1養殖廢水概況

   近年來畜禽養殖業迅猛發展，大批規模化畜禽養殖場相繼建成，且主要分布在城市的近郊。并伴隨著逐步形成的專業化、系列化生產，由此帶來一系列環境問題。養殖業廢水作為高濃度有機廢水，富含大量病原體，受雨水沖洗進入水體,極易嚴重造成地下水或地表水水質的惡化。由于糞尿中的氮、磷及水溶性有機物等淋溶量大，加之畜禽糞尿的淋溶性又比較強，處理不妥善，通過地表徑流和滲濾進入地下水層，會嚴重將地下水污染。據有關資料表明，我國畜禽養殖的廢水排放量，每年超過100億噸，超過了全國生活廢水與工業廢水排放量之總和。與此同時，畜禽廢水含渣量、有機物和氮磷濃度高，水量波動大，加上目前處理技術不成熟,管理運行成本高的總體形勢，國內養殖業污染控制迫切需要經濟實用的技術支持。

   2污染來源

   2.1來自于礦物質方面的污染

   飼料中添加銅、鋅、硒等重金屬元素，會大大加快畜禽的成長，但它的危害是不能忽視的，未被畜禽吸收的大量元素排除體外之后，必然會污染自然環境。飼料中大量存在礦物質元素，導致人畜慢性中毒的概率也會加大。RLHB武漢市一體化養殖污水處理成套設備

   2.2來自于有害氣體方面的污染

   一般來講,畜禽的糞便中，含有大量的碳水化合物和含氮化合物等有機物，在空氣中發生分解,碳水化合物有氧分解成二氧化碳和水，無氧分解成有害氣體甲烷、有機酸等。含氮化合物主要產生氨氣和硫化氫，對人畜都會帶來危軎。

   2.3來自于飼料殘留方面的污染

   根據養殖科學理論，畜禽一般只能消化30%-50%蛋白質飼料中的氦和磷元素，剩余的大量都通過尿液及糞便排出體外。由此可見，如果不及時處理畜禽排泄物中含有的大量氦跟磷，氦發揮到大氣中，達到一定量時會形成酸雨，嚴重危害生長中的農作物，并逐步滲入到土壤中，造成地下水高度污染。RLHB武漢市一體化養殖污水處理成套設備

   2.4來自于殘留藥物方面的污染

   畜牧業生產中大量消du藥劑的使用，還有各類治療、預防畜禽疾病的藥物的大量使用，使畜禽在食用與消化后，經過糞便排出藥物的殘留物，待進入土壤后產生大量污染。另一方面，當人們食用內臟有藥物殘留的畜禽后，必然會影響和危害到食用者的身體健康。

   3行成危害之原因分析

   3.1經營者缺乏高度的環保意識

   由于有關部門和一些生產經營者和缺乏對環境保護重要性的高度認識，實際中以經濟發展為借口破壞環境，只在乎和顧及飼養的收益與規模，在畜牧業生產中忽視環境污染問題，既不提前發現和預防問題，也不及時主動的去治理，久而久之，使環境污染問題積重難返，越來越嚴重。

   3.2畜牧環境比較差

   不少經營者只顧及自身的發家致富，在畜牧產業中盲目投入方面由于流動資金不足，在從事畜禽養殖過程中，露天飼養，禽舍簡陋，許多設施設備都比較陳舊，管理方面的漏洞也比較多，也是對環境造成嚴重污染的一個重要原因。

   3.3畜牧方式發生改變

   以往我國畜牧養殖多為小規模、分散式為主，對環境的污染較小。隨著社會經濟的發展,為了滿足人們對畜牧產品的需求，逐步轉為產、供、銷一體化，從粗放轉向集約，從個體型轉為規模化。管理模式上的不足,導致死畜處理不及時，大量糞便等排泄物造成積壓,很容易污染到環境。

   4養殖廢水處理工藝

   4.1普通工藝介紹

   (牲畜)原水進入污水處理站的處理工藝

   以上傳統工藝主要存在以下問題:①效率低，出水很難達到國家標準。②工藝流程復雜，投資大，運行管理及維護操作費用偏高。③容積負荷高，不耐沖擊負荷。

   4.2新工藝

   新工藝采用強化氧化法降解糞水中有機物為小分子或殘基，經過絮凝聚沉，固液分離，處理完成后各項指標可達到國家新頒布的試行排放標準，該方法不僅可為養殖場糞水大規模無害化高效處理提供技術支撐，而且為其處理產物的產業化增值利用奠定基礎，能有效破解困擾畜禽養殖業持續發展的難題，對于推動畜禽養殖業與社會環境協調發展，建設“環境友好型”和“資源節約型”的和諧社會具有重要的意義

   4.3工藝流程

   4.4水處理系統的主要運行操作步驟

   *步:預處理。

   兩個預處理池輪流交替進行。點擊預處理池進水閥每池加糞水淹沒推流器時，開啟攪拌開關，加至糞水量100噸，關閉進水閥充分攪拌，加入若干藥劑A，攪拌lh，攪拌均勻，再加入若干藥劑B，充分攪拌30mm，再打開絮凝劑C的加藥開關，點擊預處理池加藥開關，加藥完畢，反應lOmin，之后推流泵間歇工作。（目的：防止已經絮凝好的沉淀再次被 打散，影響過濾）。

   第二步:預處理過濾。

   首先將壓濾機的面板上的按鈕打到“自動加壓”壓緊濾布，點擊前處理壓濾進水閥、前處理壓濾出水閥、預處理排泥閥，使濾液順利排入預處理后池，開啟提升泵提水過濾。觀察水出水情況。當出水較少時，關閉提升泵。打開氣體壓榨壓力（能夠達到2.0MPa),進行壓榨壓濾。直至出水較少時，關閉氣壓并放氣。將壓濾機面板上的按鈕打到“手動加壓”、“泄壓”，再打到“停止加壓”“拉板”。清渣沖洗濾布，濾渣收集，濾液排入預處理后池。依次連續工作。直至預處理池中的糞水都過濾完。關閉泵及壓濾機，點擊預處理池排泥閥關閉、提升泵關閉、前壓濾進水關閉、前壓濾出水關閉。

   第三步:氧化塔氧化反應。

   將預處理后池中的液體泵入反應塔進行氧化反應。點擊反應塔進水閥、預處理后池提升泵 啟動、（注意：開啟一個提升泵時務必保證另一個處于關閉狀態，防止回流）。當加入一半的水量時，開啟攪拌按鈕，點擊反應塔攪拌開關使之充分攪拌。加水完畢后，點擊反應塔進水閥關閉、預處理池提升泵關閉。加入若干藥劑的D料，充分攪拌20min，開始臭氧氧化。打開總開關、空氣壓縮機、制冷干燥機，當空氣壓縮機的壓力達到0.4MPa的壓力時，打開儲氣罐開關，等氣體流量穩定（20-25L/min)、壓力表顯示壓力O.1MPa時，打開臭氧發生器開關臭氧氧化75min。

   第四步:反應塔絮凝處理。

   臭氧氧化75min后，關閉臭氧發生器（順序與開啟時相反，即：先關臭氧發生器開關、再關儲氣罐開關、冷凍干燥機開關、將藍色球閥關閉，后將總電源關閉。）使存留氣體慢慢放出。20min后（注意:關閉臭氧發生器后20min之內，操作員不宜靠近)加入若干藥劑B,充分攪拌20min,再打開絮凝劑C的加藥開關，點擊反應塔加藥閥，加藥完畢，關閉相應的加藥開關，點擊反應塔加藥閥關閉，反應20min。打開反應塔排泥閥將水排入緩沖池，待緩沖池水淹沒推流泵時，點擊推流器但是要間斷開啟。

   第五步:緩沖池水沉降。

   操作步驟跟第二步類似。首先將壓濾機的面板上的按鈕打到“自動加壓”壓緊濾布，點擊后處理壓濾進水、出水閥、緩沖池排泥閥、石灰池進水閥開啟使濾液順利排入石灰乳池，點擊提升泵提水過濾。觀察水出水情況。當出水很小時，關閉提升泵。打開氣體壓榨壓力（能夠達到2.0MPa),進行壓榨壓濾。直至出水較少時,關閉氣壓并放氣。將壓濾機面板上的按鈕打到“手動加壓”、“放松”，再打到“停止加壓”、“拉板”。清渣沖洗濾布，濾渣收集,濾液排入預處理后池。依次連續工作。直至預處理池中的糞水都過濾完。關閉泵及壓濾機，點擊緩沖池排泥閥、提升泵、后壓濾進水、出水閥關閉。

   4.5新工藝特點

   ①該工藝效率比較高。這一工藝對廢水中的有機物有較高的祛除功效。當總停留時間大于54h,經生物脫氮再經沉淀，可將COD值降至100mg/L以下，總氮去除率在70%以上，其余指標亦達到排放標準。

   ②費用低，流程簡單，節省投資。這一工藝是以廢水有機物為反硝化碳源，無需另加甲醇等昂貴碳源。特別是有脫固定氨的裝置后，相對提高了碳氮比例,相應降低了硝化過程需要的堿耗。

   ③容積負荷高。因為在反硝化階段采用高濃度污泥的膜技術，在硝化階段采用強化生化，這就從提高硝化及反硝化的污泥濃度方面大大增強了效果，與國外同類工藝相比，容積負荷較高。

   ④較強的耐沖擊負荷能力。該工藝耐沖擊負荷能力強，當污染物濃度較高或進水水質波動較大時，仍能堅持正常運行,其操作管理也不復雜。從上面流程比較中明顯看出，生物脫氮工藝即在脫氮的同時降解鼢、氰、COD等有機物。采用和推薦這一工藝，不但能達到污水處理裝置脫氮之目的，其它也可達到排放指標。

   5總結

   污水處理采用強化氧化法降解糞水中有機物為小分子或殘基，經過絮凝聚沉，固液分離，處理完成后各項指標可達到國家新頒布的試行排放標準，使污水達標排放，真正的做到了養殖廢水的資源化，無害化，大化的保護環境。在湖南同類養殖廢水處理中起到啦帶頭作用，成為行業的標榜。

當然，治理畜牧業廢水除了選擇合理科學的工藝外，還應該做到如下幾點：

   ①選址要合理。

   如何做好畜牧業生產中的選址工作，非常關鍵。畜牧業生產選址應盡量選擇遠離城市且人口較稀的地方，還要有方便的交通條件和良好的水源條件。具備了這些條件，也比較有利于畜牧業規模化的發展，實現對畜禽的統—管理，使農林牧漁產業能夠沿著有機結合的路子建設與發展。

   ②做好畜禽糞便的再利用。

   做好畜禽糞便的再利用，要求在經營思路上，樹立可持續發展的理念，具體措施上合理規范畜禽的糞便再生產。如可建沼氣池在畜舍旁,便于隨時將畜禽產生的糞便排進池內，用以生產沼氣，這樣可大大節約能源，同時還可以有效改善畜舍環境；同時,發酵的畜禽糞便是優質的有機肥，可用作植物的底肥；發酵的畜禽糞便也可回收，送進肥料工廠加工為商品肥，這樣還能大為減少生產的成本，農牧結合，良性循環。

   ③畜牧處環境保持清潔。

   畜牧處應減少舍內微生物、微粒，對畜禽舍進行適當除臭，保持通風、干燥，做到糞水分離，對畜禽及時清糞和污物，提供給畜禽舒適、良好的生存環境，這樣才能保障畜禽的健康成長。

   沼氣是由各種有機物質在適宜溫度、濕度及無空氣的條件下，經過微生物的發酵作用產生的一種可燃氣體。沼氣的主要成分是CH4，含量為50%~70%；另外還含有30%~40%的CO2，0%~5%的N2，以及少量的H2、H2S、NH3、硫醇、硫醚和微量的不飽和烴垃圾滲濾液處理厭氧工藝過程中會產生大量的沼氣，通常1m3垃圾滲濾液會產生15~30m3的沼氣。

   1垃圾焚燒發電廠沼氣回收利用

   沼氣的熱值約為36090kJ/m3，如果用內燃機來發電的話，每立方米純凈甲烷可以發電4kWh。當沼氣中甲烷含量為60%~70%時，其低位熱值為20934~25120kJ/m3。用內燃機發電每立方米沼氣可以發電1.8~2kWh。沼氣具有無煙、少灰、不產生污染等特性。將沼氣中的C02提取后還可以把沼氣制成天然氣:CNG(壓縮天然氣）和LNG（液化天然氣)。

   1.1沼氣燃燒

   沼氣通過沼氣鍋爐直接燃燒可以生產熱水和蒸汽，多余的沼氣通過火焰炬燃燒后排入大氣，以便減少對環境的污染。這種應用方式一般用在沼氣量較少，又沒有穩定的熱用戶情況下使用。

   1.2沼氣發電

   沼氣通過內燃機發電是沼氣能量利用的一種有效形式。沼氣的能量在沼氣發電過程中經歷由化學能一熱能一機械能一電能的轉化過程，其能量轉化效率受熱力學第二定律的限制，熱能不能*轉化為機械能，熱能的卡諾循環效率小于40%，大部分能量隨廢氣排掉。因此，將發動機的廢氣回收是提高沼氣能量總利用效率的有效途徑，有余熱回收的發電系統總效率可以達到60%~70%。一般稍大點的沼氣內燃機發電項目可以將內燃機產生的高溫廢氣(420~550°C)導入余熱鍋爐，余熱鍋爐產生的熱水和蒸汽提供給生產和生活使用。在垃圾焚燒發電廠中以沼氣為燃料的內燃機可以不再另設余熱鍋爐，可以直接利用垃圾焚燒余熱鍋爐回收內燃機的廢氣余熱，從而簡化了系統，減少了投資。采用這種工藝每立方米沼氣通過內燃機可以生產1.8~2kWh的電能，通過垃圾焚燒發電廠余熱鍋爐回收廢氣的余熱發電還可以生產0.7kWh的電能，目前可再生能源發電上網電價為0.65元/kWh，經濟效益顯著。

   在4000kW以下的功率范圍內，采用內燃機具有較高的利用效率。相對燃煤、燃油發電來說，沼氣發電功率小。對于這種類型的發電動力設備，、國內普遍采用內燃機發電機組進行發電，否則運行不經濟。因此，采用沼氣發動機(內燃機）和發電機組是目前利用沼氣較經濟和有效的途徑。在理論上沼氣也可利用燃氣輪機發電，但沼氣項目的規模要大，否則運行經濟性差。

   沼氣在導入內燃機時一般需要進行預處理并經過穩壓防爆裝置。由于沼氣中含有少量的H2S氣體，該氣體對發動機有強烈的腐蝕作用，因此沼氣必須*行脫硫。通常用氧化鐵作為脫硫劑，而且可以反復再生使用，另外沼氣中含有的飽和水需要去除。沼氣作為燃氣，其流量調節是基于壓力差實現的，為了使調節準確，必須確保沼氣壓力穩定，因此在沼氣進氣管路上安裝穩壓裝置。另外，為了防止進氣管路回火引起沼氣管路發生bao炸的問題，應在沼氣供應管路上安裝防回火與防爆裝置。

   沼氣發動機一般由柴油機改造而成，分為壓燃式和點燃式兩種。

   壓燃式發動機采用柴油和沼氣雙燃料，通過壓燃少量的柴油以點燃沼氣進行燃燒做功。這種發動機的特點是可調節柴油與沼氣的燃料比，當沼氣供應正常時，發動機引燃油量可保持基本不變，只改變沼氣供應量來適應外界負荷變化；當沼氣不足甚至停氣時，發動機能夠自動轉為燃燒柴油的工作方式。這種方式一般用在小型沼氣發電項目中，對供電負荷可靠性連續性要求較高的場合般不會并網運行。缺點是系統復雜，所以大型沼氣發電并網工程往往不采用這種發動機，而采用點燃式沼氣發動機。

   點燃式沼氣發動機的特點是結構簡單，操作方便，一般采用較低的壓縮比，用火花塞使沼氣和空氣混合氣點火燃燒，而且無需輔助燃料，適合在中大型沼氣工程上使用。沼氣通過內燃機燃燒，產生的廢氣可以采用熱交換器或者余熱鍋爐回收利用，該系統稍微復雜，但具有較好的經濟效益、環保效益和社會效益。

   2用沼氣制天然氣并獲取食品級的二氧化碳工藝

   沼氣中含有30%~40%的CO2，可以很容易地制備成食品級的CO2。首先對沼氣進行脫硫、脫碳、脫水等一系列凈化處理，即可制得清潔無污染的使其燃燒熱值大幅提升的清潔能源一天然氣（甲院）。脫碳尾氣還可以制取食品級液體二氧化碳，從而可以將沼氣進行充分有效的利用。該工藝一般要求日產生沼氣達15000m3以上，才可獲得一定的經濟效益。

根據終產品目標要求，可將沼氣制成天然氣直接輸送至天然氣管網作為民用燃氣，或將天然氣壓縮至20~25MPa制成CNG(車用壓縮天然氣)作為車用燃料，也可以將沼氣深冷液化終制成LNG(液化天然氣）。

   3應用實例

   徐州某垃圾焚燒廠垃圾滲濾液處理工程設計處理能力為300t/d，污水通過預處理后進入厭氧生化反應器，經過2.5個月對生化反應器的調試，進入正常運行階段。在正常運行工況下每天對生化反應器進出口水流量、COD、pH、VFA等指標進行監測，連續核算記錄生化反應器進出水水量、循環量、三相反應器沼氣排放量好氧段生化反應沼氣產生量，連續監測210d。

  厭氧反應器進水COD值高為46000mg/L左右，出水C0D在8000?9000mg/L內波動，COD去除率為80.4%~82.6%。厭氧反應器出水中VFA濃度為2000~3000mg/L，較高的VFA有助于后續的好氧生物處理。

 厭氧反應器進水達到設計流量12.5m3/h左右時，厭氧反應器出水循環量大都集中在30~40m3/h，循環比在250%~320%內波動，1m3滲濾液沼氣的產率約9~19m3，沼氣的產率系數為每去除1kgCOD產生0.5m3沼氣，沼氣產率與COD產率線性相關，COD的去除率直接影響到沼氣的產率。

   沼氣的產生主要來自厭氧反應器，其主要成分是甲烷,厭氧生物反應產生的沼氣含甲烷量為50%~60%，熱值約為20934kJ/m3。用沼氣直接導入焚燒爐焚燒可以提高垃圾焚燒溫度，改善垃圾焚燒污染物治理效果，沼氣中含有的氨在垃圾焚燒爐中還可以把氮氧化物還原為氮氣，從而降低煙氣中的氮氧化物濃度，沼氣中含有的硫化氫在燃燒后轉化為二氧化硫,后續脫硫裝置會將二氧化硫去除。