【正文】 0000~30000 豬糞水 16000~30000 飼料場排水 12022~85000 奶牛場 90000~140000 表 3 人及畜禽排泄物含氮量 家禽糞便 %（ N） 羊糞 %（ N） 豬糞 %（ N） 馬糞 %（ N） C:N=25 牛糞 %（ N） C:N=18 人糞尿 ~%（ N） C:N=6~10 黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 3 頁 從這些數(shù)值可以看出：養(yǎng)殖業(yè)廢水的污染物濃度高，是一種污染非常嚴(yán)重的廢水。 豬場糞便污水中含有大量的腐殖物質(zhì)，是土壤肥力很好的改良劑，可以改善土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，防止土壤板結(jié)，提高土壤的保水、保肥能力，減少土壤中養(yǎng)分的流失。盡管豬糞是一種很好的有機(jī)肥，但是必須經(jīng)過無害化處理，殺菌病原微生物和寄生蟲及其卵 。 表 4 典型的畜禽廢物產(chǎn)生量（英國資料） 畜禽類別 體重（ kg） 糞尿產(chǎn)生量（ L/d） 哺乳期小豬 15 1 斷乳后幼豬 30 2 生產(chǎn)期成年豬 70 生產(chǎn)期及成年豬（干飼料） 90 生產(chǎn)期及成年豬（濕飼料） 90 大母豬 125 大母豬加墊圈草 170 公豬 160 蛋雞 2 奶牛 500 黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 4 頁 表 5 豬糞的化學(xué)成分 肥分 含量（ %） 化學(xué)組成 含量 有機(jī) 物組成 占碳的 % 水分 有機(jī)質(zhì)（ %） 脂肪 有機(jī)質(zhì) 含氮（ %） 總腐殖質(zhì) 氮（ N） 含磷（ %） 富理酸 磷（ P2O5） 全鉀（ %） 胡敏酸 鉀（ K2O） 蛋白質(zhì)（ %） 半纖維 堿解氮（ mg/100g） 銨態(tài)氮 (mg/100g) 碳氮比 :1 種植業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是開放的系統(tǒng)，有物質(zhì)、能力的輸入， 也有物質(zhì)、能量從系統(tǒng)中輸出，因此，人類必須向農(nóng)田輸入肥料等。豬場固體糞污作蚯蚓、蠅蛆、食用菌培養(yǎng)料，然后作肥料還田，也是一種合理的利用方式，但利用數(shù)量有限。 國內(nèi)外養(yǎng)殖業(yè)廢水處理方法及其分析 由于養(yǎng)殖業(yè)廢水的懸浮物、 CODCr、 BOD5 及氨氮的含量較高，所以處理難度較大，目前國內(nèi)外實驗的規(guī)?；旌蠌U水的處理工藝有以下幾種： 混凝沉淀 脫氮 好氧生化工藝 [5] 廢水經(jīng)石灰乳混凝沉淀，可去除廢水中的大部分膠體物質(zhì)和懸浮物，同時可去除一部分難解物質(zhì)，經(jīng)脫氨使廢水中氨氮低于 200mg/L，有利于后續(xù)生化的順利進(jìn)行。流程如圖 1 所示： 黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 5 頁 圖 1 混凝沉淀 脫氮 好氧生化工藝 混凝工序：混凝沉淀工序的主要操作參數(shù)為 Ca(OH)2 的投加量，如果只是從混凝效果考慮，其投加量在 2022mg/L 以上即可，但如果水溫較低，則必須加大Ca(OH)2 的投加量，提高 pH 值以利于提高后續(xù)的脫氨效率。脫氨工序影響脫氨效率的主要因素為 pH 值、水溫、曝氣強(qiáng)度和曝氣時間。脫氨池進(jìn)水水樣的 pH 值一般控制為 ~ 之間 ，曝氣強(qiáng)度適中，氣水比一般為10:1，曝氣時間為 2~3h。 鳳眼蓮水生生物系統(tǒng) [6] 采用鳳眼蓮水生生物系統(tǒng)處理混合廢水，不但耗資少，而且能有效去除有機(jī)物，鳳眼蓮還可作為輔助飼料喂豬，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會效益。先經(jīng)黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 6 頁 增氧氧化塘氧化，然后進(jìn)入一級鳳眼蓮吸收塘，出水經(jīng)自然氧化塘氧化后進(jìn)入二級鳳眼蓮吸收塘，再經(jīng)過沙濾床流入氧化塘，達(dá)到凈化廢水的目的。 固液分離 好氧工藝 [5] 根據(jù)該類廢水中固型物、纖維性物質(zhì)含量比較高的特點，進(jìn)行固液分離處理，固液分離 好氧工藝的工藝流程圖如圖 3 所示： 圖 3 固液分離 好氧工藝 處理方法：利用地形將豬糞尿廢水引入 ，以不銹鋼網(wǎng)擋住糞渣顆粒的去路，使廢水流速減低而逐漸沉淀淤積，后來進(jìn)入沉淀池的糞尿廢水以前面淤積的糞渣為過濾體，使廢水中更細(xì)的顆粒也能沉淀淤積下來。 處理效果：應(yīng)用上項設(shè)施及處理方法起初只能過濾 1215%的固形物，半天后若有糞渣淤積，其過濾效果可以逐漸增加至 7581%。當(dāng)然經(jīng)過此種方法過濾后的廢 水尚不能達(dá)到規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，必須再做好二級好氧處理后才能排放。所產(chǎn)生的氣體被用來加熱豬飼料，進(jìn)入消化器前的 BOD 濃度為26000mg/L，消化后排出液中 BOD 的濃度為 1680mg/L，其 BOD CODCr、 NH3N黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 7 頁 的去除率糞便為 %、 %、 %。在負(fù)荷率為 kg/()時，產(chǎn)氣率為 m3 ( kg/)，年平均產(chǎn)氣率為 m3 ( kg/)。污水處理費(fèi)用通過甲烷氣的產(chǎn)生大大降低。其工藝如圖 5 所示： 圖 5 A1O1A2O2 處理工藝 多級酸化 人工濕地處理工藝 [9][10] 經(jīng)該工藝處理后的混合廢水 CODCr 由 15000mg/L 降至 ； BOD5 由9000mg/L 降至 ； SS 由 186000mg/L 降至 ；硫化物由 480mg/L降至 。根據(jù)農(nóng)業(yè)部 2022 年 12 月發(fā)布的《規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場沼氣工程設(shè)計規(guī)范（ NY/T 12222022）》，規(guī) 模化畜禽養(yǎng)殖場沼氣工程指的是以規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場糞便污水的厭氧消化為主要技術(shù)環(huán)節(jié)，集污水處理、沼氣生產(chǎn)、資源化利用為一體的系統(tǒng)工程。根據(jù)不同的養(yǎng)殖規(guī)模、環(huán)境容量、土地資源條件和污水排放標(biāo)準(zhǔn)等條件，處理農(nóng)業(yè)有機(jī)廢物的沼氣工程按沼液的出 路形成了各種適宜模式，其中最有代表性的模式有三種： （ 1）綜合利用型沼氣工程，即沼氣工程周邊配套有較大面積的作物農(nóng)田、魚塘、植物塘等，能夠就地消納沼氣發(fā)酵的殘留物（沼液），沼氣工程成為生態(tài)農(nóng)業(yè)園區(qū)的紐帶，上承養(yǎng)殖業(yè)，下聯(lián)種植業(yè)，促進(jìn)了農(nóng)業(yè)種、養(yǎng)一體化，降低了種植和養(yǎng)殖業(yè)的生產(chǎn)成本，廢物真正實現(xiàn)了零排放。 （ 2）自然處理型沼氣工程，即養(yǎng)殖場周五環(huán)境部太敏感，沼氣工程周邊游一黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 9 頁 定量的農(nóng)田和配套有較大面積的穩(wěn)定塘。 （ 3）環(huán)保達(dá)標(biāo)型沼氣工程，即沼氣工程周邊環(huán)境無法直接消納沼液，必須將沼液進(jìn)行固液分離，分離出來的沼渣和人工干清糞制成商品固體有機(jī)肥料，分離后的青葉經(jīng)過好氧或物化等深度處理達(dá)到行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)后直接排放。但由于采用了沼氣技術(shù)，可回收一定量能源，同時又去除了污水中的大部分有機(jī)物，這比單純使用好氧處理方法處 理這類污水要經(jīng)濟(jì)得多。沼氣工程作為解決畜禽規(guī)模養(yǎng)殖糞便污染和二次生物質(zhì)能源開發(fā)的最有效途徑之一，已經(jīng)得到社會公認(rèn) [1217]。因此對其進(jìn)行無害化、資源化、生態(tài)化處理不但關(guān)乎畜禽養(yǎng)殖業(yè)自生發(fā) 展，還關(guān)系到國家減排目標(biāo)以及畜禽場周邊人居環(huán)境質(zhì)量的保持和改善。 黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 10 頁 內(nèi)容 本論文的內(nèi)容包括： （ 1）養(yǎng)殖豬糞尿廢水處理工藝的系統(tǒng)設(shè)計 （ 2）常用相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行管理 （ 3）試運(yùn)行效果及分析 2. 葉縣二期沼氣發(fā)電站廢水處理工藝設(shè)計 系統(tǒng)簡介 雙匯意科公司二期發(fā)電站位 于平頂山市葉縣保安鎮(zhèn)，工程占地 畝，養(yǎng)殖15 萬頭豬，產(chǎn)生大量含豬糞、豬尿的廢水。 意科公司主要利用屠宰場 和杜邦雙匯的工業(yè)廢水，產(chǎn)生沼氣，經(jīng)過管道和沼氣處理設(shè)備，然后進(jìn)入到熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)用于生產(chǎn)電力和熱能。 廢水來源及特點 本課題主要針對屠宰場 15 萬頭 豬產(chǎn)生糞尿及沖洗用水為主要進(jìn)水，對試運(yùn)行期間的運(yùn)行工藝進(jìn)行測試。其中有機(jī)質(zhì) 15%，總養(yǎng)分含量不高，氮 ~%、磷 ~%、鉀 ~%，豬糞的質(zhì)地較細(xì)，成分較復(fù)雜，含蛋白質(zhì)、脂肪類、有機(jī)酸、纖維素、半纖維素以及無機(jī)鹽，豬糞含氮素 較多，碳氮比例較小（ 14:1），一般容易被微生物分解，黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 11 頁 釋放出可為作物吸收利用的養(yǎng)分。 厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣經(jīng)凈化增壓后輸送到發(fā)電機(jī)，供廠區(qū)發(fā)電并網(wǎng)使用。 物料參數(shù)及廢水進(jìn)水、排放標(biāo)準(zhǔn) 物料參數(shù)： 日均鮮豬糞量為 120 噸，日均豬尿量為 600 噸，日均糞廢水總量為 800 噸 。 黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 13 頁 豬糞尿廢水進(jìn)水及排放標(biāo)準(zhǔn) 表 6 為豬糞尿廢水進(jìn)水水質(zhì)參數(shù)及廠方要求排放標(biāo)準(zhǔn)（依據(jù)《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB18596－ 2022）的各類指標(biāo) [18]）： 表 6 進(jìn)水水質(zhì)參數(shù)及排放要求 水 質(zhì) 指 標(biāo) 廢水水質(zhì)（ mg/L） 排放標(biāo)準(zhǔn)（ mg/L） COD 9000~11000 ≤400mg/L BOD5 4500~5000 ≤150mg/L SS 3000~4000 ≤100mg/L NH3N 350~450 ≤50mg/L pH 6~ ~ 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)： 本課題沼氣排放系統(tǒng)產(chǎn)氣量： 6000 m179。可手動，也可自動控制使用。 集污池用于集結(jié)通過格柵進(jìn)入廠區(qū)的廢水，暫時儲備污水源。 黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 14 頁 預(yù)處理間 本課題廢水處理系統(tǒng)預(yù)處理間如 圖 10 所示 ： 圖 10 預(yù)處理間 固液分離機(jī) 該系統(tǒng)（如圖 11 所示）采用臺灣煉盛牌全自動固液分離機(jī) LK60/LK120，是 規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場糞污處理固液分離的專用設(shè)備。 固液分離機(jī)原理及特性： （ 1）噴嘴由齒輪箱帶動，機(jī)造堅固、過濾徹底、使用壽命長。 （ 3）附有自動清洗設(shè)備，可自行設(shè)定濾網(wǎng)清洗時間。 （ 5）適用于畜牧業(yè)糞 廢 水，食品加工業(yè)、肉品、家庭下水道、醫(yī)院污水等性質(zhì)的廢水固液分離。 黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 15 頁 圖 11. 固液分離機(jī) 初沉池（圖 12 所示） 土建尺寸： 6 m3 m5 m。池內(nèi)有兩個提升泵，一用一備，可將水泵入調(diào)配池與固體豬糞混合，豬糞與污水的混合比例為 1:。初沉池與沼液沉淀池共用一刮泥機(jī)，池底呈錐形，沉淀物沉至池底，刮泥機(jī)將沉淀物刮至一側(cè)，泵將沉淀物泵入調(diào)配池充分利用。 圖 12 初沉池 黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 16 頁 沼液沉淀池（圖 13 所示） 土建尺寸： 6 m3 m5 m。其他情況與初沉池相同。 1 個 池內(nèi)有一漿氏攪拌機(jī)，三個提升泵，兩用一備。該池內(nèi)的廢水泵入 UASB 反應(yīng)器中。/h 左右。 2 個 池內(nèi)各有一漿氏攪拌機(jī)，兩個提升泵，一用一備。 沼渣濃縮池（如圖 14 所示） 土建尺寸： 5 m4m4m。當(dāng)沼渣流入該水池內(nèi)過多時，上清液會黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 17 頁 自動從上方管道中流回集污池。 圖 14 沼渣濃縮池 UASB 反應(yīng)器 本課題廢水處理系統(tǒng)中，有 2 個 UASB，高： h=；半徑： r=。沼氣通過管道進(jìn)入 UASB 外的水封器內(nèi)，然后進(jìn)入氣柜。 經(jīng)三相分離器分離后的半固液污泥沿 UASB 底部管道流回集污池。 豎流式沉淀池 豎流式沉淀池的土建尺寸： 4 m4 m6m。 池體平面圖形為圓形或方形，水由設(shè)在池中心的進(jìn)水管自 上而下進(jìn)入池內(nèi)（管中流速應(yīng)小于 30mm/s），管下設(shè)傘形擋板使廢水在池中均勻分布后沿整個過水?dāng)嗝婢徛仙▽τ谏钗鬯话銥?，沉淀時間采用 ），懸浮物沉黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 18 頁 降進(jìn)入池底錐形沉泥斗中，澄清水從池四周沿周邊溢流堰流出。池的一邊靠池壁設(shè)排泥管（直徑大于 200mm）靠靜水壓將泥定期排出。常用于處理水量小于 20220m3/d 的污水處理廠。因而豎流式沉淀池的效率比平流式沉淀池要高。上清液通過上方的溢流堰流入中間水池 2。 1 個 用于儲備廢水，也可緩解水進(jìn)入 SBR 反應(yīng)器的時間。 如圖 15 所示，為豎流式沉淀池與中間水池 2。其主要組成為：潷水器、微孔曝氣設(shè)備，其中的潷水器潷水高度為 ，潷水流量為50 m179。 如圖 16 所示在 SBR 反應(yīng)器內(nèi)培養(yǎng)好氧細(xì)菌，曝氣時間在變化中。 圖 16 SBR 反應(yīng)器。鼓風(fēng)機(jī)兩備兩用，使用時的頻率為 或。消化器內(nèi)物料均勻分布，避免了分層狀態(tài)，增加了物料和微生物接觸的機(jī)會。利用產(chǎn)生沼氣發(fā)電余熱對反應(yīng)器外部的保溫黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 20 頁 加熱系統(tǒng)進(jìn)行保溫，大大提高了 產(chǎn)氣率和投資利用率，同時使得反應(yīng)器一年四季均可正常工作。 圖 17 CSTR 反應(yīng)器。 柔性氣柜的優(yōu)點： （ 1）采用進(jìn)口專用膜材，外膜具有抗靜電、抗紫外線、耐老化等優(yōu)點，內(nèi)膜具有抗甲烷滲漏，耐火、耐磨、耐褶，抗硫化氫等特性； （ 2）貯氣囊袋輕，比鋼性頂蓋對罐體的壓力小 ，有利于保護(hù)主體設(shè)備； （ 3）獨(dú)立氣柜對基礎(chǔ)壓力小，有利于減少土建基礎(chǔ)投資； （ 4）冬季不結(jié)冰，可實現(xiàn)無故障運(yùn)行。