畜牧养殖业污水处理工程构建

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摘要

  1、畜牧养殖业水污染现状

  早在20世纪80年代,我国的畜牧养殖业就已经形成了一定的规模,专业化程度也超过了世界平均水平。1994年,我国畜禽养殖数量已经超过12.5亿,仅猪的养殖数量就达到了4.2亿头。据我国畜牧养殖环境治理相关部门统计,一个养猪量达到一万头的猪养殖基地每年将向周围排放超过3万吨的粪便和尿液,污水的日产生量在200吨到300吨之间,而每年的污水排出量更是达到了10万吨之多。畜牧养殖业产生的污水是粪便产生量的几十倍,如此严重的水污染,已经给养殖所在地带来了极大的危害,造成当地生态环境的严重失衡。

  2、污水治理工程设计原则

  从畜牧养殖业水污染的实际情况出发,收集准确的污染水质水量数据,进行严密的水质分析,制定合理的水污染治理计划。在采用设计方案处理后的污水的各项指标都应该符合《畜禽养殖业污染物排放标准》(GBl8596-2001)的处理标准。污水治理设备的占地面积不应超过总占地面积的1%,布局应该简单而不失美观,而在选购治理设备时应选用能源消耗量低、运行效率高、材料新颖、设备维护简单方便、性价比高、操作简便的设备。另外,设备在使用过程中不能产生别的对环境有影响的气体和废物,避免对环境造成二次污染。整个工程的劳动力使用强度也不能过大。

  3、污水治理工程设计进水水质及排放标准

  3.1设计进水水质。在原有工程经验的基础上,将现行方案污水水质情况按畜牧养殖业平均污染物进水水质设计为:COD3000-5000mg/L,NH3-N200-800mg/L,BOD5200-500mg/L,SS1500-2500mg/L.

  3.2排放标准。严格控制排放标准在《畜禽养殖业污染物排放标准》(GBl8596-2001)的排放标准水平上。

  4、污水处理工艺流程设计说明

  先将畜牧养殖基地产生的污染类废水(未经处理)排入格栅池中进行固液分离,然后将处理过后的液体排入酸化池中进行水解和酸化,再将一部分酸化液排入沼气池中进行厌氧发酵处理。得到的沼液有两种主要用途:(1)用于种植黑麦草等盈利作物;(2)用于和上一步得到的酸化液混合,用来调节配水池中的水质和水量,得到的液体排放入SBR池除去未被完全沉淀和吸收的碳和氮。经过除碳脱氮处理的液体进入填料沟实行进一步脱氮和除磷操作。SBR产生的剩余污泥和沼气池的沼渣可以当做肥料用于土壤的改良。具体来说,以上整个畜牧养殖基地污水处理系统设计中涉及到沼气池、调节池、混凝沉淀池、一级接触氧化池、二级接触氧化池、二沉池、接触消毒池、污泥浓缩池和污泥干化池等,整个污水处理系统不仅能够使用物理化学的方法处理废水,而且利用了生物化学反应来处理废水,经过这些处理池的相互协调配合使用,畜牧养殖基地排放的污水再进行深度消毒后即可到达国家规定的《畜禽养殖业污染物排放标准》(GBl8596-2001)。

  5、污水处理构筑物设计参数

  5.1沼气池。沼气池又称厌氧池,通过将来自畜牧养殖基地的悬浮粪渣以及浓度高的有机废水进行厌氧处理达到初步降低水中COD浓度的目的。同时,沼气池的设置还可以降低后续好氧处理的冲击负荷。整个沼气池主体可以利用钢筋混凝土搭建为地下式结构,将配水管设置在沼气池的上方。除了粪渣及有机废水的处理外,也可将沉淀池中剩余的污泥倾倒在沼气池中消化处理。将水力在沼气池中的停留时间设计为100~120个小时。

  5.2调节池。调节池的主要作用是:(1)降低污水的水量波动。未经特殊处理的污水具有相当大的水量波动,不具备调节池的污水处理系统,往往会因为水量波动较大使整个处理环节不受控制。(2)水质均匀化处理。均匀的水质更易于生物化学反应的进行,所以,污水水质的均匀化处理也是必不可少的。将水力在调节池中的停留时间设计为20~24个小时。

  5.3混凝沉淀池。混凝沉淀池的主要作用是去除污染物和污水中的可沉淀杂质。首先,利用污水提升泵将调节过后的废水排入混凝沉淀系统中的混凝反应池中,然后将已经调配好的混凝专用药剂溶液加入混合池中,再进入反应池,使悬浮物聚合成大的、密集的、可沉淀的矾花,继而排入沉淀池中进行沉淀。沉淀池底部的沉泥可利用静压装置导入至污泥浓缩池中。混凝沉淀系统中的沉淀池可一致采用斜管沉淀池的形式。将水力在混凝沉淀池中的停留时间设计为4~5个小时。

  5.4接触氧化池。YDT立体弹性填料是该池中的核心氧化材料,YDT立体弹性填料具有较大的比表面积,不仅具有挂膜简便、脱膜快速的优势,而且由于其具有很好的柔韧性,很少会产生结团的现象。生化池中含有大量的微生物,可容量大,采用了耐受冲击的材料具有很强的负荷承受能力,畜牧养殖基地的工作人员能在不需要接受专业训练的基础上,灵活的操作该系统。

  5.5二沉池。同混凝沉淀池相同,二沉池中也设置了斜管装置。不过,二沉池采用了穿孔墙整流布水的进水方式,装置的表面负荷为0.1m3/(m2·h)。微生物的繁殖速度快,生长周期短,在此过程中会产生大量的生物膜,生物膜会与微生物一同进行新陈代谢,当生物膜生长一段时期后,会由于部分机体的老化从YDT立体弹性填料上掉落下来,被上层水流带入二沉池中,此时斜管装置的使用就可以让这些生物膜悬浮物在二沉池沉淀,使从此系统排放的水质达标。将水力在二沉池中的停留时间设计为3~4个小时。

  5.6接触消毒池。经过上述处理的污水中仍含有大量的有害的微生物或寄生虫卵,接触消毒池中的二氧化氯发生器可以根据水量或水的含氯量变化自动调节二氧化氯的发生量,该系统在保证安全的基础上还可以保证水中的二氧化氯浓度达到标准水平。在消毒过程中将工作温度设定在5~40℃。将水力在接触消毒池中的停留时间设计为3个小时。

  5.7污泥处理。污泥处理系统中包括两个主要污泥处理池:(1)污泥浓缩池。该池中的污泥主要来自沉淀池和接触氧化池,池中设有便于排出上层澄清液的排水管,池体的可用容积大约为20m3.(2)污泥脱水系统污泥干化池:该池主要是将沉淀池产生的污泥用泥泵打入池中然后自然风干。根据畜牧养殖基地的规模,可以建造两座以上的污泥脱水系统污泥干化池,采用普通的砖砌结构即可。

  6、结语

  畜牧养殖业是经济发展过程中不可忽视的一个产业,在获得经济效益的同时,确保对环境的无害化影响也应该引起我们重视。综合利用多种生态池处理畜牧养殖基地产生的废水是解决畜牧业污水污染的最佳途径,也是贯彻落实国家政策的最好措施。总的来说,畜牧养殖业污水治理工程设计旨在将畜牧养殖业基地产生的污水处理达到国家排放标准。

  参考文献:
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  [2]邓良伟。规模化猪场粪污处理模式[J].中国沼气,2013(1):109.
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