规模化养猪场污水处理工艺模板.doc

规模化养猪场污水处理工艺（2）一、养猪废水特点和治理难度 因为历史原因，现在大部分养猪场建在河边、溪边、湖边、海边，不管是直冲式养猪场还是干清粪养猪场，污水均直排水体，造成水体严重污染。养猪场排放规律为间歇式，天天上、下午各一次，排放量大、冲击负荷大。从污水成份分析，固液混杂，属高有机、高氮、高磷污水，且碳氮比 例失调，这些特点给养猪污水处理带来很大困难。从表1-1可清楚看出，干清粪养猪场污水关键污染物排放情况按GB18596-畜禽养殖业污染物 排放标准衡量，CODcr,NH3-N、TP处理率必需达成97.3、95.3%、96.8%，现在不管物理、物化、化学、生化、生态等处理方法中， 不可能用一个或二种处理方法来实现达标，这么就决定了养猪场污水处理必需采取多方法组织工艺。二、养猪废水“环境保护型”处理方法及其工艺步骤 国家农业部出台畜禽养殖业能源环境保护站设计规范(征求意见稿)中提出畜禽养殖业污水处理两种方法，即“环境保护型”和”生态型”。规范中对“环境保护型”处理方法工艺要求图2-1。从图2-l中可清楚地看到：“环境保护型”处理工艺关键包含固液分离、厌氧发酵沼气池、好氧曝气和生物处理等四个方面处理技术。其中厌氧发酵沼气池是关键工艺。 三、“环境保护型”处理关键工艺选择 “环境保护型”处理方法必需符合“技术合理、经济合算、安全可靠、管理方便”标准，达成“产气率高、处理率高、投资合理、运行费用低、稳定达标和管理方便”目标，为此，必需对现有工艺进行科学选择。(一)厌氧发酵沼气工艺 现在，用于养猪污水厌氧沼气关键技术有升流式厌氧污泥床(UASB)、混合一推流厌氧消化器(USR)和折流式厌氧污泥床(ABR)三种。 1998年开始，以福清市科明新能源环境保护开发部为主，福清市环境科学学会配合，联合攻关，开发出“斜流式隧道厌氧污泥滤床(IATS)和推流式厌氧滤器 (PAFR)两种新工艺，经福清市、福州地域、永安市等30多个养猪场污水治理应用，取得满意效果，其特点关键有：产气率高，可达0.5- o.7m3/m3天，处理效率高，CODcr去除率通常可达95以上(厌氧出口CODcr夏天在800mg/L以下，冬天出口CODcr在1200mg /L以下)，滤床活性细菌一旦中毒恢复周期在3-5天。厌氧进口只需简易固液分离；无需任何动力，实现无动力运行；污泥产生量少，通常2年清理一次，且清 理极为方便。所以，IATS和PAFR工艺是养猪污水处理首选工艺。(二)好氧曝气工艺 现在好氧工艺关键有SBR和两段好氧生化等工艺，从投资和运行费用分析，两段好氧生化工艺比较适宜。(三)固液分离工艺 现在养猪污水固液分离有两种方法：人工分离和机械分离，依据实践经验分析，固液分离只能保持适度范围，过量造成沼气产气量降低。采取机械分离必需 在分离前进行搅拌造成分离后污水CODcr高于分离前CODcr。鉴于以上分析和我们实践，采取以下固液分离方法：直冲式污水在酸化池前设计一个 酸化沉沙池，采取人工措施将粗粪打捞外运后进入酸化池，干清粪污水直接进入酸化池。污水经过酸化池后会产生一定量浮渣，经过人工把浮渣清除外运。(四)稳定塘 现在稳定塘有两种：好氧稳定塘和兼氧稳定塘，通常采取兼氧稳定塘，兼氧稳定塘又分为一般塘和生物塘两种，不管采取一般塘和生物塘均应设计为多级串 联，通常3-4级为宜，一级生物塘用于养胡子鲶鱼，二级塘按无土栽塘方法引入空心菜或直接栽种茭白等，三级塘为稳定塘，四级塘为去磷塘。 四、氨氮和总磷降解机理分析和处理工艺 氨氮和 总磷属无机化合物污染物，其中总磷经厌氧沼气池后，通常能去除60-70，厌氧出口沼液中总磷浓度在4060mg/l,沼液中总磷绝大部分是无机 磷（在兼氧稳定塘中自然降解能力很差），但在兼氧生物塘中能被水生植物吸收相当部分，末级稳定塘出口总磷浓度在20mg/l左右。这部分总磷关键是靠化学 法降解，其一是进入两段好氧生化装置，添加Al2(SO4)3,总磷可降解至8mg/l以下，其二假如不进行生化曝气装置，有效措施是加入去磷剂自制价 廉，易制)，使总磷生成沉淀，并经简易过滤装置，达成降解，效果十分显著，经实践，总磷在3mg/l以下。氨氮经厌氧沼气池可降解80左右，厌氧出口沼液中氨氮浓度在300mg/l左右。氨氮降解路径有三个渠道。其一在稳定塘中，氨能自然挥发一部分；其二在生物稳定塘中，水生植物能吸收相当部分氨氮；其三在稳定塘中，因为加去磷剂，PH调至8.5左右，氨氮几乎能自然挥发至尽。这个结论能够经过以下方程式和试验室试验进行解释和证实。 NH3+H20NH4+OH- 当以上体系处于碱性状态下，化学平衡向左移动，氨自然挥发。为证实这一结论，我们取厌氧沼气池出口沼液，加去磷剂调整PH，并放置一定时间，测定NH3浓度，结果见表41。 五、“环境保护型”处理工艺优化 经过以上分析和筛选，我们把环境保护型处理工艺进行合理优化，基础工艺以下：我们依据不一样要求，又把以上总体工艺设计为四个方案，详见图5-1。六、工程实践 (一)某农牧 年出栏菜猪1万头，投资90多万元建成环境保护处理设施，不过处理效果很差，厌氧沼气池总去除率还不到50，沼气无法回收。对此进行改造，采取PAFR工艺和方案一工艺，改造后设施运行正常，经监测表明各项污染物排放均达标，监测结果见表6一l。(二)某种猪场 年出栏1万头菜猪，采取IATS工艺和方案四工艺6月投入运行至今，稳定达标排放，厌氧产气正常，监测数据见表62。七、关键经济指标分析 现以上述种猪场工程为例，分析投资比、投资回收期、运行费用等关键经济指标。该种猪场IATS厌氧池设计800m。夏天冬天日产沼气 平均按350m3计算，价格1元/m3。厌氧总投资40万元，微动力二段生伛处理能力150m3/t,装机4KW。日运行16h，15万元，生物塘 1000m3，2万元，其它1万元，总投资58万元，设施最低服务年限为20年。设兼职运行人员1人。经过计算： 每头出栏菜猪投资按方案一计算为2.15元，按方案三计算为29元。 年运行费总费用：0.6416365=10416元 每头出栏菜猪运行费方案三为1-4元，方案一运行费用零。 年产沼气价值：350m3/天1.0/m3x365天=12.775万元 投资回收期：5812 1775=4.5年)(按方案三) 43/12.775=3、4(年)(按方案一) 经过以上分析，各项经济指标是经济。对于万头出栏数养 猪场来说，经济效益是十分显著。 八、结论 1采取IATS和PAFR两种厌氧新工艺，含有处理率高、产气率高、污泥产生量少且清理方便、投资合理、管理方便和安全可靠等特点，是养猪场污水处理首选工艺。2稳定塘尽可能采取非好氧稳定塘，假如建设用地充足。可采取一般稳定塘，用地困难应用生物稳定塘，采取生物稳定塘尽可能选择N、P吸收高水生植物，稳定塘面积、水深、停留时间等参数设计应能满足工程需要。3微动力两段生化装置标准上不用，只有在环境容量小，有特殊要求纳污水体才使用。4用去磷剂作为P、N去除剂，其用量确保PH为8.5左右就能够。5粪大肠菌群和蛔虫卵两项细菌指标因在厌氧过程基础杀死，且在最终加去磷剂中PH控制在8.5左右，深入进行消毒，基础上可达标。6工程设计时，最终一道过滤装置是不可缺乏。设计时应控制流速，确保ss和Ca3P04)2过滤效果。7本文提出四种设计方案经实践证实，均能稳定达标处理后中水可回用，可依据不一样要求和不一样地点选择应用。8本文所提工艺在北方冬天高寒季节应注意稳定塘保暖方法，如采取大棚保温，必需时可采取小型锅炉进行水温调整。