養(yǎng)殖場廢水治理工程

1、課題來源本課題為某養(yǎng)殖場污水處理工程初步設計。設計規(guī)模為3500m3/d，污水水質為：水質/項目COD/mg-L-1BOD5/mg-L-1SS/mg-L-1pHNH4+-N/mg?L-1處理前8000?120003500?45003000?40009?11500?700處理后4001502006?980該課題由指導老師方月梅老師指定。2、研究目的和意義隨著我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)的進一步發(fā)展，產生糞尿量將進一步加大，污染威脅也將更嚴重。由此可見，畜禽排泄物已構成了巨大的污染源，若處理不當就會給生態(tài)環(huán)境帶來巨大的威脅。養(yǎng)殖業(yè)污染也已在世界范圍內受到普遍重視，這一問題引起了各國畜牧部門和環(huán)保組織的極大關注。畜禽養(yǎng)殖的糞尿，廢水未經有效處理而直接排放、糞尿露天堆置場地在雨季的地表徑流是造成地表水、地下水污染的主要污染途徑。由于畜禽糞尿的淋溶性很強，糞尿中的氮、磷及BOD等淋溶量很大，如不妥善處理，就會通過地表徑流和滲濾進入地下水層，或在土壤中積累，并造成土壤污染。受畜禽糞尿、廢水污染嚴重的土壤，將會失去作物生產能力，甚至樹木、野草也不能生存。據(jù)調查，一個飼養(yǎng)母豬100頭、繁殖豬1500頭規(guī)模的養(yǎng)豬場，為堆置豬糞可侵占的0.3?1.0hm2的土地，因長期受畜禽糞尿污染，土地完全喪失生產能力，且在短時間內難以恢復。2001年國家環(huán)保總局和國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局聯(lián)合頒布了《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》(GB18596-2001)，并自頒布之日起在全國實施。標準從廢水、惡臭的排放及固體廢物的無害化處理等方面，做出了強制性的規(guī)定，并督促改進清糞工藝，推動十清糞工藝的發(fā)展，以減少養(yǎng)殖廢水的排放。為配合《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》的執(zhí)行，國家環(huán)?？偩制鸩萘恕靶笄蒺B(yǎng)殖業(yè)污染防治管理辦法”，將對大中型畜禽養(yǎng)殖場實施《排污許可證》制度，并嚴禁在水源地、自然保護區(qū)、風景名勝區(qū)以及縣以上環(huán)境保護部門劃定的環(huán)境敏感區(qū)內建設畜禽養(yǎng)殖場，提出縣以上環(huán)境保護主管部門要根據(jù)《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》的要求，確定轄區(qū)內的大中型養(yǎng)殖場和重點養(yǎng)殖區(qū)域限期治理名單，經人民政府批準后分期分批限期治理。環(huán)?？偩址謩e于2000年、2001年和2002年在石家莊、肇慶和大連連續(xù)三年召開大型環(huán)保工作會議，研究解決畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染問題的策略和途徑。標準和管理辦法的出臺，無疑已將全面開展畜禽養(yǎng)殖業(yè)廢水的處理提上日程。3、國內外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢及綜述對于畜禽養(yǎng)殖業(yè)帶來的環(huán)境問題，國外早已有了深刻的認識。日本早在20世紀60年代就提出了“畜產公害”問題。歐洲的荷蘭南部、比利時、德國西部的下薩克森州、丹麥、法國的布列塔尼亞等畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)達的城市也都曾被畜禽糞尿與廢水造程的嚴重環(huán)境危害困擾，紛紛通過法律及環(huán)境管理措施加強對畜禽養(yǎng)殖場糞尿及廢水的處理、處置與綜合利用。由于養(yǎng)豬場污水處理不同與工業(yè)污水處理，養(yǎng)豬場經濟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、最好能回收一部分資源，有一定的經濟效益。而養(yǎng)豬場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)的社會條件，自然條件不同，以及豬場的性質規(guī)模、生產工藝、污水數(shù)量和質量、凈化程度和利用方向，采用幾種處理方法和設備組合成一套污水處理工藝，以下收集了一些我國近年來在各地研究采用的養(yǎng)豬場污水處理工藝。組合式穩(wěn)定塘工藝廣東某規(guī)?；B(yǎng)豬場日產污水量500m3/d，采用新型厭氧-兼氧組合式穩(wěn)定塘工藝，該工藝主體的組合式穩(wěn)定塘設計成倒置截頭圓錐型，由下向上設置3個微生物反應區(qū)，即厭氧反應區(qū)、兼氧反應區(qū)、好氧和藻類生長區(qū)。污水由下向底部均勻向上流動，污水在塘內的停留時間為12d。整個厭氧-兼氧-組合穩(wěn)定塘出水CODcr的質量濃度保持在3000mg/l，CODcr去除率一般為70%左右，而傳統(tǒng)厭氧塘CODcr的去除率為50%左右，相比較起其處理效果得到顯著提高，后續(xù)輔助號氧池采用活性污泥法，使CODcr等進一步降解，再利用高負荷氧化塘進行污水的硝化脫氮，最后通過藻類沉降塘及生物塘以達到出水水質要求。該工藝實際運行中CODcr平均去除率達99.43%，BOD5平均去除率達99.8%，SS平均去除率為97.7%，NH3-N平均去除率為93.45%。整個污水處理系統(tǒng)投資運行成本較低，運行期間只需一名運行管理人員，操作簡單方便，其缺點是占地面積大，不適用于一些土地資源緊缺的地區(qū)。UASB+SBR工藝羅莊區(qū)江泉生豬養(yǎng)殖場日處理污水300m3,采用上流式厭氧污泥床UASB反應器發(fā)酵工藝，產生沼氣通過鋪設管道供應給附近居民日常生活使用，使沼氣得到充分利用，而所產生的沼渣通過好氧連續(xù)式生物堆肥發(fā)酵制成復合有機肥料投放市場，經濟效益很好，沼液經過SBR池好氧處理后可進行農田灌溉，采用了鋼筋混凝土結構使得總體投資成本提高，運行成本也較高，運行成本費用為29萬元/年，即2.648元/cm3，但其沼氣和沼渣利用也帶來可觀的經濟效益，年獲利可達72.5萬元，綜合效益十分顯著。ZWD新型沼氣池+生物循環(huán)處理工藝福建省農科院研制的ZWD型沼氣池是全國最先設計應用的頂蓋直管進料，無活動蓋，側面中層大出料口的水壓式沼氣池型，克服舊式的水壓式沼氣進出料難，占用有效建造容積等缺點，設計的沼氣池占地面積小，結構簡單，操做方便，提高了產氣率，經過在幾個養(yǎng)豬場試投入運行，效果顯著，并以此為基礎，建立生態(tài)牧場，在畜牧場內建立沼氣有機廢物循環(huán)利用系統(tǒng)，提高生物物質循環(huán)利用系數(shù)，使沼氣、沼液、糞渣全部得到充分的利用，確保污水實現(xiàn)零排放，適用與中小型養(yǎng)豬場污水處理，目前在省內數(shù)十家養(yǎng)殖場廣泛應用。酸化+高速濾池+生物氧化塘北京市大興區(qū)某豬場飼養(yǎng)生豬5000頭，采用水沖清糞工藝，每日排污量為100-120t，設計通過自然沉淀法對豬糞污水先進行固液分離，沉淀固體經過調整水分，添加肥料成分，進行堆肥處理，液體部分通過一個調節(jié)酸化池和兩個串聯(lián)的高速生物濾池進行厭氧好氧生物處理，處理后的污水進入生物氧化塘進一步降解蓄存，進行農田灌溉。污水通過處理總降解率可達到93.0%-97.0%，COD濃度最低達77mg/L，可達到國家三級排放標準。目前國家對環(huán)境污染整治力度的不斷增強，地方上也加強了畜牧業(yè)污水處理設施的建設，相信在不久以后養(yǎng)殖場的廢水處理會更加完善高效4、本課題的主要研究內容及擬采取的技術路線、試驗方案4.1主要內容：由于廢水中BOD，COD濃度高，并還有較高濃度的氮、磷、糞大腸菌群等，為達到排放標準，需設計一套完整的處理工藝系統(tǒng)。首先需通過厭氧反應來降低COD、BOD的濃度，再通過有效的脫氮除磷工藝來降低氮磷的濃度，從而達到安全排放。4.2方案比較：方案一：中格柵 調節(jié)池 UASB A2/O 沉淀池 消毒排放A2/O工藝的特點：A：厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類的微生物菌群的有機配合能同時具有去除有機物、脫氮除磷功能；B：在同時脫氮除磷去除有機物的工藝中，該工藝流程最為簡單，總的水力停E時間也少于同類其它工藝。C：在厭氧-缺氧-好氧交替運行下，絲狀菌不會大量繁殖，SVI一般小于100，不會發(fā)生污泥膨脹。D：污泥中含磷量高，一般為2.5%以上。方案二中格柵 沼氣池 SBR 消毒排放SBR工藝具有以下特點：SBR工藝流程簡單、管理方便、造價低。SBR工藝只有一個反應器，不需要二沉池，不需要污泥回流設備，一般情況下也不需要調節(jié)池。處理效果好。SBR工藝反應過程是不連續(xù)的，是典型的非穩(wěn)態(tài)過程，處理效果好。有較好的除磷脫氮效果。SBR工藝可以很容易地交替實現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧的環(huán)境，并可以通過改變曝氣量、反應時間等方面來創(chuàng)造條件提高除磷脫氮效率。污泥沉降性能好。SBR工藝具有的特殊運行環(huán)境抑制了污泥中絲狀菌的生長，減少了污泥膨脹的可能。SBR工藝獨特的運行工況決定了它能很好的適應進水水量、水質波動。方案三：中格柵 調節(jié)池 UASB 氧化溝 沉淀池 消毒排放氧化溝具有以下特點：工藝流程簡單，運行管理方便。氧化溝工藝不需要初沉池和污泥消化池。有些類型氧化溝還可以和二沉池合建，省去污泥回流系統(tǒng)。運行穩(wěn)定，處理效果好。氧化溝的BOD平均處理水平可達到95%左右。能承受水量、水質的沖擊負荷，對濃度較高的工業(yè)廢水有較強的適應能力。這主要是由于氧化溝水力停留時間長、泥齡長和循環(huán)稀釋水量大。污泥量少、性質穩(wěn)定。由于氧化溝泥齡長。一般為20?30d，污泥在溝內已好氧穩(wěn)定，所以污泥產量少從而管理簡單，運行費用低?？梢猿酌摰？梢酝ㄟ^氧化溝中曝氣機的開關，創(chuàng)造好氧、缺氧環(huán)境達到除磷脫氮目的，脫氮效率一般＞80%。但要達到較高的除磷效果則需要采取另外措施。最終通過各方面綜合考察，選擇最優(yōu)的方案。5、研究基礎本人已系統(tǒng)學習和掌握了本課題必備的基本知識、基本理論。如《水污染控制工程》、《環(huán)保設備設計與應用》、《流體力學》等環(huán)境工程有關課程；在老師的帶領下，我們還參觀了青山湖污水處理廠、花湖水廠、、西塞山檸檬酸廠、黃石電廠和青島啤酒廠等，增加了對實際工程的操作及運行的了解；本人查閱了大量的廢水處理工程實例，并參觀學習了相關的廢水處理設施。本人已于大四上學期獨立完成了《水污染控制工程》課程設計，為此次畢業(yè)設計打下了基礎。6、預期達到的目標及進度安排6.1預期達到的目標：設計一套污水處理工藝流程，使其能夠達到預期處理效果，滿足保護環(huán)境的要求。并且提交設計說明書一份、設計計算書一份、繪制設計圖紙一套，包括廢水處理工藝流程圖，過程總平面布置圖、高程圖、主要單體構筑物圖。6.2進度安排：畢業(yè)設計各階段名稱起止日期1布置設計課題、收集資料2009.1.22?2.242外文翻譯、查閱資料、開題報告(文獻綜述)2009.2.25?3.213方案比較論證、設計計算、繪圖3.21?4.284提交設計成果4.28?5.75答辯5.107、閱讀的主要文