关于养猪场废水处理方面的知识和方法,希望有用吧.
第２１卷第２期１２６ 农业工程学报Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ＣＳＡＥ Ｖ０１．２１Ｆｅｂ． Ｎｏ．２ ２００５ ２００５年 ２月 规模化养猪场粪污处理工程设计 陈 彪１，陈 敏２，钱午巧１，翁伯琦２，徐庆贤１２．福建省农科院红萍研究中心，福州３５０００３） （１．福建省农科院地热农业利用研究所，福州３５０００３； 摘要：根据循环经济和可持续发展的理念，以实现资源和能源利用的最大化为原则，提出了以固液分离机与厌氧中温发 酵工艺技术相结合的规模化畜禽养殖场污水综合治理方法。结合福建省南平市大横农业生态园区大型养猪场污水治理工 程实践，表明该技术可以解决禽畜养殖业的废水污染问题。处理后水质：ＣＯＤｃｒ为３６７ ｍｇ?Ｌ～、ＢＯＤ；为１３２ ｍｇ?Ｌ～、ＳＳ为１６９ ｍｇ?Ｌ～、ＮＨ。一Ｎ为７６ ｍｇ?Ｌ～，均符合国家《畜禽养殖业污染物排放标准》规定的要求，而且工程运行效果稳定， 经济效益和生态效益显著。 关键词：养猪场；污水处理；厌氧；工程设计；效益分析 中图分类号：Ｓ８２８；Ｓ２７３．５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２—６８１９（２００５）０２一０１２６一０５ 陈彪，陈敏，钱午巧，等．规模化养猪场粪污处理工程设计〔Ｊ〕．农业工程学报，：Ｏ 引 言 １ 污水处理工艺流程的设计与特点 猪场污水属于高浓度有机污水。若按常规处理方 法，投资大，工艺复杂，管理也繁杂，运行时需投入大量 动力，造成运行费用高昂，一般牧业生产难以承受。根据 畜牧场具体情况，摸索出处理效率高、投资小、管理方 便、运行费用低、资源利用率高的新工艺，有实用意 义〔１〕。根据福建省南平市统计资料，至２００２年全市有规 模化养猪场２８３家，年存栏数８４．６３万头；有规模化奶 牛场４８家，年奶牛存栏数６．７８多万头。初步估算，南平 市规模化畜禽养殖场年粪尿生产量达９７２．６多万ｔ，综 １．１工艺流程的总体设计 规模化养猪场污水排放量相对集中，污水的有机物 浓度高，悬浮物多且水量波动大〔２〕，若这些废弃物集中 排放或处理不当，不仅造成可利用资源的大量流失，降 低经济效益，而且给农业生态环境带来严重的破坏，影 响周边地区整体经济的可持续发展〔３’４〕。根据养猪场污 水的水质特性，本设计采用固液分离一厌氧生物技术和 厌氧一还田生态循环利用模式。该模式由预处理系统、 达标处理系统和资源化生态利用系统等组成，其主要工 艺流程见图１。 合处理量极少，利用率不足３０％，这样仅规模化畜禽养殖业年排放污染物就达到３８６．４多万ｔ，大于本市工业 污染物排放量，已成为农村环境和闽江流域水质污染的 一个主要来源，在一定程度上制约了区域经济的可持续 发展。因此，采用有效的技术，对畜牧业污水进行综合治 理已刻不容缓。目前，国内外养殖场粪污治理的方法多 采用厌氧发酵技术，其发酵反应器的密封性和保温效果 较差，运行尚缺乏高效性和长效效。为此，笔者进行了一 系列探索，采用玻璃钢材料和万通板作为厌氧发酵池衬 里，解决了运行高效性与长效性问题；根据大横农业生 态园区养猪场的地理条件和污水排放特点，结合周边种 植结构，因地制宜地采用以固液分离机与厌氧中温发酵 工艺技术相结合的工艺，探索出一种低投入、低运行成 本的规模化养殖场污水处理的新模式。 罐妒！ 酗哐耐畔椭： 焉◆ｉ龋排放ｌ蒌一目：ｌ｜｜｜｜匝蕃蚂鋈Ｉ幽ＩＩ厂Ｊ〕达标处理系统ｌ污水Ｉ Ｉ琶Ｈ嘉Ｉ 收稿日期：２００４一０２一０９修订日期：２００４一０６—２８ 基金项目：福建省发展计划委员会闽江流域污染治理项目和福建省 科技攻关计划重点项目（编号２００３Ｎ０４４）
共同资助 作者简介：陈彪（１９６５一），男，助理研究员，农业工程研究室主任， 主要从事农业工程应用技术研究。福建省农科院地热农业利用研究 所，３５０００３ １．２工艺流程的特点 规模化养猪场污水污染危及城市和农村的生态环 境，而以收集沼气能源为主的传统治理工艺存在一定的 万 方数据 万 方数据 １２８ 农业工程学报 效果明显，污水中ＣＯＤｃｒ和ＢＯＤ。单项去除率分别达到 ６９．９８％和６６．４４％。在污水后处理方面，由于大部分的 粗纤维等固态物被有效去除了，在同样达标处理的情况 下，厌氧发酵池水力停留时间ＨＲＴ可缩短２ ｄ以上， （相当于少建沼气池１５０～２００ ｍ３，节约工程费用６～８ 万元），而且厌氧发酵后污水浓度更低，还能减轻污水后 处理的运行费用。因此，在预处理系统工艺设计中，选择 固液分离机等机械设备处理方法，尽可能地减少后处理 污水有机负荷，是实现达标处理的重要手段之一。 ３）酸化调节池 酸化调节池对经固液分离机分离后的污水进行混 合、储存和调节，起到初步酸化水解作用，以满足厌氧发 酵工艺的技术要求。酸化调节池的结构采用钢筋混凝土 结构，其容积设计一般应考虑１．５～２．０ ｄ的水力停留 时间，池深以１．５～２．０ ｍ为宜。 ２．２达标处理系统 达标处理系统是确保养殖污水达标排放的中心系 统，它包括上流式厌氧发酵塔、沉淀储液池、暴气跌水氧 化沟等。 １）上流式厌氧发酵塔 在沼气工程中，厌氧发酵塔是关键的工艺装置之 一，污水中的８０％以上的ＣＯＤｃ，和ＢＯＤ。在厌氧中温 （保温）发酵过程中被消化去除〔６〕。本项目工程选用上流 式厌氧发酵塔，塔内设填料、布水器、破壳网等装置，以 确保厌氧菌数量和污水先进先出的原则。南平市大横农 业生态园区大型养猪场３３００头的养殖规模，日污水排 放量为３３００头×１．８ ｍ３／百头／天一５９．４ ｍ３，设计水力 停留时间ＨＲＴ为４ ｄ，厌氧发酵塔容积为５０×４—２００ ｍ３，为此需建设一个２００ ｍ３的发酵塔。发酵塔结构采用 地面上钢筋混凝土园型结构，尺寸为①６．０ｍ×Ｈ７．０ 禽养殖业污染物排放标准》规定的排放要求。在实际工 程设计中，结合周边地势与种植结构因地制宜进行主体 设计，或选择多级自然跌水。生物氧化池以土池为佳，水 力停留时间ＨＲＴ为２０ ｄ。本工程设计中将地面的原有３０００ ３８ ｍ２养鱼池改造成生物氧化池，利用地势高度差 ｍ，从山顶储液池至地面生物氧化池开挖宽０．８ ｍ 的多级跌水氧化沟。 ２．３资源化生态利用系统 １）堆肥处理系统 将人工清扫的粪渣以及固液分离机滤取的固态物， 直接进行堆肥处理，用于生产有机肥或有机复合肥，实 现污水治理系统工程的废物资源化和生产清洁化，提高 了整体工程运行的经济效益和生态效益。 ２）沼气收集装置 养猪场污水经厌氧发酵后产生的沼气，通过沼气收 集装置、脱硫装置、气水分离装置经输配系统供应，作为 养殖场内生产或生活的补充能源。在沼气工程设计中， 沼气收集装置一般采用浮罩式储气柜，钟罩内设置安全 卸压孔，设计罐内正常工作压力为３５０ ｍｍ水柱，水封 池为地面上圆柱体钢筋混凝土结构。本工程中水封池尺 寸为①５．０１ＴＩ×Ｈ３．１５ ｍ，钟罩为Ａ３钢结构，尺寸为 ①４．２ ｍ×Ｈ２．８５ ｍ。 ３）沼液还田灌溉利用 沼液富含Ｎ、Ｐ、Ｋ和１７种氨基酸、多种活性酶以 及微量元素，是一种速效有机肥〔７〕。以沼气工程为纽带， 结合农牧生产的资源综合利用和能源建设工程模式是 中国应用广泛、生态经济效益显著的生态农业工程模式 类型之一〔８’９〕。在本工程规划和工艺设计中，充分考虑养 猪场周边地势条件与种植结构，对沼液进行还田灌溉利 用，实现资源利用的最大化效益。本工程在园区内建有 ２个１００ ｍ３储液池存储沼液和３０００ ｍ
２的生物氧化塘， 经灌溉系统用于园区内２６．７ ｈｍ２果木的还田灌溉利 用，有效改善园区内农业生态环境和提高农作物的产量 和品质。 ｍ。另外还对发酵塔传统的保温层进行了改进设计和材 料国产化，采用内外面双层玻璃钢保温，直接替代传统 的模板，用钢筋固定后浇注与池体连成一体，用这种形 式进行施工和选用这种材料保温，不仅施工方便，降低 保温材料费用４８％，而且保温性能与密封性能好，污水 处理效果稳定。同时在塔内设置双向折流布水装置、填 料装置、破壳装置和排渣装置，并在塔顶设计自动卸压 装置，以提高整个系统工程运行和管理的安全性。 ２）沉淀储液池 经发酵后的沼液直接排入沉淀池。该沉淀池除起过 滤作用外，还有二次发酵去除氨氮的效果。根据园区地 形自然坡度和种植结构特点，在山顶建设了２个容积为１００ ３结果与讨论３．１工程运行效果与分析 本工程自２００３年４月２３日启用后，运行效果稳 定，出水水质良好，污水处理达到了预定的设计目标，各 项指标均符合《畜禽养殖业污染物排放标准》的要求，其 中：ＣＯＤｃ，为３６７＜４００ ｍｇ／Ｌ，ＢＯＤ５为１３２＜１５０ ｍｇ／Ｌ，ＳＳ为１６９＜２００ ｍｇ／Ｌ，ＮＨ３一Ｎ为７６＜８０ ｍｇ／Ｌ。 表２显示各主要单元处理效果。从污水水质主要指 标参数ＣＯＤ。，、ＢＯＤ。、ＳＳ和ＮＨ：一Ｎ来看，在预处理系 统中，养殖污水通过格栅、固液分离机等技术处理后，去 除率分别达到７１．６０％、６８．１５％、７６．９７％和６２．１５％， 说明固液分离大大降低了后处理单元的负荷，起到系统 减负的关键作用；在达标系统中，养殖污水经过中温厌 氧发酵、跌水沉淀和生物氧化塘等生物处理后，去除率 分别达到２８．４％、３１．８５％、２３．０３％和３７．８５％，说明该 系统是污水治理达标排放的重要设施。根据项目的污水 ｍ３的钢筋混凝土储液池，利用泵将沼液从沉淀池 处直接抽至储液池，作为园区内２６．７ ｈｍ２果木等的施 肥用水。 ３）跌水氧化沟 储液池内的污水，虽然经过沉淀与二次发酵，但水 质仍较黑，应加以增氧处理，使污水与空气充分接触，增 加水中溶氧量〔７〕，进一步促进厌氧发酵后污水的充分氧 化，同时配套适当面积的生物氧化池，促进好氧微生物 迸一步消耗污水中的ＣＯＤ。。、ＢＯＤ。和ＳＳ，最终达到《畜 万 方数据 万 方数据 １３０ 农业工程学报 〔Ｊ〕．中国沼气，１９９５，（１）：８—１１． ２００５焦 构特点设计多级自然跌水生物氧化沟或开发水生植物 水解池等后处理设施，以确保达标排放的标准。〔
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