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分散生猪养殖普遍存在于农村,由于是农村地区主要经济支柱,将在相当长时间内存在。以长沙县2008年生猪业为例,年存栏20头以下生猪头数占总数的58%,分散养猪户是目前南方丘陵农村的主要污染源之一。本论文在对南方丘陵农村分散养猪废水污染物排放特征研究基础上,以经济实用为出发点,研发了源分离-多段厌氧-生态沟渠集成工艺并对其可行性进行了研究。采用源分离工艺即固液分离和液液分离工艺,能将猪粪和猪尿、猪尿和猪舍冲洗水分离开来,在源头上削减了分散养猪废水中的主要污染负荷,并将分离出的高肥效猪粪和猪尿进行资源化利用,排入到生物有机肥垫料池。该集成工艺具有较好的去除效能,出水COD和NH4+-N等指标能达到《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596-2001)中的相关要求。本论文主要研究结论有如下几点：(1)南方丘陵农村目前多数采用水泡粪工艺来排放分散养猪废水,通过对湖南省长沙县分散养猪废水的取样调查,掌握了分散养猪废水水质特征：COD、TN、TP和pH分别为12306mg/L-18540mg/L、450mg/L-1930mg/L、19.6mg/L-63.4mg/L和7.2-8.6。(2)在掌握南方丘陵农村分散养猪废水排放特征基础上,对分散养猪废水的污染物在源头上进行削减,研发了源分离工艺即环保猪舍固液分离和液液分离,将猪粪和猪尿、猪尿-猪舍冲洗水分离开来,在源头大大削减了分散养猪的污染负荷,猪舍冲洗水与猪尿和猪舍冲洗水混合液相比,COD、TN、NH4+-N和TP浓度分别平均下降了78.32%、55.05%、55.18%和63.02%。同时,将分离出的高肥效猪粪和猪尿排入到生物有机肥垫料池进行资源化利用。(3)对经源分离后的猪舍冲洗水进行多段厌氧生物工艺处理,当进水COD为2300-2500mg/L时,温度为30℃时,HRT为24h时,在上述条件下多段厌氧生物处理对上述废水的COD、TN、NH4+-N和TP去除率分别达到85%、21.43%、28.78%、30.55%。多段厌氧生物处理后的出水,进入生态沟渠继续处理,以实现达标排放的目标。(4)生态沟渠运行研究表明：以高150mm红壤作为表层基质,以高150mm高、粒径分别为10-15mm煤渣,20mm钢渣和30-50mm砾石为基质为底层的三个串联生态沟渠对多段厌氧生物处理后的猪舍冲洗水进行处理,结果表明生态沟渠对污染物具有较好的去除效能,出水水质中COD和NH4+-N浓度能够优于《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596-2001)的排放标准,TN和TP基本达到上述标准的排放要求,温度、水力停留时间(HRT)和生态沟渠中的运行水位对其影响较大。(5)南方丘陵分散养猪废水通过源分离-多段厌氧-生态沟渠集成工艺进行处理,处理后出水中COD、TN、TP、NH4+-N浓度平均值分别为261.5mg/L、64.5mg/L、8.11mg/L和68.22mg/L,平均去除率分别为89.76%、87.35%、92.47%和84.06%。出水水质中COD和NH4+-N浓度均优于《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596-2001)的相关排放要求,TN和TP基本达到上述标准的相关要求。