內(nèi)江養(yǎng)豬農(nóng)場(chǎng)廢水處理設(shè)備達(dá)標(biāo)排放
水污染對(duì)水中生物的影響,由于人們把污染物排放進(jìn)水中,影響了水中魚(yú)蝦類的健康,同時(shí)也會(huì)水中平衡的,造成水中生物無(wú)法生存,而有些魚(yú)類由于生活在這樣的水中,魚(yú)肉中也會(huì)含有有害,人類食用魚(yú)肉也會(huì)對(duì)自身的健康造成影響。
養(yǎng)豬場(chǎng)糞便中含有大量的有害物質(zhì),在微生物作用下,大量消耗水中的溶解氧時(shí),溶解氧被耗盡,有機(jī)物進(jìn)行厭氧分解,產(chǎn)生多種惡臭物質(zhì),水體變黑發(fā)臭,水質(zhì)惡化,不能飲用。
養(yǎng)豬場(chǎng)污水具有典型的“三高"特征,CODcr高達(dá)3000~12000mg/l,氨氮高達(dá)800~2200mg/l,SS超標(biāo)數(shù)十倍。規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖廢水處理目前已引起養(yǎng)豬場(chǎng)業(yè)主及有關(guān)部門(mén)的高度重視,采取一系列防治措施及選用經(jīng)濟(jì)、高效的處理技術(shù)已刻不容緩。隨著國(guó)家和部分地區(qū)污水排放標(biāo)準(zhǔn)日益更新,高濃度養(yǎng)豬廢水達(dá)標(biāo)排放問(wèn)題更加突出。
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本公司污水處理設(shè)備經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與不斷改進(jìn),在原有設(shè)備基礎(chǔ)上各方面已得到全面提高,通過(guò)對(duì)ISO9001質(zhì)量體系的實(shí)施,對(duì)每套出廠設(shè)備都有嚴(yán)格的檢驗(yàn)措施,對(duì)我公司自己設(shè)計(jì)的污水處理設(shè)備全部能達(dá)到設(shè)計(jì)要求,調(diào)試后出水水質(zhì)能達(dá)到規(guī)定排放標(biāo)準(zhǔn)
水質(zhì)、水量與排放標(biāo)準(zhǔn)
廣州某規(guī)?;B(yǎng)豬場(chǎng)的污水量為 500 m3/d,設(shè)計(jì)水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。
工藝選型
養(yǎng)豬場(chǎng)污水處理常用的工藝為厭氧-好氧-氧化塘,均采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),大,運(yùn)行費(fèi)用高。我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行了各種工藝的篩選比較, 用投藥混凝、厭氧接觸工藝、厭氧過(guò)濾器、上流式厭氧污泥床、復(fù)合式厭氧污泥床和厭氧塘雖然有好的處理效果,但建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行成本高而無(wú)法承受,因而必須尋求新的既簡(jiǎn)易又穩(wěn)定可靠的方法。
因此,我們選擇新型厭氧一兼氧組合式穩(wěn)定塘處理工藝,充分利用規(guī)模化豬場(chǎng)的地形地勢(shì),妥善地解決了規(guī)?;i場(chǎng)污水污染負(fù)荷高和養(yǎng)豬行業(yè)的利潤(rùn)低的兩大難題。此工藝有效地把上流式厭氧污泥床移植到兼性塘來(lái),它具有省、運(yùn)行費(fèi)低、操作管理方便、能源可回收(目前未回收)的特點(diǎn)。
工藝流程
養(yǎng)豬場(chǎng)污水處理流程見(jiàn)圖
工藝流程說(shuō)明
①固液分離
從豬舍出來(lái)的水經(jīng)集水井提升泵送到設(shè)于鼓風(fēng)機(jī)房頂部的水力分離篩網(wǎng),經(jīng)篩網(wǎng)過(guò)濾,使糞渣分離。污水進(jìn)處理單元,回收糞渣外售。
②組合式穩(wěn)定塘
組合式穩(wěn)定塘共設(shè)2個(gè)自然塘(每個(gè)自然塘面積約2000m2),平時(shí)并列運(yùn)行,清塘?xí)r(幾年后清一次塘),一塘運(yùn)行,另一塘清泥。在塘的*設(shè)置一個(gè)厭氧反應(yīng)區(qū),深5.0 m。污水從配水井用管道重力引入至厭氧反應(yīng)區(qū)底部,并均勻在厭氧反應(yīng)區(qū)底布水,污水經(jīng)厭氧反應(yīng)區(qū)底部均勻向上流動(dòng),從污水的流態(tài)來(lái)看,其結(jié)構(gòu)類似上流式厭氧污泥床(UASB),污水和甲烷氣都向上流動(dòng),經(jīng)過(guò)厭氧污泥床。所不同的是UASB上下流速相同,同時(shí)內(nèi)有三相分離器,而組合式穩(wěn)定塘上下流速不同,厭氧反應(yīng)區(qū)底部流速大(約0.21 m3/(m2?h)),厭氧反應(yīng)區(qū)上部流速小。zui后,污水流向塘的四周進(jìn)行沉淀(類似UASB的三相分離器)。
組合式穩(wěn)定塘的工作原理是:從微生物類屬來(lái)看,塘分為3種微生物反應(yīng)區(qū)。即厭氧反應(yīng)區(qū)、兼氧反應(yīng)區(qū)、好氧和藻類生長(zhǎng)區(qū)。詳見(jiàn)圖2組合式穩(wěn)定塘斷面示意。
*區(qū)為厭氧反應(yīng)區(qū):污水首*人厭氧反應(yīng)區(qū)底部,并均勻分配在整個(gè)橫斷面上,污水流向?yàn)樯狭魇?,整個(gè)坑的容積均為絮狀的厭氧微生物(污泥床)。污水上向流經(jīng)這些厭氧微生物污泥床時(shí),污水中有機(jī)物被厭氧微生物進(jìn)行降解,轉(zhuǎn)化為CH4,CO2 和H2O。生成的CH4,CO2 和污水不斷上升,使整個(gè)污泥床得到充分的攪拌,同時(shí)污水和厭氧微生物充分接觸,提高了有機(jī)物的去除效率[2]。
第二區(qū)為兼氧反應(yīng)區(qū):除塘面和塘底的積泥層外,其余均為兼氧反應(yīng)區(qū),污水從坑頂部流出后,向四周流動(dòng),流速突然降低,可沉的懸浮物固體便沉于塘低。污水經(jīng)厭氧分解后剩余的有機(jī)物繼續(xù)被兼氧微生物所利用,進(jìn)一步去除污水中有機(jī)物。
第三區(qū)是塘的表面層區(qū):為好氧微生物和藻類生長(zhǎng)區(qū)。該區(qū)內(nèi),空氣的復(fù)氧和藻類的光合作用提供氧氣,污水中的有機(jī)物進(jìn)一步被好氧微生物所利用,把它氧化為CO2 和H2O。另外,污水中的氨氮又為藻類提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),產(chǎn)生了良性循環(huán)。
新型厭氧-兼氧組合式穩(wěn)定塘技術(shù)的設(shè)計(jì)運(yùn)行參數(shù):坑的CODcr容積負(fù)荷(以CODcr計(jì))為5.1kg/(m3?d)。污水在坑內(nèi)停留時(shí)間為2.6 d;在塘內(nèi)停留時(shí)間(含坑的停留時(shí)間)為12 d,本設(shè)計(jì)的坑負(fù)荷傳統(tǒng)13~19 倍(傳統(tǒng)式氧化培CODcr負(fù)荷(以CODcr計(jì))為 0.13-0.4 kg/(m3?d)[2]。
由于特殊的設(shè)計(jì)(坑頂設(shè)計(jì)圍墻包圍),避免了傳統(tǒng)的厭氧塘在刮風(fēng)時(shí)豎向混流而影響底部厭氧(因?yàn)楸韺雍醚鯀^(qū)水中含有很高的溶解氧會(huì)入侵到厭氧區(qū),破壞厭氧環(huán)境),并有效地抑制和防止季節(jié)性翻塘,使厭氧總保持狀態(tài)。另外,坑的設(shè)計(jì)成倒置截頭圓錐型,使坑內(nèi)從下*流速漸漸由大變小。避免了厭氧污泥被水流和CH4 等帶出坑外,zui大限度地保持了厭氧污泥濃度,從而在高的CODcr容積負(fù)荷(以 CODcr計(jì))下(Fv=5.1 kg/(m3?d))還具有較高的CODcr去除效率。
從投產(chǎn)以來(lái),處理系統(tǒng)運(yùn)行情況較為穩(wěn)定,新型厭氧-兼氧-組合式穩(wěn)定塘出水CODcr的質(zhì)量濃度一般在 3 000 mg/L左右,CODcr去除率一般為 70%左右,而傳統(tǒng)厭氧塘CODcr去除效率50%左右?!?/span>
③好氧池、高負(fù)荷氧化塘
好氧池、高負(fù)荷氧化塘組成二級(jí)好氧生化處理系統(tǒng),前者采用了活性污泥法,使CODcr等進(jìn)一步降解,并為后續(xù)氧化塘處理提供條件;后者采用循環(huán)溝式氧化塘,污水在此硝化脫氮。在高負(fù)荷氧化塘中,在JET推流混合器的作用下,水在廊道中循環(huán),由于具有一定的流速(10 ~15 cm/s),大氣復(fù)氧速率增加,同時(shí)藻類迅速生長(zhǎng)。藻類光合作用提供溶解氧供給好氧微生物進(jìn)行代謝活動(dòng)。高負(fù)荷氧化塘出水中的微型藻類很容易沉淀,約50%~80%的藻類可在水力停留時(shí)間為l~2d的沉淀塘中自然去除。沉淀的藻類呼吸速率很低,且可濃縮在塘底數(shù)月甚至數(shù)年而不明顯釋放營(yíng)養(yǎng)物。高負(fù)荷氧化塘中藻類的另一顯著作用是提高了塘中廢水的PH值,給滅菌和促使氨氣向空氣中擴(kuò)散提供了條件。在 pH 值為9.2 時(shí)在24 h內(nèi)可100%殺滅大腸桿菌和絕大部分病原體,在白天高負(fù)荷氧化塘中廢水的pH值達(dá)到9.5的并不鮮見(jiàn)。整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定、高效。
④藻類沉降塘
專門(mén)設(shè)計(jì)的藻類沉降塘利用自然重力分離作用使藻類從污水中分離出來(lái),同時(shí)由藻類自身產(chǎn)生的生物絮凝過(guò)程促進(jìn)了自然沉淀,廢水在藻類沉降塘停留時(shí)間24 h 以上,沉淀的藻類處于休眠狀態(tài),不會(huì)被立刻分解或腐爛。兩個(gè)藻類沉降塘同時(shí)使用,其中之一可3~4a 放空一次,以去除濃縮的含藻污泥。
⑤生態(tài)塘
利用生態(tài)塘中放養(yǎng)的魚(yú)類和水生植物自然降解水中的污染物(N,P),以達(dá)到出水水質(zhì)要求。
(二)UASB/SBR/化學(xué)混凝工藝處理養(yǎng)豬廢水
1.概況
湖南某養(yǎng)豬場(chǎng)的生豬養(yǎng)殖規(guī)模為1萬(wàn)頭,廢水排放量為150m3/d,原有廢水處理系統(tǒng)只采用了沉淀處理,廢水中的絕大多數(shù)有機(jī)物和氨氮沒(méi)有去除。該養(yǎng)豬場(chǎng)擬對(duì)原廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行全面的技術(shù)改造,經(jīng)過(guò)中試zui后確定在原有四級(jí)沉淀的基礎(chǔ)上,采用UASB/SBR/化學(xué)混凝處理工藝,處理后水質(zhì)要求達(dá)到《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18596—2001)。廢水水質(zhì)和排放標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。
2.廢水處理工藝流程
養(yǎng)殖廢水的特點(diǎn)是排放集中、水力沖擊負(fù)荷強(qiáng)、有機(jī)質(zhì)濃度高、水解酸化快、沉淀性能好。改造后的工藝流程見(jiàn)圖1
原水首*入調(diào)沉池,其主要作用是調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量,另外可以去除大部分懸浮物和少量有機(jī)物。調(diào)沉池出水自流入集水井,再通過(guò)泵輸送到UASB反應(yīng)器,大部分有機(jī)物在此被降解,并產(chǎn)成沼氣。UASB反應(yīng)器出水進(jìn)入SBR進(jìn)行后續(xù)處理,部分有機(jī)物和大部分氨氮在此被降解去除。由于SBR反應(yīng)器出水TP超標(biāo),以及SS的濃度還較高,影響出水水質(zhì),因此zui后通過(guò)化學(xué)混凝反應(yīng)池處理,以滿足達(dá)標(biāo)排放要求。
3.主要構(gòu)筑物及設(shè)備
① 調(diào)沉池。利用原有池體,尺寸為30.0m×30.0m×2.5m,有效容積為1800m3,磚混結(jié)構(gòu),由4個(gè)串聯(lián)的單元格組成,HRT為12d,對(duì)SS的去除率為75%左右。
② 集水井。磚混結(jié)構(gòu),尺寸為2.0m×2.0m×4.0m,有效容積為12m3,配2臺(tái)提升泵(Q=25m3/h,H=200kPa,1用1備)。
③ UASB反應(yīng)器。UASB反應(yīng)器是由3個(gè)獨(dú)立單元組成的一個(gè)頂部敞開(kāi)式鋼筋混凝土池,尺寸為17.2m×6.0m×8.0m,有效容積為608m3,采用大阻力布水系統(tǒng),每個(gè)單元由4根布水管組成,布水管安裝在池底上方300mm處;三相分離器為兩層箱式結(jié)構(gòu),安裝在距出水堰0.9m處,每個(gè)單元安裝2個(gè)。在每個(gè)三相分離器上有一個(gè)導(dǎo)氣管,導(dǎo)氣管與總氣管之間用軟管連接。UASB反應(yīng)器的設(shè)計(jì)容積負(fù)荷為1.5kgCOD/(m3?d);HRT為4d,對(duì)COD去除率>80%。
④ SBR反應(yīng)器。SBR反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有膜片式曝氣器(Φ215mm),所需空氣采用2臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)(1用1備)輸送,單臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)流量為5.9m3/min。池中還配置有組合填料,將活性污泥法與生物膜法結(jié)合的*設(shè)計(jì),既降低了剩余污泥的產(chǎn)量,也有利于污染物的去除。池尺寸為11.6m×6.0m×5.0m,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu);水力停留時(shí)間為40h,有效容積為250m3,SBR的排水采用2臺(tái)50m3/h的潷水器。
⑤ 化學(xué)混凝沉淀池。該池的主要作用是去除SBR出水中的懸浮物和部分色度。池體尺寸為6.0m×6.0m×3.5m,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),分2格,一格為化學(xué)反應(yīng)池,投加PAC和PAM藥劑,并裝有一臺(tái)攪拌機(jī);另一格為沉淀池,沉淀池配有圓筒式導(dǎo)流筒及排泥系統(tǒng),采用穿孔水壓式排泥。
水污染后,通過(guò)飲水或食物鏈,污染物人體,使人急性或慢性中毒。砷、鉻、銨類、笨并(a)芘等,還可誘發(fā)。被、或其它致病菌污染的水,會(huì)引起多種傳染病和病。 重金屬污染的水,對(duì)人的健康均有危害。被鎘污染的水、食物,人飲食后,會(huì)造成、骨骼病變,攝入硫酸鎘20毫克,就會(huì)造成死亡。鉛造成的中毒,引起貧血,神經(jīng)錯(cuò)亂。六價(jià)鉻有很大毒性,引起皮膚潰瘍,還有致癌作用。飲用含砷的水,會(huì)發(fā)生急性或慢性中毒。砷使許多酶受到或失去活性,造成機(jī)體代謝,皮膚角質(zhì)化,引發(fā)。有機(jī)磷會(huì)造成神經(jīng)中毒,有機(jī)氯會(huì)在脂肪中蓄積,對(duì)人和動(dòng)物的內(nèi)、免疫功能、機(jī)能均造成危害。稠環(huán)芳烴多數(shù)具有致癌作用。也是,血液后,與細(xì)胞的色素氧化酶結(jié)合,使呼吸中斷,造成呼吸衰竭窒息死亡。 上80%的與水有關(guān)。、、胃腸炎、痢疾、傳染性肝類是人類五大,均由水的不潔引起。