养殖污水处理一体化设备
养殖废水含氨氮较高,用一般的处理工艺是不能够彻底处理达到排放的。为此我公司研发一种具有针对性的养殖污水处理工艺,采用养殖污水处理一体化设备就能够将污水处理达标排放于污水收集系统或排放于河流。
其中处理养殖废水方法采用物化法和生物脱氮法。
物化法
1. 吹脱法
在碱性条件下,利用氨氮的气相浓度和液相浓度之间的气液平衡关系进行分离的一种方法,一般认为吹脱与温度、PH、气液比有关。
2. 沸石脱氨法
利用沸石中的阳离子与废水中的NH4+进行交换以达到脱氮的目的。应用沸石脱氨法必须考虑沸石的再生问题,通常有再生液法和焚烧法。采用焚烧法时,产生的氨气必须进行处理,此法适合于低浓度的氨氮废水处理,氨氮的含量应在10--20mg/L。
3.膜分离技术
利用膜的选择透过性进行氨氮脱除的一种方法。这种方法操作方便,氨氮回收率高,**次污染。例如:气水分离膜脱除氨氮。氨氮在水中存在着离解平衡,随着PH升高,氨在水中NH3形态比例升高,在一定温度和压力下,NH3的气态和液态两项达到平衡。根据化学平衡移动的原理即吕.查德里(A.L.LE Chatelier)原理。在自然界中一切平衡都是相对的和暂时的。化学平衡只是在一定条件下才能保持“假若改变平衡系统的条件之一,如浓度、压力或温度,平衡就向能减弱这个改变的方向移动。”遵从这一原理进行了如下设计理念在膜的一侧是高浓度氨氮废水,另一侧是酸性水溶液或水。当左侧温度T1>20℃,PH1>9,P1>P2保持一定的压力差,那么废水中的游离氨NH4+,就变为氨分子NH3,并经原料液侧介面扩散至膜表面,在膜表面分压差的作用下,穿越膜孔,进入吸收液,迅速与酸性溶液中的H+反应生成铵盐。
4.MAP沉淀法
主要是利用以下化学反应:Mg2++NH4++PO43-=MgNH4PO4
理论上讲以一定比例向含有高浓度氨氮的废水中投加磷盐和镁盐,当[Mg2 + ][NH4+][PO43 -]>2.5×10–13时可生成磷酸铵镁(MAP),除去废水中的氨氮。
5.化学氧化法
利用强氧化剂将氨氮直接氧化成氮气进行脱除的一种方法。折点加氯是利用在水中的氨与氯反应生成氨气脱氨,这种方法还可以起到杀菌作用,但是产生的余氯会对鱼类有影响,故必须附设除余氯设施。
生物脱氮法
传统和新开发的脱氮工艺有A/O,两段活性污泥法、强氧化好氧生物处理、短程硝化反硝化、超声吹脱处理氨氮法方法等。
1.A/O工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起,A段DO不大于0.2mg/L,O段DO=2~4mg/L。在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性**物水解为**酸,使大分子**物分解为小分子**物,不溶性的**物转化成可溶性**物,当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时,提高污水的可生化性,提高氧的效率;在缺氧段异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化(**链上的N或氨基酸中的氨基)游离出氨(NH3、NH4+),在充足供氧条件下,自养菌的硝化作用将NH3-N(NH4+)氧化为NO3-,通过回流控制返回至A池,在缺氧条件下,异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮(N2)完成C、N、O在生态中的循环,实现污水无害化处理。其特点是缺氧池在前,污水中的**碳被反硝化菌所利用,可减轻其后好氧池的**负荷,反硝化反应产生的碱度可以补偿好氧池中进行硝化反应对碱度的需求。好氧在缺氧池之后,可以使反硝化残留的**污染物得到进一步去除,提高出水水质。BOD5的去除率较高可达90~95%以上,但脱氮除磷效果稍差,脱氮效率70~80%,除磷只有20~30%。尽管如此,由于A/O工艺比较简单,也有其**的特点,目前仍是比较普遍采用的工艺。
2.两段活性污泥法能有效的去除**物和氨氮,其中*二级处于延时曝气阶段,停留时间在36小时左右,污水浓度在2g/l以下,可以不排泥或少排泥从而降低污泥处理费用。
3.强氧化好氧生物处理其典型代表有粉末活性炭法(PACT工艺)
粉末活性碳法的主要特点是向曝气池中投加粉末活性炭(PAC)利用粉末活性炭较为发达的微孔结构和较大的吸附能力,使溶解氧和营养物质在其表面富集,为吸附在PAC 上的微生物提供良好的生活环境从而提高**物的降解速率。
近年来国内外出现了一些全新的脱氮工艺,为高浓度氨氮废水的脱氮处理提供了新的途径。主要有短程硝化反硝化、好氧反硝化和厌氧氨氧化等。
4. 短程硝化反硝化
生物硝化反硝化是应用广泛的脱氮方式,是去除水中氨氮的一种较为经济的方法,其原理就是模拟自然生态环境中氮的循环,利用硝化菌和反硝化菌的联合作用,将水中氨氮转化为氮气以达到脱氮目的。由于氨氮氧化过程中需要大量的氧气,曝气费用成为这种脱氮方式的主要开支。短程硝化反硝化是将氨氮氧化控制在亚硝化阶段,然后进行反硝化,省去了传统生物脱氮中由亚硝酸盐氧化成硝酸盐,再还原成亚硝酸盐两个环节(即将氨氮氧化至亚硝酸盐氮即进行反硝化)。该技术具有很大的优势:①节省25%氧供应量,降低能耗;②减少40%的碳源,在C/N较低的情况下实现反硝化脱氮;③缩短反应历程,节省50%的反硝化池容积;④降低污泥产量,硝化过程可少产污泥33%~35%左右,反硝化阶段少产污泥55%左右。实现短程硝化反硝化生物脱氮技术的关键就是将硝化控制在亚硝酸阶段,阻止亚硝酸盐的进一步氧化。
5. 厌氧氨氧化(ANAMMOX)和全程自养脱氮(CANON)
厌氧氨氧化是指在厌氧条件下氨氮以亚硝酸盐为电子受体直接被氧化成氮气的过程。
厌氧氨氧化(Anaerobicammoniaoxidation,简称ANAMMOX)是指在厌氧条件下,以Planctomycetalessp为代表的微生物直接以NH4+为电子供体,以NO2-或NO3-为电子受体,将NH4+、NO2-或NO3-转变成N2的生物氧化过程。该过程利用*特的生物机体以硝酸盐作为电子供体把氨氮转化为N2,大限度的实现了N的循环厌氧硝化,这种耦合的过程对于从厌氧硝化的废水中脱氮具有很好的前景,对于高氨氮低COD的污水由于硝酸盐的部分氧化,大大节省了能源。目前推测厌氧氨氧化有多种途径。其中一种是羟氨和亚硝酸盐生成N2O的反应,而N2O可以进一步转化为氮气,氨被氧化为羟氨。另一种是氨和羟氨反应生成联氨,联氨被转化成氮气并生成4个还原性[H],还原性[H]被传递到亚硝酸还原系统形成羟氨。*三种是:一方面亚硝酸被还原为NO,NO被还原为N2O,N2O再被还原成N2;另一方面,NH4+被氧化为NH2OH,NH2OH经N2H4,N2H2被转化为N2。厌氧氨氧化工艺的优点:可以大幅度地降低硝化反应的充氧能耗;免去反硝化反应的外源电子供体;可节省传统硝化反硝化反应过程中所需的中和试剂;产生的污泥量较少。厌氧氨氧化的不足之处是:到目前为止,厌氧氨氧化的反应机理、参与菌种和各项操作参数不明确。
全程自养脱氮的全过程实在一个反应器中完成,其机理尚不清楚。Hippen等人发现在限制溶解氧(DO浓度为0.8·1.0mg/l)和不加**碳源的情况下,有**过60%的氨氮转化成N2而得以去除。同时Helmer等通过实验证明在低DO浓度下,细菌以亚硝酸根离子为电子受体,以铵根离子为电子供体,终产物为氮气。有实验用荧光原位杂交技术监测全程自养脱氮反应器中的微生物,发现在反应器处于稳定阶段时即使在限制曝气的情况下,反应器中任然存在有活性的厌氧氨氧化菌,不存在硝化菌。有85%的氨氮转化为氮气。鉴于以上理论,全程自养脱氮可能包括两步**是将部分氨氮氧化为烟硝酸盐,*二是厌氧氨氧化。
6. 好氧反硝化
传统脱氮理论认为,反硝化菌为兼性厌氧菌,其呼吸链在有氧条件下以氧气为终末电子受体在缺氧条件下以硝酸根为终末电子受体。所以若进行反硝化反应,必须在缺氧环境下。近年来,好氧反硝化现象不断被发现和报道,逐渐受到人们的关注。一些好氧反硝化菌已经被分离出来,有些可以同时进行好氧反硝化和异养硝化(如Robertson等分离、筛选出的Tpantotropha.LMD82.5)。这样就可以在同一个反应器中实现真正意义上的同步硝化反硝化,简化了工艺流程,节省了能量。
7.超声吹脱处理氨氮
超声吹脱法去除氨氮是一种新型、高效的高浓度氨氮废水处理技术,它是在传统的吹脱方法的基础上,引入超声波辐射废水处理技术,将超声波和吹脱技术联用而衍生出来的一种处理氨氮的方法。将这两种方法联用不仅改进了超声波处理废水成本较高的问题,也弥补了传统吹脱技术去除氨氮不佳的缺陷,**生吹脱法在保证处理氨氮的效果的同时还能对废水中**物的降解起到一定的提高作用。技术特点(1)高浓度氨氮废水采用90年代**——超声波脱氮技术,其总脱氮效率在70~90%,不需要投加化学药剂,不需要加温,处理费用低,处理效果稳定。(2)生化处理采用周期性活性污泥法(CASS)工艺,建设费用低,具有*特的生物脱氮功能,处理费用低,处理效果稳定,耐负荷冲击能力强,不产生污泥膨胀现象,脱氮效率大于90%,确保氨氮达标。
随着近期环保的高压政策,养殖场粪污处理成为行业发展的必修题,养殖粪污的肥料化、能源化转化,进一步要求粪便必须进行预处理,而猪粪脱水机能有效的对养殖粪便干湿分离,实现粪污的资源化回收利用,有效减轻了养殖户因设备投资造成的资金压力!
猪粪脱水机原理及在粪污处理中的作用
猪粪脱水机因处理畜禽粪便的种类不同,名称也不同。网络上介绍的鸡粪脱水机、猪粪处理机、粪便脱水机、干湿分离机、牛粪脱水机、鸭分脱水机等都是同一类机械,都是固液分离机的别名。猪粪脱水机广泛的应用与养殖环保工程、畜禽养殖场粪污的脱水处理上,猪粪脱水机的主要部件是应用了高强度304不锈钢组成,如筛网、螺旋叶片绞龙、等具有高度抗腐蚀抗氧化的特点,是具有连续工作功能的粪污处理设备。
各种畜禽粪便通过无堵塞的液下切割泵抽送到脱水机的主机中,经过挤压螺旋绞龙的横向推动到主机前方,废水则通过主机底部的筛网挤出,当达到一定的压力时,粪便干料会将出料口**开,实现粪便的干湿分离,而主机下边配有调节出料干度的配重锤,用户可以自动调节干湿度。
一般来说,对于养殖户来说,畜禽粪便是个棘手的难题,而对于种植户来说,却是可望而不可即的,是必须花钱才能得到的优质**肥。因此,畜禽粪便不再是污染物,只不过是放错了位置。而猪粪脱水机的出现则沟通了畜禽养殖户与种植户的联系。
鸡粪脱水机设备是近几年才流行起来的粪便处理设备,它主要应用领域是,养殖场内的粪便处理,屠宰场的粪便处理,沼渣渣液的处理。那么,鸡粪脱水机有哪些优点?
1、鸡粪脱水设备分为液下无堵塞污泥泵和螺旋式挤压脱水设备两部分,具有**性、实用性、经济性、耐用性的实用特点。同时鸡粪脱水设备亦可广泛做为鸡、猪、马及各类集约化养殖场对动物粪便、酒糟、药渣、淀粉渣、酱渣、屠宰厂等高浓度**污水的渣液分离。
2、鸡粪脱水机是用泥浆泵将原粪水送至主机内,通过安置在筛网中的螺旋轴,主电动机带动减速机,从而使螺旋轴旋转,挤压分离出固态物质,液体则通过筛网从机体下部的出液口流出。
3、鸡粪脱水机是以鲜鸡粪为主要原料,将禽畜原粪水分离为液态**肥和固态**肥的设备。液态**肥可直接用于农作物利用吸收,固态**肥可运到缺肥地区使用,赤可起到改良土壤结构的作用,同时经过发酵可制成**肥。不仅提高了畜禽粪便的**,实现了循环经济链,而且还化地消除了畜禽排泄物对生态环境的影响。
一.概述
近年来,在丰富城镇居民的“菜篮子”工程顺利实施的同时,也带来了大量的畜禽粪便、粪水等废弃物污染环境的**问题。据初步统计,目前我国每年禽畜养殖场、区排放的粪便及粪水总量**过17亿吨,再加上冲洗水,实际排放的污水总量还远远**过这个数字。如此多的禽畜粪便没有资源化利用而直接排放,不仅污染了养殖场周围地面环境,同时也污染了地面水环境。
畜禽养殖业带来的污染物主要有畜禽养殖场**废水、粪便、恶臭、致病微生物、饲料添加剂中的抗生素,以及将来可能出现的转基因生物污染。养殖业的粪尿排泄物及废水中含有大量度的**物、氮、磷、悬浮物及致病菌,并产生恶臭,污染物量大而集中。这些排泄物如果不按国家规定标准处理,势必对周围的水源、土壤和空气造成严重污染,从而成为社会一大危害,同时也使宝贵的肥料资源、能源白白浪费。
二.项目建设的必要性
1.畜禽粪便中含有多种污染因子对环境的危害较大,防治畜禽养殖污染刻不容缓。
(1)水体污染。未经处理排放的粪便污水中含有大量污染物,其中化学耗氧量(COD)高达3—8万毫克/升,成为高浓度的**污染源,排入江河湖泊后,恶化水质,导致敏感水生物死亡。其有毒、有害成分渗入地下还可造成地下水中的硝酸盐含量过高,溶解氧减少,使水体发黑、发臭,丧失使用功能,严重污染地表水和地下水,甚至直接影响人们的身体健康和生活水平。
(2)空气污染。畜禽粪便在厌氧的环境条件下,可分解释放出氨气、硫化氢、甲烷等带有酸味、臭蛋味、鱼腥味的刺激性气体,大部分的规模化养殖场周围臭气冲天、蚊蝇成群,对养殖场周边的大气环境造成严重污染。挥发到大气中的氨气还可引起酸雨,影响农作物的生长。
(3)传播人畜共患病。由于畜禽粪便中的污染物含有大量的病源微生物、寄生虫及孳生的蚊蝇,会使环境中病源种类增多,菌量增大,病原体和寄生虫大量繁殖,导致人、畜传染病蔓延。由动物传染给人的人畜共患病有90多种,这些人畜共患病的载体主要是畜禽粪便及排泄物。不少畜禽养殖场与居民稠密区混杂,一旦发生疫情,后果不堪设想。
2.治理畜禽粪便污染是实施农业可持续发展战略的要求。实施可持续发展战略是我国的基本国策,可持续发展要求在经济发展的同时,治理环境污染,改善和提高环境质量。我国规模化养殖业的快速发展是以牺牲环境为代价的,这种发展模式是不可持续的,不符合可持续发展战略的要求。通过“能环工程”建设,在治理环境污染的同时,促进畜禽粪便的资源化利用,既解决污染问题,又改善土壤质量,从而达到农业可持续发展的目标。
3.对畜禽养殖场废弃物的综合利用,是控制规模化畜禽养殖污染、发展生态农业的有效途径。我国**在“2010年远景规划”和“中国21世纪议程”中,都将发展生态农业、利用农村能源和保护农村环境放到了重要位置。畜禽养殖业作为我国农业四大支柱产业之一,在规模化发展的同时,必须着手开展畜禽粪便的处理和资源化利用,这既是实施可持续发展战略的要求,也是全国生态环境建设的一个重要组成部分。
三.废水的来源及主要污染物
养鸭废水的来源主要是鸭舍得鸭粪及其冲洗废水。废水中含有大量的**污染物,进入水体后,严重首先使水质浑浊,水色变黄,气味变臭。鸭粪中含有大量的氮磷污染物,多数含氮化物被氧化成硝酸盐,其中一部分滞留在表土层,另一部分则渗入地下,日积月累则会污染地下水源。含磷过多的污水流入河沟和池塘,使水体富营养化,可使藻类等浮游生物大肆繁殖疯长,导致水中溶解氧含量降低并产生多种毒素,直接影响鱼类生长。同时养鸭饲料中添加有不可消化的物质,导致污水的悬浮物含量也严重**标,鸭子的羽毛混杂在污水中,也给污水的处理带来一定的困难。
根据**要求,畜禽养殖污水出水水质需达到《畜禽养殖业污染物排放标准》( GB18596-2001 )
养殖污水属于高浓度**废水,若按常规的方法处理,则投资大、工艺复杂、管理困难、运行费用高,且处理效果并不理想。海创环保根据养鸭场废水的水质特性,结合设计规模,出水要求,当地的实际条件,为达到对水的循环再利用和节能减排的效果,提出了固液分离—厌氧生物技术和生态循环利用模式。鸭场采用清洁生产工艺,每天排放的鸭粪人工清除至干鸭粪池,堆沤发酵后作为农田**肥。每天处理排放的冲洗污水由污水沟汇集于集水池中,经过机械格栅初步固液分离,分离出的粪渣并入收集的干粪中,作**肥料;经分离后的污水进入调节池进行调节水质水量,使后续的沼气发酵单元稳定运作。沼气池的沼液储存用于生态鱼塘的鱼饲料,同时生态鱼塘的水部分可以用于冲洗鸭舍。养鸭场所清的干鸭粪及固液分离出来的污泥发酵用于**肥的生产。基本达到了循环使用,生态养殖的目的。
该处理工艺的特点:
①遵循以零排放为主、综合利用 为辅的治理原则。
②综合利用鸭粪和粪水中的可回收物质和能源。鸭粪中的**物经压滤后发酵制成**肥;废水经中温发酵工艺处理后产生的沼气可作为区域的补充能源,同时将沼液注入生态鱼塘,避免二次污染。
③生态鱼塘结合水生植物,去除沼液中的氮磷等污染物质,并且鱼塘养鱼也可为企业带来一定的经济效益。
屠宰场污水处理设备配置污染,无噪声,无异味,减少二次污染;不受屠宰污水量的限制,机动灵活,可单个使用,也可多个联合使用;针对性强,可有效去除屠宰污水中的**物以及氨氮;整个屠宰污水处理设备处理系统配有PLC全自动电气控制系统和设备故障报警系统,运行安全可靠,平时一般不需要专人管理,只需适时地对设备进行维护和保养,管理费用小。
主要来自于圈栏冲洗、淋洗、屠宰及其它厂房地坪冲洗、烫毛、剖解、副食加工、洗油等工序所产生的污水。
水质特点
①屠宰污水一般呈红褐色,有难闻的腥臭味,其中含有大量的血污、油脂质、毛、肉屑、骨屑、内脏杂物、未消化的食物、粪便等污物,固体悬浮物含量高。
②屠宰污水**物含量高,可生化性好其中高浓度**质不易降解,处理难度较大,宰污水中的营养物主要是氮、磷,其中氮主要以**物或铵盐形式存在,而磷主要以磷酸盐的形式存在。
设计思路
根据屠宰污水特点和处理难点大体设计思路是:
(1)一级处理:排放的废水先后流经粗细两道格栅,主要去除较大悬浮物和漂浮物,防止污水提升泵等机械设备堵塞。然后流入隔油沉淀池,废水中含有泥沙等,这些可通过自然沉淀去除,沉淀的泥沙定期用污泥泵打入污泥浓缩罐。油脂则漂浮在水面,可以人工捞出回收处理。
由于其废水水质水量波动较大,以确保后续处理效果和运行稳定性,在处理工艺流程中设置调节池,以均化水质水量。保证系统平稳运行。还可以通过调节池均化其本身的酸、碱度,以使废水的pH值满足后续处理工艺的要求。废水中含有的血污、油脂、油块等,通过混凝气浮得到有效的去除。
(2)二级处理:对于屠宰废水中难降解、浓度较高的CODCr、BOD5,预处理过程中不能完全去除,故二级处理采用生化处理,本设计采用水解酸化-好氧生物处理技术。水解酸化池主要目的将大分子**物分解成小分子**物,以便在好氧过程中进一步得到去除。(3)三级处理:好氧处理后的出水,溢流到沉淀池中,沉淀后上清水进入消毒池,沉淀池中的污泥定期用泥浆泵打入污泥浓缩罐中。
屠宰场污水处理设备主要处理构筑物:
1、格栅集水池:
由于禽畜在屠宰生产、加工过程中含有大量皮毛、油脂、粪便、内脏等固体杂物,故设置格栅以拦截漂浮固体杂物;
为降低劳动强度,建议采用机械格栅来清除废水中的固体悬浮杂物,以降低后续设备的运行负荷,同时又可以防止水泵堵塞,确保设备正常运行,增加后续设备的使用寿命;打捞后的杂物可以和压滤后的泥饼一起进行生活垃圾填埋处理。
2、旋转微滤池:
由于废水中含有动植物油和大量悬浮固体物质,为考虑到减轻后续设施的运行负荷,故设置旋转微滤池,在设计中采用旋转微滤机,微滤是一种机械过滤的方法,它适用于把液体中存在的微小悬浮物质(纸浆纤维)大限度地分离出来,实现固、液两相分离的目的。微滤与其它方法的区别在于过滤介质空隙特别小,借助筛网回转的离心力,在较低的水力阻力下,具有较高流速性,截留住悬浮固体。本设备是针对现有微滤机易堵塞、易破损、维修维护工作量大、二次投资多等问题专门研制的,是适用于各种固液处理的佳实用设备。
3、初沉池:该池具有调节水量、均匀水质的作用,在水量大时,它起到贮存和调节水量的作用,在水量小时它起到连续供水的作用;同时通过12小时的贮存和间隙曝气,又起到均匀水质和降解**污染物的作用;
4、综合调剂池
将污水中的无机污染物、悬浮物经加药混凝,形成矾花反应后废水自流进入气浮分离室内进行固液分离。
5.气浮池
气浮装置采用溶气气浮方式,该装置处理废水的主要原理是溶气罐中的溶气水设置在污水进水管下面;溶气水通过溶气释放器在突然减压的情况下,释放出大量的微气泡,形成气、水、颗粒三相混合物,溶气水吸附悬浮污染物并浮于液面,刮渣机将表面浮渣刮至污泥槽内,槽内污泥排到污泥浓缩池内处理。气浮池的分离水通过集水管自流进入后级生化处理池,气浮装置的设计回流比为30%。
全套屠宰场污水处理设备一体化污水处理设备具备的**优点有:
1、一体化污水处理设备具有脱氮除磷能力,并可以通过调节设备的构造,达到处理工业废水,生活污水,城市污水的能力;
2、一体化污水处理设备抗冲击负荷的能力强。接触氧化法的平均停留时间在6小时以上;
3、一体化污水处理设备易于完成自动控制,管理、操作简单。
4、一体化污水处理设备接触氧化池内采用曝气器进行鼓风曝气,使纤维束不断漂动,曝气均匀,微生物生长成熟,具有活性污泥法的特征;
5、一体化污水处理设备接触氧化池内的填料多为组合软填料,质轻、高强、物理化学性质稳定,比表面积大,生物膜附着能力强,污水与生物膜的接触效率高;
6、一体化污水处理设备潜水泵中可设于设备之中,减少工程投资;
7、一体化污水处理设备出水水质稳定,污泥产量少并易于处理;
8、一体化污水处理设备可设于地面上,也可埋于地下。
贵州鑫沣源环境科技有限公司。是一家集各种污水治理工程、固体废弃物处理工程、废气、自来水厂建设工程、环境综合治理工程(小河流、湖泊、水库、池塘等水体修复,中水回用工程、环评、科研、水资水保、土地复垦、环境工程设计,环保咨询、技术服务、环保产品研发、制造、销售以及环境工程施工、安装调试与运营管理于一体,具有规模的综合性环保企业。