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潍坊净源环保设备有限公司
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猪场污水处理设备调试
一、法律法规
1、我国《畜牧法》规定养殖场应该对废物进行综合利用和无害化处理,同时规定了禁养区的概念,禁止设立或者建设达到湖南省人民政府规定的规模以上标准养殖场所的区域。
2.《畜禽规模养殖污染防治条例》作为国家***部专门针对畜禽养殖污染防治的法规性文件,明确了以综合利用作为解决畜禽养殖废弃物污染问题的根本途径,明确了禁养区划分标准、适用对象、激励和处罚办法。
3.我国新《环境保护法》首次将生态保护红线写入法律,对违法排放污染的企业按日连续处罚无上限。明确“从事畜禽养殖和屠宰的单位和个人应当采取措施,对畜禽粪便、尸体和污水等废弃物进行科学处置,防止污染环境”。
4.《水污染防治行动计划》提出到2020年,全国水环境质量得到阶段性改善。明确要求,要科学划定畜禽养殖禁养区,2017年底前,依法关闭或搬迁禁养区内的畜禽养殖场(小区)和养殖专业户。
5.“三区(禁养区、限养区、适养区)”划分和环评要求。“三区”划定目的是为了防止畜禽养殖业发展与环境中需要保护的对象产生矛盾而设立的,全国各省份陆续出台了时间表,禁养区范围内已建成的畜禽养殖场,必须限期搬迁;限养区严格控制畜禽养殖场数量和规模,不得新建、扩建,逐步关闭不符合环保和动物防疫条件的小型畜禽养殖场;限养区和适养区内,未完善治污设施的畜禽养殖场,限期内完善污染综合整治工程。环保部门规定新建、改建、扩建畜禽养殖场、养殖小区,应当符合畜禽养殖污染防治规划,并进行环境影响评价,达到环保要求。对环境可能造成重大影响的大型畜禽养殖场、养殖小区,应当编制环境影响报告书,其他畜禽养殖场、养殖小区应当填报环境影响登记表;新改扩建畜禽养殖场,必须进行环评。
二、建场具体要求
1.选址选址应根据国家相关标准的规定,避开水源防护区、风景名胜区、人口密集区等环境敏感地区,参考当地“三区”划定方案,禁止在禁养区范围内新建规模养殖场。同时,远离重工业区、化学工业区和其他养殖小区,如确有困难,养殖场距居民区也应保持500米以上,距主要公路300米以上,保证场区周围500米范围内及水源上游没有对产地环境构成威胁的污染源。养殖场选择在村庄下风向,要求地势高燥、平坦、背风向阳,地下水源水质较好,交通方便,利于排水。
2.规划建场前就要做好规划,养殖种类不同,场区布局、建圈舍标准、粪污处理模式也不同。还要考虑近远期发展规划,一般应预估3~5年、5~10年、10~15年的饲养规模,以便建场时能预留出足够的空间,保证粪污处理设施的扩建与生产规模的增加相匹配。
3.粪污处理基础设施养殖场污染防治设施应与主体工程同时设计、施工、使用。环保处理设施需在专业人员的指导下修建,要实行雨污分流、干湿分离,净道和污道严格分开。要建干粪堆放处,堆放处必须防雨防渗,并定期清运。建沉渣池,对冲洗的粪便及其他固体物质进行二次收集。建沼气池,对粪便、尿液及污水进行厌氧发酵处理,产生的沼气可满足场内生活及部分生产能源,降低生产成本。建污水、尿液贮存池,建设能容纳2个月以上的污水、尿液产生量的池子。建沼液总贮池及配套设施用于贮存沼液,总贮池周围铺水泥板进行硬化并安装水泥柱铁网围栏,以免发生安全事故。处理设施的容积大小应与养殖场规模相匹配。养殖场还需要根据选择的粪污处理模式添加相应的处理设施,如粪污处理采用综合利用模式的,需配套相应规模的林地、水面、土地资源,生产有机肥的还需要配套有机肥生产设施等。猪场留有绿化用地,美化场区环境,吸收大气中有害物质,过滤、净化空气。
养殖污水概况
随着我国畜禽业的迅猛发展,养殖污水污染将不断加剧,其污染防治迫在眉睫。养殖污水具有典型的“三高”特征,CODCR高达3000~12000MG/L,氨氮高达800~2200MG/L,SS超标数十倍。限于养殖业是薄利行业,目前的处理工艺仅能针对CODCR的大幅削减,而对氨氮达标排放尚存在很大的技术经济难度。规模化畜禽养殖污水处理目前已引起养殖场业主及有关部门的高度重视,采取一系列防治措施及选用经济、高效的处理技术已刻不容缓。随着国家污水排放标准日益更新,高浓度养殖污水达标排放问题更加突出。
养殖污水处理设备适用范围
适用于各种养殖场(养鸡场、养猪场、养牛场等)产生的污水。
主要特征
养殖场污水的主要特征是:
养殖污水具有典型的"三高"特征即有机物浓度高COD高达3000-12000mg/l,氨氮高达800-2200mg/l,悬浮物多SS超标数十倍,色度深,并含有大量的细菌,氨氮、有机磷含量高。可生化性好,冲洗排放时间集中,冲击负荷大。
根据水质特点,先去除悬浮物与色度,采用混凝沉淀工艺,有机物、氨氮、有机磷采用生化处理,因污染物浓度高,从成本及处理效果考虑,采用厌氧+好氧处理工艺。
工艺流程
1污水处理
污水首先经过收集进入格栅,去除大颗粒的悬浮物,然后进入物化反应沉淀池,去除悬浮物、色度及部分COD。初沉池出水进入厌氧池,主要是将大分子有机污染物降解成小分子污染物,小分子污染物在接触氧化池内彻底降解。二沉池出水进入清水消毒池,通过消毒达到杀菌效果。
2污泥处理与处置
系统的污泥产生于初沉池、二沉池,主要为有机污泥,通过板框压滤机压榨后可作为肥料。
主要处理构筑物及其设备参数
(1)筛网池。尺寸为长6m×宽3m×高0.7m,有效容积9m3,地下式砖砌结构,HRT2h。设置100目不锈钢筛网1组。
(2)调节池。尺寸为长8.5m×宽5m×高3m,有效容积106m3,地下式钢筋混凝土结构,HRT24h。
工艺调试运行
整个工程调试的关键在于EGSB和MBR池的启动运行效果,因此这两个反应器的启动调试尤为关键。
3.1 EGSB调试启动
EGSB调试启动过程可分为接种污泥、污泥驯化、负荷提高和满负荷运行4个阶段。接种污泥取自附近污水处理厂的消化污泥并添入少量颗粒污泥(取自附近养猪场废水处理站稳定运行3个月的EGSB反应器,约占污泥总量的1/6);污泥驯化期内采用间歇进水,适当投加蔗糖及啤酒等作为碳源,启动负荷为1kgCOD/(m3·d),控制进水水温、pH 分别在35℃、6.5~7.5,回流比为1∶1;运行一段时间后,此时反应器对于COD的去除率达到60%,逐步提高进水负荷,依次为2kgCOD/(m3·d)、3kg-COD/(m3·d)、4kgCOD/(m3·d)、5kgCOD/(m3·d)。运行期间定期监测出水COD、VFA等指标。***终反应器COD容积负荷稳定在5kgCOD/(m3·d)左右,进水COD 在4 500mg/L左右,相应去除率在80%左右。此时观察可知,反应器内颗粒污泥多为黑色,相较于启动初期粒径和密度都有所增加,大部分直径为1.2~4.9mm。
3.2 MBR调试启动
MBR调试启动可分为接种驯化、提高负荷和连续稳定运行3个阶段。接种污泥为附近污水处理厂剩余污泥(含水率约为80%),在MBR池内注满2/3污水,每天适当投加尿素、磷酸盐等营养物质,控制膜池水温在25℃;采用膜通量递增的方式进水,逐步提高至设计负荷。提高负荷阶段应定期观察活性污泥生物相、上清液透明度等情况,定期测定MLSS和进、出水COD 浓度,并控制DO 在2~4mg/L。经10d调试运行后,***终达到设计要求并开始连续稳定运行。
4 运行处理效果
4.1 EGSB对COD的去除效果
如图2所示,进水COD 在1 091~4 745.6mg/L变化,波动范围大。废水经EGSB反应器厌氧处理,4月13日COD从进水4 745.6mg/L降至出水1 497.5mg/L,去除率达到68.44%,为后续好氧处理创造了良好的进水条件。该运行结果表明EGSB运行状况良好,具有较佳的处理效果。
4.2 MBR对COD的去除效果
如图3所示,进水COD在976.8~1 295.5mg/L波动。MBR通过膜分离与生物好氧处理相结合的方式处理废水,4月9日COD从进水1 220.5mg/L降至出水508.5 mg/L,MBR 去除率达到58.34%,对COD的去除率较高。
4.3 系统运行效果
调试2个月后废水处理系统进入稳定运行状态,运行结果表明系统处理效果良好,***终出水达到《禽畜养殖业污染物排放标准》(B44/613—2009),具体出水指标见表2。
5 工程经济成本分析
工程总投资98.5万元,包括处理构筑物土建费用及相关设备费用。EGSB成套设备30万元,MBR处理设备14万元。电价按0.6元/(kW·h)计算,为1.52元/m3(见表3),人工费按0.7元/m3 计算,清洗药剂为0.05元/m3,其他费用为0.33元/m3,因此废水处理运行总成本合计为2.6元/m3。具体参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
6 问题与总结
(1)EGSB运行参数控制。进水水温、HRT和液体上升流速是EGSB稳定运行的关键参数。为保证后续工艺中硝化反硝化的顺利进行并有效减小碳源投加量,运行时将EGSB的COD去除率控制在55%左右。此时进水水温为35℃,液体上升流速为2.3m/h,HRT为17h。
(2)好氧池泡沫。系统运行时好氧池内出现大量粘性泡沫,覆盖整个池面,泡沫厚度达1~2m,起风时泡沫四溢。针对这一现象,主要采取提高好氧池曝气量增加至3.25 m3/min,加大排泥量,由4.5t/d提高到5.5t/d,提高污泥负荷等措施并辅以混凝剂聚丙烯酰胺(PAM)、消泡剂的投加,***终很好地控制了泡沫的产生。
(3)膜污染及其清洗。MBR运行一段时间后,膜表面和膜孔内不可避免地被有机或者无机污染物堵塞,导致膜通量不断下降,直至膜池不再出水。故该废水处理工程中每3个月对MBR膜进行清洗,清除其表面积聚的污染层。清洗时,清洗剂采用质量分数为0.3%次氯酸钠溶液。
7 结语
(1)EGSB占地面积小,运行费用低,对高浓度有机废水处理效率高。本工艺以EGSB和MBR为核心处理单元,与其他同类型处理工艺相比,在确保处理效果的同时能充分利用周边地形。
(2)采用EGSB—A/O—MBR工艺处理养猪废水,系统稳定运行后各项出水指标良好,***终出水水质满足广东省地方标准《禽畜养殖业污染物排放标准》(B44/613—2009),单位水量处理费为2.6元/m3。
(3)EGSB。尺寸为¢3m×H12m,总容积84m3,地上钢结构,HRT 17h,COD容积负荷5kg/(m3·d)。EGSB主要包括布水系统、三相分离器、循环系统、气水分离系统以及泥水分离器。
(4)缺氧池。尺寸为长4m×宽1m×高4.5m,有效容积16m3,地上式钢筋混凝土结构,HRT 3h。
(5)好氧池。尺寸为长5m×宽4m×高4.5m,有效容积80m3,地上式钢筋混凝土结构,HRT 18h。设曝气系统1套,¢150组合填料60m3。
(6)MBR池。尺寸为长4m×宽3m×高4m,地上式钢筋混凝土结构,HRT7h。设平板式MBR膜处理装置1套,处理量为4.2m3/h;出水抽吸泵2台,污泥泵2台,1用1备,单泵Q=5m3/h,H=10m,N=0.75kW。
(7)消毒池。尺寸为长2m×宽1.5m×高4m。半地下式钢筋混凝土结构,HRT2h。设二氧化氯发生器1台,产氯量100g/h,N=1kW。
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