USR+MBR工艺在5000头规模猪场废水处理中的设计

康涛，邱俊

（1.赣州市环境科学研究所，江西 赣州 341000；2.江西省畜牧技术推广站）

1 概述

江西某猪商品猪场常年生猪存栏量5000头，采用干清粪工艺，废水排放量80～100m3/d，废水中的主要污染物为CODcr：8000～15000mg/L；BOD5：5000～8000mg/L；NH3-N：800～1000mg/L；TP：80～150 mg/L；SS：10000～20000mg/L。根据当地环保要求，废水经处理后需达到《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596-2001)。为确保废水达到排放标准，拟采用升流式厌氧固体反应器(USR)＋膜生物反应器(MBR)工艺进行处理。

2 废水处理工程设计

2.1 废水处理工艺流程

猪场废水具有如下水质特点：(1)废水中CODcr浓度较高，属高浓度有机废水；(2)废水BOD5：COD－cr＞0.5，可生化性较好；(3)废水NH3-N、TP浓度较高，废水处理工艺需考虑脱氮、除磷。根据废水水质特点，采用USR＋MBR工艺进行处理，工艺流程见图1。

2.2 废水处理工艺介绍

废水采用厌氧、好氧组合工艺进行处理，厌氧工艺可将废水中的有机物分解并产生甲烷和二氧化碳；好氧工艺可将废水中的有机物分解成为二氧化碳和水，同时硝化细菌将废水中的氨氮转化为亚硝酸盐氮和硝酸盐氮，聚磷菌将废水中的磷酸盐吸收并蓄积于体内，通过剩余污泥排放使废水中总磷排出系统，从而实现脱氮除磷的目的。

废水厌氧处理工艺采用USR工艺，该工艺结构简单，能适应含有高悬浮固体的猪场废水。废水通过提升泵从底部进入反应器，与反应器内的活性厌氧污泥接触，使原料得到快速消化，未消化的有机物固体颗粒和沼气发酵微生物靠自然沉降滞留于反应器内，上清液从反应器上部溢出，大大提高了反应器内的活性污泥浓度，从而提高了反应器对废水中污染物的去除效率，能很好的适用于养殖废水处理。

废水好氧处理工艺采用MBR工艺，该工艺利用膜分离技术与生物处理技术有机结合，以膜组件替代了传统的二沉池，同时由于反应器内的中空纤维膜能有效的截留废水中的微生物，因而大大提高了反应器内的微生物浓度，特别是硝化细菌的浓度，提高了反应器对污染物的去除效率。

2.3 废水处理主要构筑物设计参数

废水处理主要构筑物及设计参数见表1。

2.4 废水处理工程投资估算

表1 废水处理主要构筑物设计参数

表2 废水处理工程投资估算

废水处理工程土建及设备投资见表2。

2.5 废水处理工程运行费用估算

（1）人工费：污水处理站定员1人，1500元/月，折合30元/d，0.375元/m3废水。

（2）能耗：废水处理工程用电设备使用情况见表2所示。

电费按0.7元/kwh计算，折合废水处理能耗费为93.87元/d，1.17元/m3废水。

（3）折旧费：废水处理工程总投资102.86万元，其中土建投资76.57万元，设备投资26.29万元。土建使用年限按20年，设备使用年限按7年计算则折旧费为3.83+3.76=7.59万元/年，折合208元/d，2.60元/m3废水。

（4）废水处理运行费不计折旧为1.545元/m3废水，计折旧为4.15元/m3废水。

3 废水处理工程运行

废水处理工程建设完成后，经近3个月调试，设备运行稳定，出水水质良好，经检测达到《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596-2001)。

4 结论

猪场废水采用USR+MBR工艺进行处理，出水水质可以达到《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB 18596-2001)；该工艺应用于存栏5000头商品猪场，一次性投资为102.86万元，废水处理运行成本为1.55元/m3。