急求一篇畢業(yè)論文<<養(yǎng)豬場高濃度廢水處理>>

【專家解說】：　　集約化養(yǎng)豬場廢水處理技術(shù)及應(yīng)用 　　養(yǎng)豬場廢水是養(yǎng)殖業(yè)廢棄物中最典型的一類污 　　染物,主要包括豬尿、部分豬糞和豬舍沖洗水,屬高濃 　　度有機(jī)廢水。由于養(yǎng)豬業(yè)屬傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),用于廢水處理 　　的資金有限,所以養(yǎng)豬場廢水處理各項(xiàng)指標(biāo)要完全達(dá) 　　標(biāo)難度很大。迄今為止,國內(nèi)外對養(yǎng)豬場廢水處理已 　　進(jìn)行了大量研究和工程應(yīng)用實(shí)踐。文章分析總結(jié)了 　　近3年來集約化養(yǎng)豬場廢水處理的工藝研究和工程 　　應(yīng)用等方面的情況,現(xiàn)報(bào)道如下。 　　1 豬場廢水處理工藝 　　目前,養(yǎng)豬場廢水處理研究的工藝方法有物化處 　　理、自然生態(tài)處理、好氧處理、厭氧處理等,實(shí)際工程 　　應(yīng)用中常常是這些處理技術(shù)的組合工藝。 　　豬場廢水懸浮物質(zhì)濃度很高,懸浮物質(zhì)是COD 　　的主要來源之一,過高的懸浮物質(zhì)將會(huì)影響后續(xù)生化 　　處理的效果,所以在養(yǎng)豬場廢水進(jìn)入生化處理系統(tǒng)之 　　前進(jìn)行固液分離處理是必要的。固液分離機(jī)有振動(dòng) 　　篩、回轉(zhuǎn)篩、水力篩和擠壓式分離機(jī)等,其中擠壓式分 　　離機(jī)可以連續(xù)運(yùn)行,效率較高。德國研制的FAN - 　　SEPATOR的擠壓式離心分離機(jī),具有很好的分離效 　　果,在我國的應(yīng)用表明,懸浮物的去除效率較高,分離 　　出來的泥渣含水率為80%左右。 　　豬場廢水氮磷含量很高, 采用磷酸鎂銨 　　(MgNH4 PO4 ·6H2O,俗稱鳥糞石)化學(xué)沉淀法處理, 　　使得廢水中的氨氮轉(zhuǎn)化為緩釋肥中的營養(yǎng)元素,解決 　　了氮的回收和氨的污染兩大問題,同時(shí)達(dá)到較好的預(yù) 　　處理效果,為后續(xù)的生化處理創(chuàng)造了條件。但該方法 　　必須考慮廢水中N、P、Mg的平衡問題,所以廉價(jià)的添 　　加劑是化學(xué)沉淀法能否實(shí)際應(yīng)用的關(guān)鍵。Lee S I等 　　人利用海水或制鹽工業(yè)中的廢鹽鹵作為Mg2 + 添加 　　劑,沉淀速度快,與添加MgCl2 作鎂源對磷有等同的 　　去除效果,是一種處理成本低廉的方法,但去除氨的 　　效果不如添加MgCl2。 　　自然生態(tài)法是運(yùn)用生態(tài)學(xué)原理與工程學(xué)方法相 　　結(jié)合的技術(shù),應(yīng)用較多的是穩(wěn)定塘工藝和人工濕地系 　　統(tǒng)。PoachM E[ 1 ]為了研究有機(jī)負(fù)荷和去除效果的關(guān) 　　系,設(shè)計(jì)了6個(gè)并聯(lián)的濕地- 池塘- 濕地處理系統(tǒng), 　　通過分別進(jìn)水控制各處理單元的有機(jī)負(fù)荷,試驗(yàn)研究 　　表明,最佳TSS、COD、TN、TP去除率分別為35% ～ 　　51%、30% ～50%、37% ～51%、13% ～26%,夏季處 　　理效果明顯優(yōu)于冬季,處理效果受溫度和降雨的影響 　　較大。自然生態(tài)法處理建設(shè)費(fèi)用較低,運(yùn)行成本低 　　廉,但受自然條件的影響較大,適宜于土地資源豐富 　　的地區(qū),具有良好的應(yīng)用前景。 　　好氧生化法主要有活性污泥法和生物接觸氧化法。 　　成文[2]采用接觸氧化水解(酸化) -兩段接觸氧化-混凝 　　工藝處理豬場廢水,水解對CODcr有較高的去除率,穩(wěn)定 　　在60%～70%;接觸氧化對COD的去除效果在50%左右。 　　整個(gè)工藝對氨氮去除效果較好,出水氨氮在13～15 mg/ 　　L, CODcr在200～250 mg/L,經(jīng)過聚合氯化鋁混凝沉 　　淀后,最終出水CODcr穩(wěn)定在100 mg/L 以下,出水 　　達(dá)到污水綜合排放一級標(biāo)準(zhǔn)(GB8978 - 88) 。但該工 　　藝程序復(fù)雜,占地面積大,對氨氮的去除效果還有待 　　進(jìn)一步研究。鄧良偉[ 3 ]研究水解- SBR處理豬場廢 　　水,大大簡化了處理工藝, 水解去除了大部分的 　　COD, TP去除率達(dá)到55% ,但對氨氮去除效果不好; 　　SBR對氨氮有較好的去除效果, TN的去除率為74. 　　1% ,氨氮的去除率在97%以上,但最終出水的COD 　　殘留量較大。豬場廢水的高氨氮常常導(dǎo)致生化處理 　　過程中碳源不夠、C /N過低,從而影響總氮的去除效 　　果,如果采用外加碳源則會(huì)增加處理成本。Ju - 　　Hyun Kim等人利用序批式反應(yīng)器( SBR) 實(shí)時(shí)控制 　　工藝,采取補(bǔ)充源水作外加碳源的方式處理豬場廢 　　水,通過ORP以及pH值實(shí)時(shí)控制缺氧段、好氧段, 　　TOC和總氮的去除率分別在94%和96%以上,能夠 　　有效除去TOC和TN,但對TP的去除效果不佳。豬 　　場廢水氨氮濃度高,對直接進(jìn)行生化處理可能會(huì)產(chǎn)生 　　影響,因此在生化處理前進(jìn)行化學(xué)脫氮以減輕后續(xù)生 　　化處理的難度,是目前豬場廢水處理的一個(gè)新途徑, 　　于金蓮等人提出了加石灰乳混凝沉淀- 脫氨- 好氧 　　生化的聯(lián)合處理工藝,在生化處理前進(jìn)行混凝沉淀和 　　脫氨預(yù)處理,一方面去除了大部分懸浮物和部分難降 　　解有機(jī)物;另一方面提高pH值,脫除大部分氨氮,使 　　后續(xù)生化處理降低能耗、容易達(dá)標(biāo)。 　　自然生態(tài)法和好氧處理都有各自的不足,自然生 　　態(tài)法處理需要大面積的處理場地;好氧處理能耗大, 　　去除污染物不完全。 　　對于高濃度有機(jī)廢水的處理,厭氧技術(shù)是必然選擇 　　之一。目前較常用也比較有效的處理方法是厭氧或 　　厭氧+好氧后續(xù)處理工藝,研制高效厭氧反應(yīng)器是豬 　　場廢水處理的關(guān)鍵。鄧良偉等人利用內(nèi)循環(huán)厭氧反 　　應(yīng)器( IC)處理豬場廢水,水力停留時(shí)間0. 8～2. 0 d, 　　COD 負(fù)荷3～7 kg / (m3 ·d) ,經(jīng)過半年的運(yùn)行,結(jié)果 　　表明, COD 平均去除率為80. 3% ,耐沖擊負(fù)荷好, 　　BOD5 平均去除率為95. 8% , SS去除率為78. 5%。 　　厭氧反應(yīng)器中,部分有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮,使得出水 　　氨氮濃度比進(jìn)水高2. 82% ,反應(yīng)器對總氮、總磷的去 　　除還需進(jìn)一步的試驗(yàn)研究。一般而言,單純使用厭氧 　　工藝,出水有機(jī)污染物還很高,必須采用后續(xù)處理才 　　能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)?？紤]到SBR 對氨氮有較好的去 　　除,楊朝暉等人提出沉淀- UASB - SBR工藝處理豬 　　場廢水,經(jīng)厭氧消化可除去大部分的有機(jī)質(zhì),在SBR 　　工藝中的曝氣過程分為2個(gè)階段,中間添置閑置階 　　段,既防止產(chǎn)生過多泡沫,又增強(qiáng)反消化作用。經(jīng)過 　　穩(wěn)定運(yùn)行, UASB 反應(yīng)器COD 有機(jī)負(fù)荷穩(wěn)定在 　　8～10 kg/ (m3 ·d) , COD去除率達(dá)到70%左右,BOD5 　　去除率80%左右,經(jīng)SBR 處理可去除氨氮95% ～ 　　98% ,最終出水CODcr為186 ～412 mg/L, BOD5 為 　　78～146 mg/L,氨氮為20 ～60 mg/L,出水仍殘留部 　　分生化處理難以去除的難降解有機(jī)物,這是因?yàn)閰捬?　　消化較完全,消化液COD較低,而氨氮很高,導(dǎo)致后 　　續(xù)生化處理碳源不足,影響了后續(xù)的處理效果。楊朝 　　暉等人又研究水解酸化+好氧處理豬場廢水工藝,采 　　用水解酸化反應(yīng)器(ASBR)進(jìn)行厭氧處理,保持厭氧 　　消化處理控制在水解、酸化階段,使出水C /N 較高, 　　保證了后續(xù)SBR的生化效果。經(jīng)過最終混凝處理, 　　COD去除率為99. 6% , BOD5 去除率為99. 8%, TN 　　為88. 3% ,氨氮為99. 8% ,出水達(dá)到污水綜合排放二 　　級標(biāo)準(zhǔn)(GB8978 - 96) 。但水解酸化反應(yīng)器COD 的 　　容積負(fù)荷較低僅為2. 3 kg/ (m3 ·d) ,還需進(jìn)一步研 　　究提高其負(fù)荷。 　　豬場廢水中還存在大量細(xì)菌,如不經(jīng)處理可能將 　　大腸桿菌帶入地表水和地下水,危害人類健康, James 　　A Entry等人提出用水溶性的陰離子聚丙烯酰胺 　　( PAM ) 處理豬場廢水, 基建投資低、應(yīng)用快捷。 　　PAM、PAM與CaO復(fù)配和PAM與Al2 ( SO4 ) 4 復(fù)配能 　　夠使總的大腸桿菌和排泄物大腸桿菌減少30% ～ 　　50%,降低源水中的總磷、正磷酸根以及氨氮。正確 　　的應(yīng)用PAM及其復(fù)配物可以減少進(jìn)入地表水和地下 　　水中的污染物數(shù)量,保護(hù)水質(zhì)。 　　2 豬場廢水處理技術(shù)應(yīng)用情況 　　目前,應(yīng)用到實(shí)際工程上的豬場廢水處理工藝有 　　自然生態(tài)法處理、好氧處理、厭氧+好氧處理等。潘 　　涌璋等人利用高級綜合穩(wěn)定塘處理豬場廢水,經(jīng)過穩(wěn) 　　定運(yùn)行, 出水達(dá)到畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn) 　　(GB18596 - 2001)的要求,氨氮在60 mg/L 左右,總 　　氮沒有考慮,總停留時(shí)間在20 d以上,占地面積大, 　　適合于土地資源較豐富的亞熱帶山區(qū)。由于鳳眼蓮 　　對水體中的污染物質(zhì)和營養(yǎng)物質(zhì)有較好的吸收, 　　]考慮用鳳眼蓮處理豬場廢水,工藝流程如下: 　　該鳳眼蓮生化處理系統(tǒng)對COD 的______去除率為 　　43%～69% ,對總氮的去除率為55% ～72% ,對氮元 　　素的吸收量很大,同時(shí)對總磷、揮發(fā)酚等污染物都有 　　較好的去除效果。該處理系統(tǒng)的停留時(shí)間為30 d,日 　　設(shè)計(jì)流量為600 m3 ,但需要較大的處理場地,且受氣 　　候條件影響很大,這都限制了該工藝的應(yīng)用。目前, 　　厭氧+好氧處理工藝應(yīng)用較為廣泛。胡海良等人將 　　環(huán)形生活污水高效凈化沼氣裝置應(yīng)用到豬場廢水的 　　處理上,廢水經(jīng)過高效凈化沼氣裝置后進(jìn)入接觸氧化 　　池,進(jìn)行自然曝氣去除CODcr和BOD5 , 該工藝對 　　COD、BOD的去除率達(dá)到90%以上,但出水氨氮為 　　100～200 mg/L,去除效果不好。鄧良偉等人進(jìn)行了 　　厭氧- 加源水- 間隙曝氣(Anarwia)的研究,此工藝 　　是厭氧+ SBR工藝的改良,因?yàn)閰捬跸^完全,導(dǎo) 　　致好氧處理中C /N較低,影響后續(xù)消化效果,如果添 　　加外源碳源或外源有機(jī)物提高C /N,運(yùn)行成本隨之增 　　高,故提出了部分豬場廢水進(jìn)入?yún)捬醭剡M(jìn)行厭氧處 　　理,另一部分進(jìn)入沉淀配水池與厭氧出水混合后再采 　　用間歇曝氣的序批式反應(yīng)器( SBR)處理,經(jīng)過一年的 　　生產(chǎn)性試驗(yàn),該改良工藝對COD、氨氮、TN的去除率 　　分別為93. 1% ～97. 4%、98. 2% ～99. 5%、93. 1% , 　　但最終剩余難降解的有機(jī)質(zhì)還需要進(jìn)一步物化處理 　　才能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。 　　3 其他相關(guān)處理技術(shù) 　　豬場廢水處理還有其他的相關(guān)處理技術(shù),如從養(yǎng) 　　豬場生產(chǎn)過程的環(huán)境管理上考慮,在源頭改進(jìn)工藝減 　　少排污,減輕污染。采用干清糞工藝取代水沖式清糞 　　就是一種較好的方法,干清糞工藝是將糞便單獨(dú)清 　　出,不與尿、污水混合排出,這種工藝固態(tài)糞便含水量 　　低,糞中營養(yǎng)成分損失小,肥料價(jià)值高,便于堆肥和其 　　他方式處理,還可以節(jié)約用水,減少廢水和污染物排 　　放量,易于凈化處理,是目前理想的清糞工藝。以萬 　　頭規(guī)?；B(yǎng)豬場為例,將現(xiàn)有的水沖糞工藝改為干清 　　糞工藝,每年可減少污水排放5. 5萬噸,既節(jié)約了用 　　水,又減少了污染。王德剛等人提出“零污染”干式 　　法養(yǎng)豬,即在欄舍內(nèi)鋪上敷料,將豬的糞尿吸附混合, 　　生物處理后進(jìn)行二次發(fā)酵,并經(jīng)工藝處理合成生態(tài)有 　　機(jī)肥,對周圍環(huán)境達(dá)到“零污染”的排放效果,同時(shí)降 　　低豬群疾病發(fā)生率,加快生長速度,提高飼養(yǎng)效益以 　　達(dá)到較好的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益。 　　目前很多學(xué)者提出了不少豬場廢水處理的新方法, 　　但都只停留在試驗(yàn)室小試階段,真正應(yīng)用到生產(chǎn)中還需 　　要進(jìn)一步的研究試驗(yàn)。鄧良偉等人利用秸稈作為載體 　　進(jìn)行堆肥,在堆肥發(fā)酵過程中,產(chǎn)生的生物熱蒸發(fā)濃縮 　　“豬場廢水”,達(dá)到處理豬場廢水和生產(chǎn)有機(jī)肥的目的。 　　以秸稈為載體用豬糞水及其厭氧消化液進(jìn)行堆肥處理, 　　其吸水比可達(dá)1∶5. 94～1∶6. 65,堆肥含水率基本在 　　70%以上,超過一般堆肥過程含水率( 50% ～60% ) , 　　且能保持較長的高溫期,說明以秸稈為載體吸收豬糞 　　水在高溫條件下進(jìn)行堆肥的工藝路線是可行的。在 　　堆肥過程中,氮、磷、鉀是一個(gè)累加的過程,所獲得的 　　堆肥是一種肥效較高的有機(jī)肥,但該工藝消耗豬場生 　　產(chǎn)廢水有限,僅限于小規(guī)模的污水處理,對于大規(guī)模 　　的豬場廢水處理還需研究探討。 　　4 結(jié)論與展望 　　根據(jù)以上分析,解決豬場廢棄物污染問題,首先 　　應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)豬場環(huán)境管理,從源頭污水減量化考慮,采 　　用“零污染”干式養(yǎng)豬,減少用水量,基本實(shí)現(xiàn)零污染 　　物排放;或采用干清的方式代替水沖,既不會(huì)流失營 　　養(yǎng)物質(zhì),又可以大大減少廢水的排放。養(yǎng)豬業(yè)屬于傳 　　統(tǒng)產(chǎn)業(yè),豬場廢水處理必須尋求經(jīng)濟(jì)可行、處理效果 　　好的方法。開發(fā)經(jīng)濟(jì)有效的處理工藝是目前豬場廢 　　水處理的重點(diǎn)。高效厭氧反應(yīng)器的研制、氮磷污染物 　　的去除、沼氣發(fā)電技術(shù)及無害化資源能源的回收是今 　　后豬場廢水處理的重要研究方向。 　　參考文獻(xiàn): 　　[ 1 ] POACH M E. 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