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模块化废水处理系统在养猪场的应用
王莉1 宋丽2 王宝霞3
（1.郑州市中小企业服务局,河南郑州450000；2.河南省能效技术协会,河南郑州450000；3. 濮阳市农机局,河南濮阳457000）
［摘 要］ 模块化废水处理系统包括污水调节池、水解酸化池、好氧发酵池、净化池和净水排出口,其中污水调节池内设有吸附网,同时底部设有排污口.本系统所提供的废水处理系统,根据养殖废水的水体特性,对相关运行系统进行模块化设计,从而使得各个组成部分间可以进行任意搭配组合,因而具有较好的适应性；同时模块化设计也使得本系统所提供的废水处理系统具有较好的集成度,且便于维护；加之系统运行成本较低,仅需少量能源消耗即可,因而使得该系统具有较高的实用价值和推广应用意义.
［关键词］ 废水处理系统；模块化；养猪场；集成度
［中图分类号］ X713 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-7909（2017）36-71-3
1 项目实施背景
1.1 经济社会形势
本项目主要针对目前水污染严重的环境现状,示范推广养猪废水模块化处理及实现达标排放.该技术的推广可以提升现有养猪场养殖废水污染治理技术水平,降低治理成本,美化农村生活环境,造福百姓,造福社会.
生态环境是承载经济社会发展的基础,更是现代化指标体系中的重要内容.保护和建设好生态环境,实现可持续发展,是我国发展必须始终坚持的一项基本方针.然而,随着国民经济的快速发展,多年来唯GDP 论的粗放式发展方式导致我国付出了沉重代价,水污染、大气污染及垃圾污染等生态破坏现象严重.从水体污染来看,全国1/5 的地表水国控断面水质为劣V类,湖泊富营养化问题日趋严重,部分饮用水水源地水质安全受到威胁,由农村生活污水和规模化养猪场粪污水而导致的面源污染更是关系国计民生,已成为影响可持续发展的重大问题,急需得到有效治理.
控制环境污染,离不开先进的环保治理技术和先进的工艺技术,离不开高效、节能、廉价、耐用及易操作使用的处理设备.促进中国环保设备制造业的发展与加强管理能力建设,是实现中国可持续发展战略的主要内容和重要保证.在此背景下,该系统的示范和推广,符合国家的指导方针,有利于国家实现可持续发展,可谓是利国利民之举.
1.2 政策背景
目前我国的各项污染源中,农业污染源占总污染源（5925 576个）的近50%（2 899 638个）.其中畜禽养殖业主要水污染物排放量中,化学需氧量（COD）为1 268.26 万t,占3 028.96 万t 的41.9%；总氮102.48 万t,占调查中总氮排放量472.89 万t 的21.7%；总磷16.04 万t,占调查中总磷40.32 万t 排放量的39.8%.调查数据估算粪便产生量2.43 亿t,尿液产生量1.63 亿t.以上数据表明,我国禽畜养殖排放污染量占造成污染因素的比例大.
根据《全国畜牧业发展第十二个五年规划》要求,到2015 年,全国肉、蛋、奶产量将分别达到8 500 万、2 900 万和5 000 万t,全国畜禽养殖总量将达到14 亿头（猪当量）；规模化养殖比重将提升10%～15%,养殖总量将达到7 亿头（猪当量）.按照现有畜禽养殖污染防治水平测算,化学需氧量、氨氮的年排放量预计将分别达到1 260 万t 、80 万t,规模化畜禽养殖场（小区）和散养密集区域污染防治压力较大.
由于农村禽畜养殖业的发展有益于促进农村经济发展和农民收入的增加,因此,地方政府偏重农村经济发展,而忽视农村的生态环境保护.在发展经济思想的驱动下,地方政府所关注的只是产值和效益,没有意识到防治禽畜养殖污染所需承担的责任.长期对禽畜养殖污染的忽视导致农村环境遭到禽畜废弃物的污染和破坏,使农民处于自身健康和安全受到威胁的环境中.虽然我国法律对新建、改建、扩建的规模禽畜养殖场进行了规定,要求按照环境保护法律、法规对建设项目进行环境影响评价和办理相关审批手续,但是,有些地方政府环境行政主管部门并未对本区域内的农村禽畜养殖户采取强有力的监管措施.
2 开发目标和实施内容
2.1 项目开发目标
2.1.1 项目实施的必要性.目前我国面临的最大问题就是经济发展和环境破坏的矛盾,我国经济的高速发展已造成了严重的环境污染,水污染成为当今的一大社会问题,水污染影响到了居民的生存环境、食品安全以及国家经济是否能持续发展的问题,农业污染总量占到了各项污染源总量的50%,甚至在个别地方水污染问题已成为严重的社会问题,所以养殖废水的治理势在必行.
2.1.2 项目实施的意义.水资源与环境是人类赖以生存的基础,生态环境恶化已是中国面临的最大问题,新农村生活污水和养猪废水的治理,不仅能够改善农村居住环境,保证上游食品安全和饮用水安全,更是实现经济可持续发展、建设小康社会、实现社会和谐发展的基础保障.其意义不仅在于改善当代人的生存环境和食品安全,更是为后代留下了宝贵的、洁净的水资源和环境,在环保意义上实现了惠农富农.
新农村养猪废水处理技术的推广,不但对环境治理有很好的作用,而且对新环保法的实施也会起到推进作用.据统计,河南省有规模化养猪企业（年存栏500 头以上）上万家,其中采用干清粪工艺的养猪场占到了50%以上,目前大多数养猪废水没有达标排放,直接排放造成了河流和地下水的严重污染.随着新环保法的出台,养殖废水达标排放已经势在必行.该技术的推广会使得上千家以上的养殖企业污染得到治理,数千家养殖户会因此得到实惠.
2.2 项目实施内容
本项目实施内容是示范和推广污水处理技术,将干清粪工艺养猪废水达标处理.传统污水处理工程投入成本高、建设周期长,操作不方便、运行不稳定.随着污水处理技术的成熟,本项目如能成功推广,将有效解决养猪废水的污染问题,使农村变得更加美丽,农民得到更多的实惠,享受到更多的环境效益.
新技术将实现连续进出水,操作运行稳定,体积小,养猪废水处理水质达到《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596-2001）排放标准,处理后的水可作为猪场冲圈水回用,也可作为灌溉水灌溉农田.新农村生活污水处理水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）排放标准,处理后的水可直接排入河流或农田灌溉.新技术可以实现一机多用,污水处理规模为10 ~200 t/d.
该系统可以实现装备化生产,从根本上解决施工、运行、监控等多项传统方案不能解决的难题,真正实现了流水线生产、快速安装调试、傻瓜试运行、实时在线监测等多项功能.传统工程土建较多,施工周期长,受季节和天气影响较大,运行管理费用大,运行成本高,一旦出现故障,需要整体体制运行.而模块化装备从根本上解决了问题,运行过程不需人员管理,一旦出现故障,系统会将故障原因直接上传给管理人员和环保部门,实现快速维修.
3 项目技术方案
3.1 技术原理
新技术成果转化为一种集箱式一体化装备,从而通过一体化装备进行污水处理.技术集成原理是由水解酸化+好氧+MBR+在线监测综合到一起,将以上多种处理工艺按处理水量设计成标准化模块,然后将标准化模块集约到一起,成为一体化装备,实现日污水处理从10 t 到200 t的标准化处理,一体化装备适合于处理中小型新农村社区的生活污水和年存栏1万头以下干清粪工艺的养猪废水.
一体化装备工作原理是污水进入调节池中匀质,并进行预曝气处理,然后经泵提升进入模块化装备的水解酸化模块中,经过水解酸化菌将大分子有机物分解为小分子有机物,然后进入好氧模块,在好氧菌的作用下,将小分子有机物分解为二氧化碳和水等无机物,氨氮经亚硝酸盐菌和硝酸盐菌转化为硝态氮,再进入MBR膜模块,经MBR膜生物反应器流出,进行消毒后可达标排放,排放的同时在线监测系统将数据传输到环保部门在线监测平台和管理人员的手机上.在一体化装备单元中加入了高效吸附剂,可吸附水中有机物,并随着污泥回流到水解酸化模块,形成在装备中的内部循环,提高了处理效果.
新农村生活污水的化学需氧量等都较低,非常容易处理.而干清粪工艺养猪废水前期都经过了沼气的厌氧处理,其水质经数十家猪场测试,COD含量均在2 000 以下,符合污水一体化处理装备的进水指标.
装备可以实现连续进出水,操作运行稳定,体积小,养猪废水处理水质达到《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596-2001）排放标准,处理后的水可作为猪场冲圈水回用,也可作为灌溉水灌溉农田.新农村生活污水处理水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）排放标准,处理后的水可直接排入河流或农田灌溉.一体化装备可以实现一机多用,污水处理规模从每天10 t 到200 t 不等,在生产车间实现流水线生产、安装标准化,售后维修标准化,实现“工程设备化、设备服务化”的目标.
3.2 技术工艺流程图
模块化废水处理技术工艺流程如图1 所示.
3.3 技术装备系统配置
该处理系统的装备配置如表1 所示.
3.4 技术装备应用范围
技术装备的使用范围如表2 所示.
3.5 进出水水质要求
新技术进水水质要求如表3 所示,出水水质要求如表4所示.
3.6 技术性能优点
该技术优点如表5 所示.
4 效益评价
4.1 社会效益
首先,建立示范基地,为更多养殖企业和新型农村社区起到示范带头作用.其次,大量的污水排放,造成了大面积的地表水和地下水被污染,给环境资源造成了危害,其环境经济的货币度量远远超过了排污企业的经济效益,如水污染对人类健康造成的危害,造成鱼类产量下降和物种消失,污水灌溉造成粮食不安全和土壤污染等问题,均带来了巨大的损失.随着经济的发展和人民生活水平的提高,人们对自身的健康和生活环境要求越来越高,使得健康的水、健康的食品、无公害农产品、绿色食品生产发展迅速,也对环保治理的理念越来越普及.本项目产品的推广应用,满足了人们的需求,不但能够促进环保新技术的发展,而且能促进环保行业的发展.再者,本项目实施最显著、最直接的效益就是项目自身没有污染,能为国家带来显著的环境效益,并能直接带动近300 个工作岗位的就业问题.其次,我国的养殖企业发展比较落后,为了省钱,很多企业没有采用干清粪养殖工艺,而用水冲粪或者水泡粪浪费和污染了大量的水.本项目的开展能有效推动养殖工艺的改革,促进养殖污水的治理,起到很好的环保作用.最后,生活污水得不到有效治理,环境恶化,使得老百姓怨声载道.本项目的实施有助于百姓生活质量的提高,有助于社会稳定,促进循环经济发展.
4.2 生态效益
新农村生活污水和养猪废水处理技术的推广应用,可产生显著的生态效益：①改善农村环境卫生,苍蝇的密度可下降60%,减少寄生虫对土壤的污染,降低肠道传染病的发病率；②改善农村空气质量,降低空气污染；③改善农村水环境,保护水源,降低污染,改善水环境质量；④直接改善地表水质；⑤缓解地下水质的污染.
废水处理论文范文结:
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