养猪废水处理

4.酸化+高速滤池+生物氧化塘随着我国畜牧业的发展，产业竞争的日趋激烈，畜牧业的规模化、集约化发展已成为一必然趋势，规模化养猪场具有较高的畜禽饲养技术，统一的管理，降低了成本，提高了经济效益，但由于大量集中的粪便污水排放引起的环境污染问题也越来越严重，根据相关资料报道，我国大城市中畜禽养殖业的粪尿排污的人口当量超过3000-4000万。养殖业的粪尿排泄物及废水中含有大量有机物、氮、磷、悬浮物及致病菌并产生恶臭，对环境质量造成极大影响，急需治理。而由于养猪场污水处理不同与工业污水处理，养猪场经济效益不高限制了污水处理投资金额不可能太大，这就需要投资少、处理效果好、最好能回收一部分资源，有一定的经济效益。而养性质规模、生产工艺、污水数量和质量、净化程度和利用方向，采用几种处理方法和设备组合成一套污水处理工艺。一、养猪场污水处理工艺简介1.组合式稳定塘工艺广东某规模化养猪场日产污水量500m3/d，采用新型厌氧-兼氧组合式稳定塘工艺，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，污水在塘内的停留时间为12d。整个厌氧-兼氧-组合稳定塘出水CODcr的质量水的硝化脱氮，最后通过藻类沉降塘及生物塘以达到出水水质要求。该工艺实际运行中CODcr平均去除率达地资源紧缺的地区。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，采用了钢筋混凝土结构使ZWD物循环处理工艺福建省农科院研制的ZWD型沼气池是全国最先设计应用的顶盖直管进料，无活动盖，侧面中层大出料口的水压式沼气池型，克服旧式的水压式沼气进出料难，占用有效建造容积等缺点，设计的沼气池占地面积小，结构简单，操做方便，提高了产气率，经过在几个养猪场试投入运行，效果显著，并以此为基础，建立生态牧场，在畜牧场内建立沼气有机废物循环利用系统，提高生物物质循环利用系数，使沼气、沼液、粪渣全部得到充分的北京市大兴区某猪场饲养生猪5000头，采用水冲清粪工艺，每日排污量为100-120t，设计通过自然沉淀法对猪粪污水先进行固液分离，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CODmgL到国家三级排放标准。5.凤眼莲生物系统处理工艺出水经过自然氧化塘氧化后进入二级凤眼莲吸收塘，再进入沙滤床流入氧化塘，达到净化废水的目的。整个系总氮(T-N)≥600mg/l，溶解氧≤2mg/l时，凤眼莲不能生长，为防止总氮、溶解氧超标，应在该系统前部设置一个增氧氧化塘，增加溶解氧量，凤眼莲的培育受多种外界条件限制，气候、温度与污水进水水质的变化都会直接影响最后出水水质。所以工艺的关键部分在于凤眼莲的培植驯化。经过猪场实际运行表明，凤眼莲水生生物系统处理养猪场废水耗资少，并能有效去除有机物，较适用于我国的畜牧场污水处理.6.强化预处理+高效折流厌氧反应器+氧化塘北京中联环工程股份有限公司研究采用的集约化猪场废弃物系统，改变传统的水冲洗清粪方式，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，通过一系列的实验，进水BOD3000mg/l，折流厌氧反应器的容积可达4-8kgCOD/d，由深圳某公司研发设计的AOF处理工艺，采用预处理、生物处理和精处理技术路线，使废水COD浓度由得较好效果。8.多级酸化-人工湿地处理工艺华南农业大学研究的畜禽舍粪便污水多级酸化与人工湿地串联处理工艺，粪便污水经固液分离后进入酸化池，进行酸化调节，然后进入四个串联人工湿地进行处理，最后通过净化池后，即可达标排放，通过该工艺的运行中的重金属。9.混凝-脱氨-好氧生化处理工艺为了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，上海通过实验室模拟，通过实验室模拟试验，探讨了混凝-脱氨-好氧生化处理养猪场废水的工艺。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，有利于后续生化荷＜0.22kg/(m3?d)时，生化出水能够达到上海市提出的畜牧业排放标准。10.固液分离机处理工艺福建省农科院地热所研制的FZ-12固液分离机，采用机械振动对养猪场粪污水进行固液分离，处理污水能力大的污水再经过厌氧沼气发酵，产生的沼气作为小猪保温供热能源，而处理后排放污水可进行养鱼及农田灌溉，由于前处理采用了固液分离机，与传统养猪场污水处理相比，后期投资及运行费用大大减少，所以整体项目投资减少。该项固液分离机的设计已经获得国家专利。采用目前先进的UASB高效生物厌氧反应器和已有专利的一种改进的曝气生物滤池技术，运用于上海某养猪场，其圈养规模为6000头年，该工艺实际污水处理能力达400m3/d。畜类污水经固液分离去除大块杂物后进入无游入后进行曝气反应。经检测，出水中的CODcr≤250mg/l、BOD5≤104.2mg/l，NH3－N≤85.8mg/l，整体工艺运行稳定，运行费用低，出水水质稳定，但由于采用的工艺和设备较先进和复杂，运行过程中管理较为重要，对管理人员的要求高。目前国家对环境污染整治力度的不断增强，地方上也加强了畜牧业污水处理设施的建设，但往往因为运行费用过高而导致建成后就闲置不用，造成资源浪费环境污染问题却仍得不到妥善解决。针对这些问题，综合考虑养殖场的污染治理投资能力及地区区域特征，研究采用适合不同地区的经济高效污水处理工艺。除了以上一些目前国内应用较广泛的养猪场污水处理工艺外，国外目前也有许多研究较为成功的厌氧处理、好氧处理以及天然滤池工艺，还有加拿大猪场采用的固液分离高效好氧反应器-曝气塘-灌溉工艺等。将污水处理工厂化和自然生物处理，好氧和厌氧处理进行有机组合以求达到最佳处理效果。二、具体工程介绍(一)组合式稳定塘工艺处理养猪废水1.水质、水量与排放标准广州某规模化养猪场的污水量为500m3／d，设计水质及排放标准见表1。ρ(CODcr)／pH值 ρ(BOD5)／ρ(SS)／ ／0-9.06.0-9.0注：畜禽养殖业污染物排放标准GB18596－2001。2.工艺选型养猪场污水处理常用的工艺为厌氧-好氧-氧化塘，均采用钢筋混凝土结构，投资大，运行费用高。我们在设计泥床和厌氧塘虽然有好的处理效果，但建设费用和运行成本高而无法承受，因而必须寻求新的既简易又稳定可因此，我们选择新型厌氧一兼氧组合式稳定塘处理工艺，充分利用规模化猪场的地形地势，妥善地解决了规模化猪场污水污染负荷高和养猪行业的利润低的两大难题。此工艺有效地把上流式厌氧污泥床移植到兼性塘来，它具有投资省、运行费低、操作管理方便、能源可回收(目前未回收)的特点。3.工艺流程4.工艺流程说明①固液分离从猪舍出来的水经集水井提升泵送到设于鼓风机房顶部的水力分离筛网，经筛网过滤，使粪渣分离。污水进处理单元，回收粪渣外售。②组合式稳定塘塘运行，另一塘清泥。在塘的中央设置一个厌氧反应区，深5.0m。污水从配水井用管道重力引入至厌氧反应区底部，并均匀在厌氧反应区底布水，污水经厌氧反应区底部均匀向上流动，从污水的流态来看，其结构类似上流式厌氧污泥床(UASB)，污水和甲烷气都向上流动，经过厌氧污泥床。所不同的是UASB上下流速相同，同时内有三相分离器，而组合式稳定塘上下流速不同，厌氧反应区底部流速大(约0.21m3／(m2·h))，厌氧反应区上部流速小。最后，污水流向塘的四周进行沉淀(类似UASB的三相分离器)。组合式稳定塘的工作原理是：从微生物类属来看，塘分为3种微生物反应区。即厌氧反应区、兼氧反应区、好第一区为厌氧反应区：污水首先进人厌氧反应区底部，并均匀分配在整个横断面上，污水流向为上流式，整个坑的容积均为絮状的厌氧微生物(污泥床)。污水上向流经这些厌氧微生物污泥床时，污水中有机物被厌氧微生物进行降解，转化为CH，CO和HO。生成的CH，CO和污水不断上升，使整个污泥床得到充分的搅拌，同42242时污水和厌氧微生物充分接触，提高了有机物的去除效率[2]。第二区为兼氧反应区：除塘面和塘底的积泥层外，其余均为兼氧反应区，污水从坑顶部流出后，向四周流动，流速突然降低，可沉的悬浮物固体便沉于塘低。污水经厌氧分解后剩余的有机物继续被兼氧微生物所利用，进一步去除污水中有机物。中的有机物进一步被好氧微生物所利用，把它氧化为CO2和HO。另外，污水中的氨氮又为藻类提供营养物质，2产生了良性循环。新型厌氧-兼氧组合式稳定塘技术的设计运行参数：坑的COD容积负荷(以COD计)为5.1kg／(m3·d)。污crcr水在坑内停留时间为2.6d；在塘内停留时间(含坑的停留时间)为12d，本设计的坑负荷传统13~19倍(传统式氧化培COD负荷(以COD计)为0.13－0.4kg／(m3·d)[2]。crcr由于特殊的设计(坑顶设计围墙包围)，避免了传统的厌氧塘在刮风时竖向混流而影响底部厌氧(因为表层好氧区水中含有很高的溶解氧会入侵到厌氧区，破坏厌氧环境)，并有效地抑制和防止季节性翻塘，使厌氧总保持最佳状态。另外，坑的设计成倒置截头圆锥型，使坑内从下至上流速渐渐由大变小。避免了厌氧污泥被水流和CH等带出坑外，最大限度地保持了厌氧污泥浓度，从而在高的COD容积负荷(以COD计)下(Fv=5.1kg4crcr／(m3·d))还具有较高的COD去除效率。cr从投产以来，处理系统运行情况较为稳定，新型厌氧-兼氧-组合式稳定塘出水COD的质量浓度一般在3000mgcr／L左右，COD去除率一般为70％左右，而传统厌氧塘COD去除效率50％左右。crcr③好氧池、高负荷氧化塘好氧池、高负荷氧化塘组成二级好氧生化处理系统，前者采用了活性污泥法，使COD等进一步降解，并为后续cr氧化塘处理提供条件；后者采用循环沟式氧化塘，污水在此硝化脱氮。在高负荷氧化塘中，在JET推流混合器藻类光合作用提供溶解氧供给好氧微生物进行代谢活动。高负荷氧化塘出水中的微型藻类很容易沉淀，约50％~80％的藻类可在水力停留时间为l~2d的沉淀塘中自然去除。沉淀的藻类呼吸速率很低，且可浓缩在塘和促使氨气向空气中扩散提供了条件。在pH值为9.2时在24h内可100％杀灭大肠杆菌和绝大部分病原体，pH整个系统稳定、高效。④藻类沉降塘专门设计的藻类沉降塘利用自然重力分离作用使藻类从污水中分离出来，同时由藻类自身产生的生物絮凝过程促进了自然沉淀，废水在藻类沉降塘停留时间24h以上，沉淀的藻类处于休眠状态，不会被立刻分解或腐烂。两个藻类沉降塘同时使用，其中之一可3~4a放空一次，以去除浓缩的含藻污泥。⑤生态塘利用生态塘中放养的鱼类和水生植物自然降解水中的污染物(N，P)，以达到出水水质要求。(二)UASB/SBR/化学混凝工艺处理养猪废水中的绝大多数有机物和氨氮没有去除。该养猪场拟对原废水处理系统进行全面的技术改造，经过中试最后确定在原有四级沉淀的基础上，采用UASB/SBR/化学混凝处理工艺，处理后水质要求达到《畜禽养殖业污染物排放B2.废水处理工艺流程养殖废水的特点是排放集中、水力冲击负