分散式養殖廢水源分離技術的應用

摘要：本文以分散養殖廢水作為研究對象。首先對農村分散養殖廢水的排放特征進行了深入研究，其次在掌握其排放特征的基礎上，結合農村的經濟情況、自然環境、流體力學、工程學的原理，采用了間歇式交錯流液液分離裝置，將尿液和沖洗水進行分離，從源頭上削減了分散養殖廢水中的主要污染負荷。

關鍵詞：分散式養殖廢水；源分離技術

0 前言

我國現存在很多小規模的養殖基地，由于地方分散偏遠，經濟條件的限制以及污染治理方式的落后，造成了嚴重的水體污染，針對分散養殖廢水排水體系的存在的問題，從廢水排放源著手，采用源分離技術，該技術將養殖廢水中的固體殘渣、尿液、沖洗水進行有效地分離，很大程度上降低了廢水中的有機物濃度，這樣不僅大大減少了污染物負荷，而且簡化了后續的廢水處理工藝，最重要的是減少了養殖廢水處理的成本，減輕了農民的負擔，使污水處理可持續運行。源分離技術具有低投資、低耗能、易管理的特點，運用到處理農村分散養殖廢水工藝中是頗具潛力和良好發展前景的。

1 水質特點

農村分散養殖廢水的水量、污染物質的成分、污染物濃度主要與當地村民的詞養方式、生產管理水平和沖洗所用的水量有關，除此之外廢水水質還受到當地經濟發展水平、清糞方式等多面的影響。農村分散養殖廢水一般由尿液、部分或全部糞便、飼料殘渣和沖洗水等構成，其主要特點為：（1）廢水中含有部分糞尿，物質量高、懸浮物濃度高、色度較深，氧氮濃度很高，并含有很多的致病微生物。（2）廢水中存在大量的污染物，使廢水表現出很高的BOD5、COD、SS等。此外廢水中含有大量的N、P等營養物質，但廢水中污染物的可生化性較好。（3）廢水中的固體殘査主要為有機物質，如不進行有效固液分離，就會增加后續處理負荷，處理較為困難，影響處理效果。（4）由于農村地區人口居住比較分散，尤其是南方丘陵地區，使得養殖廢水的集中處理受到限制，只能就地處理，但由于缺乏適宜的技術，存在隨意堆放、處理多數未達標的現象，造成污染較為嚴重，成為面源污染的主要危害之一。廢水中念有大量的淋溶性很強的物質，主要包括有機物、氮、磷營養元素及其他一些物質，如果不對這些物質進行適當的處理，它們就會通過地表徑流進入到地表水體里面，通過土壤滲濾作用進入地下水層或是在土壤層中積累，影響到水生生物的生命活動、水中藻類的光合作用，甚至使水生生物逐漸死亡，從而導致水體生態系統的嚴重失衡。目前常見的清糞方式有三種，分別為水沖糞工藝、水泡糞工藝和干清糞工藝，下面是各類養殖場水質指標的平均值。

表1 三種清糞工藝耗水及處理后水質指標

如采用干清糞分離，既節約用水，其水質負荷也較水沖糞、水泡糞低許多。由于沖洗是在短時間內完成的，即與尿液相比，沖洗水流量集中且水量大，同時，可考慮進一步分離尿液和沖洗水，將分離的糞便堆肥，尿液進入有機肥化生物墊料池，只對沖洗水進行后續處理。既能降低廢水中的污染物負荷濃度，使其易于處理，經濟上又有效。

2 固液分離

結合廢水的特點，考慮從污染物產生的源頭上進行分離，首先對農戶的自建養舍進行改造，采用干清糞工藝沖洗，本研究為了保證固、液污染物的分離效果，首先對養舍進行了改造，鋪上微縫地板，地板鋪設時帶有一定坡度，地板上有細小的縫隙，尿液和沖洗水可以透過縫隙流入地板下的排水暗渠，大部分糞便則被阻擋在微縫地板上，通過人工的定期清掃并匯集至排糞管道，并且將墊料層挪至戶外，墊料層上方設置雨棚。生物墊料池底部設置導流溝槽，快速排出積存液體，保證對墊料層濕度要求。分離出來的部分液體投入農戶的家用沼氣池進行發酵，產生的沼氣供農戶家庭燒火做飯用。剩余的糞便則通過排糞管道排至舍外的生物有機肥料池中。地下的暗渠還設有10%-15%的坡度，以便于尿液或沖洗水匯集出流，最后流向廢水收集系統。養舍所用的微縫地板斷面形狀為矩形，采用混凝土制作，縫隙寬度大約為6mm，基本可以達到不漏糞的效果。尿液和沖洗水可以從縫隙處順利流下，而糞便則滯留在地板上面。

3 交錯流液液分離

根據尿液和沖洗水狀態下的流量不同，間歇式液液分離裝置利用沖洗水的瞬時性、流量大和沖擊力大等排放特征，使得在沖洗時，隔板由于水流沖擊力的作用而由豎直轉為水平，且其大小正好將收集尿液的池口擋上，使沖洗水順著隔板流入生物-生態處理耦合系統；當停止沖洗時，隔板自行復位，含有高濃度污染成分的尿液流入生物墊料池，作為制作有機肥。

4 結語

根據農村分散養殖廢水的排放特征，從污染物產生的源頭入手，將源分離技術創造性地運用到農村分散養殖廢水的處理過程中，可以顯著降低了養殖廢水中的有機物濃度。經過源分離技術后，分散式養殖廢水COD、TN、TP、NH4+-N濃度平均值為1500mg/L、475mg/L、23mg/L、430mg/L。源分離后沖洗水與混合廢水相比COD、TN、TP、NH4+-N明顯縮減。經過源分離技術處理，不僅大大降低了廢水中的污染物負荷，使后續的廢水處理裝置可以在較好的條件下運行，更重要的是減少了廢水處理的費用，減輕了當地農民的經濟負擔，使污水處理設施在農村地區可以持續穩定地運行。

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[4]作者簡介：楊丹（1991.09--）女，陜西省西安市人，碩士學歷，專業：市政工程。endprint