PACT工艺协同电催化技术在养殖场沼液处理工程中的应用研究

王 静，潘异哲，裴兰顺，周 婷，何家梁

(1.湖州市农村能源与生态管理办公室，浙江湖州 313000；2.湖州市畜牧兽医局)

PACT工艺协同电催化技术在养殖场沼液处理工程中的应用研究

王 静1，潘异哲2，裴兰顺2，周 婷2，何家梁2

(1.湖州市农村能源与生态管理办公室，浙江湖州 313000；2.湖州市畜牧兽医局)

PACT为粉状活性炭处理系统，试验在湖州市飞港牧业有限公司进行，公司常年存栏生猪3500头，采用干清粪工艺，每天排放养殖废水约30 t，场内建有厌氧发酵池300 m3，沼液池600 m3，贮气柜100 m3。养殖废水首先进入厌氧发酵池，滞留时间15 d，所产沼气经发电进行资源回收利用，配套50 kW沼气发电机，日发电量300 kW/h。附近茶山，苗木基地建有沼液田间池300 m3，沼液作为优质有机肥进行资源化利用。

考虑到沼液资源化利用受天气、生产季节等多种因素影响，从2016年初湖州市农村能源与生态管理办公室及湖州市畜牧兽医局和凌泰环保有限公司进行科技合作，研究应用一体化养殖净水系统进行沼液深度处理，达标排放或循环利用。该系统作为养殖场资源化利用的配套设施，采用“PACT缺氧+PACT好氧+MBR+高效自控电催化”工艺对沼液进行深度处理。经过1年应用调试，已基本达到了预期的经济技术指标。

1 系统设计

1.1 处理规模 系统处理规模设计为每d处理养殖污水20 t。

1.2 进、出水水质比较 处理前后进、排水水质比较，详见表1。

表1 进、出水水质比较

2 工艺流程

沼液调节池进行均质均量，经由提升泵提升至PACT缺氧池+PACT好氧生化系统，在缺氧池和好氧池中接种LT污水处理菌和LT硝化菌，通过100多种高效负荷微生物群，在有机物的降解中形成完全链式反应机制，可有效去除废水中的有机物NH3-N。

PACT生化处理后出水采用MBR膜进行固液分离，将生物菌种截留在反应器内，保证系统保持较高的微生物浓度，提升系统污染物去除效率，同时保证系统出水SS含量≤1，MBR出水进入自控电催化反应器，利用电化学反应产生具有强氧化作用的中间产物作为氧化剂同步去除废水中的COD和氨氮等物质，同时还兼有消毒杀菌作用。

经PACT工艺协同电催化处理后可实现养殖废水达标排放，PACT工艺流程详见图1。

图1 PACT工艺流程图

3 工艺特点

3.1 PACT缺氧+PACT好氧工艺 PACT缺氧+PACT好氧工艺是向缺氧池和好氧池中投加粉末活性炭，将活性炭吸附与生物氧化相结合，强化生物菌种的净化功能，基于氨化→硝化→反硝化的氨氮生物降解反应过程，提高有机物和氨氮去除率改善出水水质。

PACT工艺主要优点：一是可提高难降解有机物去除效果，减少曝气的发泡现象。二是可提高系统抵抗毒物冲击能力。三是可改善系统脱色效果。四是可改善污泥沉降性能，降低SVI。五是可提高硝化反应效率。六是可提高系统稳定性，改善出水水质。

3.2 高效自控电催化 高效自控电催化反应器是在特定的电化学反应器内，通过具有催化活性的DSA电极，使电极电解质上的电荷加速反应。电催化技术同步且高效的去除废水中COD和氨氮工程应用，破除了高级氧化技术在废水处理中不能同步去除COD和氨氮的技术壁垒。通过阳极直接降解有机物或阳极反应产生羟基自由基(·OH)、臭氧、次氯酸一类的氧化剂降解有机物，以及由此而引起的一系列化学反应、电化学过程或物理过程，达到污染物降解转化的目的。

采用高效自控电催化技术降解途径可使有机物分解更加彻底，不易产生毒害中间产物，同时反应器设备相对简单，占地面积小，操作维护费用较低，能有效避免二次污染，而且反应可控程度高，便于实现工业自动化，被称为“环境友好”技术。针对养殖废水氨氮含量高的特点在该项目中运用高效自控电催化反应器主要是为了去除废水中的氨氮和少量COD，同时进行消毒杀菌，最终使处理后废水能达标排放。

高效自控电催化技术优点：一是可同步去除COD和氨氮，且不产生二次污染。二是具有消毒杀菌作用。三是占地面积小。四是处理效率高，不受自然因素影响。五是操作运行方便。

4 小结与讨论

4.1 采用PACT工艺协同电催化工艺对养猪场沼液进行处理，系统运行稳定且有很强的抗冲击负荷能力。出水清澈透明，各项指标均优于排放标准。出水完全可以进行冲洗猪圈，污水沟等循环利用，大量减少养殖原水，减轻系统运行压力，不断降低运行费用。

4.2 PACT工艺协同电催化工艺对COD去除率达95%以上，对氨氮去除率达91%以上。系统基本不产生淤泥。不需要进行二次处理。

4.3 系统在运行过程中不需要投加药剂。根据设备装机容量系统日耗电量为55～60 kW·h/d。运行费用较低(2～3元/t水)。利用沼气发电就可完全满足系统运行要求。

4.4 系统已完成集成化，模块化应用研究，可根据需要定制，适用性，实用性强。可作为养殖场沼液资源化利用的配套补充，也可作为原水达标处理的新技术应用选择。

农业部制定《全国畜禽遗传资源保护和利用“十三五”规划》

为进一步加强畜禽遗传资源保护开发利用工作，维护生物多样性，促进现代畜牧业可持续发展，根据《中华人民共和国畜牧法》有关规定，农业部制定了《全国畜禽遗传资源保护和利用“十三五”规划》，提出到2020年国家级保护品种有效保护率要达95%以上，省级保护品种有效保护率达到80%以上，确保重要资源不丢失、种质特性不改变、经济性状不降低。

根据规划，农业部将适时调整国家级畜禽遗传资源保护名录，对列入保护名录的畜禽遗传资源全面落实保种主体，完善畜禽遗传资源保种场、保护区和基因库保护体系。适当集中保种力量，统筹规划国家级核心基因库和区域性基因库建设，制定基因库保种计划，逐步完善畜禽遗传资源交换机制，提高保护效率。

同时，农业部要求进一步加强保种场基础设施建设，适度丰富血统，扩大保种群数量，提升资源保护能力。因地制宜建立保护区，以区内核心场(站)为主，带动周边农户开展联合保种。进一步完善省级畜禽遗传资源保种体系，制定和完善省级畜禽遗传资源保护名录和场区库管理办法。

《浙牧》讯

2017-02-17

S851.2

A

1005-7307(2017)03-0029-002