污水处理技术工艺

多工艺组合对奶牛养殖废水的处理实例

发布日期:2019-07-08 / 发布者:鸿淳环保科技 / 点击:

近年来,随着农业产业结构的推进,规模化、集约化畜禽养殖业迅速发展,由此所带来环境污染问题也日益严重。污染源普查动态更新调查数据表明,2010年,全国畜禽养殖业的化学需氧量和氨氮排放量分别达到1184万t和65万t,占全国排放总量的45%和25%,占农业源的95%和79%。同时,据国家环保总局在对全国23个省市调查发现,90%的规模化畜禽养殖场未进行环境评价,60%的养殖场缺乏必要的污染防治措施。畜禽养殖污染已经成为继生活污水和工业废水后更大的污染源。

水产养殖废水主要包括尿液,残余粪便,洗涤水和饲料残渣。治疗模式可分为三种模式:回归,自然治疗和工业化。其中,工业化加工模式是目前最受关注的加工技术之一。目前,畜禽养殖废水的工业化驯化过程基本相同,各种工艺组合很多。但是,在市场上投入生产和运行的处理设施中,总氮和氨氮排放标准很少。本文以广东省一家奶牛场为研究对象,介绍了“UASB-两级AO-化学除磷 - 稳定池塘 - 湿地”氧化池的组合工艺,稳定排水,有效减少周围环境。水产养殖废水生态学。环境污染。

1 工程概述

广东省的一个奶牛场有3000头奶牛。严格执行清洁生产。采用干洗粪技术将牛粪与牛尿、洗涤水分离。粪便直接作为农业肥料、牛尿、洗涤水、挤奶废水和少量生活污水收集后进入污水处理系统。系统中的水质如表1所示。

该养殖场污水处理站设计处理规模为400 m3/d,每天运行24 h,约17 m3/h。出水水质参照广东省《水污染物排放限值》(DB 44/26—2001)第二时段一级标准和《畜禽养殖业污染物排放标准》(DB 44/613—2009)两者中较严格的标准来执行。具体设计进、出水水质值如表1所示。

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2 处理工艺选择

2.1 水质分析

水产养殖废水含有高浓度的污染物,含有大量的病原微生物,并且有难闻的气味。它属于难降解废水,分析了农场废水的成分。它具有以下特点:

水量、水质变化大,冲击负荷大。

该废水混有固体和液体,悬浮物多,有机物浓度高,生物降解性强。

该废水氨氮浓度高,易于调节碳氮比,且有异味,难以处理废水;

污水中粪大肠菌群数量较多,出水段需消毒。

污水处理过程中产生的污泥和废气可以得到综合利用。

2.2 处理工艺选择

国内外用于畜禽养殖废水的处理工艺大致相同,即固液分离+厌氧技术+好氧技术,其中固液分离技术一般包括:离心,过滤,气浮,絮凝,沉淀等;厌氧工艺主要包括:上流式厌氧污泥床(UASB),厌氧折流板反应器(ABR),上流式污泥床反应器(USR),厌氧生物滤池和两级厌氧氧消化法;好氧处理工艺主要包括:氧化沟,序批式活性污泥法(SBR),生物转盘,生物接触氧化,厌氧/好氧(AO)和两级AO。

根据本工程特点,考虑到冲击负荷大、处理效果好、运行稳定的要求,建设了“沉降固液分离+UASB+两段AO+化学除磷+稳定池+联合处理工艺最终确定了湿地和氧化塘。

UASB反应器具有很强的抗冲击能力,它不仅能将污泥悬浮在污泥床的顶部,而且无需搅拌设备,也能促进有机物的降解。改进的气固液三相分离器可提高颗粒污泥的回流。应适当控制UASB进水中的SS,防止处理效果。由于水产养殖废水SS浓度较高,在进入厌氧系统前应采取一定的预处理措施。采用机械粗格栅和专用固液分离装置去除牛粪废水中的悬浮物和粪便。采用粗格栅和斜网截留废水中的粗浮物、悬浮物和粪便,然后进行废水收集。采用沉淀法将比水重的悬浮物与水分离,过滤后的废水经干燥后用作肥料。

两阶段AO,Bardenpho工艺(前AO和后AO)是硝化/反硝化工艺。通过回流混合物中的硝酸盐氮和未处理污水中的有机物使脱氧前池脱氮。在流出物进入预需氧罐后,有机物被氧化,含氮有机物被氨化,氨氮被硝化。反硝化作用通过曝气剥离释放在该好氧槽中产生N2。来自前部好氧池的出水进入后缺氧池进行内源性反硝化和反硝化,产生的N2在后好氧池中充气和汽提,而内源代谢产生的氨氮在后好氧池中硝化。 。 。经过多次碳氧化 - 硝化 - 反硝化工艺,废水中的大部分有机物和氨氮转化为无机物质并从水中除去,一小部分转化为细胞物质,系统通过定期排污。由于废水中的碳和氮相对较低,因此在操作过程中定期添加乙醇以补充碳源,并且该过程的脱氮率可高达90%至95%。

生化处理后的废水中磷、氨氮含量仍较高。为了达到稳定的出水标准,采用化学除磷和强氧化化学除磷的方法来达到要求。化学除磷剂是石灰和絮凝剂PAM。废水经强氧化漂白水将NH4+氧化成氮气,同时可能造成死亡。为了防止有害微生物的污染,污水中的大部分病原微生物被清除。由于除磷后出水呈弱碱性,化学除磷剂采用石灰和絮凝剂PAM,出水需要酸调节酸碱度,由于出水仍不符合EPA规定的排放标准,需要进一步处理。根据业主提供的现有场地,将现有池塘改造为稳定塘和人工湿地。稳定塘和人工湿地均属于污水土地处理系统,一般由细菌和藻类、各种微生物、水生动植物、鱼类等组成。类和其他成分共同构成了一个复杂的自然生物处理系统。在该生态系统中,通过过滤、吸附、沉淀、植物吸收和微生物降解,进一步对污水进行物化、生物化处理和净化,有效地实现了污水站的节能减排。污水可达标排放或回用于清洗牛棚等,具体工艺流程如图1所示。

固液分离机和初沉池污泥运至污泥干燥场进行干燥,作为肥料循环利用。后续沉淀池剩余污泥经浓缩加药处理后,由污泥脱水机脱水,脱水后的污泥饼外运处置。具体工艺流程如图1所示。

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3主要结构和设计参数

奶牛养殖废水处理工艺流程如图1所示。

格栅槽:1座,钢砼结构,钢筋混凝土结构,尺寸为5.0 m×3.0 m×1.0 m,内置2台格栅,栅间隙为5 mm;设有2台不锈钢斜筛。

初沉池:1座,钢砼结构,尺寸为5.0 m×6.0 m×4.0 m,表面负荷0.86 m3/(m2·h);设有1台潜污泵,单台功率0.75 kW。

调节池:1座,钢砼结构,尺寸为8.5 m×6.0 m×4.0 m,有效容积180 m3,停留时间为10.8 h;设有1套水下推流器;2台潜污泵(1用1备),功率2.9 kW。

改良型UASB:2座,钢砼结构,单池尺寸为10.0 m×10.0 m×6.0 m,有效容积540 m3,设有32套三相分离器;设计容积负荷:5.0 kg COD/(m3·d),SRT=2.7 d。

两级AO池:2座,钢砼结构,尺寸为15 m×10 m×4.0 m,有效容积525 m3;设有4套水下推流器,单台功率0.85 kW;900套微孔曝气器;3台AS16-2CB混合液回流泵,功率1.6 kW;设有2台BR200罗茨鼓风机,单台功率:22 kW,风压:10 kPa,分量:22.66 m3/min。

二沉池:1座,钢砼结构,尺寸4.5 m×4.0 m×4.0 m,表面负荷约为1.0 m3/(m2·h),采用竖流式;设有1台污泥回流泵,功率1.1 kW。

除磷反应池:1座,包括反应池和终沉池,其中反应池尺寸2.5 m×4.0 m×4.0 m,设有1套除磷加药装置,1套PAM加药装置和混合搅拌装置;终沉池尺寸6.0 m×4.0 m×4.0 m,设有2台污泥泵,功率0.75 kW。

强氧化池:1座,尺寸2.76 m×2.5 m×4.0 m,配消毒装置1台。

pH回调池:1座,尺寸2.0 m×4.0 m×4.0 m,设有1套混合及加药装置,1套在线pH仪。

污泥处理单元:浓缩池,2座,尺寸4.0 m×3.0 m×3.0 m,有效停留时间t≥12 h;污泥脱水机,1台。

自然生物处理系统:稳定塘,1座,面积6000 m2;潜流式人工湿地,1座,面积3000 m2。

4 处理效果

本组合工艺24 h运行。出水能满足广东省《水污染排放限值》(DB 44/26—2001)指标要求,并通过相关部门的验收。各单元的平均处理结果如表2所示。

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5 运行成本估算

水产养殖废水处理项目运营成本估算见表3。从表中可以看出,直接经营成本为每吨废水5.32元,在我国典型的水产养殖废水处理设施中处于中低水平。

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6 结语

采用“沉降固液分离+UASB+两级A/O+化学除磷+氧化塘稳定塘+人工湿地”联合工艺处理奶牛场养殖废水,具有良好的处理效果,且系统运行稳定,耐冲击负荷能力强,运行成本约为每吨水5.32元,在经济上可行。按正常运行达标排放,每年可减少COD排放量约3640 t,氨氮排放量约100 t,能有效减少了对生态环境和周边水体的污染;解决了厌氧+好氧组合工艺处理过程中,氨氮达不到排放标准的问题,具有较高的经济、环境效益,值得推广。

多工艺组合对奶牛养殖废水的处理实例

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