养猪废水含有高浓度的有机物、悬浮物、氨氮等污染物，其水质和水量受到生产工艺季节及产品因素的影响较大，因此须选择耐冲击负荷强的工艺。其废水属于可生化性一般的废水，常采用生物处理方法，该方法的运行费用较低，处理效果稳定，其主要原理是利用生物系统中的微生物（包括细菌、真菌、原生动物和后生动物）的代谢及吸附作用，降解废水中的有机以及无机污染物质。
江苏某养猪场为了使其所产生废水达标排放，拟建设一套水处理装置。在工艺选择阶段，综合比较了厌氧法、水解酸化法、生物接触氧化法和普通活性污泥法各自的优缺点，充分考虑了生物固体截留能力以及水力混合条件等综合因素，最终采用了第三代厌氧反应器ABR 为主体的生化工艺，联合缺氧/好氧工艺来处理养猪场废水。该项目于2010 年12月开始施工，2011 年2 月竣工，进入调试运行阶段。2011 年6 月正式运行，监测数据表明，该工程运行效果良好，出水达到《畜禽养殖业水污染物排放标准》（征求意见稿）。
1 工程概况
该养猪场所产生废水主要为粪便冲洗废水以及地面冲洗废水，其中污染物浓度最高的为粪便冲洗废水，其属于高浓度有机废水，并且废水中的SS含量以及氨氮的含量也较高。该养猪场存栏生猪量为300～400 头。根据业主提供进水水质资料，每只猪的废水产生量为0.023 t/（只·d），估计日排出水量为9.2 t，本工程设计废水处理量为10 t/d。
由于国家环保部正在制定新的畜禽养殖排放标准，为避免处理设施建成后不能达到新标准，因此在设计的时候参考严格的排放标准。在设计出水水质时，参照《畜禽养殖业水污染物排放标准》（征求意见稿）的要求。设计进出水水质如表1 所示。
表1 设计进出水水质
2 工程设计
2.1 工艺流程
本工程采用ABR/缺氧/好氧为主体的生化法工艺处理养猪场废水。废水处理工艺流程如图1 所示。
图1 废水处理工艺流程
2.2 主要处理单元
（1）初沉池：1座，尺寸为2.5 m×1.0 m×2.5 m，HRT 为1.5 h，为地下式钢砼结构。设污泥提升泵1 台，型号为40WQ5-10-0.55。
（2）调节池：1座，尺寸为2.5 m×2.0 m×2.5 m，HRT 为24 h，有效水深2.0 m，为地下式钢砼结构。设污水提升泵2 台，1 用1 备，型号为32WQ3-12-0.37；曝气系统LWBQ-80，1 套，为PVC 材质。
（3）ABR 池：1 座，尺寸为6.0 m×2.5 m×4.0 m，HRT 为5 h，有效水深3.5 m，COD 负荷为2.0kg/（m3·d），为半地下式钢砼结构。设组合填料1 套，体积为30 m3，型号为ZV-Φ150-100；污泥回流泵1 台，型号为40GW5-10-0.55；循环泵1 台，型号为40GW10-10-0.75；折流板3 块，尺寸为2.5 m×3.5 m；沼气收集系统1 套；布水装置1 套。
（4）缺氧池：1 座，尺寸为4.0 m×2.0 m×4.0 m，COD 负荷为1.2 kg/（m3·d），为半地下钢砼结构。设组合填料1 套，体积为20 m3，型号为ZV-Φ150-100；潜水搅拌机1 台，型号为QJB-1.1。
（5）中沉池：1 座，尺寸为2.0 m×2.0 m×4.0 m，水力表面负荷为1.0 m3/（m2·h），为半地下钢砼结构。设污泥回流泵1 台，型号为40GW5-10-0.55。
（6）好氧池：1 座，尺寸为6.5 m×4.0 m×4.0 m，COD 负荷为0.60 kg/ （m3·d ），氨氮负荷为0.10kg/（m3·d），为半地下钢砼结构。设组合填料1 套，体积为72 m3，型号为ZV-Φ150-100；硝化液回流泵2 台，1 用1 备，型号为40GW5-10-0.55；高效曝气盘80 套，型号为LWKBBQ-215；风机3 台，1 用2 备，型号为RT-50，功率为2.2 kW。
（7）二沉池：1 座，尺寸为0.8 m×2.5 m×4.0 m，水力表面负荷为1.0 m3/（m2·h），为半地下钢砼结构。设进出水装置1 套，型号为LWCD-40；污泥回流泵1 台，型号为40GW5-10-0.55。
（8）混凝沉淀池：1 座，尺寸为2.5 m×2.5 m×4.0 m，水力表面负荷为0.6 m3/（m2·h），为半地下钢砼结构。设混凝沉淀系统1 套；污泥泵1 台，型号为40GW5-10-0.55；中心导流筒及出水堰各1 套。
（9）污泥浓缩池：1 座，尺寸为2.5 m×2.5 m×4.0 m，为半地下钢砼结构。设螺杆泵2 台，1 用1 备，型号为G30-1；板框压滤机1 台，型号为XAY35/800-UB；中心导流筒及出水堰各1 套。
3 工程处理效果
该工程于2011 年6 月初投入运行，实际运行效果良好。当地环保部门对各工段出水进行取样监测，结果如表2 所示。
表2 各处理单元的处理效果 mg/L
对2011 年6 月至2012 年2 月的出水COD 情况进行监测（每个月的监测结果是月初、月中、月末3 次结果的平均值），结果如图2 所示。
图2 进出水COD 的变化
由表2、图2 可见，以ABR 为主体的生化工艺处理养猪场废水，出水中COD≤100 mg/L、SS≤70mg/L、NH3-N≤25 mg/L。结果表明，该工程实际运行效果达到了设计初期要求。自系统正常运行以来，处理效果稳定。。
4 技术经济分析
工程总投资67.55 万元，其中设备、设计与安装投资45.43 万元，土建投资22.12 万元。电费以0.6元/（kW·h）计，每日耗电91.72 kW·h，需要电费55元/d，一人兼职管理该设施运行的情况下，不计人工费，药剂费40 元/d，每天处理10 t 水，污水处理费合计为9.5 元/t。
5 结论
采用ABR/缺氧/好氧为主体的生化工艺处理养猪场废水，目前运行效果良好，出水达到《畜禽养殖业水污染物排放标准》（征求意见稿），适合在畜禽养殖业的废水处理中进行推广。
