養(yǎng)殖場(chǎng)的廢水處理設(shè)備
畜禽養(yǎng)殖廢水主要處理技術(shù)
目前,畜禽養(yǎng)殖廢水處理技術(shù)可分為物化處理技術(shù)和生物處理技術(shù)兩大類(lèi)。常見(jiàn)的物理處理技術(shù)有吸附法、磁絮凝沉淀、電化學(xué)氧化、Fenton氧化等。
(1)吸附法
該法的關(guān)鍵是吸附介質(zhì)的選取,目前常用沸石等作為介質(zhì)。吸附有氮、磷的沸石,經(jīng)過(guò)處理后可作為土壤改良劑或肥料,但該法對(duì)于吸附飽和的過(guò)濾介質(zhì)必須嚴(yán)格處理,避免造成二次污染。
(2)磁絮凝沉淀
該法工藝流程簡(jiǎn)單、沉降性好、處理周期短,但會(huì)產(chǎn)生大量的化學(xué)污泥。養(yǎng)殖場(chǎng)的廢水處理設(shè)備
(3)電化學(xué)氧化
該法對(duì)氨氮的去除率較高,NH3-N的去除率可高達(dá)98%,但COD的去除率則相對(duì)較低。
(4)Fenton氧化
該法對(duì)于COD和色度的去除率均較高,可作為畜禽廢水深度處理技術(shù),但該技術(shù)Fe2+用量大、H2O2的利用率不高。
總的來(lái)說(shuō),物化處理技術(shù)對(duì)畜禽養(yǎng)殖廢水的COD、NH3-N、色度等有一定的去除率,可作為畜禽養(yǎng)殖廢水的預(yù)處理或深度處理工藝,但工程經(jīng)驗(yàn)不足,需要進(jìn)一步的研究和實(shí)踐。
生物處理技術(shù)是目前處理畜禽養(yǎng)殖廢水的常用技術(shù)→包括厭氧處理法、好氧處理法和厭氧-好氧聯(lián)合處理法等。
(1)厭氧處理法
厭氧處理法適用于處理含高濃度有機(jī)物的畜禽養(yǎng)殖廢水。常見(jiàn)的有厭氧折流板反應(yīng)器(ABR)、上流式厭氧污泥床(UASB)、微生物燃料電池(MFC)等。ABR的COD容積負(fù)荷較高,水力停留時(shí)間較長(zhǎng),能實(shí)現(xiàn)含高濃度有機(jī)物廢水的處理;UASB是廢水厭氧處理的常用技術(shù),工程實(shí)踐多,運(yùn)行穩(wěn)定且效果好,反應(yīng)器內(nèi)含顆粒污泥,處理畜禽養(yǎng)殖廢水具有高效、經(jīng)濟(jì)、占地面積小等特點(diǎn);MFC可在實(shí)現(xiàn)處理污水的同時(shí),將污水中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,有機(jī)物的去除率也較高,適用于含高濃度有機(jī)物廢水的處理。
厭氧處理技術(shù)在處理含高濃度有機(jī)物廢水的領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,COD去除率高且占地少。但厭氧處理出水不能達(dá)標(biāo),若反應(yīng)器不密閉常有臭味產(chǎn)生,因此厭氧出水需進(jìn)一步處理,常采用好氧處理技術(shù)。
(2)好氧處理法
常見(jiàn)的畜禽養(yǎng)殖廢水好氧處理技術(shù)包括SBR、SBBR、生物膜法、生物濾池、MBBR、MBR及A/O法等。
序批式活性污泥法(SBR)有良好的脫碳、脫氮效果,COD和NH3-N去除率均達(dá)到90%以上,它可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制,占地面積少,有多種變型工藝,如ICEAS工藝、CAST工藝、
DAT-IAT工藝等,是畜禽養(yǎng)殖廢水處理的常用工藝;序批式生物膜反應(yīng)器(SBBR)反應(yīng)器具有生物量高,占地少,脫碳、脫氮效果好等優(yōu)點(diǎn);好氧顆粒污泥沉降性能好,生物量高,能承受高有機(jī)負(fù)荷,脫碳、脫氮效果較好,適用于畜禽養(yǎng)殖廢水的處理,但在理論和實(shí)際應(yīng)用中的具體工藝技術(shù)需要進(jìn)一步研究;生物濾池需要選擇適宜的填料,脫氮效果較好;MBBR工藝是一種新型高效的污水處理方法,兼具傳統(tǒng)流化床和生物接觸氧化法兩者的優(yōu)點(diǎn);MBR具有較長(zhǎng)的污泥齡和較高的污泥濃度,脫碳、脫氮效果較好,但如何減緩膜污染仍是MBR發(fā)展和實(shí)現(xiàn)工程應(yīng)用的瓶頸;A/O法工藝流程簡(jiǎn)單、裝置少、不需要外加碳源,技術(shù)成熟。
以上各種好氧工藝對(duì)COD、NH3-N等均有較高的去除率,在實(shí)踐中要充分考慮各自的適用條件。
(3)厭氧(缺氧)-好氧聯(lián)合處理技術(shù)
單獨(dú)的厭氧或好氧處理無(wú)法實(shí)現(xiàn)畜禽養(yǎng)殖廢水的達(dá)標(biāo)外排,結(jié)合它們各自的優(yōu)勢(shì),大多數(shù)畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)采用厭氧(缺氧)-好氧聯(lián)合處理工藝。厭氧-好氧聯(lián)合處理法既克服了好氧處理能耗大和占地面積大的不足,又克服了厭氧處理達(dá)不到要求的缺陷,具有投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、凈化效果好、能源環(huán)境綜合效益高等優(yōu)點(diǎn),特別適合于規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)污水的處理。
對(duì)于含高濃度有機(jī)物的畜禽養(yǎng)殖廢水,厭氧-好氧聯(lián)合處理法能較好的實(shí)現(xiàn)有機(jī)污染物和氨氮的去除,COD去除率90%以上,且處理費(fèi)用相對(duì)較低,對(duì)于畜禽養(yǎng)殖這種受自然與市場(chǎng)雙重風(fēng)險(xiǎn)影響的微利行業(yè),尤其適用。其中厭氧消化階段去除大部分的COD;好氧過(guò)程進(jìn)一步去除COD、NH3-N、SS。好氧出水再經(jīng)過(guò)如人工濕地、絮凝沉淀、電化學(xué)氧化等的處理可達(dá)標(biāo)外排。但是,厭氧消化的各階段處理效果很難同時(shí)達(dá)到*,有學(xué)者提出用水解酸化代替?zhèn)鹘y(tǒng)的厭氧消化。畜禽廢水厭氧-好氧組合工藝應(yīng)用的難點(diǎn)在于:厭氧或缺氧出水COD低,無(wú)法滿足后續(xù)好氧處理系統(tǒng)中微生物脫氮的需求,外加碳源量不容易控制。
畜禽養(yǎng)殖廢水處理經(jīng)典案例
(1)項(xiàng)目簡(jiǎn)介
浙江省某牧業(yè)公司主要養(yǎng)殖生豬;生豬存欄量3000頭。養(yǎng)殖場(chǎng)產(chǎn)生的生產(chǎn)廢水和其它污水總量約為100t/d;其中生產(chǎn)廢水進(jìn)入現(xiàn)有的沼氣池中進(jìn)行厭氧消化處理;沼液經(jīng)過(guò)處理后排放到生態(tài)魚(yú)塘進(jìn)行進(jìn)一步處理。由于沼液量較大;COD濃度仍然較高;采用傳統(tǒng)的生態(tài)處理方式無(wú)法進(jìn)行有效處理;同時(shí)考慮到廢水排放標(biāo)準(zhǔn)的要求和污染物減排的要求;要對(duì)沼液進(jìn)行進(jìn)一步處理。工程設(shè)計(jì)水質(zhì)與排放標(biāo)準(zhǔn)如表1所示;主要污染物指標(biāo)均嚴(yán)于浙江省畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(DB33/593-2005)。
(2)工藝流程
針對(duì)養(yǎng)殖沼液的廢水特征;提出了A/O+MBR的生物處理流程;如圖所示。沼液經(jīng)過(guò)水泵提升由毛發(fā)聚集器過(guò)濾去除廢水中的毛發(fā);進(jìn)入缺氧區(qū);好氧區(qū)混合液回流至缺氧區(qū);主要功能進(jìn)行脫氮。廢水隨后進(jìn)入好氧區(qū);有機(jī)物得到有效去除;氨氮發(fā)生硝化反應(yīng);經(jīng)過(guò)處理的水被浸沒(méi)在反應(yīng)器中的膜過(guò)濾;由出水泵抽出;經(jīng)過(guò)消毒送入雨水池;與收集的雨水混合后回用于生產(chǎn)。
養(yǎng)殖廢水
(3)系統(tǒng)運(yùn)行效果
在來(lái)水COD在643~2761mg/L波動(dòng);平均為1389mg/L時(shí);出水COD介于62~158mg/L;平均為118mg/L;COD平均去除率為91.5%。當(dāng)進(jìn)水負(fù)荷低于5.46kgCOD/(m3˙d)時(shí);出水COD可保持在150mg/L以下。同時(shí),養(yǎng)殖沼液廢水的COD波動(dòng)較大;而MBR具有良好的抗沖擊負(fù)荷能力;可保證穩(wěn)定的出水效果。
養(yǎng)殖沼液是高氨氮廢水之一;直接用于還田處理;會(huì)造成營(yíng)養(yǎng)元素過(guò)剩;造成地表水體的富營(yíng)養(yǎng)化和典型的農(nóng)村面源污染。因此;利用MBR較好的硝化效果;以達(dá)到去除氨氮的良好效果。由于整個(gè)處理工藝采用了前置的缺氧反硝化設(shè)置;系統(tǒng)具有良好的氨氮去除效果:在進(jìn)水氨氮高達(dá)到728mg/L;平均為276mg/L時(shí);出水氨氮可保持在50mg/L以下;平均為31mg/L;氨氮平均去除率達(dá)到85.1%。而整個(gè)MBR處理系統(tǒng)可基本*截留懸浮物質(zhì);并過(guò)濾掉細(xì)菌和部分病毒;在采用消毒處理后;可簡(jiǎn)單回用到?jīng)_洗豬舍等方面或可直接達(dá)標(biāo)排放。
(4)運(yùn)行成本分析
該工程總投資41.8萬(wàn)元;顯示了MBR處理養(yǎng)殖沼液工程的運(yùn)行費(fèi)用;其直接運(yùn)行費(fèi)用由電費(fèi)和藥劑費(fèi)構(gòu)成;噸水運(yùn)行費(fèi)用約為1.3元。與傳統(tǒng)處理工藝相比;運(yùn)行成本并未有較大的上升。