集约化养猪场冲栏水的达标处理
采用厌氧ABR反应器与好氧-缺氧ICEAS反应器串联工艺处理养猪场冲栏废水。在无外加碱度条件下，由于进水中的碱度不够补偿硝化过程中碱度的消耗，而使ICEAS反应器中的pH降低至5.5左右，严重抑制了硝化细菌和亚硝化细菌的活性，导致了NH+4-N的去除率小于60%，出水中NH+4-N的浓度为600mg/L左右，无法达到排放标准。在外加CaCO3(3.9g/L)的条件下，NH+4-N去除率达97%，出水中NH+4-N浓度为43mg/L左右，COD总去除率达95.5%，出水中COD浓度为250mg/L左右。
关键词:废水处理；养猪场废水；NH+4-N；ABR反应器；ICEAS反应器
目前，我国的集约化养猪场绝大部分没有粪尿处理装置，少数有处理装置的养猪场采用的技术均是将猪粪与冲栏水完全混合后泵入厌氧消化池进行沼气发酵，出水中的CODcr、NH+4-N和固形沉淀物仍严重超标，对环境的污染仍然十分严重。而沼气利用的运行费和设备折旧费之和也远超过所产沼气的价值。国外发达国家一般都采用粪便与冲洗水混合厌氧消化，产沼气发电或它用，发酵残渣脱水后制有机肥料，发酵出水再做进一步处理等，尽管可以解决大部分污染，但仍存在投资费用很高，过程效率低等缺点。综合上述现状，本文提出将猪粪和冲栏水分别收集和处理的新设想，猪粪通过加菌固体发酵达到无害化并制取肥料，冲栏水则采用厌氧和好氧技术串联处理使之达标排放。冲栏水处理的难点和重点是NH+4-N的去除。
1 材料与方法
1.1 实验材料及实验装置
厌氧活性污泥，好氧活性污泥，养猪场冲栏废水；厌氧折流板反应器(ABR)(11.5L)系统，连续进水间歇出水周期循环的延时曝气反应器(ICEAS)(24.5L)系统；ABR的工作温度为(35±1)°C，ICEAS的工作温度为(28±1)°C。
1.2 研究方法
接种厌氧污泥后，在ABR中采取连续进、出水的操作方式处理冲栏废水；接种好氧污泥后，在ICEAS系统中采取连续进水、间歇出水和周期循环的操作方式处理厌氧ABR的出水，周期循环运行由ICEAS自动控制器控制，周期运行参数设置为:6个周期/d，每个周期为4h，在每一周期内，曝气35min，停曝搅拌15min，依此反复运行4次共200min，然后再沉降37min，电磁阀排水3min，周期T=(35+15)×4+37+3=240min。ICEAS分预反应区和主反应区，进水先入预反应区，后从预反应区底部进入主反应区，这样可避免短流。
1.3 分析方法
pH:pHS-3精密酸度计；碱度:电位滴定法；COD:重铬酸钾法；NH+4-N:钠氏比色法；有机悬浮性固形物(VSS):烘干法。
2 结果与讨论
2.1 厌氧ABR处理养猪场冲栏废水
ABR中接种厌氧活性污泥后，以冲栏水为基质进行驯化约2个星期，然后进行连续方式的运行处理研究，其结果见表1。由表1可见，经40d的连续运行，ABR中的体积有机负荷达到了8g/(L·d)，CODcr去除率基本稳定在70%～75%；厌氧过程对NH+4-N的去除无明显效果，推断是在厌氧处理过程中，进水中的部分NH+4-N被微生物利用，进行自身的有机合成，而同时又有部分有机氮被微生物分解为NH+4-N，致使NH+4-N浓度成一个动态平衡而大体不变；冲栏水经ABR处理后，pH和碱度均有一定的上升，这对后续的ICEAS工艺脱NH+4-N有帮助。
2.2 好氧-缺氧ICEAS工艺处理结果
本实验连续进行了6个月，共20次重复实验，以下是达到的稳定的和代表性的处理结果。ICEAS接种好氧活性污泥，泵入ABR出水驯化2个星期后，进行连续进水、间歇出水和周期循环方式的运行处理，结果见表2、3。在实验运行条件下，首先运行4d共24个周期使反应器达到稳态，然后取第5～7天的数据作为有效数据列入表中。
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详见附件。
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