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干货!畜禽养殖废水主要处理技术,附案例

03-18 17:12 环保水圈

畜禽养殖废水主要处理技术

目前,畜禽养殖废水处理技术可分为物化处理技术和生物处理技术两大类。常见的物理处理技术有吸附法、磁絮凝沉淀、电化学氧化、Fenton氧化等。

(1)吸附法

该法的关键是吸附介质的选取,目前常用沸石等作为介质。吸附有氮、磷的沸石,经过处理后可作为土壤改良剂或肥料,但该法对于吸附饱和的过滤介质必须严格处理,避免造成二次污染。

(2)磁絮凝沉淀

该法工艺流程简单、沉降性好、处理周期短,但会产生大量的化学污泥。

(3)电化学氧化

该法对氨氮的去除率较高,NH3-N的去除率可高达98%,但COD的去除率则相对较低。

(4)Fenton氧化

该法对于COD和色度的去除率均较高,可作为畜禽废水深度处理技术,但该技术Fe2+用量大、H2O2的利用率不高。

总的来说,物化处理技术对畜禽养殖废水的COD、NH3-N、色度等有一定的去除率,可作为畜禽养殖废水的预处理或深度处理工艺,但工程经验不足,需要进一步的研究和实践。

生物处理技术是目前处理畜禽养殖废水的常用技术→包括厌氧处理法、好氧处理法和厌氧-好氧联合处理法等。

(1)厌氧处理法

厌氧处理法适用于处理含高浓度有机物的畜禽养殖废水。常见的有厌氧折流板反应器(ABR)、上流式厌氧污泥床(UASB)、微生物燃料电池(MFC)等。ABR的COD容积负荷较高,水力停留时间较长,能实现含高浓度有机物废水的处理;UASB是废水厌氧处理的常用技术,工程实践多,运行稳定且效果好,反应器内含颗粒污泥,处理畜禽养殖废水具有高效、经济、占地面积小等特点;MFC可在实现处理污水的同时,将污水中的化学能转化为电能,有机物的去除率也较高,适用于含高浓度有机物废水的处理。

厌氧处理技术在处理含高浓度有机物废水的领域应用广泛,COD去除率高且占地少。但厌氧处理出水不能达标,若反应器不密闭常有臭味产生,因此厌氧出水需进一步处理,常采用好氧处理技术。

(2)好氧处理法

常见的畜禽养殖废水好氧处理技术包括SBR、SBBR、生物膜法、生物滤池、MBBR、MBR及A/O法等。

序批式活性污泥法(SBR)有良好的脱碳、脱氮效果,COD和NH3-N去除率均达到90%以上,它可实现自动化控制,占地面积少,有多种变型工艺,如ICEAS工艺、CAST工艺、

DAT-IAT工艺等,是畜禽养殖废水处理的常用工艺;序批式生物膜反应器(SBBR)反应器具有生物量高,占地少,脱碳、脱氮效果好等优点;好氧颗粒污泥沉降性能好,生物量高,能承受高有机负荷,脱碳、脱氮效果较好,适用于畜禽养殖废水的处理,但在理论和实际应用中的具体工艺技术需要进一步研究;生物滤池需要选择适宜的填料,脱氮效果较好;MBBR工艺是一种新型高效的污水处理方法,兼具传统流化床和生物接触氧化法两者的优点;MBR具有较长的污泥龄和较高的污泥浓度,脱碳、脱氮效果较好,但如何减缓膜污染仍是MBR发展和实现工程应用的瓶颈;A/O法工艺流程简单、装置少、不需要外加碳源,技术成熟。

以上各种好氧工艺对COD、NH3-N等均有较高的去除率,在实践中要充分考虑各自的适用条件。

(3)厌氧(缺氧)-好氧联合处理技术

单独的厌氧或好氧处理无法实现畜禽养殖废水的达标外排,结合它们各自的优势,大多数畜禽养殖场采用厌氧(缺氧)-好氧联合处理工艺。厌氧-好氧联合处理法既克服了好氧处理能耗大和占地面积大的不足,又克服了厌氧处理达不到要求的缺陷,具有投资少、运行费用低、净化效果好、能源环境综合效益高等优点,特别适合于规模化畜禽养殖场污水的处理。

对于含高浓度有机物的畜禽养殖废水,厌氧-好氧联合处理法能较好的实现有机污染物和氨氮的去除,COD去除率90%以上,且处理费用相对较低,对于畜禽养殖这种受自然与市场双重风险影响的微利行业,尤其适用。其中厌氧消化阶段去除大部分的COD;好氧过程进一步去除COD、NH3-N、SS。好氧出水再经过如人工湿地、絮凝沉淀、电化学氧化等的处理可达标外排。但是,厌氧消化的各阶段处理效果很难同时达到最佳,有学者提出用水解酸化代替传统的厌氧消化。畜禽废水厌氧-好氧组合工艺应用的难点在于:厌氧或缺氧出水COD低,无法满足后续好氧处理系统中微生物脱氮的需求,外加碳源量不容易控制。

畜禽养殖废水处理经典案例

(1)项目简介

浙江省某牧业公司主要养殖生猪;生猪存栏量3000头。养殖场产生的生产废水和其它污水总量约为100t/d;其中生产废水进入现有的沼气池中进行厌氧消化处理;沼液经过处理后排放到生态鱼塘进行进一步处理。由于沼液量较大;COD浓度仍然较高;采用传统的生态处理方式无法进行有效处理;同时考虑到废水排放标准的要求和污染物减排的要求;要对沼液进行进一步处理。工程设计水质与排放标准如表1所示;主要污染物指标均严于浙江省畜禽养殖业污染物排放标准(DB33/593-2005)。

表1 设计进水水质与排放标准(单位:mg/L)

表1 设计进水水质与排放标准(单位:mg/L)

(2)工艺流程

针对养殖沼液的废水特征;提出了A/O+MBR的生物处理流程;如图所示。沼液经过水泵提升由毛发聚集器过滤去除废水中的毛发;进入缺氧区;好氧区混合液回流至缺氧区;主要功能进行脱氮。废水随后进入好氧区;有机物得到有效去除;氨氮发生硝化反应;经过处理的水被浸没在反应器中的膜过滤;由出水泵抽出;经过消毒送入雨水池;与收集的雨水混合后回用于生产。

养殖废水

工艺流程图

工艺流程图

(3)系统运行效果

在来水COD在643~2761mg/L波动;平均为1389mg/L时;出水COD介于62~158mg/L;平均为118mg/L;COD平均去除率为91.5%。当进水负荷低于5.46kgCOD/(m3˙d)时;出水COD可保持在150mg/L以下。同时,养殖沼液废水的COD波动较大;而MBR具有良好的抗冲击负荷能力;可保证稳定的出水效果。

养殖沼液是高氨氮废水之一;直接用于还田处理;会造成营养元素过剩;造成地表水体的富营养化和典型的农村面源污染。因此;利用MBR较好的硝化效果;以达到去除氨氮的良好效果。由于整个处理工艺采用了前置的缺氧反硝化设置;系统具有良好的氨氮去除效果:在进水氨氮最高达到728mg/L;平均为276mg/L时;出水氨氮可保持在50mg/L以下;平均为31mg/L;氨氮平均去除率达到85.1%。而整个MBR处理系统可基本完全截留悬浮物质;并过滤掉细菌和部分病毒;在采用消毒处理后;可简单回用到冲洗猪舍等方面或可直接达标排放。

(4)运行成本分析

该工程总投资41.8万元;显示了MBR处理养殖沼液工程的运行费用;其直接运行费用由电费和药剂费构成;吨水运行费用约为1.3元。与传统处理工艺相比;运行成本并未有较大的上升。

原标题:【原创-技术干货】细说畜禽养殖废水治理现状

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