生物活性酶技術處理畜禽養殖污水
程秀梅
摘要:介紹了生物活性酶配套處理工藝系統在畜禽養殖污水處理中的應用。結果表明,該技術處理效果良好,畜禽養殖污水在進水SS、COD、BOD、NH3-N、總P分別在3540mg/L、59400mg/L 、2940mg/L 、4550mg/L、36mg/L,外排污水的SS、COD、BOD、NH3-N、總P分別為182mg/L、49mg/L 、6mg/L 、0.430mg/L、0.86mg/L。該工藝處理效果好、運行費用低、工藝簡單便于操作,能廣泛適用于畜禽養殖污水的處理。
關鍵詞:生物活性酶 畜禽養殖污水 污水處理 厭氧水解 接觸氧化
1、前言
我國畜禽養殖業已從傳統的庭院式養殖向集約化、規模化方向發展,畜禽養殖業的迅猛發展產生了嚴重的環境問題,其中畜禽糞尿及畜舍沖洗污水的污染最為突出,成為制約全國各地畜禽養殖業發展的重要影響因素。有關資料表明,一個萬頭豬場的年產糞便量約為3600噸,年產尿量約5400噸。此外,還需要耗費約5~10萬噸豬舍沖洗水。畜禽糞尿排泄物及污水中含有大量的有機物、氮、磷、懸浮物及致病菌,是農業面源污染最主要的來源之一[1]。由此,從環境保護和農業可持續發展角度,畜禽養殖業污水治理工作已成當務之急。現有的處理方法有:混凝-脫氨-好氧生化『2』、沼氣池-生物塘等大多數處于實驗研究階段。因為畜禽養殖污水屬于高氮磷、高有機物含量污水,且水質不穩定,經常受到消毒劑的沖擊等,現有的處理方法多數運行費用高、處理效果不穩定,出水不能達標排放。上海萬業生物環保科技有限公司針對這種情況,研制出了“生物活性酶(降氨除臭凈化劑)” ,突破傳統方法,適應治理畜禽尿液污水的需要,以此藥劑為添加劑,通過特定的工藝流程進行污水處理,使治理后尿液及沖棚水水質達到國家排放標準。
2、工程概況
以上海市嘉定曹王養豬場為例,年出欄肉豬1萬頭,排放污水主要來源于沖棚水和豬尿液水,每日排放兩次,日排放量60噸左右,設計水量72噸/天,處理后出水執行《畜禽養殖業污染物排放標準》(GB18596-2001)。工程的設計進水水質和排放標準見表1。
3、工藝流程
3.1 設計進水水質和排放標準
項目 PH SS(mg/L) CODCR(mg/L) BOD5(mg/L) NH3-N(mg/L) 總P(mg/L) 進水水質 6~9 4000 7000 5000 1200 180 排放標準 6~9 200 400 150 80 8
3.2 工藝流程
3.3 工藝特點
3.4 主要裝置
(1)細格柵 用來去除廢水中的較大的懸浮物和雜質等。
(2)集水池 集水池是該廢水處理過程中必須的構筑物,來均衡水量,均勻水質,保證后續處理設施的正常運行,地下式鋼砼結構,尺寸為3×3.5×3,有效容積為31.5m3,停留時間3.5小時。
(3)固液分離機 用于去除污水中的飼料殘渣、豬毛、豬糞以及其他可以堵塞或磨損管道和水泵的物質。選用LK-60型設備一臺。
(4)加藥池 在該池添加生物活性酶,曝氣半小時,以保證藥和污水混合均勻。 其為鋼砼結構,尺寸2.5×2. 5×3 ,有效容積18.75m3,停留時間2.08小時。
(5)板框壓濾機 用于去除水中淀粉狀懸浮顆粒以及膠質。選用大團500型設備一臺。
(6)厭氧池 利用厭氧菌的作用,將水中固體物質降解為可溶性物質,將大分子有機物降解為小分子物質,去除大部分有機物,并進行反硝化脫氮除磷,為后續生化法處理打下基礎。其為鋼砼結構,尺寸4.0×4.0×4.5 ,有效容積72m3,停留時間24小時。
(7)厭氧生物濾池 截流厭氧池出水攜帶的污泥,并繼續發揮厭氧作用。其為鋼砼結構,尺寸4.0×4.0×3.0,有效容積48m3,最短停留時間3.5小時。
(8)接觸氧化池 大部分有機物通過本處理單元去除,其為鋼砼結構,尺寸4.0×4.0×4.0,池容積81m3,內設生物活性酶填料,采用打孔曝氣管。最短停留時間6小時。
(9)沉淀池 沉淀接觸氧化池的出水,鋼砼結構,尺寸2.5×2.5×4.0,有效容積25m3,停留時間2.8小時。
(10)污泥濃縮池 用于濃縮各處理單元排出的污泥,其為半磚式結構,2.5×4×3,有效容積30m3。
(11)污水提升泵兩臺,選用WQD5-15-1.1
(12)污泥回流泵一臺,選用WQD6-12-0.55
(13)鼓風機2臺,選用HSR型
4 運行調試及效果
該工程于2003年3月開工建設,2003年6月建成運行。工程調試經歷了:負荷提高期和滿負荷運轉期兩個階段。啟動初期,厭氧池滿負荷運轉,厭氧濾池的進水COD控制在2500以下,啟動效果良好,負荷逐漸提高和滿負荷運轉期流量逐漸增加。經過2個月的試運行,上海市環境監測中心對該工程進行了驗收監測,監測結果見表2。從表2可以看出污水經處理后,外排水質能夠達到國家《畜禽養殖業污染物排放標準》(GB18596-2001)。
5 運行成本
本工程造價為85萬元,設計處理能力為72噸/天,裝機功率17KW,運行成本為1.8元/m3。
6 結論與展望
生物活性酶配套處理工藝系統處理畜禽養殖污水,經過兩年多的運行,處理系統運行穩定,處理效果好,各項出水水質都符合國家標準。具體特點如下:
1.性能穩定、處理效果好
生物活性酶(降氨除臭凈化劑)是由中草藥提取,藥性穩定,對有機物降解力強,不怕各種消毒劑攻擊,不受氣溫變化影響,對污水水質變化適應性強,只要根據污水濃度掌控好藥劑的添加量,即可保證治理后的水質達到國家允許的排放標準。
2.運行費用低
用生物活性酶(降氨除臭凈化劑)治理畜禽尿液污水,主要是依靠藥劑的催化、降解作用消除有機物質及氮磷等,無須大量耗氧,能耗大大降低。據多家養豬場實際運行測算,處理每噸污水運轉費用(人工、能耗、藥劑)只需1.8元左右(每頭豬的費用約為4-5元),比其他處理方法的費用下降了一半多。
3.一次性投資少
用生物活性酶(降氨除臭凈化劑)治理畜禽尿液污水,治污設施裝置占地少、造價低。以上上海市萬頭規模的養豬場為標準測算,新建一座治污工程項目,總投資約需85萬元左右,比前幾年上海同類工程的投資額可節省20%以上。
4.工藝簡單,易于操作及維護
用生物活性酶(降氨除臭凈化劑)治理畜禽尿液污水,操作比較簡便。在治污設施裝置正常運轉中,只要根據每天排放尿液污水的水質、水量掌控調整藥劑的添加量即可。養豬場一般工作人員,經上崗培訓一至兩周,即可掌握運轉要領,自行操作和維護。
5.廢水可以回用,有利于循環經濟的建設
經生物活性酶(降氨除臭凈化劑)治理后的畜禽尿液污水已經達到國家允許的排放標準,水質較清,無臭、無毒,如果再經適當消毒后,可以用作畜禽場的沖棚用水或水產養殖等,有利于節省水資源、降低處理費用。鑒于以上的幾個特點,本工藝可在較廣的范圍內使用,具有較高的推廣價值。
畜禽養殖污水屬于高濃度有機物和高氨氮廢水,如果沿襲“先污染后治理”的老路會造成兩種嚴重后果:一是污染給正常的水產養殖和自然水生生態系統造成嚴重的損失,如富營養化造成的海水赤潮、湖泊藍藻大爆發等;二是處理這些污染投資巨大,而效果甚微,如滇池國家已投入大量的資金治理,仍未見明顯效果。所以,從這個意義上講,本技術所帶來的無形的經濟、社會及生態效益是非常巨大的。
[1] 畜禽養殖污染防治管理辦法 國家環境保護總局令第9號