养猪场废水处理方法

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养猪废水含有高浓度的有机物、悬浮物、氨氮等污染物,其水质和水量受到生产工艺季节及产品因素的影响较大,因此须选择耐冲击负荷强的工艺。其废水属于可生化性一般的废水,常采用生物处理方法,该方法的运行费用较低,处理效果稳定,其主要原理是利用生物系统中的微生物(包括细菌、真菌、原生动物和后生动物)的代谢及吸附作用,降解废水中的有机以及无机污染物质。

江苏某养猪场为了使其所产生废水达标排放,拟建设一套水处理装置。在工艺选择阶段,综合比较了厌氧法、水解酸化法、生物接触氧化法和普通活性污泥法各自的优缺点,充分考虑了生物固体截留能力以及水力混合条件等综合因素,最终采用了第三代厌氧反应器ABR 为主体的生化工艺,联合缺氧/好氧工艺来处理养猪场废水。该项目于2010 年12月开始施工,2011 年2 月竣工,进入调试运行阶段。2011 年6 月正式运行,监测数据表明,该工程运行效果良好,出水达到《畜禽养殖业水污染物排放标准》(征求意见稿)。

1 工程概况

该养猪场所产生废水主要为粪便冲洗废水以及地面冲洗废水,其中污染物浓度最高的为粪便冲洗废水,其属于高浓度有机废水,并且废水中的SS含量以及氨氮的含量也较高。该养猪场存栏生猪量为300~400 头。根据业主提供进水水质资料,每只猪的废水产生量为0.023 t/(只·d),估计日排出水量为9.2 t,本工程设计废水处理量为10 t/d。

由于国家环保部正在制定新的畜禽养殖排放标准,为避免处理设施建成后不能达到新标准,因此在设计的时候参考严格的排放标准。在设计出水水质时,参照《畜禽养殖业水污染物排放标准》(征求意见稿)的要求。设计进出水水质如表1 所示。

表1 设计进出水水质

 2 工程设计

2.1 工艺流程

本工程采用ABR/缺氧/好氧为主体的生化法工艺处理养猪场废水。废水处理工艺流程如图1 所示。

 图1 废水处理工艺流程

2.2 主要处理单元

(1)初沉池:1座,尺寸为2.5 m×1.0 m×2.5 m,HRT 为1.5 h,为地下式钢砼结构。设污泥提升泵1 台,型号为40WQ5-10-0.55。

(2)调节池:1座,尺寸为2.5 m×2.0 m×2.5 m,HRT 为24 h,有效水深2.0 m,为地下式钢砼结构。设污水提升泵2 台,1 用1 备,型号为32WQ3-12-0.37;曝气系统LWBQ-80,1 套,为PVC 材质。

(3)ABR 池:1 座,尺寸为6.0 m×2.5 m×4.0 m,HRT 为5 h,有效水深3.5 m,COD 负荷为2.0kg/(m3·d),为半地下式钢砼结构。设组合填料1 套,体积为30 m3,型号为ZV-Φ150-100;污泥回流泵1 台,型号为40GW5-10-0.55;循环泵1 台,型号为40GW10-10-0.75;折流板3 块,尺寸为2.5 m×3.5 m;沼气收集系统1 套;布水装置1 套。

(4)缺氧池:1 座,尺寸为4.0 m×2.0 m×4.0 m,COD 负荷为1.2 kg/(m3·d),为半地下钢砼结构。设组合填料1 套,体积为20 m3,型号为ZV-Φ150-100;潜水搅拌机1 台,型号为QJB-1.1。

(5)中沉池:1 座,尺寸为2.0 m×2.0 m×4.0 m,水力表面负荷为1.0 m3/(m2·h),为半地下钢砼结构。设污泥回流泵1 台,型号为40GW5-10-0.55。

(6)好氧池:1 座,尺寸为6.5 m×4.0 m×4.0 m,COD 负荷为0.60 kg/ (m3·d ),氨氮负荷为0.10kg/(m3·d),为半地下钢砼结构。设组合填料1 套,体积为72 m3,型号为ZV-Φ150-100;硝化液回流泵2 台,1 用1 备,型号为40GW5-10-0.55;高效曝气盘80 套,型号为LWKBBQ-215;风机3 台,1 用2 备,型号为RT-50,功率为2.2 kW。

(7)二沉池:1 座,尺寸为0.8 m×2.5 m×4.0 m,水力表面负荷为1.0 m3/(m2·h),为半地下钢砼结构。设进出水装置1 套,型号为LWCD-40;污泥回流泵1 台,型号为40GW5-10-0.55。

(8)混凝沉淀池:1 座,尺寸为2.5 m×2.5 m×4.0 m,水力表面负荷为0.6 m3/(m2·h),为半地下钢砼结构。设混凝沉淀系统1 套;污泥泵1 台,型号为40GW5-10-0.55;中心导流筒及出水堰各1 套。

(9)污泥浓缩池:1 座,尺寸为2.5 m×2.5 m×4.0 m,为半地下钢砼结构。设螺杆泵2 台,1 用1 备,型号为G30-1;板框压滤机1 台,型号为XAY35/800-UB;中心导流筒及出水堰各1 套。

3 工程处理效果

该工程于2011 年6 月初投入运行,实际运行效果良好。当地环保部门对各工段出水进行取样监测,结果如表2 所示。

表2 各处理单元的处理效果  mg/L

 对2011 年6 月至2012 年2 月的出水COD 情况进行监测(每个月的监测结果是月初、月中、月末3 次结果的平均值),结果如图2 所示。

 图2 进出水COD 的变化

由表2、图2 可见,以ABR 为主体的生化工艺处理养猪场废水,出水中COD≤100 mg/L、SS≤70mg/L、NH3-N≤25 mg/L。结果表明,该工程实际运行效果达到了设计初期要求。自系统正常运行以来,处理效果稳定。。

4 技术经济分析

工程总投资67.55 万元,其中设备、设计与安装投资45.43 万元,土建投资22.12 万元。电费以0.6元/(kW·h)计,每日耗电91.72 kW·h,需要电费55元/d,一人兼职管理该设施运行的情况下,不计人工费,药剂费40 元/d,每天处理10 t 水,污水处理费合计为9.5 元/t。

5 结论

采用ABR/缺氧/好氧为主体的生化工艺处理养猪场废水,目前运行效果良好,出水达到《畜禽养殖业水污染物排放标准》(征求意见稿),适合在畜禽养殖业的废水处理中进行推广。

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