畜禽養殖廢水前處理工藝的作用和實踐
前言
畜禽養殖廢水處理是通過物理、化學、生物的方法，降低廢水濃度、減少污染，達到變廢為寶、綜合利用的目的。一般畜禽廢水處理工程由前處理、厭氧處理、后續凈化處理及沼氣利用等部分組成（也稱三段式污水處理工藝）。其中前處理工藝是畜禽養殖廢水處理過程減量化、資源化、無害化三原則中的首要原則。
畜禽養殖廢水的特點：一、排水量大、集中、水力沖擊負荷強；二、有機質濃度高，水解、酸化快，沉淀性能好；三、污水中常伴有消毒水、重金屬、殘留的獸藥以及各種人畜共患病原體等污染物。通過前處理工藝對鮮糞水進行固液分離、排除沉（浮）渣和預處理（調整水質、水量），可達到有效提高后續厭氧生物處理效果，同時降低投資費用的目的。
福州北環環保技術開發有限公司引進、消化臺灣三段式紅泥塑料畜禽養殖廢水處理工藝模式和技術，在吸收、借鑒國內外各種前處理技術優點的基礎上，經過組合、改進、創新開發出一套畜禽養殖廢水前處理工藝設計、設備選型和施工技術，并在福建省福清市豐澤農牧科技開發有限公司應用成功。
1.工程簡介
福建省福清市豐澤農牧科技開發有限公司養豬場地處福清市陽下鎮，存欄生豬5000頭，養豬場實行雨污分離和干清糞工藝，廢水主要來自豬舍每天兩次的沖洗水，廢水總量50～60m3/d。原水水質：CODcr=15000mg/L，SS=12000mg/L，NH3-N=500mg/L，采用環保型處理工藝。廢水經前處理后水質：CODcr=4170mg/L，SS=3802mg/L，NH3-N=292mg/L，處理效果明顯。
2.工藝介紹
前處理工藝主要包括格柵、沉砂池、集水井、固液分離機、沉淀調節池、干化場等設備和設施，以及豬舍應采取雨污分離和干清糞等措施。
2.1 格柵
攔截畜禽廢水中較長纖維、毛等雜物。采用人工方式定時清理格柵表面雜物。
平面尺寸為0.6m×0.7m，設置兩道格柵，粗格柵柵條間隙為25mm，細格柵柵條間隙為15mm，設置傾角為45º。
2.2 沉砂池
沉淀畜禽廢水中較大顆粒砂粒，定時進行清理，減輕集水井中污泥提升泵的磨損和后道工序的污泥量。
平面尺寸為1m×1m，有效水深為0.8m，磚混結構。該沉砂池針對畜禽廢水特點專門設計，在沉砂池前部設一水流擋板，廢水與擋板發生沖擊，形成漩流，流速降低，達到懸浮物快速沉降的效果。
2.3 集水井
用于暫時存貯畜禽廢水，保證后續固液分離機正常工作。井內設有攪拌裝置、污泥提升泵和水位自控液位探針。
總體尺寸φ2.5m×2.5m，有效水深2.3m，有效容積11.3m3，磚混結構，攪拌裝置功率1.1KW。
2.4 固液分離機
固液分離是畜禽養殖場廢水處理工藝中的一個重要措施。廢水通過固液分離可達到以下目的：一、防止較大的固形物進入后續處理環節，避免通道堵塞，提高運行的可靠性；二、降低有機負荷，縮短厭氧停留時間，達到降低投資費用的目的。
本工藝采用LK－60固液分離機一臺，每小時處理廢水量20t，配套工率2.5KW，脫水后糞渣含水率60～65％，TS降低35％。
LK－60固液分離機由臺灣煉盛機械設備有限公司專門針對畜禽養殖廢水的特點研究開發，整機為不銹鋼材料制造，采用雙層0.4mm水切契形柵格濾網，逆向高壓噴水洗網結構，過濾、擠干、洗網、停機為全自動控制，實現無人值守，故障率低，有優異的價格性能比。
2.5 沉淀調節池
利用畜禽廢水中固體物沉降性能好和有機物分解（水解、酸化）快的特點，充分降低糞廢水濃度；貯存、調節厭氧發酵處理的水質、水量，使集中、間歇性進水變成均衡、連續性出水。
平面尺寸為4m×3m×3格，有效水深2.5m，設計水力停留時間1d，有效儲水容積60m3，采用半地下式磚混結構。池頂設有浮渣斜板，底部設有倒錐沉井和污泥排渣管，沉淀廢水上清液通過出口調節器均衡進入后續厭氧發酵裝置。沉降的污泥通過污泥管（溝）可自動排入污泥干化場，浮渣從池邊的浮渣斜板排入浮渣干化場。
2.6干化場
畜禽廢水處理過程產生的浮渣、沉渣不僅是各處理設施通道容易產生堵塞的主要原因，而且大量的浮渣、沉渣加重了處理負荷，最終影響廢水處理效果，所以干化場工藝是保證廢水處理工程設施長期正常運行的一項有效措施。
本項目在各類處理池底部均設計了排沉渣（浮渣）設施，定期排出的沉渣（浮渣）通過污泥管道（溝）集中到污泥干化場，利用自然條件（3～7天）進行脫水、干化。干化場濾出的廢水回流至集水井，進行再次凈化處理。
因沉（浮）渣的性質較特殊，排入干化場后，很快產生沉渣、浮渣和清液明顯分層現象，清液處于沉渣和浮渣的中間，較難排出。干化場濾屏設計采用定位式濾屏，可根據清液高度調節濾屏間隙的位置，達到截留住沉渣、浮渣，而僅將清液排出的目的。
3.前處理工藝的處理效果（見下表）
|
序號
|
工 序
名 稱
|
CODcr
|
SS
|
NH3－N
|
||||||
|
進水
|
出水
|
去除率
|
進水
|
出水
|
去除率
|
進水
|
出水
|
去除率
|
||
|
1
|
格柵
|
15000
|
14250
|
5％
|
13000
|
12220
|
6％
|
550
|
523
|
5％
|
|
2
|
沉砂池
|
14250
|
12825
|
10％
|
12220
|
10754
|
12％
|
523
|
471
|
10％
|
|
3
|
固液分離機
|
12825
|
8340
|
35％
|
10754
|
6913
|
36％
|
471
|
420
|
10％
|
|
4
|
沉淀調節池
|
8340
|
4170
|
50％
|
6913
|
3802
|
45％
|
420
|
292
|
30％
|
|
5
|
總去除率
|
72％
|
71％
|
47％
|
||||||
4.前處理工藝的優點
① 廢水中的懸浮固體濃度和蛋白質、油脂、表面活性劑及Ca＋、NH4＋、S2－等物質，在前處理階段通過清除糞渣、沉渣、浮渣過程充分減量化，進入厭氧池的糞污水CODcr濃度降低50～70％，有效降低了上述物質（含消毒廢水）對厭氧污泥活性造成的沖擊和毒害影響，縮短了厭氧停留時間，減少了厭氧池容積，同時避免了厭氧池發生堵塞的現象，保證了厭氧發酵裝置正常工作。
② 通過調整水質，廢水進入厭氧池前已初步水解、酸化，使兼性、專性厭氧細菌迅速繁殖、活性強，有利于沼氣的產生。
③ 采取均衡出水，使水力負荷均勻，廢水厭氧降解效果穩定。
5.結語
經工程運行實踐，該工藝具有創新性強、工藝先進、運行穩定、處理效果好、投資費用低等優點，特別適用于規模化養殖場高濃度有機廢水的處理，經過后續處理，出水各項指標可達到GB18596－2001《畜禽養殖業污染物排放標準》的二級標準，具有很好的經濟、社會效益，為畜禽養殖廢水處理提供了一條新的途徑。
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