养猪场污水处理自动化设备

养猪场污水处理自动化设备 ——应用领域
一体化污水处理设备主要适用于住宅区、农村乡镇、高速公路服务区、宾馆、饭店、医院、疗养院、学校、商场、船舶码头、车站、机场、工矿企业、旅游景点、别墅区、风景区等生活污水处理或与生活污水类似的各类工业有机污水的处理，其主要处理方法是采用目前较为成熟的生化处理技术-生物接触氧化法，水质设计参数按一般生活污水水质参数计算，BOD5按200mg/l设计。
 猪场污水主要包括猪尿、部分猪粪和猪舍冲洗水，属高浓度有机污水，而且悬浮物和氨氮含量大。这种未经处理的污水进入自然水体后，使水中固体悬浮物、有机物和微生物含量升高，改变水体的物理、化学和生物群落组成，使水质变坏。污水中还含有大量的病原微生物将通过水体或通过水生动植物进行扩散传播，危害人畜健康。为了做到经济效益、社会效益和环境效益的三者有机结合，使企业走可持续发展的道路，必须对其污水进行有效的治理。
 
      一、设计范围
      1、污水处理工程从分质集水池进水口到污水排放口的污水处理及在处理过程中产生的污泥治理。
      2、设计包括此污水处理工程的工艺流程，单体土建结构、电器控制、设备选型及管道管件的安装。
      3、道路及场区绿化仅在设计过程中进行总体规化，不包括在工程设计范围内
      二、设计原则
      1、本着使厂方投资小，收益佳的基本原则设计此工艺流程；
      2、根据养殖场排放的污水水质特点，参考国内外各种文献资料，结合我公司多年的实际经验，采用目前成熟的、可操作性强的、较为经济的污水处理工艺。
      3、处理工艺简明、高效、操作方便，能实现较高水平的自动化。
      4、在达到出水标准的前提下，不仅要减少投资，更要降低日常运行费用。
      5、设计中各参数要考虑到工艺的安全可靠，耐冲击负荷，整个系统运行的稳定性。
      6、整套设施性能优良，耐久性好，便于管理维护。
      7、整个系统布局合理紧凑、不但能降低能耗，而且融入建筑美学，适应整个场区的总体布局。
      三、处理工艺的选择
      猪场废水处理方法可简单地归纳为物理处理法、物理化学处理法、化学处理法和生物处理法，应用zui广泛的是生物处理法，即主要通过微生物的生命过程把污水中的有机物转化为新的微生物细胞以及简单形式的无机物，从而达到去除有机物的目的。
      污水的特点是排放集中、水力冲击负荷强、有机质浓度高、水解酸化快、沉淀性能好，且该猪场采用干清粪方式收集猪粪，污水中以冲洗水为主。据此我们采用“化粪池+缺氧池+生物接触氧化+氧化塘”工艺处理本项目污水，处理后的水质应达到《畜禽养殖业污染物排放标准》GB18596-2001标准。
      猪场粪水（经干清粪后）自流入化粪池，经化粪池内完成固液分离并进行水解酸化，然后粪液进入缺氧池，进行在缺氧条件下进行生化处理，出水经沉淀后进入接触氧化池，好氧处理后出水排入水生生物氧化塘经植物吸收和自净后达标排放。
本文由武汉权鼎环保科技有限公司拥有版权或由内容合作伙伴*提供，未经权鼎环保书面*许可，任何第三方个人或机构不得复制、转载、摘编、镜像或以其他任何方式进行使用。权鼎环保保留追责权利。全自动

养猪场污水处理自动化设备：
  工艺流程说明
①固液分离
从猪舍出来的水经集水井提升泵送到设于鼓风机房顶部的水力分离筛网,经筛网过滤,使粪渣分离。污水进处理单元,回收粪渣外售。
②全自动养猪场污水处理设备组合式稳定塘
组合式稳定塘共设2个自然塘（每个自然塘面积约2000m2）,平时并列运行,清塘时（几年后清一次塘）,一塘运行,另一塘清泥。在塘的*设置一个厌氧反应区,深5.0 m。污水从配水井用管道重力引入至厌氧反应区底部,并均匀在厌氧反应区底布水,污水经厌氧反应区底部均匀向上流动,从污水的流态来看,其结构类似上流式厌氧污泥床（UASB）,污水和甲烷气都向上流动,经过厌氧污泥床。所不同的是UASB上下流速相同,同时内有三相分离器,而组合式稳定塘上下流速不同,厌氧反应区底部流速大（约0.21 m3／（m2?h））,厌氧反应区上部流速小。***后,污水流向塘的四周进行沉淀（类似UASB的三相分离器）。
组合式稳定塘的工作原理是：从微生物类属来看,塘分为3种微生物反应区。即厌氧反应区,兼氧反应区,好氧和藻类生长区。详见图2组合式稳定塘断面示意。
 
截图20160914115409
*区为厌氧反应区：污水首*人厌氧反应区底部,并均匀分配在整个横断面上,污水流向为上流式,整个坑的容积均为絮状的厌氧微生物（污泥床）。污水上向流经这些厌氧微生物污泥床时,污水中有机物被厌氧微生物进行降解,转化为CH4,CO2 和H2O。生成的CH4,CO2 和污水不断上升,使整个污泥床得到充分的搅拌,同时污水和厌氧微生物充分接触,提高了有机物的去除效率[2]。
第二区为兼氧反应区：除塘面和塘底的积泥层外,其余均为兼氧反应区,污水从坑顶部流出后,向四周流动,流速突然降低,可沉的悬浮物固体便沉于塘低。污水经厌氧分解后剩余的有机物继续被兼氧微生物所利用,进一步去除污水中有机物。
第三区是塘的表面层区：为好氧微生物和藻类生长区。该区内,空气的复氧和藻类的光合作用提供氧气,污水中的有机物进一步被好氧微生物所利用,把它氧化为CO2 和H2O。另外,污水中的氨氮又为藻类提供营养物质,产生了良性循环。
新型厌氧-兼氧组合式稳定塘技术的设计运行参数：坑的CODcr容积负荷（以CODcr计）为5.1kg／（m3?d）。污水在坑内停留时间为2.6 d；在塘内停留时间（含坑的停留时间）为12 d,本设计的坑负荷传统13～19 倍（传统式氧化培CODcr负荷（以CODcr计）为0.13－0.4 kg／（m3?d）[2]。
由于特殊的设计（坑顶设计围墙包围）,避免了传统的厌氧塘在刮风时竖向混流而影响底部厌氧（因为表层好氧区水中含有很高的溶解氧会入侵到厌氧区,破坏厌氧环境）,并有效地抑制和防止季节性翻塘,使厌氧总保持***佳状态。另外,坑的设计成倒置截头圆锥型,使坑内从下*流速渐渐由大变小。避免了厌氧污泥被水流和CH4 等带出坑外,***大限度地保持了厌氧污泥浓度,从而在高的CODcr容积负荷（以CODcr计）下（Fv=5.1 kg／（m3?d））还具有较高的CODcr去除效率。
从投产以来,处理系统运行情况较为稳定,新型厌氧-兼氧-组合式稳定塘出水CODcr的质量浓度一般在3 000 mg／L左右,CODcr去除率一般为70％左右,而传统厌氧塘CODcr去除效率50％左右。
③全自动养猪场污水处理设备好氧池,高负荷氧化塘
好氧池,高负荷氧化塘组成二级好氧生化处理系统,前者采用了活性污泥法,使CODcr等进一步降解,并为后续氧化塘处理提供条件；后者采用循环沟式氧化塘,污水在此硝化脱氮。在高负荷氧化塘中,在JET推流混合器的作用下,水在廊道中循环,由于具有一定的流速（10 ～15 cm／s）,大气复氧速率增加,同时藻类迅速生长。藻类光合作用提供溶解氧供给好氧微生物进行代谢活动。高负荷氧化塘出水中的微型藻类很容易沉淀,约50％～80％的藻类可在水力停留时间为l～2d的沉淀塘中自然去除。沉淀的藻类呼吸速率很低,且可浓缩在塘底数月甚至数年而不明显释放营养物。高负荷氧化塘中藻类的另一显着作用是提高了塘中废水的PH值,给灭菌和促使氨气向空气中扩散提供了条件。在pH 值为9.2 时在24 h内可100％杀灭大肠杆菌和绝大部分病原体,在白天高负荷氧化塘中废水的pH值达到9.5的并不鲜见。整个系统稳定,高效。具体参。
④藻类沉降塘
专门设计的藻类沉降塘利用自然重力分离作用使藻类从污水中分离出来,同时由藻类自身产生的生物絮凝过程促进了自然沉淀,废水在藻类沉降塘停留时间24 h 以上,沉淀的藻类处于休眠状态,不会被立刻分解或腐烂。两个藻类沉降塘同时使用,其中之一可3～4a 放空一次,以去除浓缩的含藻污泥。
⑤生态塘
利用生态塘中放养的鱼类和水生植物自然降解水中的污染物（N,P）,以达到出水水质要求。
（二）全自动养猪场污水处理设备UASB/SBR/化学混凝工艺处理养猪废水
1.概况
湖南某养猪场的生猪养殖规模为1万头,废水排放量为150m3/d,原有废水处理系统只采用了沉淀处理,废水中的绝大多数有机物和氨氮没有去除。该养猪场拟对原废水处理系统进行全面的技术改造,经过中试***后确定在原有四级沉淀的基础上,采用UASB/SBR/化学混凝处理工艺,处理后水质要求达到《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596—2001)
目前技术：一体化养殖污水处理设备,价格低,保达标；详情请致电：
养猪废水含有高浓度的有机物,悬浮物,氨氮等污染物,其水质和水量受到生产工艺季节及产品因素的影响较大,因此须选择耐冲击负荷强的工艺。其废水属于可生化性一般的废水,常采用生物处理方法,该方法的运行费用较低,处理效果稳定,其主要原理是利用生物系统中的微生物（包括细菌,真菌,原生动物和后生动物）的代谢及吸附作用,降解废水中的有机以及无机污染物质。
江苏某养猪场为了使其所产生废水达标排放,拟建设一套水处理装置。在工艺选择阶段,综合比较了厌氧法,水解酸化法,生物接触氧化法和普通活性污泥法各自的优缺点,充分考虑了生物固体截留能力以及水力混合条件等综合因素,zui终采用了第三代厌氧反应器ABR 为主体的生化工艺,联合缺氧/好氧工艺来处理养猪场废水。该项目于2010 年12月开始施工,2011 年2 月竣工,进入调试运行阶段。2011 年6 月正式运行,监测数据表明,该工程运行效果良好,出水达到《畜禽养殖业水污染物排放标准》（征求意见稿）。
1 工程概况
该养猪场所产生废水主要为粪便冲洗废水以及地面冲洗废水,其中污染物浓度zui高的为粪便冲洗废水,其属于高浓度有机废水,并且废水中的SS含量以及氨氮的含量也较高。该养猪场存栏生猪量为300～400 头。根据业主提供进水水质资料,每只猪的废水产生量为0.023 t/（只·d）,估计日排出水量为9.2 t,本工程设计废水处理量为10 t/d。
由于国家环保部正在制定新的畜禽养殖排放标准,为避免处理设施建成后不能达到新标准,因此在设计的时候参考严格的排放标准。在设计出水水质时,参照《畜禽养殖业水污染物排放标准》（征求意见稿）的要求。设计进出水水质如表1 所示。
表1 设计进出水水质

2 工程设计
2.1 工艺流程
本工程采用ABR/缺氧/好氧为主体的生化法工艺处理养猪场废水。废水处理工艺流程如图1 所示。

图1 废水处理工艺流程
2.2 主要处理单元
（1）初沉池：1座,尺寸为2.5 m×1.0 m×2.5 m,HRT 为1.5 h,为地下式钢砼结构。设污泥提升泵1 台,型号为40WQ5-10-0.55。
（2）调节池：1座,尺寸为2.5 m×2.0 m×2.5 m,HRT 为24 h,有效水深2.0 m,为地下式钢砼结构。设污水提升泵2 台,1 用1 备,型号为32WQ3-12-0.37；曝气系统LWBQ-80,1 套,为PVC 材质。
（3）ABR 池：1 座,尺寸为6.0 m×2.5 m×4.0 m,HRT 为5 h,有效水深3.5 m,COD 负荷为2.0kg/（m3·d）,为半地下式钢砼结构。设组合填料1 套,体积为30 m3,型号为ZV-Φ150-100；污泥回流泵1 台,型号为40GW5-10-0.55；循环泵1 台,型号为40GW10-10-0.75；折流板3 块,尺寸为2.5 m×3.5 m；沼气收集系统1 套；布水装置1 套。
（4）缺氧池：1 座,尺寸为4.0 m×2.0 m×4.0 m,COD 负荷为1.2 kg/（m3·d）,为半地下钢砼结构。设组合填料1 套,体积为20 m3,型号为ZV-Φ150-100；潜水搅拌机1 台,型号为QJB-1.1。
（5）中沉池：1 座,尺寸为2.0 m×2.0 m×4.0 m,水力表面负荷为1.0 m3/（m2·h）,为半地下钢砼结构。设污泥回流泵1 台,型号为40GW5-10-0.55。
（6）好氧池：1 座,尺寸为6.5 m×4.0 m×4.0 m,COD 负荷为0.60 kg/ （m3·d ）,氨氮负荷为0.10kg/（m3·d）,为半地下钢砼结构。设组合填料1 套,体积为72 m3,型号为ZV-Φ150-100；硝化液回流泵2 台,1 用1 备,型号为40GW5-10-0.55；高效曝气盘80 套,型号为LWKBBQ-215；风机3 台,1 用2 备,型号为RT-50,功率为2.2 kW。
（7）二沉池：1 座,尺寸为0.8 m×2.5 m×4.0 m,水力表面负荷为1.0 m3/（m2·h）,为半地下钢砼结构。设进出水装置1 套,型号为LWCD-40；污泥回流泵1 台,型号为40GW5-10-0.55。
（8）混凝沉淀池：1 座,尺寸为2.5 m×2.5 m×4.0 m,水力表面负荷为0.6 m3/（m2·h）,为半地下钢砼结构。设混凝沉淀系统1 套；污泥泵1 台,型号为40GW5-10-0.55；中心导流筒及出水堰各1 套。
（9）污泥浓缩池：1 座,尺寸为2.5 m×2.5 m×4.0 m,为半地下钢砼结构。设螺杆泵2 台,1 用1 备,型号为G30-1；板框压滤机1 台,型号为XAY35/800-UB；中心导流筒及出水堰各1 套。
3 工程处理效果
该工程于2011 年6 月初投入运行,实际运行效果良好。当地环保部门对各工段出水进行取样监测,结果如表2 所示。
表2 各处理单元的处理效果 mg/L

对2011 年6 月至2012 年2 月的出水COD 情况进行监测（每个月的监测结果是月初,月中,月末3 次结果的平均值）,结果如图2 所示。

图2 进出水COD 的变化
由表2,图2 可见,以ABR 为主体的生化工艺处理养猪场废水,出水中COD≤100 mg/L,SS≤70mg/L,NH3-N≤25 mg/L。结果表明,该工程实际运行效果达到了设计初期要求。自系统正常运行以来,处理效果稳定。
4 技术经济分析
工程总投资67.55 万元,其中设备,设计与安装投资45.43 万元,土建投资22.12 万元。电费以0.6元/（kW·h）计,每日耗电91.72 kW·h,需要电费55元/d,一人管理该设施运行的情况下,不计人工费,药剂费40 元/d,每天处理10 t 水,污水处理费合计为9.5 元/t。
5 结论
采用ABR/缺氧/好氧为主体的生化工艺处理养猪场废水,目前运行效果良好,出水达到《畜禽养殖业水污染物排放标准》（征求意见稿）,适合在畜禽养殖业的废水处理中进行推广。

处理方法:
好氧处理是指利用好氧微生物处理养殖废水的一种工艺。好氧生物处理法可分为天然好氧处理和人工好氧处理两大类。
天然好氧生物处理法是利用天然的水体和土壤中的微生物来净化废水的方法，亦称自然生物处理法，主要有水体净化和土壤净化两种。前者主要有氧化塘（好氧塘、兼性塘、厌氧塘）和养殖塘等；后者主要有土地处理（慢速渗滤、快速法滤、地面漫流）和人工湿地等。自然生物处理法不仅基建费用低，动力消耗少，该法对难生化降解的有机物、氮磷等营养物和细菌的去除率也高于常规的二级处理，部分可达到三级处理的效果。此外，在一定条件下，该法配合污水灌溉可实现污水资源化利用。该法的缺点主要是占地面积大和处理效果易受季节影响等。但如果养殖场规模小且附近有废弃的沟塘和滩涂可供利用时，应尽量选择该方法以节约投资和处理费用。
人工好氧生物处理是采取人工强化供氧以提高好氧微生物活力的废水处理方法。该方法主要有活性污泥法、 生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法、序批式活性污泥法（SBR）、厌氧/好氧（A/O）及氧化沟法等。就处理效果来讲，接触氧化法和生物转盘的处理效果要好于活性污泥法，虽然生物滤池的处理效果也很好，但易于出现滤池堵塞现象。氧化沟、SBR和A/O工艺均属于改进的活性污泥法。氧化沟出水水质好、产生泥量少，也可对污水进行脱氮处理，但其处理的BOD负荷小、占地面积大、运行费用高。SBR法自动化控制程度高，能够对污水进行深度处理，但其缺点是BOD负荷较小，一次性投资也大。A/O体是一种兼有去除BOD和脱氮双重作用的活性污泥处理工艺，其投资虽然偏大，但经该法处理后的水易于达标排放。因此对于那些养殖规模大、废水产生量多且有较强经济能力的养殖场可选择A/O法，而对于中等规模的养殖场可选择接触氧化和生物转盘等好氧处理工艺。