畜禽養(yǎng)殖排放的廢水量大、集中,并且廢水中含有大量污染物,如重金屬、殘留的獸藥和大量的病原體等,因此如不經(jīng)過(guò)處理就排放于環(huán)境或直接農(nóng)用,將會(huì)造成當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境和農(nóng)田的嚴(yán)重污染。畜禽養(yǎng)殖廢水屬于富含大量病原體的高濃度有機(jī)廢水,直接排放進(jìn)入水體或存放地點(diǎn)不合適,受雨水沖洗進(jìn)入水體,將可能造成地表水或地下水水質(zhì)的嚴(yán)重惡化。由于畜禽糞尿的淋溶性很強(qiáng),糞尿中的氮、磷及水溶性有機(jī)物等淋溶量很大,如不妥善處理,就會(huì)通過(guò)地表徑流和滲濾進(jìn)入地下水層污染地下水。
畜禽養(yǎng)殖廢水的特點(diǎn):排水量大、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;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。
畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)廢水主要有尿液、殘余的糞便、飼料殘?jiān)蜎_洗水等組成,有的廠區(qū)還包括生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的生活廢水。
畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)廢水的主要特征是:有機(jī)物濃度高、懸浮物多、色度深、氨氮和有機(jī)磷含量高,并含有大量的細(xì)菌。這些污染物如不進(jìn)行適當(dāng)處理, 一旦進(jìn)入天然水體、農(nóng)田就會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染。[1]
規(guī)模化養(yǎng)殖場(chǎng)每天排放的廢水量大、集中,并且廢水中含有大量污染物,如重金屬、殘留的獸藥和大量的病原體等,因此如不經(jīng)過(guò)處理就排放于環(huán)境或直接農(nóng)用,將會(huì)造成當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境和農(nóng)田的嚴(yán)重污染。
養(yǎng)殖業(yè)廢水屬于富含大量病原體的高濃度有機(jī)廢水,直接排放進(jìn)入水體或存放地點(diǎn)不合適,受雨水沖洗進(jìn)入水體,將可能造成地表水或地下水水質(zhì)的嚴(yán)重惡化。由于畜禽糞尿的淋溶性很強(qiáng),糞尿中的氮、磷及水溶性有機(jī)物等淋溶量很大,如不妥善處理,就會(huì)通過(guò)地表徑流和滲濾進(jìn)入地下水層污染地下水。對(duì)地表水的影響則主要表現(xiàn)為,大量有機(jī)物質(zhì)進(jìn)入水體后,有機(jī)物的分解將大量消耗水中的溶解氧,使水體發(fā)臭;當(dāng)水體中的溶解氧大幅度下降后,大量有機(jī)物質(zhì)可在厭氧條件下繼續(xù)分解,分解中將會(huì)產(chǎn)生甲烷、硫化氫等有毒qi體,導(dǎo)致水生生物大量死亡;廢水中的大量懸浮物可使水體渾濁,降低水中藻類的光合作用,限制水生生物的正?;顒?dòng),使對(duì)有機(jī)物污染敏感的水生生物逐漸死亡,從而進(jìn)一步加劇水體底部缺氧,使水體同化能力降低;氮、磷可使水體富營(yíng)養(yǎng)化,富營(yíng)養(yǎng)化的結(jié)果會(huì)使水體中硝酸鹽和亞硝酸鹽濃度過(guò)高,人畜若長(zhǎng)期飲用會(huì)引起中毒,而一些有毒藻類的生長(zhǎng)與大量繁殖會(huì)排放大量毒素于水體中,導(dǎo)致水生動(dòng)物的大量死亡,從而嚴(yán)重地破壞了水體生態(tài)平衡;糞尿中的一些病菌、病毒等隨水流動(dòng)可能導(dǎo)致某些流行病的傳播等。
畜禽養(yǎng)殖業(yè)廢水中含有較多的氮、磷、鉀等養(yǎng)分,如能做到合理施用可有效地提高土壤肥力,改良土壤的理化特性,促進(jìn)農(nóng)作物的生長(zhǎng)。但如果未經(jīng)任何處理就直接、連續(xù)、過(guò)量的施用,則會(huì)給土壤和農(nóng)作物的生長(zhǎng)造成不良的影響,如引起作物徒長(zhǎng)、返青、倒伏,使產(chǎn)量大大降低,推遲成熟期,影響后續(xù)作物的生產(chǎn)等。廢水中的大量有機(jī)物質(zhì)在土壤中不斷累積,雖然可為土壤中棲居的小動(dòng)物、昆蟲、真菌、細(xì)菌等提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和適宜的環(huán)境,但也可導(dǎo)致一些病原菌大量孳生引起病蟲害的發(fā)生;此外,大量有機(jī)物的積累也會(huì)使土壤呈強(qiáng)還原性,而強(qiáng)還原性的條件不僅影響作物的根系生長(zhǎng),而且易使土壤中原本處于惰性狀態(tài)的有害元素得到還原而釋放;大量無(wú)機(jī)鹽在土壤中的積聚則會(huì)引起作物的鹽害。
一方面,在畜禽飼料中大量添加的無(wú)機(jī)磷約75%為植酸磷,由于植酸磷不能被動(dòng)物吸收利用而直接排出體外,引起污染。另一方面,各飼料廠和養(yǎng)殖場(chǎng)均普遍采用高銅、高鐵、高鋅等微量元素添加劑,由于這些金屬元素的吸收率和利用率都很低易隨糞便排出體外進(jìn)入環(huán)境,已成為我國(guó)的一大環(huán)境公害。
在畜禽養(yǎng)殖過(guò)程中,為了防治畜禽的多發(fā)性疾病,常在飼料中添加抗菌素和其他藥物,這些藥物隨飼料進(jìn)入動(dòng)物消化道后,短時(shí)間內(nèi)進(jìn)入動(dòng)物血液循環(huán),最終絕大多數(shù)的藥物經(jīng)腎臟過(guò)濾隨尿液排出體外,只有極少部分的藥物和抗菌素殘留在動(dòng)物體內(nèi)。大量研究表明,大多數(shù)飼料用抗菌素都有殘留,只是殘留量大小不同。隨著科技水平的不斷提高,人們發(fā)現(xiàn)抗生素作為飼料添加劑使用,對(duì)養(yǎng)殖環(huán)境已造成了嚴(yán)重的負(fù)面后果。首先,使畜禽體內(nèi)的耐藥病原菌或變異病原菌不斷產(chǎn)生并不斷向環(huán)境中排放;其次,畜禽不斷向環(huán)境中排泄這些抗生素或其代謝產(chǎn)物,使環(huán)境中的耐藥病原菌與變異病原菌不斷產(chǎn)生。這兩者反過(guò)來(lái)又刺激生產(chǎn)者增加用藥劑量、更新藥物品種,這就造成了“藥物污染環(huán)境→耐藥或變異病原菌產(chǎn)生→加大用藥劑量→環(huán)境被進(jìn)一步污染”的惡性循環(huán)。另外,畜禽產(chǎn)品中藥物殘留進(jìn)入環(huán)境后,可能轉(zhuǎn)化為環(huán)境激素或環(huán)境激素的前體物,從而直接破壞生態(tài)平衡并威脅人類的身體健康。同時(shí)可以查kan中國(guó)污水處理工程網(wǎng)更多技術(shù)文檔。
畜禽體內(nèi)的微生物主要是通過(guò)消化道排出體外,通過(guò)養(yǎng)殖場(chǎng)廢物的排放進(jìn)入環(huán)境從而造成嚴(yán)重的微生物污染。如果對(duì)這些糞污不進(jìn)行無(wú)害化處理,大量的有害病菌一旦進(jìn)入環(huán)境,不僅會(huì)直接威脅畜禽自身的生存,還會(huì)嚴(yán)重危害人體健康。
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。
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。
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。
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。
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。
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)。
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。
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?/span>專性厭氧細(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。
1.1固液分離技術(shù)
固液分離技術(shù)是養(yǎng)殖業(yè)廢水處理與處置必不可少的環(huán)節(jié),用以減輕后續(xù)處理環(huán)節(jié)的負(fù)擔(dān)。固液分離技術(shù)一般包括篩濾、離心、過(guò)濾、沉降、沉淀、絮凝等工序?,F(xiàn)采用固液分離機(jī)對(duì)畜禽養(yǎng)殖廢水進(jìn)行預(yù)處理。禽畜糞便固液分離機(jī)通過(guò)無(wú)堵漿液泵將糞水抽送至主機(jī),經(jīng)過(guò)擠壓螺旋絞龍將糞水推之主機(jī)前方,物料中的水分在邊壓帶濾的作用下擠出網(wǎng)篩,流出排水管,分離機(jī)連續(xù)不斷地將糞水推至主機(jī)前方,主機(jī)前方壓力不斷增大,當(dāng)大到一定程度時(shí),就將卸料口頂開,擠出擠壓口,達(dá)到擠壓出料的目的,通過(guò)主機(jī)下方的配重塊,可根據(jù)用戶需求調(diào)節(jié)工作效率和含水率。
1.2生化處理工藝:厭氧+好氧工藝
廢水生化處理工藝是利用微生物的代謝作用,使廢水中呈溶解和膠體狀態(tài)的有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì),以實(shí)現(xiàn)凈化的方法??煞譃?/span>好氧生物處理法和厭氧生物處理法。
養(yǎng)殖廢水處理厭氧工藝選擇分段厭氧處理法:將厭氧發(fā)酵過(guò)程分別在兩個(gè)容器中獨(dú)立進(jìn)行,保持各自zuijia的環(huán)境條件,促進(jìn)整個(gè)厭氧消化過(guò)程。
第一段:水解和液化固態(tài)有機(jī)酸;緩沖和稀釋負(fù)荷沖擊與有害物質(zhì),并截留難降解的固態(tài)物質(zhì)。
第二段:保持嚴(yán)格的厭氧條件和pH值,以有利于甲烷菌的生長(zhǎng),降解、穩(wěn)定有機(jī)物,產(chǎn)生含甲烷較多的消化氣,截留懸浮物,改善出水水質(zhì)。
養(yǎng)殖廢水的好氧處理工藝選擇SBR(SequenceBatchReactor)工藝。它的主要特征是在運(yùn)行上的有序和間歇操作,SBR技術(shù)的核心為SBR反應(yīng)池,該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池,無(wú)污泥回流系統(tǒng)。
其特點(diǎn)是集生化反應(yīng)池和沉淀池于一體,不需設(shè)初沉池和二沉池,亦避免回流污泥泵房等裝置。SBR工藝采用時(shí)間控制方式,基本工序由進(jìn)水、曝氣、沉淀、出水、閑置組成。從污水流入開始到出水排泥結(jié)束為一個(gè)周期。在周期內(nèi)一切過(guò)程都在一個(gè)設(shè)有曝氣裝置的反應(yīng)池中依次進(jìn)行。
1.3深度處理工藝
養(yǎng)殖廢水的深度處理工藝選擇人工濕地處理法:人工濕地污水處理系統(tǒng)由預(yù)處理單元和人工濕地單元組成。預(yù)處理主要去除粗顆粒和降低有機(jī)負(fù)荷。人工濕地是由基質(zhì)、水體、植物、動(dòng)物和微生物組成的生態(tài)系統(tǒng)。生活在土壤中的微生物(細(xì)菌和真菌)在有機(jī)物的去除中起主要作用,濕地植物的根系將氧氣帶入周圍的土壤,但遠(yuǎn)離根部的環(huán)境處于厭氧,形成處理環(huán)境的變化帶,這就加強(qiáng)了人工濕地去除復(fù)雜污染物的能力。大部分有機(jī)物的去除是靠土壤中的微生物,但某些污染物如重金屬、硫、磷等依賴于土壤和植物的作用。
2.工藝流程圖說(shuō)明
養(yǎng)殖廢水引至收集池后,先經(jīng)固液分離,分離的糞渣固型物可用作有機(jī)肥料或制作有機(jī)復(fù)合肥料;分離液即污水進(jìn)調(diào)節(jié)池均恒水量水質(zhì),有泵入水解酸化池,在水解酸化池內(nèi)廢水中的有機(jī)物被厭氧微生物分解,大分子難降解物質(zhì)分解成小分子易降解物質(zhì),污染物濃度大大降低。污水經(jīng)水解酸化處理后,自流進(jìn)入UASB池。反應(yīng)器內(nèi)的污泥濃度高,有機(jī)負(fù)荷高,水力停留時(shí)間短;反應(yīng)器內(nèi)設(shè)三相分離器,污泥自動(dòng)流回設(shè)備,無(wú)需混合攪拌設(shè)備;污泥床內(nèi)不需填充載體,節(jié)省造價(jià)且避免堵塞。
通過(guò)微生物生化反應(yīng),去除污水中的大部分有機(jī)污染物,凈化水質(zhì)。UASB反應(yīng)池出水進(jìn)入SBR反應(yīng)池,當(dāng)廢水進(jìn)入反應(yīng)器與活性污泥混合接觸并有氧存在時(shí),微生物利用廢水中的有機(jī)物進(jìn)行新陳代謝,將有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水等無(wú)機(jī)物,同時(shí),微生物利用細(xì)胞增殖,最后將微生物細(xì)胞物質(zhì)(活性污泥)與水沉淀分離,廢水得到處理。經(jīng)SBR反應(yīng)池處理后的出水進(jìn)入二沉池去除廢水中的雜質(zhì)后進(jìn)入消毒池消毒后達(dá)標(biāo)排放。
系統(tǒng)中產(chǎn)生的污泥排入污泥濃縮池,經(jīng)污泥螺桿泵送入板框壓濾機(jī),污泥壓濾后外運(yùn)處置,濾液返至調(diào)節(jié)池循環(huán)處理。
濰坊中研基業(yè)環(huán)境工程有限公司是一家集水處理設(shè)備研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、安裝、改造、維修服務(wù)為一體的高新技術(shù)企業(yè)。污水處理設(shè)備,氣浮機(jī),二氧化氯發(fā)生器,板框壓濾機(jī),加藥裝置公司坐落于美麗的山東省濰坊風(fēng)景區(qū),東鄰青島、南靠日照、北依濱海,風(fēng)景秀麗,交通便捷,基礎(chǔ)設(shè)施齊全,是山東省環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)員單位,并在業(yè)內(nèi)率先通過(guò)了IS09001質(zhì)量管理體系認(rèn)證。公司擁有雄厚的技術(shù)力量和較先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備。公司現(xiàn)有職工33余人,工程技術(shù)人員10人,總資產(chǎn)500萬(wàn)元,占地2000m2,廠房1500m2,擁有大型數(shù)控加工中心、龍門鏜銑床、數(shù)控線切割、自動(dòng)下料機(jī)等數(shù)十臺(tái)國(guó)內(nèi)一流的加工檢測(cè)設(shè)備。公司內(nèi)部有完整的產(chǎn)品研發(fā)、質(zhì)量控制、售前售后服務(wù)體系,具有獨(dú)立開發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、安裝調(diào)試和維修等綜合服務(wù)能力。公司本著以人為本的理念,有效的利用科研人才優(yōu)勢(shì)和完善的設(shè)計(jì)資質(zhì),十分重視新產(chǎn)品的技術(shù)研發(fā),在工藝、工裝實(shí)行大膽改進(jìn),并保證產(chǎn)品質(zhì)量,具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力,為用戶提供技術(shù)咨詢、工藝設(shè)計(jì)、場(chǎng)區(qū)平面布置、設(shè)備安裝和調(diào)試等完善的一條龍服務(wù)。公司密切跟蹤國(guó)內(nèi)外污水處理的新理論、新技術(shù),并結(jié)合多年來(lái)積累的對(duì)污水處理的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),聯(lián)合專業(yè)研究人員對(duì)從國(guó)外引進(jìn)的先進(jìn)技術(shù)設(shè)備進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化設(shè)計(jì)和改造,在工業(yè)污水和城市生活污水等領(lǐng)域提供了大量的高性能污水處理設(shè)備。目前,對(duì)市政污水、生活污水、城市中水以及化工、印染、涂裝、食品、淀粉、造紙、制藥、礦業(yè)、皮革等行業(yè)工業(yè)廢水的成功處理案例已有上千項(xiàng)。主要生產(chǎn)設(shè)備:地埋式一體化污水處理設(shè)備,醫(yī)院污水處理設(shè)備,屠宰污水處理設(shè)備,食品污水處理設(shè)備,工業(yè)污水處理設(shè)備,印染污水處理設(shè)備,MBR膜一體化污水處理設(shè)備,氣浮機(jī),刮泥機(jī),格柵除污機(jī),帶式壓濾機(jī),醫(yī)療垃圾焚燒爐,煙塵處理設(shè)備,生活污水處理設(shè)備,,渦凹?xì)飧C(jī)、溶氣氣浮機(jī),微濾機(jī)、一體化凈水設(shè)備、無(wú)動(dòng)力過(guò)濾器、機(jī)械過(guò)濾器、污泥脫水機(jī)、中心傳動(dòng)、周邊傳動(dòng)刮吸泥機(jī)、行車式刮泥機(jī),曝氣機(jī)、生物填料等。