養(yǎng)殖場(chǎng)廢水治理工程

1、課題來源本課題為某養(yǎng)殖場(chǎng)污水處理工程初步設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)規(guī)模為3500m3/d，污水水質(zhì)為：水質(zhì)/項(xiàng)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(dǎo)老師方月梅老師指定。2、研究目的和意義隨著我國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，產(chǎn)生糞尿量將進(jìn)一步加大，污染威脅也將更嚴(yán)重。由此可見，畜禽排泄物已構(gòu)成了巨大的污染源，若處理不當(dāng)就會(huì)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(nèi)受到普遍重視，這一問題引起了各國(guó)畜牧部門和環(huán)保組織的極大關(guān)注。畜禽養(yǎng)殖的糞尿，廢水未經(jīng)有效處理而直接排放、糞尿露天堆置場(chǎng)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(qiáng)，糞尿中的氮、磷及BOD等淋溶量很大，如不妥善處理，就會(huì)通過地表徑流和滲濾進(jìn)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(yán)重的土壤，將會(huì)失去作物生產(chǎn)能力，甚至樹木、野草也不能生存。據(jù)調(diào)查，一個(gè)飼養(yǎng)母豬100頭、繁殖豬1500頭規(guī)模的養(yǎng)豬場(chǎng)，為堆置豬糞可侵占的0.3?1.0hm2的土地，因長(zhǎng)期受畜禽糞尿污染，土地完全喪失生產(chǎn)能力，且在短時(shí)間內(nèi)難以恢復(fù)。2001年國(guó)家環(huán)?？偩趾蛧?guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局聯(lián)合頒布了《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18596-2001)，并自頒布之日起在全國(guó)實(shí)施。標(biāo)準(zhǔn)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(qiáng)制性的規(guī)定，并督促改進(jìn)清糞工藝，推動(dòng)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(biāo)準(zhǔn)》的執(zhí)行，國(guó)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(duì)大中型畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)實(shí)施《排污許可證》制度，并嚴(yán)禁在水源地、自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)以及縣以上環(huán)境保護(hù)部門劃定的環(huán)境敏感區(qū)內(nèi)建設(shè)畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)，提出縣以上環(huán)境保護(hù)主管部門要根據(jù)《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的要求，確定轄區(qū)內(nèi)的大中型養(yǎng)殖場(chǎng)和重點(diǎn)養(yǎng)殖區(qū)域限期治理名單，經(jīng)人民政府批準(zhǔn)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(huì)議，研究解決畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染問題的策略和途徑。標(biāo)準(zhǔn)和管理辦法的出臺(tái)，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(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)及綜述對(duì)于畜禽養(yǎng)殖業(yè)帶來的環(huán)境問題，國(guó)外早已有了深刻的認(rèn)識(shí)。日本早在20世紀(jì)60年代就提出了“畜產(chǎn)公害”問題。歐洲的荷蘭南部、比利時(shí)、德國(guó)西部的下薩克森州、丹麥、法國(guó)的布列塔尼亞等畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)達(dá)的城市也都曾被畜禽糞尿與廢水造程的嚴(yán)重環(huán)境危害困擾，紛紛通過法律及環(huán)境管理措施加強(qiáng)對(duì)畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)糞尿及廢水的處理、處置與綜合利用。由于養(yǎng)豬場(chǎng)污水處理不同與工業(yè)污水處理，養(yǎng)豬場(chǎng)經(jīng)濟(jì)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(jīng)濟(jì)效益。而養(yǎng)豬場(chǎng)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(huì)條件，自然條件不同，以及豬場(chǎng)的性質(zhì)規(guī)模、生產(chǎn)工藝、污水?dāng)?shù)量和質(zhì)量、凈化程度和利用方向，采用幾種處理方法和設(shè)備組合成一套污水處理工藝，以下收集了一些我國(guó)近年來在各地研究采用的養(yǎng)豬場(chǎng)污水處理工藝。組合式穩(wěn)定塘工藝廣東某規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)日產(chǎn)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(shè)計(jì)成倒置截頭圓錐型，由下向上設(shè)置3個(gè)微生物反應(yīng)區(qū)，即厭氧反應(yīng)區(qū)、兼氧反應(yīng)區(qū)、好氧和藻類生長(zhǎng)區(qū)。污水由下向底部均勻向上流動(dòng)，污水在塘內(nèi)的停留時(shí)間為12d。整個(gè)厭氧-兼氧-組合穩(wěn)定塘出水CODcr的質(zhì)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(hào)氧池采用活性污泥法，使CODcr等進(jìn)一步降解，再利用高負(fù)荷氧化塘進(jìn)行污水的硝化脫氮，最后通過藻類沉降塘及生物塘以達(dá)到出水水質(zhì)要求。該工藝實(shí)際運(yùn)行中CODcr平均去除率達(dá)99.43%，BOD5平均去除率達(dá)99.8%，SS平均去除率為97.7%，NH3-N平均去除率為93.45%。整個(gè)污水處理系統(tǒng)投資運(yùn)行成本較低，運(yùn)行期間只需一名運(yùn)行管理人員，操作簡(jiǎn)單方便，其缺點(diǎn)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(chǎng)日處理污水300m3,采用上流式厭氧污泥床UASB反應(yīng)器發(fā)酵工藝，產(chǎn)生沼氣通過鋪設(shè)管道供應(yīng)給附近居民日常生活使用，使沼氣得到充分利用，而所產(chǎn)生的沼渣通過好氧連續(xù)式生物堆肥發(fā)酵制成復(fù)合有機(jī)肥料投放市場(chǎng)，經(jīng)濟(jì)效益很好，沼液經(jīng)過SBR池好氧處理后可進(jìn)行農(nóng)田灌溉，采用了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)使得總體投資成本提高，運(yùn)行成本也較高，運(yùn)行成本費(fèi)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(jīng)濟(jì)效益，年獲利可達(dá)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(nóng)科院研制的ZWD型沼氣池是全國(guó)最先設(shè)計(jì)應(yīng)用的頂蓋直管進(jìn)料，無活動(dòng)蓋，側(cè)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(jìn)出料難，占用有效建造容積等缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)的沼氣池占地面積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操做方便，提高了產(chǎn)氣率，經(jīng)過在幾個(gè)養(yǎng)豬場(chǎng)試投入運(yùn)行，效果顯著，并以此為基礎(chǔ)，建立生態(tài)牧場(chǎng)，在畜牧場(chǎng)內(nèi)建立沼氣有機(jī)廢物循環(huán)利用系統(tǒng)，提高生物物質(zhì)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(shí)現(xiàn)零排放，適用與中小型養(yǎng)豬場(chǎng)污水處理，目前在省內(nèi)數(shù)十家養(yǎng)殖場(chǎng)廣泛應(yīng)用。酸化+高速濾池+生物氧化塘北京市大興區(qū)某豬場(chǎng)飼養(yǎng)生豬5000頭，采用水沖清糞工藝，每日排污量為100-120t，設(shè)計(jì)通過自然沉淀法對(duì)豬糞污水先進(jìn)行固液分離，沉淀固體經(jīng)過調(diào)整水分，添加肥料成分，進(jìn)行堆肥處理，液體部分通過一個(gè)調(diào)節(jié)酸化池和兩個(gè)串聯(lián)的高速生物濾池進(jìn)行厭氧好氧生物處理，處理后的污水進(jìn)入生物氧化塘進(jìn)一步降解蓄存，進(jìn)行農(nóng)田灌溉。污水通過處理總降解率可達(dá)到93.0%-97.0%，COD濃度最低達(dá)77mg/L，可達(dá)到國(guó)家三級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。目前國(guó)家對(duì)環(huán)境污染整治力度的不斷增強(qiáng)，地方上也加強(qiáng)了畜牧業(yè)污水處理設(shè)施的建設(shè)，相信在不久以后養(yǎng)殖場(chǎng)的廢水處理會(huì)更加完善高效4、本課題的主要研究?jī)?nèi)容及擬采取的技術(shù)路線、試驗(yàn)方案4.1主要內(nèi)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(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，需設(shè)計(jì)一套完整的處理工藝系統(tǒng)。首先需通過厭氧反應(yīng)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(dá)到安全排放。4.2方案比較：方案一：中格柵 調(diào)節(jié)池 UASB A2/O 沉淀池 消毒排放A2/O工藝的特點(diǎn)：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(jī)配合能同時(shí)具有去除有機(jī)物、脫氮除磷功能；B：在同時(shí)脫氮除磷去除有機(jī)物的工藝中，該工藝流程最為簡(jiǎn)單，總的水力停E時(shí)間也少于同類其它工藝。C：在厭氧-缺氧-好氧交替運(yùn)行下，絲狀菌不會(huì)大量繁殖，SVI一般小于100，不會(huì)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(diǎn)：SBR工藝流程簡(jiǎn)單、管理方便、造價(jià)低。SBR工藝只有一個(gè)反應(yīng)器，不需要二沉池，不需要污泥回流設(shè)備，一般情況下也不需要調(diào)節(jié)池。處理效果好。SBR工藝反應(yīng)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(shí)現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧的環(huán)境，并可以通過改變曝氣量、反應(yīng)時(shí)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(yùn)行環(huán)境抑制了污泥中絲狀菌的生長(zhǎng)，減少了污泥膨脹的可能。SBR工藝獨(dú)特的運(yùn)行工況決定了它能很好的適應(yīng)進(jìn)水水量、水質(zhì)波動(dòng)。方案三：中格柵 調(diào)節(jié)池 UASB 氧化溝 沉淀池 消毒排放氧化溝具有以下特點(diǎn)：工藝流程簡(jiǎn)單，運(yùn)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(yùn)行穩(wěn)定，處理效果好。氧化溝的BOD平均處理水平可達(dá)到95%左右。能承受水量、水質(zhì)的沖擊負(fù)荷，對(duì)濃度較高的工業(yè)廢水有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。這主要是由于氧化溝水力停留時(shí)間長(zhǎng)、泥齡長(zhǎng)和循環(huán)稀釋水量大。污泥量少、性質(zhì)穩(wěn)定。由于氧化溝泥齡長(zhǎng)。一般為20?30d，污泥在溝內(nèi)已好氧穩(wěn)定，所以污泥產(chǎn)量少從而管理簡(jiǎn)單，運(yùn)行費(fèi)用低?？梢猿酌摰??？梢酝ㄟ^氧化溝中曝氣機(jī)的開關(guān)，創(chuàng)造好氧、缺氧環(huán)境達(dá)到除磷脫氮目的，脫氮效率一般＞80%。但要達(dá)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(chǔ)本人已系統(tǒng)學(xué)習(xí)和掌握了本課題必備的基本知識(shí)、基本理論。如《水污染控制工程》、《環(huán)保設(shè)備設(shè)計(jì)與應(yīng)用》、《流體力學(xué)》等環(huán)境工程有關(guān)課程；在老師的帶領(lǐng)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(duì)實(shí)際工程的操作及運(yùn)行的了解；本人查閱了大量的廢水處理工程實(shí)例，并參觀學(xué)習(xí)了相關(guān)的廢水處理設(shè)施。本人已于大四上學(xué)期獨(dú)立完成了《水污染控制工程》課程設(shè)計(jì)，為此次畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了基礎(chǔ)。6、預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)及進(jìn)度安排6.1預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)：設(shè)計(jì)一套污水處理工藝流程，使其能夠達(dá)到預(yù)期處理效果，滿足保護(hù)環(huán)境的要求。并且提交設(shè)計(jì)說明書一份、設(shè)計(jì)計(jì)算書一份、繪制設(shè)計(jì)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(gòu)筑物圖。6.2進(jìn)度安排：畢業(yè)設(shè)計(jì)各階段名稱起止日期1布置設(shè)計(jì)課題、收集資料2009.1.22?2.242外文翻譯、查閱資料、開題報(bào)告(文獻(xiàn)綜述)2009.2.25?3.213方案比較論證、設(shè)計(jì)計(jì)算、繪圖3.21?4.284提交設(shè)計(jì)成果4.28?5.75答辯5.107、閱讀的主要文