摘要：本文對(duì)奶牛場(chǎng)廢水處理工藝進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，奶牛場(chǎng)廢水經(jīng)混凝處理后，CODcr從2010mg/L下降到563mg/L～691mg/L，NH3－N可從71mg/L下降到25mg/L～33mg/L，CM從180度下降到40度～70度。如采用混凝-表面曝氣處理工藝，可使奶牛場(chǎng)廢水達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，且處理工藝簡(jiǎn)單、投資少、運(yùn)行費(fèi)低、易操作管理。

關(guān)鍵詞：奶牛場(chǎng)，廢水，混凝處理，表面曝氣

1前言

奶牛在進(jìn)食時(shí)排放的糞便大多用于牧草施肥；在運(yùn)動(dòng)時(shí)排放的糞便被直接回收，用于水產(chǎn)養(yǎng)殖；而在擠奶時(shí)排放的糞便則用水沖洗，以便保證擠奶間的清潔衛(wèi)生［1～3］。其排放的廢水中CODcr、NH3-N含量高，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，需進(jìn)一步處理才能達(dá)標(biāo)排放［3～6］。目前，由于處理工藝落后，處理效果不理想，離達(dá)標(biāo)排放還有相當(dāng)一段距離。為了提高奶牛場(chǎng)廢水處理效果，使之達(dá)標(biāo)排放，我們根據(jù)實(shí)地調(diào)查、試驗(yàn)研究和以前的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)［3～8］，對(duì)奶牛場(chǎng)廢水的處理工藝進(jìn)行了研究，現(xiàn)將試驗(yàn)結(jié)果報(bào)告如下。

2材料與方法

2.1試驗(yàn)材料

試驗(yàn)廢水：取自廣東某奶牛場(chǎng)未經(jīng)處理的原廢水，其理化性質(zhì)見表1。

混凝劑：采用仲愷環(huán)境科學(xué)技術(shù)研究中心生產(chǎn)的JF-1高效混凝劑，它主要起混凝、吸附和共沉淀的作用。

2.2試驗(yàn)方法

取原水樣3份，每份100ml，分別置于燒杯內(nèi)，再分別加入JF-1混凝劑2、3、4滴，并加入助凝劑，攪拌2min，靜置10min，取上清液分析測(cè)定CODcr、NH3-N、色度。

2.3分析測(cè)定

pH采用pHB-4型便攜式酸度計(jì)測(cè)定，CODcr采用XJ-1型CODcr消解儀消解-硫酸亞鐵銨滴定法測(cè)定，NH3-N采用硼酸吸收-鹽酸滴定法測(cè)定，色度采用稀釋倍數(shù)法測(cè)定［9，10］。

3結(jié)果與討論

3.1混凝劑去除奶牛場(chǎng)廢水中CODcr的效果

在300ml的廢水中，加入不同量的混凝劑，攪拌混勻，待澄清后測(cè)定上清液CODcr，結(jié)果見表2。

從表2可看出，使用0.1%JF-1混凝劑，可使廢水的CODcr從2013mg/L降低到691mg/L，去除率達(dá)65.7%。隨著混凝劑用量的增加，處理后的廢水濃度越來越低，混凝效果越來越好；當(dāng)加入量為0.2%時(shí)，可使處理后廢水的CODcr降低到563mg/L，去除率達(dá)72.0%。混凝劑用量與廢水CODcr去除效果之間的關(guān)系如下：

Y＝829.7－1280X

r=0.9608*（r0／05＝0.950，r0.01＝0.990n＝3）

式中，Y為處理后廢水的CODcr濃度(mg/L)，X為JF-1混凝劑的用量(%)。經(jīng)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)，達(dá)顯著水平，但未達(dá)極顯著水平，這說明混凝劑用量與廢水CODcr去除效果之間呈直線負(fù)關(guān)系。即隨著混凝劑使用量的增加，處理后廢水CODcr的含量顯著降低，去除率大大提高。但考慮到廢水處理的運(yùn)行成本，JF-1混凝劑處理奶牛場(chǎng)廢水的使用量以0.1%～0.2%為宜。

3.2混凝劑去除奶牛場(chǎng)廢水中NH3-N的效果

在300ml的廢水中，加入不同量的混凝劑，攪拌混勻，待澄清后測(cè)定上清液NH3-N，結(jié)果見表3。

從表3可看出，使用0.1%JF-1混凝劑，可使處理后廢水的NH3-N從75.1mg/L降低到32.9mg/L，去除率達(dá)56.2%；隨著混凝劑用量的增加，處理后的廢水濃度越來越低，混凝效果越來越好，當(dāng)加入量為0.2%時(shí)，可使處理后廢水的NH3-N降低到24.6mg/L，去除率達(dá)67.2%，可達(dá)到國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)�；炷齽┯昧颗c廢水NH3-N去除效果之間的關(guān)系如下

Y＝41.45－83.00X

r=-0.9946**(r0.05＝0.950，r0.01＝0.990n=3)

式中，Y為處理后廢水的NH3-N濃度(mg/L)，X為JF-1混凝劑的用量(%)。經(jīng)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)，達(dá)到極顯著水平，這說明混凝劑用量與廢水NH3-N去除效果之間呈直線負(fù)相關(guān)。即隨著混凝劑使用量的增加，處理后廢水NH3-N的含量呈直線降低，去除率大大提高。但考慮到廢水處理的運(yùn)行成本，JF-1混凝劑處理奶牛場(chǎng)廢水的使用量仍以0.1%～0.2%為宜。

3.3混凝劑去除奶牛場(chǎng)廢水色度的研究

在300ml的廢水中，加入不同量的混凝劑，攪拌混勻，待澄清后測(cè)定上清液色度，結(jié)果見表4。

從表4可看出，使用0.1%JF-1混凝劑，可使處理后廢水的顏色從黑灰色變成淺黃色，色度從180度降低到70度，去除率達(dá)61.1%；隨著混凝劑用量的增加，處理后的廢水顏色越來越低，混凝效果越來越好。當(dāng)加入量為0.2%時(shí)，可使處理后的廢水顏色變成透明的淺黃色，色度降低到40度，去除率達(dá)77.8%，可達(dá)到國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)�；炷齽┯昧颗c廢水色度去除效果之間的關(guān)系如下：

Y＝101.7－300.0X

r＝－0.9820（r0.05＝0.950，r0.01＝0.990n＝3）

式中，Y為處理后廢水的色度，X為JF-1混凝劑的用量(%)。經(jīng)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)，達(dá)到顯著水平，但未到達(dá)極顯著水平，這說明混凝劑用量與廢水色度去除效果之間呈直線負(fù)相關(guān)，即隨著混凝劑使用量的增加，處理后廢水的色度呈直線降低，去除率大大提高。但考慮到廢水處理的運(yùn)行成本，JF-1混凝劑處理奶牛場(chǎng)廢水的使用量仍以0.1%～0.2%為宜。

3.4混凝劑處理奶牛場(chǎng)廢水對(duì)重金屬元素的影響

使用JF-1混凝劑處理奶牛場(chǎng)廢水，會(huì)不會(huì)使處理后出水的重金屬元素超標(biāo)呢?在此，我們可以借助采用JF-1混凝劑處理油脂廢水測(cè)定的重金屬元素資料來說明，其混凝劑用量為0.2%，與奶牛場(chǎng)廢水混凝處理的最大用量相當(dāng)，具體測(cè)定結(jié)果見表4。

從表5可以看出，使用JF-1混凝劑處理油脂廢水，重金屬元素Cd、Pb、Zn、Cu、Mn等均未超標(biāo)，除Mn以外，均大幅度下降，去除率達(dá)52%～81%，Mn略有上升，但僅0.074mg/L，遠(yuǎn)低于國(guó)家2mg/L的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，因此，使用JF-1混凝劑后出水的重金屬不會(huì)超標(biāo)而污染水體。JF-1混凝劑是一種大分子的無機(jī)混凝劑，帶有大量的正電荷，對(duì)水中帶負(fù)電荷的有機(jī)物具有極強(qiáng)的混凝作用，生成較重的絮體，在5min～10min內(nèi)迅速沉降，并與重金屬元素如Cd、Pb、Zn、Cu等共沉淀，從水體中分離出去，因此，JF-1混凝劑對(duì)水體中的有機(jī)物和重金屬元素的去除能力較強(qiáng)，去除率可達(dá)52%～81%。
3.5奶牛場(chǎng)廢水處理中混凝劑最佳用量的確定

從以上的分析可看出，0.2%混凝劑的用量去除率最高，處理效果最好，但運(yùn)行費(fèi)也最高；0.1%混凝劑的處理效果較差，去除率最低，但運(yùn)行費(fèi)也最低。各處理運(yùn)行費(fèi)見表6。

根據(jù)目前該奶牛場(chǎng)采用表面曝氣處理廢水情況來看，它可將CODcr從2000mg/L降到400mg/L～500mg/L，對(duì)NH3-N的去除也有一定的效果。如在曝氣處理前，增加混凝處理，CODcr可從2000mg/L降到700mg/L，NH3-N從75mg/L～120mg/L降到25mg/L～33mg/L，再采用曝氣處理，就可能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。因此，宜先采用0.1%JF-1混凝劑的混凝處理，再采用曝氣處理，這既可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，又可降低處理費(fèi)用。

3.6混凝法處理奶牛場(chǎng)廢水的處理工藝

根據(jù)以上試驗(yàn)研究，我們提出奶牛場(chǎng)廢水處理工藝流程如下：

該工藝的特點(diǎn)是充分利用現(xiàn)有的處理設(shè)施，幾乎不增加處理單元，添加的篩網(wǎng)方法簡(jiǎn)單、投資少、極為有效。根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，可減少?gòu)U水中可溶性有機(jī)物，降低后續(xù)處理工藝的處理負(fù)荷，CODcr去除率可達(dá)20%～40%，分離出來的殘?jiān)勺魉a(chǎn)養(yǎng)殖的飼料或肥料。該處理工藝不僅可使奶牛場(chǎng)的廢水處理達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，而且處理工藝簡(jiǎn)單，耐沖擊能力強(qiáng)、投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、易操作和管理。

4結(jié)論

研究結(jié)果表明：①奶牛場(chǎng)廢水經(jīng)混凝處理后，CODcr從2010mg/L降到563mg/L～691mg/L，NH3-N從75mg/L降到25mg/L～33mg/L，CM從180度降到40度～70度；②混凝-表面曝氣處理工藝，可使奶牛場(chǎng)廢水處理達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，且處理工藝簡(jiǎn)單、投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、易操作和管理。

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