USR+IOD处理技术在集约化养猪场畜禽污水中的应用.pdf

USR IOD 处理技术在集约化养猪场畜禽污水中的应用 郑育毅 福建省环境保护设计院, 福州 350003 摘要 以一个 USRIOD 污水处理技术在集约化生猪养殖畜禽污水处理中的应用工程, 介绍了工程设计参数与调试 监测, 验收监测结果表明, 出水各项指标均能满足行业排放标准的要求。 关键词 USR IOD 畜禽污水 福建某副食品基地是一家年存栏4 000多头生猪 的中型养殖场。在生猪饲养中产生大量的含有畜粪 便的高浓度冲栏污水, 若未能对其进行有效治理, 势 必将对周边环境造成严重污染 ,而且造成可利用的能 源物质 畜粪 的流失 。养猪场配套建设沼气环保治 理工程,工程主体采用“USR IOD” 上流式厌氧污泥 反应器 一体化氧化沟 处理工艺, 历经 4 个月的施 工、 调试、 运行后通过竣工验收 , 其监测结果表明, 出 水达到 GB18596 -2001 国家畜禽养殖业污染物排放 标准中一级排放标准的水质指标要求 。 1 废水水量与水质 养猪场采用干清粪 水冲洗的方式进行猪舍卫 生清洁。全场产生污水量约 90 m 3 d。根据养猪场猪 舍集中冲洗特点 ,设计平均流量为 20 m 3 h。 养猪场在冲洗猪圈过程中产生的污水,其中含有 大量的猪的粪便和尿液, 以及部分散落的饲料残余, 污水中主要污染物是 CODCr、BOD5、氮 、磷等, 属于高 浓度有机污水, 并且含有较多的细菌群和蛔虫卵。该 养猪场实际污水水质均值和水质排放标准要求主要 指标见表 1。 表 1 污水水质均值和排放标准mg L 项目CODCrBOD5SSNH3-NTP 原污水 5 8562 760805. 1306. 592. 67 排放标准≤400≤150≤200≤ 80≤8. 0 2 处理工艺 该工程利用养猪场地形高差 ,因地置宜 ,在传统 处理工艺的基础上加以改进, 并辅以先进的好氧生化 工艺, 治理污水的同时又回收沼气能源 , 同时以简约 池形 ,降低土建工程投资 。处理工艺流程如图 1。 3 主要构筑物 主要构筑物 、 设备及工艺参数见表 2。 图 1 处理工艺流程图 表 2 主要构筑物、设备及工艺参数 构筑物型号规模数量工艺参数 格栅不锈钢, 5 目1套8 h 清渣 沉砂井 砖砌, V 12 m3 1格HRT 0. 5 h USR钢混, V 300m33座HRT 10 d 中沉池钢混, V 50 m31座HRT 2. 5 h 一体化氧化沟钢混砖砌, V180 m31座HRT 48 h 吸渣泵100WL40 -12 -43台运行 30 min d 倒伞形表曝机D1500, N 7. 5 kW1台连续运行 沉淀区斜板木板, L 1 000 mm40 片安装倾角 60 污泥泵50WQ10 -7-0. 751台运行 30 min d 4 设计要点 1 USR 本工程采用最容易控制与管理的常温 发酵 ,厌氧发酵采用 USR 上流式厌氧污泥反应器 工 艺,80 以上的有机物将得到去除 。构造为双截头圆 锥形密闭筒罐形式, 反应器强化了布水和排渣 2个系 统。USR后续配套中间沉淀池, 有效的去除 USR 出 水中携带的少量沼渣 ,避免了这些厌氧泥对后续好氧 处理工艺的影响 。USR构造如图 2。 图 2 USR 构造图 2 IOD 为了使流程尽量简练 、 紧凑并节约基建 投资 ,便于操作 ,对设备构造与材料选型均进行了优 27 环 境 工 程 2006年 8 月第24 卷第4 期 化设计。IOD 一体化氧化沟 构造如图 3。 ① 二沉池合建在氧化沟当中, 沉淀形式选用斜板 沉淀 。 ② 氧化沟池体根据场地地质条件设计成侧壁为 斜坡 ,中间隔墙为砖砌体 ,节约了土建费用。 ③ 充氧方式选用倒伞形慢速表曝机 ,该设备集充 氧、 搅拌、提升和推流等功能, 非常便于操作管理。 图 3 一体化氧化沟 5 调试运行及验收监测 5. 1 调试运行 调试运行历时 4 个月 , 原污水的水温在 18 ～ 25 ℃, 调试运行包括设备试运行和工艺参数调试。 通过设备的试运行, 重点核准倒伞形慢速表曝机 的充氧能力为 1. 8 kg kW 左右。 工艺调试主要进行 USR和氧化沟的活性污泥的 培养与驯化、 氧化沟 DO 的调控。由于本工程的污水 是生猪粪便污水 ,营养成分组成比例协调 ,非常便于 微生物的生长繁殖, 因此调试过程为进行微生物接 种。经过近 3 个月的间歇进水 、 小水量连续进水、逐 渐加大进水量直至设计水量 , 基本实现的 USR 去除 率70以上 ,氧化沟 MLSS 浓度 3 500 mg L ,DO 浓 度0. 7～ 3. 8 mg L。 5. 2 验收监测 系统稳定运行1个月后 , 由当地有关部门连续 8 d的取样监测, 其结果表明 处理后出水水质基本达 到设计和 GB18596-2001 国家畜禽养殖业污染物排 放标准中一级排放标准的水质指标要求 。监测结果 见表 3。 表 3 水质监测数据 均值mg L 样品CODCrBOD5SSNH3-NTP 进口5 8562 760805306. 592. 67 出口33923413634. 910. 28 6 结论 1 该工艺设施处理养猪场污水能够达到较满意 的效果,出水满足排放标准的水质指标要求。 2 设施直接投资 56. 7 万元。其中土建费用 39. 7 万元 ,设备 、 管道及安装费用 17. 0 万元, 吨水投 资6 300元。 3 运行费用 1. 19 元 t 。其中电费 0. 89 元 t , 人 工费 0. 30 元 t 。 7 体会 1 通过合理设计配备 USR 进水布水系统和排 渣系统 ,可以确保USR对污染物去除率的稳定 ,并克 服沼渣的淤积。 2 因地置宜进行建设的一体化氧化沟 ,不仅设 施简单 ,基建投资也很节约 ,对于在小规模高浓度的 污水处理中更有优势 。 参考文献 [ 1] 胡纪萃, 周孟津等. 污水厌氧生物处理理论与技术. 北京 中国建 筑工业出版社,2003. 作者通讯处 郑育毅 350003 福州市环保路 8 号 福建省环境保护 设计院 电话 0591 83571271 2005- 08-09 收稿 上接第 26页 [ 3] 叶正芳, 倪晋仁等. 污水处理的固定化微生物与游离微生物性 能比较. 应用基础与工程科学学报,2002, 10 4 332 -337. 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Keywords wastewater treatment, organic loading , three -tank oxidation ditch, aeration, sludge loading and sludge residence time TREATMENT OF LEACHATE BY IMMOBILIZED MICROORGANISMS TECHNOLOGY Xiao Meilan Ye Zhengfang Ni Jinren et al 25 Abstract A full -scale plant of leachate treatment by immobilized microorganisms technology was built with a capacity of 60 m3 d. The running results showed thatwhenCODCrand ammonia -nitrogen of the influentwere about 1980 mg L and820mg L respectively, the effluentCODCr and ammonia -nitrogen were 130 mg L and 0. 80 mg L. The results also indicated that this technology had an ablity to resist loads fluctuating. Microorgannism especially the nitrobacteria was never restrained by the variation of the influent quality. Keywords immobilizedmicroorganisms, biological aerobic filter bed BAF system, leachate and high ammonia -nitrogen APPLICATION OF PROCESS OF USRIOD IN TREATMENT OF PIG FARM WASTEWATER Zheng Yuyi 27 Abstract The process of USR and IOD was used to treat the pig farm wastewater in an engineering example. Its design parameters and operationwere introduced. The monitoring results of completed engineering approval show that all effluent pollutant indices can meet the requirements of the Professional Discharge Standard. Keywords USR, IOD and livestock wastewater MIXINGTREATMENTTECHNOLOGYFOR LIVESTOCKANDPOULTRYCULTIVATION WASTEWATERDeng Shihuai Li Yuanwei Zheng Renhong et al 29 Abstract Aiming at the problem of high contents of CODCr, NH3-N and SS in wastewater, a combined process of airfloat-ABR -CASS- constructedwetland and ecological pond was used. Result showed that the contents of CODCr, NH3-N, SS of treatedwastewater couldmeet the first- level discharge criteria in GB8978 -1996. Keywords livestock and poultry cultivation wastewater, technique and discharge standard EFFECT ANALYSIS OF OPERATIONPRACTICE IN THE SEWAGE TREATMENT PLANT USING DAT-IAT PROCESSSu Qingyong Chu Jinyu 31 Abstract DAT -IAT process is used in a sewage treatment plant of Tianjin Economic and Technical Development Zone. The operating effect in both summer andwinter was compared and the removal effect of organic matter in both DAT tank and IAT tank was analysed. The discovery shows that the removal effect of CODCrand BOD5was almost the same in summer and winter. The removal effect of BOD5was much more complete. The removal rate of BOD5in DAT tank would make an unfavorable influence towards removing phosphorus and nitrogen. Keywords DAT -IAT, sewage treatment plant and removal effect INVESTIGATION ON PURIFYING TOLUENE WASTE GAS IN BIOTRICKLING FILTERS UNDER THERMOPHILIC CONDITIONSWang Juan Zhong Qin Li Jianlin 34 Abstract The objectives of this research were to investigate the potential to biologically treat toluene waste gas at thermophilic conditions and to examine the dominant strains to degrade toluene at high temperatures. The results showed that the dominant strains had poor adaptation to toluene gasafter cultured in toluene liquid. The biofilm edinpacking of a biotrickling filter BTFtendto stabilization after 120 h～ 140 h. The removal efficiency was highest at 40 ℃, and then at 30 ℃, 50 ℃, 60 ℃. The average removal efficiency were 82. 7, 74. 8, 59. 5and 55. 9. The dominant strain was bacillus and ball bacterium, of which the bacillus grew easier on the packing, but ball bacterium had good adaptation under thermophilic condition. New by -productwas found when the temperature was above 40 ℃. Keywords biotrickling filter BTF , thermophilic, toluene, treating waste gas and volatile organic compounds VOCs DUST COLLECTION OF HIGH -TEMPERATURE PURIFIED REACTION PRODUCT OF SMOKE BY INCINERATING REFUSESMei Hongsheng ChenDezhen Lin Yu et al 36 Abstract Removing the acidic gases in the flue gaswith lime particles at high temperature and separating the reaction product immediately benefit the operation of incinerator and improves its safety and economy. It was researched the separation efficiency of reaction product from a cyclone and the variation of particulate size distribution of lime particles by a Stairmand type model atmedium and hightemperatures. Experimental results showed that agglomerations happened among lime particulates at high temperature and resulted in a significant increase of the particle size. Consequently the dust collection efficiency was above 94 at a temperature range of 450～ 760 ℃. Keywords cyclone, high temperature, particulate size distribution, separation efficiency and agglomeration 3 ENVIRONMENTAL ENGINEERING Vol. 24,No. 4, Aug . , 2006