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随着我国市场经济飞速发展,养殖业也得到了长足发展。传统的分散养殖正向集约化、标准化、产业化的规模养殖发展。但大量的畜禽养殖量,也产生了大量的畜禽粪污,据2010年发布的年第一次全国污染源普查公报显示:农业源主要水污染物COD、TN、TP排放(流失)量分别占总量的23.7%、40.1%、67.3%;其中畜禽养殖业粪便产生量2.43亿吨,尿液产生量1.63亿吨,COD、TN、TP排放量分别占农业源的96%,38%,56%。我国畜禽养殖业污染形势已十分严峻,同时我国土地资源稀缺,“养-沼-灌”模式需要大量的灌溉土地消纳沼液,若施灌方式不合理会造成大量污染物在土壤中累积,降雨淋溶后形成新的面源污染。传统养殖业重养殖轻环保,废水处理管理粗放,出水污染物浓度高,处理成本高。随着环保监管力度的加大,国务院相继颁布了《畜禽规模养殖污染防治条例》、《水污染防治行动计划》等法规条例,进一步规范畜禽养殖污染物处理。为协调养殖业发展和环境保护,促进养殖业可持续发展,需要养殖废水处理工艺进行精细化管理,调控提标,降低出水污染物浓度,同时降低处理成本。论文以研究调控规模化养猪废水深度处理技术为目标,主要解决土地消纳面积不足地区及重点流域内规模化养猪废水面源污染问题。论文研究调研了规模化养猪场不同清粪工艺废水产生当量和污染物浓度。干清粪工艺,废水产生量约1.5(冬)~2.5(夏)m3/(百头·d);水冲/水泡工艺,废水产生量约5.5(冬)~7.5(夏)m3/(百头·d);干湿结合工艺,废水产生量约3.5(冬)~4.5(夏)m3/(百头·d)。规模化养殖场生产过程中应注意节约用水,超过标准最高允许排放量的部分,应经处理后回用或灌溉。废水污染物浓度,水冲/水泡工艺>干湿结合工艺>干清粪工艺。依托重庆某猪场废水处理工程(设计处理能力600 m3/d,实际425 m3/d)。在研究期间,为不影响废水处理工程的运行,先进行中试试验研究,获得较佳的运行参数,再应用于实际工程。中试模型参照实际废水工程主体构筑物(多级A/O系统),遵循HRT相同,孔洞设置遵循弗汝德相似准则进行设计。进行了流态模拟与验证性试验研究。采用NaCl脉冲信号法进行了满实际荷下的流态试验,其水力特性89.3%的概率为推流态。启动反应器,验证了中试模型处理效能与实际工程相比,偏差小于15%,可用于工况调整模拟研究。在模型中进行了DO为0.5mg/L、1.0mg/L、1.5mg/L的兼氧工况调控,研究得到短程同步硝化反硝化技术处理养猪废水深度脱氮的较佳DO浓度范围在0.5~1.0mg/L。对预处理环节和厌氧环节通过提高管理水平,及时刮粪、在集水井/池安设粗格栅、对集粪池中粪污及时固液分离、及时排放厌氧污泥等技术措施。使固液分离率可由33.70%提高至39.33%,有效降低了沼液污染物浓度。通过双因素方差分析,确定絮凝投药环节药剂种类和投加量,选取PAC和漂白粉,药剂折纯投加当量68.24~84.71mg/L和28.24~47.06mg/L。调控后出水水质可满足《农田灌溉水质标准》(GB5084-2005)中的水作灌溉要求,为进一步深度脱氮,需在此基础上进一步对好氧环节进行调控优化。在实际工程中进一步调试了DO为0.25mg/L、0.5mg/L、1.0mg/L、1.5mg/L的4个兼氧工况,以及正、负、交替的3个DO梯度工况。并控制1级MLSS 3.5~4.5g/L,2级MLSS 2.5~3.5g/L。研究表明:低溶解氧环境可实现短程同步硝化反硝化,其中正梯度溶解氧浓度工况对多级A/O池CODcr、TN的去除效果显著。顺反应流程多级A/O池各单元DO按梯度依次由缺氧升至1.1mg/L(冬季1.5mg/L)。出水CODcr、NH3-N、TN分别为97.33mg/L、7.78mg/L、39.56mg/L。整套处理设施对CODcr、TN的去除率分别为98.66%、93.43%,出水水质稳定实现CODcr、NH3-N满足《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)一级排放标准、TN<60mg/L。较调控前分别优化60%、57%和53%。改善水质的同时,优化曝气量,无需外加碳源、碱度,夏季处理成本3.07元/m3、冬季4.01元/m3,较调控前降低7%。养殖废水水量水质差异大,在新建或改造的实际工程中,应充分发挥各处理单元的作用,通过精细化调控实现整套处理设施的优化,提高出水水质,降低处理成本。