本发明属于废水处理和利用技术，具体涉及猪场废水的处理和利用技术。
背景技术：
养猪业是我国畜牧业中的主要产业，也是大多数农村地区的经济支柱产业。我国养猪业已达到年出栏肉猪6.67亿头的规模，年产值在1万亿元以上，养猪业产值占畜牧业产值约48%，占农业总产值约17%，是产值最大的单项农产品。猪肉产品是老百姓“菜蓝子”中不可或缺的食品，具有不可替代性，其安全和有效供给既是关系到老百姓切身利益的大事，也是影响社会发展和稳定的大事。近年来，制约我国生猪生产的刚性因素日益严重，猪肉产品的安全和有效供给面临严峻挑战。2007年以来，我国生猪生产出现供不应求的局面，生猪和猪肉价格长期在高位上运行，成为引起cpi上升的主要拉力，给人民群众的生活带来沉重的负担。因此，国务院对此高度重视，出台了《国务院关于促进生猪生产发展稳定市场供应的意见》等政策文件。因此，发展规模化养殖是保障猪肉安全和有效供给是必由之路。
规模化养猪集中产生大量猪场废弃物，包括粪便、尿、污水、臭气等。猪场污水属极高有机质含量废水，含有大量病原微生物和超高含量的氮、磷，如不经处理直接排入环境中，将严重污染水源，导致河流、海洋富营养化，进入土壤也将造成大量矿物质和营养素的富集，破坏土壤植被生存。猪场粪便中含有大量病原微生物和超高含量的氮、磷，虽然是生产肥料的好原料，但不能直接作为肥料，必须加强管理。同时猪场恶臭在空气中散发，造成空气质量恶化和对大气环境的污染。要实现养猪业与环境保护的同步发展，必须对生产过程中产生的废弃物、废水进行综合利用和有效处理，开发再生物质能源，回收有机肥资源，将治理污染、净化环境、回收能源、综合利用、改善生态环境有机地结合起来，走环境友好型的生态畜牧业产业化可持续发展的道路。
猪场废水是一种典型的高氮、高磷和高cod废水，具有固液混杂、有机质高、碳氮比失调等特点。针对上述特点，目前，国内外对于养猪废水，主要采用多种物理化学技术单元相组合或者物化和生化技术单元相组合的方法。主要研究的技术单元包括：生物处理技术、强化絮凝技术、杀菌消毒技术等。
（1）生物处理技术
利用微生物对废水进行处理，是一种运行成本较低的处理技术，在养猪废水处理中应用较多的生物技术为uasb、sbr、接触氧化以及人工湿地等。但由于通常养猪废水中的有机污染物的可生化性较差，单独用生物处理效果并不理想，一般是先将废水进行适当的物理化学处理，使难降解有机物发生转化后，再用生物处理技术进行处理。生物处理通常占地面积较大，处理后的水质很难达到回用水质的标准。
（2）强化絮凝技术
（3）杀菌消毒技术
养猪污水的复杂性决定了其处理不能采用单一方法，而是需要根据地区的社会条件，自然条件不同，以及猪场的性质规模、生产工艺、污水数量和质量、净化程度和利用方向，采用不同处理工艺：
（1）组合式稳定塘工艺
新型厌氧-兼氧组合式稳定塘是一种较为常见的工艺，该工艺主体的组合式稳定塘设计成倒置截头圆锥型，由下向上设置3个微生物反应区，即厌氧反应区、兼氧反应区、好氧和藻类生长区。污水由下向底部均匀向上流动，整个厌氧-兼氧-组合稳定塘codcr去除率一般为70%左右，而传统厌氧塘codcr的去除率为50%左右，相比较起其处理效果得到显著提高，后续辅助好氧池采用活性污泥法，使codcr等进一步降解，再利用高负荷氧化塘进行污水的硝化脱氮，最后通过藻类沉降塘及生物塘以达到出水水质要求。
（2）uasb+sbr工艺
上流式厌氧污泥床uasb反应器发酵工艺，产生沼气通过铺设管道供应给附近居民日常生活使用，使沼气得到充分利用，而所产生的沼渣通过好氧连续式生物堆肥发酵制成复合有机肥料投放市场，经济效益很好，沼液经过sbr池好氧处理后可进行农田灌溉。
（3）酸化+高速滤池+生物氧化塘
先通过自然沉淀法对猪粪污水进行固液分离，沉淀固体经过调整水分，添加肥料成分，进行堆肥处理，液体部分通过一个调节酸化池和两个串联的高速生物滤池进行厌氧好氧生物处理，处理后的污水进入生物氧化塘进一步降解蓄存，进行农田灌溉。
（4）强化预处理+高效折流厌氧反应器+氧化塘
利用重力引流清粪，节省大量水源（约50%），减少后续粪污处理工程，液体部分与猪舍冲洗水混合进入高效折流厌氧反应器（abr）进行厌氧污水处理，出水cod、bod去除率在80%以上，选用氧化塘作为厌氧消化后续处理工艺，减少了工程投入，整个系统化处理实现猪场生产的“零污染”排放，而厌氧消化后处理工艺选择时应该猪场周边环境相适应的工艺。
（5）多级酸化-人工湿地处理工艺
粪便污水经固液分离后进入酸化池，进行酸化调节，然后进入串联人工湿地进行处理，最后通过净化池后，即可达标排放。整个工艺系统实现自流化，不需要动力，节省能源，且能有效的去除污水中的重金属。
（6）混凝-脱氨-好氧生化处理工艺
养猪场废水经石灰乳混凝沉淀，可去除废水中的大部分胶体物质和悬浮物，同时可去除一部分难降解物质；经脱氨使废水中氨氮低于200mg/l，有利于后续生化的顺利进行。该工艺可以有效解决养猪场排放废水有机浓度高、氨氮浓度高、恶臭严重的问题。
技术实现要素：
本发明通过综合分析，进行多方案、多因素比较，对各种技术进行优化对接组合，确定最佳工艺技术路线，建立以“强化絮凝－uasb-接触氧化-类fenton催化消毒”为核心的高浓度养猪废水处理工艺。
因此本发明提供一种猪场废水综合处理工艺，具体流程如下：
一种猪场废水综合处理工艺，具体包括如下步骤：
（1）将猪场废水排于集粪池中，在养猪废水中加入絮凝剂，进行固液分离；
（2）分离出的固体作为农作物、果园的有机肥；
（3）分离的液体废水排入沼气池中，进行发酵产沼气；
（4）沼气池中的残渣排入调节池中；
（5）依次经过混凝沉淀池，高负荷气池、二沉池、厌氧池、接触氧化池、终沉池、消毒池，在消毒池的水中加入催化消毒剂，最终排放处理后的废水，其中各池产生的污泥进行干燥处理后外运。
上述的猪场废水综合处理工艺，步骤（1）中所述的絮凝剂为改性淀粉复合絮凝剂，其制备过程如下：
将淀粉溶解于水中得到10-20%淀粉溶液，再在50-60℃水浴中按质量比naoh：淀粉为1∶8~12缓慢匀速加入naoh搅拌反应40-80分钟，得到改性淀粉溶液；采用硫酸调节改性淀粉溶液ph值到2.0-3.5，然后按淀粉:聚硅铁（质量比）＝0.25-0.5:1往改性淀粉溶液中加入聚硅铁，维持ph值在2.0-3.0，50-60℃恒温振荡器中反应3.5至4.5小时，之后静置一晚上熟化，即制得改性淀粉复合絮凝剂。
优选地，所述淀粉为玉米淀粉；所述naoh：淀粉为1∶10；水浴温度为55℃；加入naoh搅拌反应60分钟；得到20%改性淀粉溶液；采用40%硫酸调节改性淀粉溶液ph值。
优先地，将改性淀粉絮凝剂按0.5-1.5%加入待处理的消毒池废水中，先快速搅拌2-5分钟，再慢速搅拌15-20分钟，再静置20-30分钟。
所述的猪场废水综合处理工艺，步骤（5）中所述的催化消毒剂是通过浸渍-沉淀法将铁和铜负载在活性炭上，制备得到集污染物吸附与催化消毒功能于一体的催化消毒剂，制备方法如下：
称取硫酸亚铁、三氯化铁和硫酸铜溶于水中，加入活性炭，搅拌加热，滴加氢氧化钠溶液；随后将混合液陈化，然后冷却后洗涤沉淀后，再进行焙烧，得到负载型催化消毒剂。
所述的猪场废水综合处理工艺，步骤（5）中，将消毒池中的废水，调节ph值至5.0-9.0，加入所述的催化消毒剂，加入h2o2，充分搅拌后静置；优选地，调节ph值至6.0-7.0；每吨养猪废水中加入所述的催化消毒剂0.2-0.5kg：30%h2o21.0-1.5l。
本发明“强化絮凝－厌氧发酵-接触氧化-类fenton催化消毒”"主要适用于规模化养殖废水的处理，同时也可以用于其他行业的高浓度有机废水的处理，应用区域的年均温度应确保在10℃以上。
本发明采用以沼气为核心的环保技术处理养殖场污水，具有污泥量少、运行费用低等优势，同时可以控制生产过程中污染物的流向，降低畜禽本身受污染的程度，控制疫病。实施以沼气为纽带的“养殖-沼气-种植”相结合的循环农业模式，既可生产大量清洁的可再生能源，为种植业提供大量有机肥料，还可实现污水零排放。沼气可用来作为生活能源用于做饭、洗澡，还可用来作为生产能源用于照明、保温、发电，解决猪场用电紧张的问题。在石油、煤炭等不可再生能源日益紧张的形势下，在广大农村因地制宜发展沼气再生能源有着非常重要的意义，将长期是我国社会主义新农村建设的重点之一。因此，本项目的技术成果容易在规模化养猪场推广，市场风险较小。
本发明技术是实现集约化猪场污水减量化排放、无害化处理、资源化利用的有效手段，有效改善养殖场的卫生状况，降低病原体传播风险，最大限度地减缓对周边环境的影响，保障公共卫生安全，符合当前畜牧业“高产、优质、高效、生态、安全”的可持续发展要求，具有良好的社会效益。利用本发明技术可以建立以养殖业为中心，集种植、养鱼、农产品加工为一体的生态农业系统，达到系统内部物质和能量的等级利用和循环，可以进一步加快集约化猪场从环境污染型的生产过程向环境友好型的清洁化生产过程转变。
①提升养猪废水处理技术水平，引领养殖行业结构调整和转型升级，示范带动一批养猪场建设猪场污水处理和沼气利用系统，促进我省节能减排工作的开展。
②通过加强粪污综合治理，建设废弃物自我消化、循环利用的生态小区，促进广东省生态文明建设。
③建设以沼气为纽带的循环农业体系，实现养殖业和种植业有机结合，协调发展，良性循环，促进广东省农业可持续发展。
④建立全新的生态农业模式，实现物流的内部自净循环，多次增值，因而促进农业增效和农民增收。
附图说明：
图1猪场废水综合处理工艺流程图。
具体实施方式
在汕尾宝山猪场有限公司建设改造处理规模200m3/d的高浓度养猪废水处理示范工程，处理工艺流程参见图1，具体处理方法如下：
步骤（1）中的絮凝剂为改性淀粉复合絮凝剂，其制备过程如下：
按质量比称取14份的玉米淀粉溶解于100份的去离子水中，再在55℃水浴中按naoh/淀粉（质量比）=1∶10缓慢匀速加入naoh搅拌反应1小时，得到14%改性淀粉溶液。采用40%硫酸调节改性淀粉溶液ph值到3.0，然后按淀粉:聚硅铁（质量比）＝0.3:1往改性淀粉溶液中加入聚硅铁，维持ph值在2.0，55℃恒温振荡器中反应4小时，之后静置一晚上熟化，即制得改性淀粉复合絮凝剂。
按体积比将改性淀粉絮凝剂按1%加入待处理的消毒池养猪废水中，先快速搅拌，再慢速搅拌，在静置后，取上层清液测定其ss、codcr。
步骤（5）中的催化消毒剂是通过浸渍-沉淀法将铁和铜负载在活性炭上，制备得到集污染物吸附与催化消毒功能于一体的催化消毒剂，制备方法如下：
按质量比为1.5:1.5:0.4准确称取硫酸亚铁、三氯化铁和硫酸铜并按混合料：水=0.8:1（质量比）加入水中充分混合，再按混合料溶液：活性炭=14:1（质量比）加入活性炭，置于搅拌机上搅拌30min。加热，在快速搅拌下滴加氢氧化钠溶液至ph值为10.0。将混合液于100℃水浴中陈化4h，然后冷却至室温，反复洗涤沉淀后，置于300℃下焙烧2h，得到负载型催化剂。
步骤（5）中，将消毒池中的废水，调节ph值至7.0左右，加入催化消毒剂，加入h2o2，充分搅拌后静置；每吨养猪废水中加入催化消毒剂0.35kg：30%h2o21.3l。
此外，本发明也成功应用于海丰县金瑞丰生态农业有限公司、海丰县大道山种养专业合作社、高要市益发养殖有限公司、深圳市农牧实业有限公司惠东分公司、深圳市坪山种猪场、高要农牧美益畜牧发展有限公司、广州市福昌种畜场有限公司、韶关市天益农业有限公司、韶关市番灵饲料有限公司等企业。
本实施例中，汕尾宝山猪场有限公司200m3/d示范工程出水水质稳定，经权威部门检测水质达到《畜禽养殖业污染物排放标准》（db44/613—2009），改造前后水质变化如表1所示。本发明单项技术与组合工艺与国内同类先进技术的对比见表2。