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一种养殖污水处理方法

发表时间: 2023-08-03 13:47:00

作者: 易水环保网

来源: 广州嘉康环保技术有限公司

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优先选择厌氧处理:养殖污水有机物(COD)浓度极高,针对高浓度COD污水,厌氧处理是投资最省、运营成本最低的工艺,经厌氧处理后,沼气处理单元做得好可以实现80%-90%的有机物(COD)降解,大大降低后续处理系统的有机负荷。其具有既能有效降解有机物,又能产生沼气获得收益的优势。

  1.1工艺设计思路及设计要点

  养殖污水为4高污水,即高COD、NH3-N、TP、SS,其负荷浓度为生活污水的50~100倍,是十分难以处理的污水,而且养殖污水中带有大量的粪便,增加污水处理的难度。总的来说,所排放出来的污水具有如下特征:

  1)有机物浓度高。粪便中的溶解性和粪便水解出的溶解性有机物大部分溶解进入到污水中,污水中含有大量的有机物,污水的COD指标高达18000mg/L,BOD指标高达9000mg/L。

  2)营养物浓度高。污水中含有全部的猪粪尿,氨氮的浓度高达1000mg/L。

  3)悬浮物浓度高。污水的悬浮物浓度达18000mg/L。

  4)排水不规律,水质波动大。因为养猪场废水排放规律和工作时间联系大,冲栏时间水量较大,而其余时间废水排放量相对较小,所以不同时段流出的养猪场污水浓度也有较大的差异。

  根据废水的以上特征,制定以下工艺流程:

  首先进行固液分离:固液分离将粪便从污水中分离出来,一方面可减低后续处理的有机物负荷,另一方面减少后续设备设施的堵塞,保证系统的正常运营。

  优先选择厌氧处理:养殖污水有机物(COD)浓度极高,针对高浓度COD污水,厌氧处理是投资最省、运营成本最低的工艺,经厌氧处理后,沼气处理单元做得好可以实现80%-90%的有机物(COD)降解,大大降低后续处理系统的有机负荷。其具有既能有效降解有机物,又能产生沼气获得收益的优势。

  选用具备脱氮除磷功能的生化工艺:沼气处理只对COD有降解效果,对NH3-N及TP无去除效果,出水NH3-N、TP浓度反而上升,一般沼气出水COD浓度在2000-4000mg/L左右,NH3-N为1000-2000mg/L,TP为100-150mg/L左右,离达标排放的要求还很远。沼气出水必须进一步处理,全球公认的污水处理工艺中,生化工艺是投资最省、运行成本最低的工艺。养殖污水有机物浓度极高、可生化性极强,采用生化工艺是最优选择。而在生化工艺中,只采用好氧工艺无法去除N、P,故必须采用脱氮除磷工艺,本方案采用我司发明专利技术(见附件1)——两级A/O技术。

  混凝絮凝沉淀工艺完成深度处理:由于养殖场饲料属于高磷饲料,猪群未消化的磷会随粪便排出,因此养殖废水含磷量较高,一般通过生化降解无法达到设计要求,因此选用物化除磷的方式提升除磷效果。

  1.2厌氧工艺选择

  厌氧处理工艺,也就是常说的沼气工艺,能把高浓度有机污水的COD快速降解至2000-4000mg/L以下,同时产生沼气收益,因此在养殖废水处理工艺中占非常重要的地位。

  目前厌氧反应器的发展已经历了三代,介绍如下:

  第一代反应器以厌氧消化池为代表,废水与厌氧污泥完全混合,属低负荷系统。包括:常规厌氧反应器(CADT)、全混式反应器(CSTR)、厌氧接触消化器(ACP)等。

  第二代反应器可以将固体停留时间和水力停留时间分离,能保持大量的活性污泥和足够长的污泥龄,并注重培养颗粒污泥,属高负荷系统。包括:厌氧滤池(AF)、厌氧流化床和膨胀床反应器(AFBR)、厌氧折流板反应器(ABR)、升流式固定床反应器(USR)等。

  第三代反应器在将固体停留时间和水力停留时间相分离的前提下,使固、液两相充分接触,既能保持大量污泥又能使废水和活性污泥之间充分混合、接触,以达到真正高效的目的。包括:升流式厌氧污泥床(UASB)、膨胀颗粒污泥床(EGSB)、内循环厌氧反应器(IC)、上流式污泥床过滤器(UBF)等。下面对常用的几种厌氧反应器进行对比分析:

  厌氧工艺对比分析汇总

  

  (5)结论

  厌氧反应器的选择主要看运用目的,若只是为了利用厌氧处理粪污,做成沼肥还田,可以选择CSTR/USR反应器,如果沼液还需要处理达标,则不能选择上述两种,前段进行固液分离的建议选用UASB,没有固液分离的才选用CSTR/USR。本方案为达标治理模式,建议选用UASB。

  1.3生化工艺选择

  污水经过固液分离及沼气处理系统后,有机物浓度虽然大大减低,但距离达标还很远,同时沼气池对NH3-N、TP无降解效果,沼液需要进行处理,在现行的污水处理工艺中,采用生化工艺是投资运营成本最低的工艺,结合深度处理工艺,可把养殖污水有效达标处理,工艺设计要点如下:

  生化工艺必须有厌氧、缺氧、好氧三大工艺匹配:生化工艺中污染物主要依靠特异微生物降解,在共同资源有限的条件下,单一污染物浓度过高,针对的特异微生物相对活跃,则浓度较低污染物对应的特异微生物受到抑制,因此在污水处理过程中要同时处理不同污染物。COD的去除主要通过微生物的新陈代谢,对污水中的污染物进行转化与稳定;NH3-N的去除主要通过3个步骤完成:①.有机胺在厌氧条件下转化成无机氨;②.NH3-N在好氧条件下转化成NO3-、NO2-;③.NO3-、NO2-在缺氧条件下转化成N2,最终排放至空气中从而完成去除的效果;TP的去除主要通过释磷菌在厌氧条件下将有机磷释放到污水中,在好氧条件下通过吸磷菌吸收,经沉淀池将污泥排出完成TP的去除。所以,养殖污水的处理必须有厌氧、好氧、缺氧三大工艺的匹配。

  保证C/N比:养殖污水沼气出水COD约2000-4000mg/L,HN3-N约1000-2000mg/L,C:N比<3,而生化反应一般情况要求C/N>4时,反硝化反应才明显,养殖污水C/N比严重失调是很多生化系统开不起来的原因。为此,有些单位采用投加面粉、葡萄糖等方式进行外源补碳,运营成本太高。而实际上,养殖污水有机物浓度极高,其自身就是很好的碳源,只要工艺设计正确,无需外加碳源。本方案采用倒置AO工艺,即将缺氧池前置,先完成降N反应后再进行降C反应,从而确保反硝化阶段的碳源。同时采用内源补C以及调整缺氧及好氧反应停留时间的方法调整C/N比使生化系统有效运营。

  好氧池工艺选择:

  

  从表中可以看出,活性污泥法及接触氧化法原理都是利用微生物氧化分解废水中的有机物,只是微生物与废水的接触方式不同而已,但是接触氧化法池内污泥浓度更高,并且具备更强的脱氮除磷能力,养殖废水恰好是属于高N高P污泥,由于厌氧后C/N比更加失调,脱N效果尤其重要,故建议选用接触氧化法。

项目案例


一种养殖污水处理方法
优先选择厌氧处理:养殖污水有机物(COD)浓度极高,针对高浓度COD污水,厌氧处理是投资最省、运营成本最低的工艺,经厌氧处理后,沼气处理单元做得好可以实现80%-90%的有机物(COD)降解,大大降低后续处理系统的有机负荷。其具有既能有效降解有机物,又能产生沼气获得收益的优势。
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