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(案例分析)豬場(chǎng)污水處理實(shí)例說(shuō)明(不斷跟蹤更新)

2021/4/23 9:16:04   文章來(lái)源:強(qiáng)微生物科技   瀏覽次數(shù):5160
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2021年4月23日跟蹤數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)發(fā)在本文最后一段,有附圖)

下面以一個(gè)存欄3000頭的豬場(chǎng)的污水處理工程為例來(lái)加以說(shuō)明A/O工藝處理的流程等;

    一、第一部分:預(yù)處理:豬場(chǎng)集污+干濕分離
     首先豬場(chǎng)內(nèi)要做到雨污分流,看下圖,很顯然,這個(gè)豬場(chǎng)沒(méi)有做到,他的糞污是通過(guò)豬場(chǎng)圍墻外面的一條溝渠出來(lái)的,溝渠上方并沒(méi)有遮雨擋水的棚(或采用封閉式的排污管道),這是不合規(guī)的,需要進(jìn)行改進(jìn);
       集污溝渠流下來(lái)的糞污,進(jìn)入一個(gè)帶有攪拌機(jī)的集污井中,再用污水泵抽到左邊的干濕分離機(jī)房中,那里有固液分離機(jī)械進(jìn)行操作,將固體糞便分離出來(lái),而尿水糞水則通過(guò)一根白色的PVC管,進(jìn)入最右邊的“干濕分離后的污水井中);

上圖為豬場(chǎng)集污和干濕分離房布局

上圖為干濕分離機(jī)房

    二、第二部分:厭氧發(fā)酵:沼氣發(fā)酵+貯沼氣的罐
     干濕分離機(jī)出來(lái)的糞污,然后進(jìn)入CSTR沼氣發(fā)酵罐中,這是一種全混合厭氧反應(yīng)器(continuous stirred tank reactor),簡(jiǎn)稱(chēng)CSTR(其實(shí)也可以適用于不用干濕分離的糞污),更先進(jìn)的是UASB沼氣發(fā)酵罐,也叫上流式厭氧污泥床反應(yīng)器(Up-flow Anaerobic Sludge Bed/Blanket,UASB);在沼氣罐前端加入“強(qiáng)微反硝化細(xì)菌”(厭氧反硝化細(xì)菌)3-5克/立方米(按沼氣罐體積計(jì)算用量),每周使用一次,或顯著幫助脫除糞污中的硝基氮,因了降低了總氮,使得沼氣罐中糞污的C/N比增加,從而又促進(jìn)了甲烷菌的繁殖和產(chǎn)氣量,所以,沼氣產(chǎn)氣量也會(huì)增加,從而COD在厭氧發(fā)酵中降低的幅度也越大;
     在沼氣罐中添加“強(qiáng)微反硝化細(xì)菌”,極為有利于降低出水的COD,和氨氮水平;從而極大的緩解了后續(xù)A/O工藝生化池中的羅茨鼓風(fēng)機(jī)功率要求,減少了A/O工藝的處理壓力;
     旁邊是沼氣貯氣罐,可用于發(fā)電和燒水,以及可作為A/O工藝冬天加熱用的熱源;

     我認(rèn)為,在豬場(chǎng)糞污處理工程中,厭氧發(fā)酵這一步是必須的,除非您用氧化塘的糞污處理工藝(但那個(gè)只適用于小規(guī)模的豬場(chǎng),或者您的豬場(chǎng)附近確實(shí)有一個(gè)非常大的地方,有一個(gè)非常大的池塘,如10-50畝的池塘,以適用于不同的規(guī)模豬場(chǎng)),實(shí)際上既使用氧化塘工藝,也建議預(yù)處理時(shí),有一個(gè)厭氧發(fā)酵工序(沼氣發(fā)酵罐),可以極大的減少氧化塘的壓力,氧化塘的工藝資料看這里:http://www.romanli.top/Oxidation-pond.asp

     污水處理工程為什么必須要有厭氧沼氣發(fā)酵這環(huán)節(jié)呢,一是這可以極大的減少A/O工藝生化池的壓力,二是可以降低一大半的COD數(shù)據(jù),豬場(chǎng)的污水的COD往往高達(dá)12000,BOD高達(dá)7000,氨氮高達(dá)1500等,特別是COD和BOD特別高,這可能造成A/O工藝池中硝化池的壓力太大,COD過(guò)高也會(huì)造成異養(yǎng)細(xì)菌過(guò)于旺盛,而大量的異養(yǎng)細(xì)菌會(huì)強(qiáng)烈抑制好氧池中硝化細(xì)菌的活力,從而造成硝化作用顯著減弱;
     A/O工藝中,曝氣池(硝化池)中的硝化作用,最適合于硝化作用的COD和BOD應(yīng)該控制在1800PPM左右,BOD/TN(即碳氮比)在3/1左右是最好的,最適合于硝化反應(yīng)的碳氮比,而豬場(chǎng)糞污,恰好能在沼氣罐發(fā)酵之后,恰好能將COD降低到1800ppm左右甚至更低,COD的厭氧發(fā)酵降解率高達(dá)80%(還有其他如沉淀池、調(diào)節(jié)池的輔助作用);而總氮經(jīng)過(guò)充分的厭氧發(fā)酵后,也可以降到600ppm左右;

      這樣,沼氣罐 經(jīng)過(guò)深度發(fā)酵(至少30天的停留時(shí)間以上為深度發(fā)酵,最好能達(dá)到50天),則沼氣罐出水的COD大概降低為1800ppm,而氨氮降低到600ppm左右,這樣,就比較適合于生化池A/O工藝池400立方米總?cè)莘e,來(lái)處理存欄豬3000頭(約每天產(chǎn)生糞污水30噸或立方米)的要求;具體A/O工藝生化池看下圖;


上圖的A/O工藝池,長(zhǎng)20米寬10,面積為200平方米,水深為3米,有600立方米容積

   三、第三部分:A/O工藝生化池工程(看上圖)

      具體看上圖所示:從CSTR沼氣厭氧發(fā)酵罐出來(lái)(豬場(chǎng)一天出糞污水30立方,沼氣罐容積為1000立方米,停留時(shí)間為30天,為相對(duì)深度的厭氧發(fā)酵),沼氣罐出水的COD大概應(yīng)該在1800ppm(豬場(chǎng)糞污原水COD12000),而氨氮降低到600ppm左右(豬場(chǎng)糞污原水1500);

  1、A/O工藝生化池羅茨鼓風(fēng)機(jī)功率需求計(jì)算:  
   A/O生化池需氧量計(jì)算:COD為1800ppm,一天30立方米水,則一天的COD耗氧量為:1.8*30=54公斤溶氧/天;
  每硝化處理1克氨氮需要耗氧4.6克,進(jìn)生化池的污水氨氮600ppm,則一天耗氧量為0.6*30*4.6=82.8公斤溶氧/天;
   每天一共需要的耗氧量為:54+82.8=136.8公斤溶氧/天;
   每產(chǎn)生1公斤溶氧,需要耗電1.25度電,則一天需要耗電量為136.8*1.25=171度電;每天的電費(fèi)為大概103元/天;
    以每天24小時(shí)開(kāi)羅茨鼓風(fēng)機(jī)為例,則需要羅茨鼓風(fēng)機(jī)的功率為171/24=7.126千瓦,取整數(shù)建議羅茨風(fēng)機(jī)功率為7.5千瓦 ;

    如果沼氣罐出來(lái)的COD和氨氮,不止上面的數(shù)據(jù),即COD1800,氨氮600,如果超過(guò)以上數(shù)據(jù),則生化池的功率會(huì)不足,需要增加溶氧或增氧設(shè)備功率等;

   2、A/O工藝生化池的總?cè)莘e要求
   一般要求能達(dá)到每天進(jìn)入的糞污水量的10天以上,即總停留時(shí)間在10天以上;上圖中的生化池總長(zhǎng)20米,總寬10米,面積為200平方米,深度為3米深,總體積600立方米,每天的糞污水量為30立方米,所以,水力停留時(shí)間有20天,是足夠的;

    3、A/O工藝生化池要求缺氧池是好氧池的兩倍左右
    本案例很顯然沒(méi)有做到,看圖可見(jiàn):左邊第一行中,上格是好氧池,下格是缺氧池;然后從左邊開(kāi)始第二行,第三行,以及第四行的上格,都是好氧池或曝氣池,下格就是沉淀池了;第四行都是沉淀池和終沉池了;
    所以,我們建議,如果采用外拖其他豬場(chǎng)污水工程中的活性污泥來(lái)做菌種,則第二行,第三行等好氧池,采用間歇式曝氣模式,設(shè)定曝氣時(shí)間4小時(shí),停氣2小時(shí),或?qū)⒆笃鸬谌衅貧獬,改成不曝氣的缺氧池處理即可?br />     如果采用“強(qiáng)微全價(jià)活性污泥菌”作為菌種補(bǔ)充,則可以維持再狀,即左起第一行的上格,和第二行,第三行等,均可做為曝氣池,利用“強(qiáng)微全價(jià)活性污泥菌”中的好氧反硝化細(xì)菌,硝化細(xì)菌等,充分的脫去總氮,和COD等,因?yàn)榇蠖嗍呛醚醭,自然界凡是好氧的效率,都是遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于厭氧的效率的,因?yàn)楹醚鯛顟B(tài)下,微生物獲得能量的效率更高(高3.5倍以上)(一個(gè)葡萄糖分子在充分的好氧狀態(tài)下可迅速獲得38個(gè)能量ATP分子,而在厭氧狀態(tài)下只能獲得8個(gè)左右的ATP能量分子,且產(chǎn)生副產(chǎn)物),這得益于“強(qiáng)微全價(jià)活性污泥菌”中的強(qiáng)微好氧反硝化細(xì)菌,一種能在有氧狀態(tài)下進(jìn)行反硝化細(xì)菌脫硝基氮的菌株;
    “強(qiáng)微全價(jià)活性污泥菌”的用量為10-20克/噸糞污,以每天進(jìn)入A/O生化池中的糞污為計(jì)算基礎(chǔ),則本案例一天要進(jìn)沼氣罐出來(lái)的沼液30噸/天左右,則“強(qiáng)微全價(jià)活性污泥菌”一天要用300-600克/天;使用成本其實(shí)是非常低的;

     4、回流工藝
     活性污泥回流到第一個(gè)曝氣池(左起第一行上格),從左起第五行的沉淀池中回流硝化液,到左起第一行下格的缺氧池,當(dāng)然,實(shí)際上若天天使用“強(qiáng)微全價(jià)活性污泥菌”的話,基本上無(wú)所謂回流,或不用特意考慮回流,因?yàn)?ldquo;強(qiáng)微全價(jià)活性污泥菌”中含有三株硝化細(xì)菌、兩株好氧反硝化細(xì)菌(這是重點(diǎn)),還有硫化氫氧化細(xì)菌(脫臭雞蛋氣味)和糞腸球菌(分解糞污顆粒和除去氨臭味),也有缺氧反硝化細(xì)菌在產(chǎn)品中,所以叫做“全價(jià)活性污泥菌”         


強(qiáng)微董事長(zhǎng)鐘總在考察該豬場(chǎng)污水處理A/O生化池

   5、氧化塘
    在A/O生化池出水端,還設(shè)置了兩級(jí)氧化塘,總面積僅有3畝左右,水深1.5米深,總?cè)莘e3000立方米,每天生化池出水30噸的話,則氧化塘的停留時(shí)間為100天,如果說(shuō),若按畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB18596-2001,能達(dá)標(biāo)到氨氮80,COD400以?xún)?nèi)的話,這個(gè)氧化塘還是能足夠應(yīng)對(duì)的,種植一些浮游植物(如狐尾藻,美人蕉,千屈菜、黃菖蒲)等,以及必須放置至少一臺(tái)葉輪式增氧機(jī)(1.5-3.0千瓦),基本上可以應(yīng)對(duì),同時(shí)可天天使用“強(qiáng)微全價(jià)活性污泥菌”500-1000克/畝,或“景觀湖河道污泥垃圾菌劑”50-100克/畝;即可;
    如果排放到氧化塘的糞污水常常不能達(dá)標(biāo),或污泥非常嚴(yán)重的,則最好氧化塘中的水,還是要回流一部分到A/O生化池中來(lái)進(jìn)行處理后,再排放到氧化塘,也可以在氧化塘邊上,設(shè)置一個(gè)占氧化塘面積至少5%容積的曝氣池(里面有生物填料),進(jìn)行曝氣處理,不斷抽入這個(gè)曝氣生化池中,并不斷的再流回到氧化塘中,進(jìn)行處理;當(dāng)然,同時(shí)也要最好天天添加“強(qiáng)微全價(jià)活性污泥菌”或“景觀湖河道污泥垃圾菌劑”,添加量同上;

注意事項(xiàng):
    在生化池中使用“強(qiáng)微全價(jià)活性污泥菌”為主時(shí),可能會(huì)出現(xiàn)曝氣池中泡沫短時(shí)間增加很多,這是因?yàn)槠渲械漠愷B(yǎng)細(xì)菌和好氧反硝化細(xì)菌起作用,脫除COD和脫除NO2和NO3等硝基氮的過(guò)程中,釋放出二氧化碳CO2和氮?dú)釴2的結(jié)果,大量產(chǎn)氣,自然泡沫短時(shí)間劇烈增加;
   您可以利用上面的噴淋器,使用聚醚消泡劑或污水工程專(zhuān)用消泡劑來(lái)噴淋使用,如下圖;
   同時(shí),在有時(shí)會(huì)發(fā)生生物填料的掛膜減少或有脫落的現(xiàn)象,但也不要緊,這是強(qiáng)微專(zhuān)業(yè)的脫氮菌和好氧反硝化細(xì)菌進(jìn)行的一個(gè)置換的短暫的過(guò)程,之后又會(huì)重新掛膜的;并重新形成新的以強(qiáng)微專(zhuān)業(yè)脫氮菌為主的掛膜,同時(shí)活性污泥量也可能(只是可能)在短時(shí)間內(nèi)有所變化,但都能很快恢復(fù)正常運(yùn)行,并達(dá)到穩(wěn)定的出水指標(biāo);


曝氣池上有噴淋系統(tǒng),可噴淋消泡劑時(shí)使用

6、本豬場(chǎng)跟蹤數(shù)據(jù)結(jié)果 
   在2021年4月17號(hào)開(kāi)始,強(qiáng)微技術(shù)服務(wù)人員上門(mén),在干濕分離機(jī)后面的集污池中,加入“強(qiáng)微反硝化細(xì)菌”10公斤(按他們的沼氣發(fā)酵罐1000立方米容量,按10克/立方米計(jì)算用量為10公斤用量,一周用一次)
   2021年4月17號(hào),同時(shí)在生化池中開(kāi)始加入“強(qiáng)微全價(jià)活性污泥菌”5公斤/天,他們的生化池總?cè)萘渴?00立方米,頭一周,按每天總?cè)萘棵苛⒎矫滋砑?0克/立方的“強(qiáng)微全價(jià)活性污泥菌”,則一共要5公斤/天,以后穩(wěn)定數(shù)據(jù)后,則只按每天進(jìn)入的污水量的10克-20克/立方米來(lái)添加;
    即2021年4月24號(hào)后,可按每天進(jìn)入污水量(他們每天產(chǎn)生糞污水30噸),則穩(wěn)定以后,每天只需要添加300-600克/天即可;

7、從4月17號(hào)下強(qiáng)微菌劑之后,到4月23號(hào)今天,過(guò)了一周,我們?nèi)z查和取樣檢測(cè)
    據(jù)豬場(chǎng)人員講:用過(guò)強(qiáng)微的產(chǎn)品之后幾天,曝氣池生化池中的水,從黑色先變成了褐黃色到現(xiàn)在的淺黃色,取樣如下圖


上圖:左邊是原水(干濕分離機(jī)后的水),中間是曝氣池中的水(圖中為沉淀10分鐘時(shí)),右邊為出水端


上圖為沉淀了30分鐘后,中間瓶子的SV30檢測(cè)情況(沉淀物占25%左右)

2021年17日-23日處理結(jié)果:各階段廢水中COD/氨氮含量變化

 

原水ppm

曝氣池污水ppm

出水ppm

排放標(biāo)準(zhǔn)

COD

5825

338.5

221.975

400

氨氮

1372

78.4

16.76

40

總磷

 

1480ppm

194.6ppm

8

PH值

7.48

7.47

7.23

6~9

   其中磷遠(yuǎn)遠(yuǎn)不達(dá)標(biāo),沒(méi)有做除磷處理,看PH出水端為7.23,所以有空間,可以添加生石灰處理,需要在最終沉淀池后端添加生石灰250克/立方米來(lái)處理看效果,后面還有一排沉淀池用來(lái)處理沉淀后的磷酸鈣,同時(shí)用生石灰也有澄清水質(zhì)的效果,并再除去一部分COD和氨氮的作用;后續(xù)會(huì)跟進(jìn)處理總磷這一塊;

 


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