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畜禽养殖废水处理组合工艺

2020-01-14 08:56:08

南昌绿江环境科技有限公司


畜禽养殖废水处理组合工艺


南昌绿江环境科技有限公司根据畜禽养殖废水高有机物、高氨氮等特性,单纯的采用物化法或者生物处理技术很难达到《禽畜养殖业污染物排放标准》排放要求,一般情况下需采用组合工艺——利用物化法、生物法中的两种或者两种以上工艺联用设计出的畜禽养殖废水处理系统。


2.1 厌氧-好氧组合工艺


单独的厌氧或者好氧处理无法实现畜禽养殖废水的达标排放,目前无论是试验研究还是工程应用,均采用厌氧-好氧为主体的组合工艺。


从研发的角度出发,陈晴等[20]针对ABR-MABR耦合工艺对畜禽养殖废水的同步启动进行研究发现:CODCr平均去除率可达89%,NH4+-N 去除率可达60%以上。王刚等[21]采用UASB-SBBR 组合工艺对畜禽养殖废水进行处理,COD 的平均去除率达97.3%,NH4+-N 的去除率为97.4%,并实现了以短程硝化反硝化为主的生物脱氮。Shin等[22]采用升流式厌氧滤床(AUBF)-MBR反应器处理养猪场废水,其COD 和NH4+-N 的平均去除率为91%和60%。但这些还只限于实验研究阶段,还未实际应用到工程中。


从工程应用的角度出发,EGSB-生物接触氧化法-MBR 组合工艺被用来处理广州某规模化养殖场[23],废水水量为100 m3/d,稳定运行后COD 和NH4+-N 去除率高,分别达到96.16% 和91.97%,该项目一次性投资133 万元,运行成本总计2.43 元/m3,该工艺的建设成本和运行成本均偏高。而使用水解酸化-中温UASB-生物接触氧化-人工湿地工艺处理江西某规模化养猪场养殖废水[24],水量为400 m3/d,一次性投资360 万元,运行成本为0.85 元/m3,该组合工艺虽然运行成本低,但占地面积大。贵港市环境保护科学研究所[25]采用UASB-生物接触氧化-氧化塘工艺处理排水量150 m3/d 的养殖废水,经过1 年多的运行,COD 去除率达96.8%, BOD5去除率达96.2%,NH4+-N 去除率达85.6%,该项目一次性投资47 万元,运行成本总计0.6 元/m3,该工艺相对来说投资建设成本均能接受,但占地面积大。上述组合处理工艺出水水质均能达到排放标准


2.2 物化-生物组合工艺


尽管好氧生物工艺能在某种程度上弥补了厌氧工艺的缺陷,对有机物、氮、磷等有较高的去除率,但生物处理技术受水质水量的影响非常大,且对重金属、抗生素等的去除有限。随着畜禽养殖规模的不断扩大,畜禽养殖废水处理工艺也朝着综合处理工艺(物化-生物相结合)的方向发展。


从理论的角度出发,江苏省无锡市滨湖区环保局[26]提出了采用UASB+A/O+Fenton 综合处理方法处理生猪养殖废水,根据该工艺在畜禽废水处理中的应用结果来看,出水效果稳定达标,经济效益较好,具有推广价值。赵鹤谦等采用“初沉池+UASB+MBBR 组合反应池+二沉池+砂滤罐+活性炭罐+消毒池+清水池”处理辽宁某奶牛养殖场处理效果好,设备投资低。邓仕槐等[28]采用“调节池+气浮池+ABR+CASS+湿地处理系统+生态塘”处理畜禽养殖废水,处理效果良好,预计运行成本约为1.17 元/m3。上述理论工艺出水水质均能达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)中的一级排放标准。


从实际工程应用角度出发,信阳市环境监测站采用“预处理+物化+生化”联合处理工艺处理出水量为300 m3/d 畜禽养殖废水并应用实际工程,可以大幅度削减污染物排放量,其中COD,BOD5,NH3-N,SS,TP 削减量分别为61.3 t/a,16.9 t/a,64.0 t/a,6.4 t/a,2.691 t/a,具有较好的社会效益和环境效益。深圳市龙岗区自来水有限公司[30]采用“生物微电解-接触氧化-稳定塘”为主体的工艺,对出水量为360 m3/d 的某养猪场的废水处理系统进行了技术改造,工程总投资仅为69万元,运行成本只有1.36元/m3。长沙环境保护职业技术学院[31]对某生猪生产基地废水治理工程进行工艺改造,用“固液分离+O/A/O 法+连续循环曝气系统工艺”的新组合工艺取代原有工艺“复合厌氧+SBR”,使高浓度畜禽养殖废水处理设施中COD 的去除率达96.7%,氨氮的去除率达84.4%,SS的去除率达98.1%,且该工艺运行成本为2.09 元/m3。刘宇赜[32]等采用“UASB+SBR+混凝沉淀”工艺处理某养猪场废水,处理水量为150 m3/d,CODCr的平均去除率达到92.3%,NH3-N 的去除率达到90.0%;工程总造价110万元,运行成本约1.1元/ m3。


工程实践中多数都是将有机物、氮、磷一并去除,在选择畜禽养殖废水处理工艺时,不仅要考虑水质的达标情况,要同时结合养殖废水处理厂所处的环境、建设投资成本及运营成本等多方面进行考量评估,而不是简单套用前期的处理工艺,实行一厂一工艺技术的规范化制度,使其能达标、稳定、长效运行。


3 畜禽养殖废水处理存在问题


畜禽养殖废水中含有大量污染物,除有机物、氮、磷等外,还含有如重金属、残留的兽药和大量的病原体等,如不经处理就排放或直接农用,将会对当地生态环境和农田造成严重污染。但目前仍存在很多问题,导致畜禽养殖废水的处理不当,严重影响环境:(1)完善的畜禽环境污染综合治理的长效机制、相关法规政策体系等的缺乏;(2)畜禽养殖废水处理成本高、深度处理不当等问题;(3)废水成分复杂,排放量大,处理后污染物含量仍很高,且受季节灌溉影响;(4)养殖户环保意识缺乏,直接用作农家肥甚至直排。

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