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養(yǎng)殖廢水處理厭氧+SBR+A/O+MBR技術

更新更新時間:2024-10-23   點擊次數:44次

某縣新建繁育基地總投資為10500萬元,總占地面積約8hm2120畝),總建筑面積47054m2,項目建成投產后常年存欄母豬6000頭,年出欄約11萬頭仔豬。畜禽養(yǎng)殖廢水具有COD、SS、NH3-N、TP等污染物濃度高且C/N低的特點。養(yǎng)殖廢水處理站作為繁育基地配套工程,按300m3/d處理規(guī)模設計。

1、養(yǎng)殖廢水的水量與水質

本項目養(yǎng)殖廢水主要為母豬尿液、豬舍沖洗污水、基地生活污水等,其中沖洗水為間歇水源。畜禽廢水的產生與養(yǎng)殖種類、品種、性別、生長期、飼料天氣條件等因素有關,不同方式的清糞工藝對廢水排放影響很大。本項目為尿泡糞方式的養(yǎng)殖場,根據同類型項目母豬產生廢水量約40L/(頭·d),再加上豬舍沖洗及其他未預見廢水量,確定養(yǎng)殖廢水處理規(guī)模按300m3/d設計。尾水雖排至農灌渠,但附近400m范圍內有村民,建設單位要求廢水排放執(zhí)行《污水綜合排放標準》(GB89781996)的一級標準,尾水排至西側農灌渠,用于水田作物補水。設計進、出水水質見表1。

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2、養(yǎng)殖廢水處理工藝流程

根據養(yǎng)殖廢水水量、水質特點和處理要求,確定本項目主要工藝流程(見圖1

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①預處理。

豬舍產生的廢水通過管網排放到收集池,在管網前端設置人工格柵去除較大雜物。在收集池內設置攪拌機,充分攪拌防止糞渣沉淀,收集池內的廢水通過水泵提升至固液分離機,分離出的糞渣進入堆肥車間,出水在正常情況下進入調節(jié)池(當水質出現(xiàn)異常情況如豬舍消毒時,手動控制閥門進入應急池,應急池內的廢水通過泵少量均勻提升至調節(jié)池),調節(jié)池底設置穿孔曝氣管,養(yǎng)殖廢水在調節(jié)池內進行充分曝氣和水質水量調節(jié);分離機擠壓廢水含渣量高,回流至收集池進行再一次固液分離。調節(jié)池內的養(yǎng)殖廢水通過污水泵提升至一級混凝、絮凝池。

②厭氧系統(tǒng)。

預處理出水進入一級混凝、絮凝池,向池中投加混凝劑與絮凝劑,使得細小SS絮體形成大顆粒的礬花,達到重力沉淀的目的,既減輕后續(xù)生化系統(tǒng)負荷,又有除磷功能。經加藥反應后廢水進入一級混凝初沉池進一步泥水分離,上清液直流進入厭氧池,在厭氧池內設置攪拌機使微生物和廢水充分混合,提高微生物的活性,廢水在厭氧池內降解大部分有機物并生成沼氣,厭氧反應將難降解的大分子有機物降解為小分子有機物,以利于后續(xù)生化處理。厭氧池出水自流進入厭氧沉淀池,沉淀的厭氧污泥回流到厭氧池,固液分離后的上清液自流進入一級中間水池,一級中間水池出水通過泵定時定量送入SBR池。

SBR+A/O+MBR系統(tǒng)。

污水間歇式進入每個SBR反應池,即經過進水、反應、沉淀、排放和閑置5個工序。反應池每個周期進水2h,邊進水邊曝氣,每個周期8h,一般曝氣2h、靜止1h、曝氣2h、沉淀1.5h、排水1h、閑置0.5h,每天3個周期;SBR為本設計的關鍵工藝,經過SBR處理后廢水中絕大部分有機物已被降解。SBR池出水自流進入二級中間水池,二級中間水池出水通過泵送入缺氧池,在反硝化菌的作用下去除亞硝態(tài)氮;缺氧池內設有攪拌裝置,保證池內污泥與廢水充分混合;缺氧池出水進入O池,在O池內進行曝氣,將氨氮轉化為硝態(tài)氮;O池設硝化液回流泵,將部分硝化液回流至缺氧池,利用硝化反硝化作用,提高系統(tǒng)脫氮效果,O池內設三相分離器,對混合液進行泥水分離;分離后上清液自流進入內置式MBR,MBR產水進入二級混凝、絮凝池。

④深度處理。

在二級混凝、絮凝池內投加混凝劑、絮凝劑,池內設槳式攪拌機,廢水充分反應后進入二級混凝沉淀池,去除總磷。沉淀池上清液進入人工生態(tài)塘,生態(tài)塘出水進入消毒池,

在消毒池內投加NaClO進行消毒,去除大腸菌群等致病菌,尾水達標排放。

⑤污泥處理。

廢水處理過程中產生的污泥排入污泥池,通過提升泵將污泥提升到疊螺機進行脫水,干泥進入堆肥車間,與糞渣混合后作為糞肥使用。

⑥沼氣處理與收集。

厭氧池內產生的沼氣,通過管道收集至脫水、脫硫罐完成脫水、脫硫后進入雙膜氣柜。氣柜內沼氣用于鍋爐燒水,供站內員工使用。

3、主要處理構筑物和設備

①收集池(含人工格柵)。

采用全地下式鋼筋混凝土結構,V有效=300m3,1座。池內設人工格柵1臺,SS304材質,柵隙10mm;設電極式液位計,2臺(11備)提升泵,通過液位控制器實現(xiàn)提升泵的自動控制;設2臺潛水攪拌機,防止糞渣沉淀。

②固液分離平臺。

設置2臺處理能力為40m3/h的固液分離機,采用振動斜篩式,固液分離機出水流入調節(jié)池或應急池,擠壓廢水排至收集池,分離出來的糞渣用于制作肥料外售給專業(yè)公司。

③調節(jié)池、應急池、一級中間水池。

采用黑膜地下結構形式。調節(jié)池1座,V有效=875m3,設有1臺液位計、1套穿孔曝氣管和2臺(11備)污水潛水泵,通過液位計來控制提升泵的開啟。應急池1座,V有效=875m3,設有1臺液位計、1套穿孔曝氣管和2臺(11備)污水潛水泵,通過液位計來控制提升泵的開啟。一級中間水池1座,V有效=472m3,設有1臺液位計、1套穿孔曝氣管和2臺(11備)污水潛水泵,通過液位計來控制提升泵的開啟。

④一級混凝初沉池(含一級混凝池、一級絮凝池、一級混凝初沉池)。

采用全地上式鋼筋混凝土結構。一級混凝池V有效=5.52m3,反應時間為26min,設槳式攪拌機1臺;絮凝池V有效=5.52m3,反應時間為26min,設置槳式攪拌機1臺;一級混凝初沉池有效水深為2.5m,表面負荷為1.0m3/mh);采用機械排泥,設2臺立式污泥泵,每天排泥一次,每次30min。污泥排至污泥池。

⑤組合池(含厭氧池、厭氧沉淀池、SBR池、A池、O池、MBR池、產水池、二級混凝池、二級絮凝池、二級混凝沉淀池)。

采用半地下式鋼筋混凝土結構。厭氧池V有效=796m3,有效水深為6.5m,水力停留時間為2.65d,設4臺潛水攪拌機,使微生物和廢水充分混合,提高廢水的可生化性。厭氧沉淀池有效水深為3.5m,表面負荷為0.67m3/mh),設有2臺污泥回流泵,污泥一部分回流至厭氧池,實現(xiàn)內部循環(huán),一部分定時排放至污泥池進行處理。SBR池分為4格,每格V有效=310m3,有效水深為6.2m,停留時間為1.03d,每格設1套曝氣裝置,間歇運行,設置排泥泵,定時排泥至污泥池。AV有效=525.2m3,有效水深為5.2m,停留時間為1.75d,設2臺潛水攪拌機,促進反硝化反應,降解有機物。OV有效=109.2m3,有效水深為5.2m,停留時間為8.7h,設1套曝氣裝置和三相分離器。MBRV有效=66.2m3,停留時間為5.3h,內置PVDF2套,膜面積1500m2,膜通量為8.3L/m2·h),產水泵2臺,MBR反洗泵2臺。產水池V有效=14.56m3,有效水深為5.2m,停留時間為1.16h。二級混凝池V有效=4.1m3,有效水深為5.2m,反應時間為20min。二級絮凝池V有效=4.1m3,有效水深為5.2m,反應時間為20min;二級混凝沉淀池表面負荷為0.67m3/mh);消毒池V有效=9.7m3,有效水深為4.85m,停留時間為46.8min。

⑥二級中間水池。

采用半地下式鋼筋混凝土結構,V有效=46m3,停留時間為3.0h,設浮球液位計,距池底1.0m為低液位,控制提升泵停止。

⑦生態(tài)塘。

2座,總容積為4020m3,停留時間20d,黑膜結構。一級、二級生態(tài)塘內設增氧氣泵2臺,生態(tài)浮島8個(每500m2設置1個浮島)。

⑧污泥脫水系統(tǒng)

系統(tǒng)污泥主要產自一級混凝初沉池、厭氧沉淀池、SBR池、MBR池和二級混凝沉淀池。這些污泥定期排至污泥池,V有效=350m3,采用黑膜地下結構形式,設有1臺液位計和2臺(11備)污泥潛水泵,通過液位計來控制泵的開啟,污泥被提升至疊螺機進行脫水處理。設置1臺處理能力為120kg/h的疊螺脫水機,不銹鋼SS304材質,并向污泥中添加適量的絮凝劑以提高固液分離效果,配藥罐和加藥罐V有效=2.00m3,陽離子PAM配制濃度為0.25%,投加量為300L/h,污泥脫水產生的清液回到調節(jié)池重新處理,污泥含水率約為80%,分離出來的污泥與糞渣混合,用于制作肥料,銷售給專業(yè)公司。

⑨沼氣凈化及儲存系統(tǒng)

設置沼氣凈化及儲存設施1套,包括壓力控制系統(tǒng)、儲存裝置、脫水脫硫凈化系統(tǒng)和冷凝器。儲氣柜V有效=100m3,氣柜內沼氣用于鍋爐燒水,供站內員工使用。

⑩臭氣系統(tǒng)

臭氣來源主要為調節(jié)池、應急池、中間水池和厭氧池。配套臭氣收集輸送系統(tǒng),通過引風機將臭氣送至臭氣處理系統(tǒng),噴淋塔規(guī)格?1200mm×3500mm,引風機風量5000m3/h,全壓1.5kPa。

4、工程應用效果及運行成本分析

該養(yǎng)殖廢水處理站自20216月正式投產運行以來,處理水量為200~250m3/d,出水pH維持在6.5~8.5,出水水質優(yōu)于設計要求。各處理單元的水質情況如表2所示。

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該工程投產半年以來,平均處理水量約250m3/d,運行成本主要包括人工費、電費、藥劑費、污泥處置費、設備維修與折舊費。

①人工費:廢水處理站定員3人,工資按5000元(/月·人)計,人工費為2.0/m3;

②電費:耗電量為1325.98kW·h,電價為0.6元(/kW·h),平均電費為3.18/m3;

③藥劑費:藥劑包括次氯酸鈉、碳酸鈉、陰離子PAM、PAC、陽離子PAM等,平均藥劑費為5.1/m3;

④污泥處置費:干污泥和干糞混合后堆肥發(fā)酵作為糞肥外售,無污泥處置費用;

⑤設備維修與折舊費:由于本項目運行僅半年,暫未產生該費用。綜上,總運行費用為10.28/m3。

5、結論和建議

①采用“預處理+一級混凝沉淀+厭氧系統(tǒng)+SBR+A/O+MBR+二級混凝沉淀+生態(tài)塘+消毒"工藝處理繁育基地養(yǎng)殖廢水,出水水質優(yōu)于《污水綜合排放標準》(GB89781996)的一級標準。

②原設計采用人工格柵,實際運行過程中母豬場原水中雜物較多,清理工作量較大,建議設計采用機械格柵+人工格柵組合形式。

③養(yǎng)殖廢水含固率較高,實際進水SS高于設計水質,導致收集池選用的攪拌機功率不夠,建議設計收集池的攪拌功率≥25W/m3;調節(jié)池采用黑膜形式,沒有設置攪拌裝置,建議設計采用鋼筋混凝土形式,并設置攪拌機。

④應急池和污泥池共用1臺風機,現(xiàn)場風量很難控制,建議單獨設計曝氣風機。

⑤運行過程中發(fā)現(xiàn)TP容易超標,一級混凝初沉池表面水力負荷為1.0m3/mh),現(xiàn)場處理效果不佳,建議表面水力負荷按0.5m3/mh)設計。

⑥固液分離機與堆肥車間分開設置,需要二次轉動,不利于運營,建議固液分離機直接設在堆肥車間。




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