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(3)厌氧折流板反应器(ABR)
ABR反应器是一种由多个隔室组成的结构,被处理的废水一次流经每个隔室且水流的流动在反应器中呈上、下交替运行,在每个隔室中进行着有不同菌群生物参与的对有机质的生物降解过程。其工艺结构构造比UASB更为简单,不需要复杂的三相分离器。是氧一体化的反应器。ABR污水生物处理技术更为灵活、方便,投资费用更低。
以下是ABR反应器图:
统一集气室 分离集气室
三种工艺比较
工艺 产气率m3/m3·d UASB USR ABR (4)沼气利用技术
利用厌氧生物技术通过配套相应的设施,将养殖废水制成以甲烷为主要成分的沼气,通过沼气池收集到的沼气应用于职工生活、圈舍保温等。沼液可以进入到生物氧化池或者直接用于农田的灌溉、养鱼等。沼渣可以生产有机肥、培育食用菌后者进行养鱼。
2.好氧技术
在畜禽养殖废水处理中,由于所处理的废水有机物浓度较高,厌氧处理的出水中COD的浓度和氨氮浓度仍比较高,很难达到排放或再利用的标准,因此,通常以好氧方法对厌氧出水做进一步的处理。好氧生物处理法可分为天然好氧生物法和人工好氧生物法两类。天然好氧生物处理法有氧化塘和土地处理等,对地形和自然条件要求比较高,去除效果不佳。人工的好氧生物处理法包括:序批式活性污泥(SBR)、ICEAS工艺、CASS工艺、生物膜法等。 (1) SBR工艺
0.8~1.5 4~4.8 5~6 COD去除率 80%~90% 80%~85% 80%~91% 占地面积 10~15m2 10~15m2 30~40m2 成本投资 35~40万元 30~40万元 40~45万元 文案大全
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典型的SBR系统分为进水、反应、沉淀、排水、闲置共五个阶段。反应池在一定时间间隔内充满污水,以间歇方式运行,处理后的混合夜经过一段时间的沉淀后,从池中排出上清液,沉淀的生物污泥则留于池内,用于再次与污水混合进行处理,这样依次反复进行,便构成了序批式处理工艺;
优点:工艺简单,占地面积小,工程造价低;运行方式灵活,处理效果好,具有良好的脱氮除磷功能;
缺点:传统的SBR工艺在工业应用中,若进水流量较大,则需调节反应系统,增大投资;如对脱氮除磷要求高还需对工艺进行改造。 (2)生物膜法
生物处理池中的关键的膜分离单元以一定间隔放置在池后端,池内的活性污泥对废水中的有机物进行降解,降解后的水通过中空丝状膜排放。生物处理池采用微孔曝气器曝气,部分污泥回流至池前端,回流比最高可达到900%。在膜分离装置前,高浓度活性污泥与废水充分混合,有机物在被微生物降解的同时,氨氮也被亚硝酸菌氧化成硝酸根离子,再回流至池前端利用进水的有机物碳源进行反硝化,最终使硝酸根离子还原成为N2,达到脱氮的作用。在正常运转后,处理池中活性污泥浓度可达8000~12000mg/l。
采用生物膜技术的处理工艺与普通活性污泥法相比较,生物膜处理池通过膜分离单元将清水直接抽出,不参加回流的部分污泥可直接被分离,不需要再设置二沉池进行固液分离。这样池内的活性污泥及微生物不会流失,可保持高浓度的微生物菌类,这样保证了稳定的有机物降解率和氨氮去除率,同时由于处理池中的活性污泥浓度是普通活性污泥法污泥浓度的3~4倍,使其占地面积只有普通活性污泥法处理池的1/3~1/4。
四、认真治理农村畜禽养殖污染
一、加强宣传教育,引导养殖户发展生态养殖。充分利用电视、广播、报纸、网络等媒体,分层次、多渠道开展畜禽养殖污染防治知识和政策法规宣传,倡导使用农家肥,提高养殖业主的环保意识。加强培训和指导,采用现场参观、专题讲座等方式,推广先进的治理技术和养殖模式。
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二、严格市场准入,控制新污染源产生。划定畜禽禁养区、限养区和适养区,将现有养殖场逐步向定点区域转移。严格落实环保审批制度,新建畜禽养殖场要办理环境影响评价手续。畜禽养殖场污染防治设施, 要与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用。畜禽养殖场竣工验收时,农业、环保、工商、所在地镇政府及周边群众代表应共同参与。 三、严格整改,削减现有污染源。合并散养户,将目前的一家一户松散型养殖模式改为区域化集约型养殖,也可建立集中养殖小区,建设共用的污染治理中心。改造老养殖场,实行生产区、生活区、管理区的隔离。禁止水冲粪式的工艺,实行干湿分离、雨污分流、料水分离。配套建设集粪池,对储存废渣的地面进行水泥硬化。引导养殖户采用环保生态养殖技术,建设沼气工程,对畜禽粪便进行综合利用。
四、推广已有的粪便综合利用模式,探寻经济适用的粪污治理新技术。推广沼气生态模式,倡导种养平衡模式,将畜禽粪便作为种植业有机肥料供应源,就地还田。建设有机肥生产基地,将畜禽粪便干湿分离,其中干物质进行堆肥发酵,生产商品有机肥。继续推广生物发酵床零排放养猪法,加强对养殖业主的监管力度,依法查处违法建设、超标排放等环境违法行为。
五、加大扶持力度。在治理技术、工程资金、贷款利率等方面给予优惠政策。对规模化畜禽养殖污染治理重点项目给予重点扶持。设立专项治理资金,用于对畜禽污染治理研究、设施工程补助、示范项目建设的指导检查、咨询培训、总结验收和奖励。
五、典型案例
案例一:杭州灯塔养殖总场废水处理工程
概况:杭州灯塔养殖总场生猪存栏12万头,年出栏商品肉猪20万头,是目前最大的综合性养猪企业。每天排放猪粪185t,排放废水3000t,废水COD浓度17000mg/L,氨氮浓度2200mg/L。该工程1999年例如UNDP/GEF工业化沼气与水处理示范项目。在工艺设计中强化了预处理等技术,实行 “清洁生产、固液分离、水解酸化、UASB、SBR生物脱氮和混凝处理”等工艺流程,工艺流程图如下:
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处理系统对猪场污水总的去除效果如下。在系统稳定运行期间,处理工程对污染物的总的去除效果见表四,从表8可知,该工程对COD的去除率达98%,BOD、NH3-N的去除率达到99%,SS的去除率达到97%,TN的总去除率达到93%。
表四 杭州灯塔养殖总场污水处理工程处理效率
项目 COD/(mg/L) BOD/(mg/L) NH3-N/(mg/L) TN/(mg/L) SS/(mg/L) pH 进水 5616~9965 3960~4460 636~1114 754~1415 2310~5410 7.1~7.5 UASB 879~1423 168~278 690~1210 590~917 510~960 7.2~7.5 3
SBR 179~321 11.2~19.9 3.5~6.3 51.8~51.9 70~110 6.6~7.5 物化处理 69~113 60~90 8.5~8.9 总去除率 >98% >99% >99% >93% >97% 二次能源利用:工程平均日产沼气8500m,经气水分离、脱硫、计量后输入1000m干式贮气柜,沼气流量采用涡街流量计在线测定,用SKG-334型防爆气泵输送到各用气单位。目前沼气用于一下四个方面:2t/h全自动沼气锅炉;有机肥料场的肥料烘干;食堂炊事;猪舍用能。 工程规模及投资分析
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表五 工程规模及投资分析
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养猪场规模日处理污水量(年出栏数) (t) 10000 80~100 15000 120~150 20000 160~200 40000 300~400 60000 450~500 80000 600~800 100000 900~1000 3
厌氧罐规模(m3) 240~300 360~450 500~600 900~1200 1200~1500 1800~2400 2700~3000 3
SBR反应器日产沼工程投资规模(m3) 气量(m3) (万元) 250~300 360 120~150 400~450 540 180~220 550~600 720 250~300 1000~1200 1500 300~350 1400~1500 1800 400~500 2200~2400 3000 600~700 2800~3000 3600 800~900 3
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项目技术经济指标:处理能力猪粪185t/d,污水3000t/d;沼气产量8500m/d,其中用于沼气锅炉5800 m/d,有机肥烘干2000 m/d,民用燃气700 m/d;供应有机肥料142 t/d;工程总投资1497万元。
案例二:北京顺义良山畜牧场
北京顺义良山畜牧场以销售种猪、育肥猪为主,猪场大量高浓度废水的排放对周围水环境造成严重的污染,尤其是夏季废水产生恶臭且到处飘散,废水中的病原菌通过食物、饮用水危害居民的健康,亟需采取有力措施进行治理。
该猪场按现存栏12000头计算,产鲜猪粪为49.5t/d,产尿为47.4m/d,采用高架漏缝地板结构,其废水集中排放。现采用人工清理猪场70%的粪便,粪浆产量为120m/d。根据测算,废水中COD含量约为18000mg/L,固体含量约为4%~6%。 根据该猪场的规模及排污情况,采用如图2所示的工艺流程。
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猪场
废水、废渣
中含有大量的有机物,易生物降解,可采用生物处理工艺。先用固液分离技术将固体与液体物质分开,用厌氧工艺可去除分离后液体中80%以上的有机物,且可回收沼气作为可利用的能源,同时沼液经好氧稳定后可施用于蔬菜地、果园和农田,固液分离后的固体则经堆肥处置后制成有机肥出售。各主要处理构筑物对COD的处理效果见表六。
表六 各主要处理构筑物对COD的处理效果 名称 固液分离器 调节池 UASB 文案大全
进水COD(mg/L) 18000 12600 出 水COD(mg/L) 12600 12600 1260 COD去除率(%) 30 90