欧卫聪
广东益康生环保设备有限公司
摘要：随着养猪场的规模化推进，猪场排放废水的处理工艺面临巨大运行成本压力。采用机械刮刀自动过滤器优化猪场废水固液分离预处理工艺，经测试悬浮固体杂质能降低50%以上，对减少污泥排放量，减少絮凝剂使用量，减少厌氧池、好氧池体积，降低污水处理设备投资费用和降低单位污水处理成本具有较强的现实意义。
关键词：猪场废水，固液分离，机械刮刀，自动过滤器，楔形网
1引言
随着我国畜禽养殖业集约化规模化的发展和推进，养殖场排放的大量的粪尿与冲洗废水已给许多城市和农村带来了巨大的污染压力。猪场排放废水属于高浓度有机废水，氨氮和固体悬浮物含量都较高，COD的含量高达5000~20000mg/L，SS浓度达400~1500mg/L。如果不能很好的处理达标排放，将对周围的生态环境，饮用水以及地下水带来严重威胁和危害。
猪场废水的处理技术归纳起来主要有还田生态处理模式、人工湿地自然处理模式以及工业化高效处理模式。前两个模式需要占用大量的土地，比较适合农田村或有大量果园种植的地区。随着用地日益紧张，养猪场规模化加速，且排放标准越来越严格的当前，高效的工业化处理模式会变成最主流的处理技术。工业化处理模式主要包含好氧生物处理、厌氧生物处理，以及厌氧好氧的组合工艺，虽然工业化处理模式具有占地小，适应性广，排放达标稳定，但也面临着工艺复杂，机械设备多，投资大，运行成本高等缺点。尤其因猪场废水自身悬浮杂质含量高的特点，废水处理会产生大量的污泥，污泥处理和处置的费用显著提搞吨水处理费用。
2 当前处理工艺
当前猪场废水采用工艺为UASB-缺氧/好氧活性污泥组合工艺，当前出水水质完全能满足畜禽养殖业水污染物排放标准（GB18596-2001），具体的工艺流程为猪场废水进入集水池，泵送至固液分离机，而后依次进入混凝絮凝池，沉淀池，UASB，一级缺氧好氧池，二级缺氧好氧池，以及后续的微电解反应池，吹脱池，混凝絮凝池，以及终沉池，消毒池和出水池，此外还有单独的污泥的脱水、压滤处理设施。整个污水工艺经过多年的运行、调整和总结，已经稳定且成熟。对于进入UASB工艺之前采用的是固液分离机与混凝沉淀结合的工艺，对废水进行预处理，尽可能减少污水中的SS含量。
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UASB-缺氧好氧处理工艺主要流程示意图
3优化固液分离预处理工艺
为进一步降低水中SS含量，在已有固液分离机后增加机械刮刀自动过滤器，期望达到降低污泥量，减少絮凝剂使用量，进而可以优化整个污水处理工序如减小厌氧池等体积，减少污泥处理设备的规模，整体上降低污水处理实施的投资，节约污水运行的成本。
3.1机械刮刀自动过滤器介绍
机械刮刀自动过滤器与传统的过滤设备相比是一种新型的过滤设备。它是将液体中的颗粒在一定条件下自动地过滤清除的分离过滤装置，具有自动化程度高、压力损失小、不必进行人工清除杂质。该过滤器在清洗时可以不间断污水过滤，过滤器有过滤器滤筒，滤网、刮刀、旋转电机，自动排污等部分组成。具体工作流程是，经过固液分离机粗过滤的废水进入过滤器，流经滤网的方向为由外到内，废水中杂质被进一步拦截在滤网的外表面，过滤器顶部的电机转动运动，带动紧贴滤网表面的刮刀动作，将滤网外表面的杂质刮离下来，通过排污口自动排出，底部排污阀开启，杂质被冲出过滤器实现自动排放。过滤器的清洗和排污，可以自动控制和手动控制两种模式。自动控制即定时和定压差两个方式，当过滤器压差或间隔时间达到设定值时，过滤器进入清洗排污状态，排污时间由排污时间定时器设定一般时长在6-20秒。此外，将操作面板上的手动/自动选择开关拨到手动位置，则可以手动打开排污阀门进行手动排污。过滤器外形结构示意图如下图所示。
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机械刮刀自动过滤器结构示意图
3.2过滤器的现场测试
增设的机械刮刀过滤器安装位置位于固液分离机之后，混凝沉淀池之前。过滤器测试分为两个阶段，第一个阶段采用手动刮刀过滤器进行测试（过滤面积为0.25m2）。因当前固液分离机配套的滤网为0.4mm即400微米滤网，所以测试时配置不同精度的滤网进行过滤测试，分别为300微米和150微米。经过对已有固液分离机和新设刮刀过滤器的拦截效率进行采样分析对比，测试发现，采样300微米的滤网对过滤器压力降升高缓慢即被滤网拦截下来的杂质少，所以后续测试选用150微米的滤网；其次，固液分离机的分离效率为20%，150微米的刮刀过滤器分离效率达到57%，较大程度的降低了废水中SS浓度，新增刮刀过滤器是对当前固液分离机很好的补充。
第二阶段采用全自动机械刮刀过滤器进行废水过滤测试，过滤精度设置为150微米，过滤网面积达到1m2。测试过程发现，进入过滤器的污水杂质含量非常高，导致旋转电机无法有效连续的转到而带动刮刀的动作，不能完全有效的将滤网上的杂质有效刮除。发现旋转电机的功率（针对1m2大小滤网）不能低于1.3KW。在更换旋转电机之后刮刀动作正常，然后又出现自动排污阀门严重卡滞情况，关到开的动作要旋转20~30秒，不能及时的将刮除下来的固体杂质排出过滤器。在后续的过滤器改进上，需要结合猪场废水水质波动性大，固含量高的特点再次加大过滤器滤网的面积以获得更大的纳污能力和水通量，避免过滤器压差升高过快。过滤器的自动排污阀改球阀为蝶阀，利于杂质的排放。此外，更细精度的滤网如100微米值得进一步测试，以更多的降低废水中的固含量。特别地，机械刮刀自动过滤器排放出来的杂质的进一步浓缩和脱水处置，需要更加深入的研究和测试。
4 结束语
猪场废水采用厌氧好氧组合工艺经验证是一套成熟且可实现废水达标排放的工艺，将机械刮刀自动过滤器安装在固液分离机之后进入生化处理之前，是对当前工艺优化的有益探索，能进一步有效降低废水中悬浮物含量，从测试情况看能降低50%以上的固含量，这意味着该方案能降低后续药剂的添加量，减少生化池等处理设施的投资费用以及节约污水处理的单位成本。在后续的测试工作中进一步改进该刮刀过滤器采取措施，如加大过滤网纳污能力，加大旋转电机功率，变更排污阀门形式，测试更细精度的滤网以更加匹配猪场废水的实际需求，优化后的猪场废水处理工艺具有更大的竞争力。