荷（以COD_cr計）為 0.13－0.4 kg／（m³·d）^[2]。

　　由于特殊的設(shè)計（坑頂設(shè)計圍墻包圍），避免了傳統(tǒng)的厭氧塘在刮風時豎向混流而影響底部厭氧（因為表層好氧區(qū)水中含有很高的溶解氧會入侵到厭氧區(qū)，破壞厭氧環(huán)境），并有效地抑制和防止季節(jié)性翻塘，使厭氧總保持比較佳狀態(tài)。另外，坑的設(shè)計成倒置截頭圓錐型，使坑內(nèi)從下至上流速漸漸由大變小。避免了厭氧污泥被水流和CH₄ 等帶出坑外，比較大限度地保持了厭氧污泥濃度，從而在高的COD_cr容積負荷（以 COD_cr計）下（Fv=5.1 kg／（m³·d））還具有較高的COD_cr去除效率。

　　從投產(chǎn)以來，處理系統(tǒng)運行情況較為穩(wěn)定，新型厭氧-兼氧-組合式穩(wěn)定塘出水COD_cr的質(zhì)量濃度一般在 3 000 mg／L左右，COD_cr去除率一般為 70％左右，而傳統(tǒng)厭氧塘COD_cr去除效率50％左右。　

　　③好氧池、高負荷氧化塘

　　好氧池、高負荷氧化塘組成二級好氧生化處理系統(tǒng)，前者采用了活性污泥法，使COD_cr等進一步降解，并為后續(xù)氧化塘處理提供條件；后者采用循環(huán)溝式氧化塘，污水在此硝化脫氮。在高負荷氧化塘中，在JET推流混合器的作用下，水在廊道中循環(huán)，由于具有一定的流速（10 ～15 cm／s），大氣復(fù)氧速率增加，同時藻類迅速生長。藻類光合作用提供溶解氧供給好氧微生物進行代謝活動。高負荷氧化塘出水中的微型藻類很容易沉淀，約50％～80％的藻類可在水力停留時間為l～2d的沉淀塘中自然去除。沉淀的藻類呼吸速率很低，且可濃縮在塘底數(shù)月甚至數(shù)年而不明顯釋放營養(yǎng)物。高負荷氧化塘中藻類的另一顯著作用是提高了塘中廢水的PH值，給滅菌和促使氨氣向空氣中擴散提供了條件。在 pH 值為9.2 時在24 h內(nèi)可100％殺滅大腸桿菌和絕大部分病原體，在白天高負荷氧化塘中廢水的pH值達到9.5的并不鮮見。整個系統(tǒng)穩(wěn)定、高效。

　　④藻類沉降塘

　　專門設(shè)計的藻類沉降塘利用自然重力分離作用使藻類從污水中分離出來，同時由藻類自身產(chǎn)生的生物絮凝過程促進了自然沉淀，廢水在藻類沉降塘停留時間24 h 以上，沉淀的藻類處于休眠狀態(tài)，不會被立刻分解或腐爛。兩個藻類沉降塘同時使用，其中之一可3～4a 放空一次，以去除濃縮的含藻污泥。

　　⑤生態(tài)塘

　　利用生態(tài)塘中放養(yǎng)的魚類和水生植物自然降解水中的污染物（N，P），以達到出水水質(zhì)要求。

表2 系統(tǒng)運行結(jié)果
時間	進水				出水
	ρ（CODcr）	ρ（BOD5）	ρ（SS）	ρ（NH3－N）	ρ（CODcr）	ρ（BOD5）	ρ（SS）	ρ（NH3－N）
2000-10-15	18405	12560	3627	1857	75.44	18.57	40.50	65.3
2001-02-17	13357	9884	2541	1663	60.07	20.81	29.45	70.24
2001-06-20	16080	11361	2889	1580	47.82	15.42	36.98	54.7
2001-10-16	14983	9587	825	1602	68.57	18.56	20.84	73.61
2002-02-10	9017	7318	15780 【污水處理設(shè)備】	684	53.68	14.07	19.21	58.19
2002-06-15	15899	10840	30244	1283	71.5	22.97	34.26	66.53