万头(9000)猪场废水处理工艺设计

万头(9000)猪场废水处理工艺设计

一、课题的研究意义

1、污水的来源和特点
（1）、每头猪每天大约产生5.5L排泄物，采用水冲式清粪则日污水排放量约为30KG。1万头猪场的年污水排放量11万吨，每年大约排泄95.2吨的氮。1万头猪场的污染负荷相当于一个10万—13万人的城镇的污染负荷。大量的粪便随冲洗水直接流失或是铲出堆放。
（2）、养猪业废水有机物浓度很高(COD_cr可达 5000～12000mg/L、BOD可达2000～10000 mg/L)，且其中含有大量的氮(NH₃-N可达200～1500 mg/L)、磷、悬浮物(最高可达160000 mg/L)、致病菌等成分，且浓度不均。
2、污水处理的意义
（1）、猪场排出去的污水属有机污水,经厌氧发酵效果最佳,但经处理过的污水还未达到最佳标准,不能直接排放,适量用于农田、鱼塘是极佳的营养液。因此猪场的污水处理必须从生物学及生态学相结合来考虑,才是最经济、最有效的种养业相互促进发展的最佳方式。目前国内外规模化猪场粪污的处理方法主要包括综合利用和处理达标排放两大类。综合利用是生物质能经过多层次利用、打造生态农业和保证农业与环境和谐共处的可持续发展之路，处理后达标排则是多级处理环节之后在日允许排放浓度范围内可排放至鱼塘、农田或果园等诸多能被利用的地方，以最大可能减少环境污染的程度。
（2）、猪场废水是比较难处理的有机废水，因为其排量大、温度低、废水中固液混杂，有机物含量高，氮、磷含量丰富且不易去除，单纯使用物理、化学或生物学方法都很难达到排放要求。厌氧法BOD(生化需氧量)负荷大，好氧法BOD负荷小，在污水厌氧处理过程中，处理后水体仍具有一定的臭味，各项指标并不一定能达到国家排放的标准，一般来说需要采取多种处理方法相结合的工艺，常采用进一步的好氧处理(氧化塘等)来作为厌氧处理的二级净化，这也是目前处理高浓度有机物污水的一种好方法，也是许多规模猪场采用的废水处理方法。经过处理后的污水基本都能达到国家排放标准，但最后一般设置达标要求。
（3）、排泄物中大量的胶质蛋白成分难以去除和自然降解从而形成难溶于水的粘附物，这种物质一旦排放就会对流经水域的植物造成巨大伤害，粘附物粘附植物根部造成其缺氧而大量死亡。
（4）、我国水资源短缺、水污染严重、水土流失严重、水资源浪费严重。直接排放方式对水资源浪费和污染十分严重  三、污水处理工艺简介
3、污水处理工艺简介

（1）.组合式稳定塘工艺
    广东某规模化养猪场日产污水量500m³/d，采用新型厌氧-兼氧组合式稳定塘工艺，该工艺主体的组合式稳定塘设计成倒置截头圆锥型，由下向上设置3个微生物反应区，即厌氧反应区、兼氧反应区、好氧和藻类生长区。污水由下向底部均匀向上流动，污水在塘内的停留时间为12d。整个厌氧-兼氧-组合稳定塘出水COD_cr的质量浓度保持在3000mg/l，COD_cr去除率一般为70%左右，而传统厌氧塘COD_cr的去除率为50%左右，相比较起其处理效果得到显著提高，后续辅助好氧池采用活性污泥法，使COD_cr等进一步降解，再利用高负荷氧化塘进行污水的硝化脱氮，最后通过藻类沉降塘及生物塘以达到出水水质要求。该工艺实际运行中COD_cr平均去除率达99.43%，BOD5平均去除率达99.8%，SS平均去除率为97.7%，NH3-N平均去除率为93.45%。整个污水处理系统投资运行成本较低，运行期间只需一名运行管理人员，操作简单方便，其缺点是占地面积大，不适用于一些土地资源紧缺的地区。
（2）.混凝-脱氨-好氧生化处理工艺
    为了解决养猪场排放废水有机浓度高、氨氮浓度高、恶臭严重的问题，上海通过实验室模拟，通过实验室模拟试验，探讨了混凝-脱氨-好氧生化处理养猪场废水的工艺。养猪场废水经石灰乳混凝沉淀，可去除废水中的大部分胶体物质和悬浮物，同时可去除一部分难降解物质；经脱氨使废水中氨氮低于200mg/L，有利于后续生化的顺利进行。当生化池活性污泥浓度在3500～4500mg/L之间，COD_cr容积负荷＜3.0kg/(m³/d)，NH₃－N容积负荷＜0.22kg/(m³/d)时，生化出水能够达到上海市提出的畜牧业排放标准。
（3）.固液分离机处理工艺
    福建省农科院地热所研制的FZ-12固液分离机，采用机械振动对养猪场粪污水进行固液分离，处理污水能力大于12m³/h，TS，COD_cr、BOD₅去除率分别为62.6%、61.2%、57.5%，有效降低污水浓度，使污水的COD浓度降到4000mg/L左右，有利于后续厌氧发酵处理，粪渣可回收制作出售，经济效益可观，经机械分离固液分离后的污水再经过厌氧沼气发酵，产生的沼气作为小猪保温供热能源，而处理后排放污水可进行养鱼及农田灌溉，由于前处理采用了固液分离机，与传统养猪场污水处理相比，后期投资及运行费用大大减少，所以整体项目投资减少。该项固液分离机的设计已经获得国家专利。
4、污水排放标准
（1）、国家污水二级排放标准（二级标准：ph 6--9 ，色度80 ， SS 150 ， BOD₅  30 ， COD 150）。
集约化蓄禽养殖业污染最高允许日均排放浓度

控制项目	五日生化需氧量（mg/L）	化学需氧量（mg/L）	悬浮量（mg/L）	氨氮（mg/L）	总磷（以P计）（mg/L）	粪大肠菌群数（mg/L）	蛔虫卵（个/L）（mg/L）
标准值	150	400	200	80	8.0	1000	2.0

二、课题的基本内容

1、概述
（1）．废水的来源及特点
（2）．国内外的研究现状
（3）．处理方法的分析对比
2、设计方案及工艺流程的选择
3、设备的选型及计算
4、平面布置图
参考文献
[1] 张统．污水处理工艺及工程方案．北京：中国建筑工业出版社，2000．143-148；
[2] 张自杰．排水工程（下册）．第四版．北京：中国建筑工业出版社，2000．418-419；
[3] 韩洪军、杜茂安．水处理工程设计计算．北京：中国建筑工业出版社，2002．198-365。

1概述

1.1猪场废水的来源及特点

1.1.1猪场废水的来源

1.1.2猪场废水的特点

1.2废水处理国内外的研究现状

1.2.1目前国内规模化养猪场废水处理技术概况

1.2.2目前国外规模化猪场废水处理组合工艺

1.3处理方法的介绍

1.3.1混凝沉淀—脱氨—好氧生化法

1.3.2 UASB厌氧和CAST好氧组合工艺

1.3.3固液分离—好氧工艺

2设计方案及工艺流程的选择