石家莊養(yǎng)殖場(chǎng)污水處理設(shè)備石家莊養(yǎng)殖場(chǎng)污水處理設(shè)備
隨著我國(guó)畜牧業(yè)的發(fā)展,產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈,畜牧業(yè)的規(guī)?;?、集約化發(fā)展已成為一必然趨勢(shì),規(guī)?;B(yǎng)豬場(chǎng)具有較高的畜禽飼養(yǎng)技術(shù),統(tǒng)一的管理,降低了成本,提高了經(jīng)濟(jì)效益,但由于大量集中的糞便污水排放引起的環(huán)境污染問(wèn)題也越來(lái)越嚴(yán)重,根據(jù)相關(guān)資料報(bào)道,我國(guó)大城市中畜禽養(yǎng)殖業(yè)的糞尿排污的人口當(dāng)量超過(guò)3000-4000萬(wàn)。養(yǎng)殖業(yè)的糞尿排泄物及廢水中含有大量有機(jī)物、氮、磷、懸浮物及致病菌并產(chǎn)生惡臭,對(duì)環(huán)境質(zhì)量造成*影響,急需治理。而由于養(yǎng)豬場(chǎng)污水處理不同與工業(yè)污水處理,養(yǎng)豬場(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益不高限制了污水處理投資金額不可能太大,這就需要投資少、處理效果好、好能回收一部分資源,有一定的經(jīng)濟(jì)效益。而養(yǎng)豬場(chǎng)的污水處理通常并不是僅采用一種處理方法,而是需要根據(jù)地區(qū)的社會(huì)條件,自然條件不同,以及豬場(chǎng)的性質(zhì)規(guī)模、生產(chǎn)工藝、污水?dāng)?shù)量和質(zhì)量、凈化程度和利用方向,采用幾種處理方法和設(shè)備組合成一套污水處理工藝。
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。
場(chǎng)產(chǎn)生的糞污排放造成地表水、地下水、土壤和環(huán)境空氣的嚴(yán)重污染, 直接影響了人們的身體健康,而未經(jīng)處理的糞污中含有大量污染物質(zhì), 若此種有機(jī)廢水直接排入或隨雨水沖刷進(jìn)入江河湖庫(kù),大量消耗水體中的溶解氧,使水體變黑發(fā)臭,造成水體污染。
糞污水中含有大量的n、p 等營(yíng)養(yǎng)物是造成水體富營(yíng)養(yǎng)化的重要原因之一, 排入魚(yú)塘及河流使對(duì)有機(jī)物污染敏感的水生生物逐漸死亡, 嚴(yán)重者導(dǎo)致魚(yú)塘及河流喪失使用功能。
氧處理法
養(yǎng)殖污水處理工藝厭氧處理或稱沼氣工程自 20世紀(jì)50年代以來(lái)已開(kāi)發(fā)出多種處理技術(shù),主要是以提高污泥濃度和改善廢水與污泥混合效果為基礎(chǔ)的一系列高負(fù)荷反應(yīng)器的發(fā)展來(lái)處理廢水。厭氧處理的特點(diǎn)是占地少、能量需求低,還可以產(chǎn)生沼氣,處理過(guò)程并不需要氧,具有較高的有機(jī)物負(fù)荷潛力,能降解一些好氧微生物所不能降解的部分。
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),投資大,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)?;i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),它具有投資省、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)。
4.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。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)。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)樯狭魇剑麄€(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,使厭氧總保持佳狀態(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,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。