畜禽養(yǎng)殖廢水前處理工藝的作用和實(shí)踐
前言
畜禽養(yǎng)殖廢水處理是通過(guò)物理、化學(xué)、生物的方法,降低廢水濃度、減少污染,達(dá)到變廢為寶、綜合利用的目的。一般畜禽廢水處理工程由前處理、厭氧處理、后續(xù)凈化處理及沼氣利用等部分組成(也稱三段式污水處理工藝)。其中前處理工藝是畜禽養(yǎng)殖廢水處理過(guò)程減量化、資源化、無(wú)害化三原則中的首要原則。
畜禽養(yǎng)殖廢水的特點(diǎn):一、排水量大、集中、水力沖擊負(fù)荷強(qiáng);二、有機(jī)質(zhì)濃度高,水解、酸化快,沉淀性能好;三、污水中常伴有消毒水、重金屬、殘留的獸藥以及各種人畜共患病原體等污染物。通過(guò)前處理工藝對(duì)鮮糞水進(jìn)行固液分離、排除沉(浮)渣和預(yù)處理(調(diào)整水質(zhì)、水量),可達(dá)到有效提高后續(xù)厭氧生物處理效果,同時(shí)降低投資費(fèi)用的目的。
福州北環(huán)環(huán)保技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司引進(jìn)、消化臺(tái)灣三段式紅泥塑料畜禽養(yǎng)殖廢水處理工藝模式和技術(shù),在吸收、借鑒國(guó)內(nèi)外各種前處理技術(shù)優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上,經(jīng)過(guò)組合、改進(jìn)、創(chuàng)新開(kāi)發(fā)出一套畜禽養(yǎng)殖廢水前處理工藝設(shè)計(jì)、設(shè)備選型和施工技術(shù),并在福建省福清市豐澤農(nóng)牧科技開(kāi)發(fā)有限公司應(yīng)用成功。
1.工程簡(jiǎn)介
福建省福清市豐澤農(nóng)牧科技開(kāi)發(fā)有限公司養(yǎng)豬場(chǎng)地處福清市陽(yáng)下鎮(zhèn),存欄生豬5000頭,養(yǎng)豬場(chǎng)實(shí)行雨污分離和干清糞工藝,廢水主要來(lái)自豬舍每天兩次的沖洗水,廢水總量50~60m3/d。原水水質(zhì):CODcr=15000mg/L,SS=12000mg/L,NH3-N=500mg/L,采用環(huán)保型處理工藝。廢水經(jīng)前處理后水質(zhì):CODcr=4170mg/L,SS=3802mg/L,NH3-N=292mg/L,處理效果明顯。
2.工藝介紹
前處理工藝主要包括格柵、沉砂池、集水井、固液分離機(jī)、沉淀調(diào)節(jié)池、干化場(chǎng)等設(shè)備和設(shè)施,以及豬舍應(yīng)采取雨污分離和干清糞等措施。
2.1 格柵
攔截畜禽廢水中較長(zhǎng)纖維、毛等雜物。采用人工方式定時(shí)清理格柵表面雜物。
平面尺寸為0.6m×0.7m,設(shè)置兩道格柵,粗格柵柵條間隙為25mm,細(xì)格柵柵條間隙為15mm,設(shè)置傾角為45º。
2.2 沉砂池
沉淀畜禽廢水中較大顆粒砂粒,定時(shí)進(jìn)行清理,減輕集水井中污泥提升泵的磨損和后道工序的污泥量。
平面尺寸為1m×1m,有效水深為0.8m,磚混結(jié)構(gòu)。該沉砂池針對(duì)畜禽廢水特點(diǎn)專門設(shè)計(jì),在沉砂池前部設(shè)一水流擋板,廢水與擋板發(fā)生沖擊,形成漩流,流速降低,達(dá)到懸浮物快速沉降的效果。
2.3 集水井
用于暫時(shí)存貯畜禽廢水,保證后續(xù)固液分離機(jī)正常工作。井內(nèi)設(shè)有攪拌裝置、污泥提升泵和水位自控液位探針。
總體尺寸φ2.5m×2.5m,有效水深2.3m,有效容積11.3m3,磚混結(jié)構(gòu),攪拌裝置功率1.1KW。
2.4 固液分離機(jī)
固液分離是畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)廢水處理工藝中的一個(gè)重要措施。廢水通過(guò)固液分離可達(dá)到以下目的:一、防止較大的固形物進(jìn)入后續(xù)處理環(huán)節(jié),避免通道堵塞,提高運(yùn)行的可靠性;二、降低有機(jī)負(fù)荷,縮短厭氧停留時(shí)間,達(dá)到降低投資費(fèi)用的目的。
本工藝采用LK-60固液分離機(jī)一臺(tái),每小時(shí)處理廢水量20t,配套工率2.5KW,脫水后糞渣含水率60~65%,TS降低35%。
LK-60固液分離機(jī)由臺(tái)灣煉盛機(jī)械設(shè)備有限公司專門針對(duì)畜禽養(yǎng)殖廢水的特點(diǎn)研究開(kāi)發(fā),整機(jī)為不銹鋼材料制造,采用雙層0.4mm水切契形柵格濾網(wǎng),逆向高壓噴水洗網(wǎng)結(jié)構(gòu),過(guò)濾、擠干、洗網(wǎng)、停機(jī)為全自動(dòng)控制,實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守,故障率低,有優(yōu)異的價(jià)格性能比。
2.5 沉淀調(diào)節(jié)池
利用畜禽廢水中固體物沉降性能好和有機(jī)物分解(水解、酸化)快的特點(diǎn),充分降低糞廢水濃度;貯存、調(diào)節(jié)厭氧發(fā)酵處理的水質(zhì)、水量,使集中、間歇性進(jìn)水變成均衡、連續(xù)性出水。
平面尺寸為4m×3m×3格,有效水深2.5m,設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間1d,有效儲(chǔ)水容積60m3,采用半地下式磚混結(jié)構(gòu)。池頂設(shè)有浮渣斜板,底部設(shè)有倒錐沉井和污泥排渣管,沉淀廢水上清液通過(guò)出口調(diào)節(jié)器均衡進(jìn)入后續(xù)厭氧發(fā)酵裝置。沉降的污泥通過(guò)污泥管(溝)可自動(dòng)排入污泥干化場(chǎng),浮渣從池邊的浮渣斜板排入浮渣干化場(chǎng)。
2.6干化場(chǎng)
畜禽廢水處理過(guò)程產(chǎn)生的浮渣、沉渣不僅是各處理設(shè)施通道容易產(chǎn)生堵塞的主要原因,而且大量的浮渣、沉渣加重了處理負(fù)荷,最終影響廢水處理效果,所以干化場(chǎng)工藝是保證廢水處理工程設(shè)施長(zhǎng)期正常運(yùn)行的一項(xiàng)有效措施。
本項(xiàng)目在各類處理池底部均設(shè)計(jì)了排沉渣(浮渣)設(shè)施,定期排出的沉渣(浮渣)通過(guò)污泥管道(溝)集中到污泥干化場(chǎng),利用自然條件(3~7天)進(jìn)行脫水、干化。干化場(chǎng)濾出的廢水回流至集水井,進(jìn)行再次凈化處理。
因沉(?。┰男再|(zhì)較特殊,排入干化場(chǎng)后,很快產(chǎn)生沉渣、浮渣和清液明顯分層現(xiàn)象,清液處于沉渣和浮渣的中間,較難排出。干化場(chǎng)濾屏設(shè)計(jì)采用定位式濾屏,可根據(jù)清液高度調(diào)節(jié)濾屏間隙的位置,達(dá)到截留住沉渣、浮渣,而僅將清液排出的目的。
3.前處理工藝的處理效果(見(jiàn)下表)
序號(hào)
|
工 序
名 稱
|
CODcr
|
SS
|
NH3-N
|
||||||
進(jìn)水
|
出水
|
去除率
|
進(jìn)水
|
出水
|
去除率
|
進(jìn)水
|
出水
|
去除率
|
||
1
|
格柵
|
15000
|
14250
|
5%
|
13000
|
12220
|
6%
|
550
|
523
|
5%
|
2
|
沉砂池
|
14250
|
12825
|
10%
|
12220
|
10754
|
12%
|
523
|
471
|
10%
|
3
|
固液分離機(jī)
|
12825
|
8340
|
35%
|
10754
|
6913
|
36%
|
471
|
420
|
10%
|
4
|
沉淀調(diào)節(jié)池
|
8340
|
4170
|
50%
|
6913
|
3802
|
45%
|
420
|
292
|
30%
|
5
|
總?cè)コ?/font>
|
72%
|
71%
|
47%
|
4.前處理工藝的優(yōu)點(diǎn)
① 廢水中的懸浮固體濃度和蛋白質(zhì)、油脂、表面活性劑及Ca+、NH4+、S2-等物質(zhì),在前處理階段通過(guò)清除糞渣、沉渣、浮渣過(guò)程充分減量化,進(jìn)入?yún)捬醭氐募S污水CODcr濃度降低50~70%,有效降低了上述物質(zhì)(含消毒廢水)對(duì)厭氧污泥活性造成的沖擊和毒害影響,縮短了厭氧停留時(shí)間,減少了厭氧池容積,同時(shí)避免了厭氧池發(fā)生堵塞的現(xiàn)象,保證了厭氧發(fā)酵裝置正常工作。
② 通過(guò)調(diào)整水質(zhì),廢水進(jìn)入?yún)捬醭厍耙殉醪剿?、酸化,使兼性、專性厭氧?xì)菌迅速繁殖、活性強(qiáng),有利于沼氣的產(chǎn)生。
③ 采取均衡出水,使水力負(fù)荷均勻,廢水厭氧降解效果穩(wěn)定。
5.結(jié)語(yǔ)
經(jīng)工程運(yùn)行實(shí)踐,該工藝具有創(chuàng)新性強(qiáng)、工藝先進(jìn)、運(yùn)行穩(wěn)定、處理效果好、投資費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn),特別適用于規(guī)?;B(yǎng)殖場(chǎng)高濃度有機(jī)廢水的處理,經(jīng)過(guò)后續(xù)處理,出水各項(xiàng)指標(biāo)可達(dá)到GB18596-2001《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn),具有很好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益,為畜禽養(yǎng)殖廢水處理提供了一條新的途徑。
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