摘要:本文以分散養(yǎng)殖廢水作為研究對象。首先對農(nóng)村分散養(yǎng)殖廢水的排放特征進(jìn)行了深入研究,其次在掌握其排放特征的基礎(chǔ)上,結(jié)合農(nóng)村的經(jīng)濟(jì)情況、自然環(huán)境、流體力學(xué)、工程學(xué)的原理,采用了間歇式交錯流液液分離裝置,將尿液和沖洗水進(jìn)行分離,從源頭上削減了分散養(yǎng)殖廢水中的主要污染負(fù)荷。
關(guān)鍵詞:分散式養(yǎng)殖廢水;源分離技術(shù)
0 前言
我國現(xiàn)存在很多小規(guī)模的養(yǎng)殖基地,由于地方分散偏遠(yuǎn),經(jīng)濟(jì)條件的限制以及污染治理方式的落后,造成了嚴(yán)重的水體污染,針對分散養(yǎng)殖廢水排水體系的存在的問題,從廢水排放源著手,采用源分離技術(shù),該技術(shù)將養(yǎng)殖廢水中的固體殘渣、尿液、沖洗水進(jìn)行有效地分離,很大程度上降低了廢水中的有機(jī)物濃度,這樣不僅大大減少了污染物負(fù)荷,而且簡化了后續(xù)的廢水處理工藝,最重要的是減少了養(yǎng)殖廢水處理的成本,減輕了農(nóng)民的負(fù)擔(dān),使污水處理可持續(xù)運(yùn)行。源分離技術(shù)具有低投資、低耗能、易管理的特點(diǎn),運(yùn)用到處理農(nóng)村分散養(yǎng)殖廢水工藝中是頗具潛力和良好發(fā)展前景的。
1 水質(zhì)特點(diǎn)
農(nóng)村分散養(yǎng)殖廢水的水量、污染物質(zhì)的成分、污染物濃度主要與當(dāng)?shù)卮迕竦脑~養(yǎng)方式、生產(chǎn)管理水平和沖洗所用的水量有關(guān),除此之外廢水水質(zhì)還受到當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展水平、清糞方式等多面的影響。農(nóng)村分散養(yǎng)殖廢水一般由尿液、部分或全部糞便、飼料殘渣和沖洗水等構(gòu)成,其主要特點(diǎn)為:(1)廢水中含有部分糞尿,物質(zhì)量高、懸浮物濃度高、色度較深,氧氮濃度很高,并含有很多的致病微生物。(2)廢水中存在大量的污染物,使廢水表現(xiàn)出很高的BOD5、COD、SS等。此外廢水中含有大量的N、P等營養(yǎng)物質(zhì),但廢水中污染物的可生化性較好。(3)廢水中的固體殘査主要為有機(jī)物質(zhì),如不進(jìn)行有效固液分離,就會增加后續(xù)處理負(fù)荷,處理較為困難,影響處理效果。(4)由于農(nóng)村地區(qū)人口居住比較分散,尤其是南方丘陵地區(qū),使得養(yǎng)殖廢水的集中處理受到限制,只能就地處理,但由于缺乏適宜的技術(shù),存在隨意堆放、處理多數(shù)未達(dá)標(biāo)的現(xiàn)象,造成污染較為嚴(yán)重,成為面源污染的主要危害之一。廢水中念有大量的淋溶性很強(qiáng)的物質(zhì),主要包括有機(jī)物、氮、磷營養(yǎng)元素及其他一些物質(zhì),如果不對這些物質(zhì)進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?,它們就會通過地表徑流進(jìn)入到地表水體里面,通過土壤滲濾作用進(jìn)入地下水層或是在土壤層中積累,影響到水生生物的生命活動、水中藻類的光合作用,甚至使水生生物逐漸死亡,從而導(dǎo)致水體生態(tài)系統(tǒng)的嚴(yán)重失衡。目前常見的清糞方式有三種,分別為水沖糞工藝、水泡糞工藝和干清糞工藝,下面是各類養(yǎng)殖場水質(zhì)指標(biāo)的平均值。
表1 三種清糞工藝耗水及處理后水質(zhì)指標(biāo)
如采用干清糞分離,既節(jié)約用水,其水質(zhì)負(fù)荷也較水沖糞、水泡糞低許多。由于沖洗是在短時間內(nèi)完成的,即與尿液相比,沖洗水流量集中且水量大,同時,可考慮進(jìn)一步分離尿液和沖洗水,將分離的糞便堆肥,尿液進(jìn)入有機(jī)肥化生物墊料池,只對沖洗水進(jìn)行后續(xù)處理。既能降低廢水中的污染物負(fù)荷濃度,使其易于處理,經(jīng)濟(jì)上又有效。
2 固液分離
結(jié)合廢水的特點(diǎn),考慮從污染物產(chǎn)生的源頭上進(jìn)行分離,首先對農(nóng)戶的自建養(yǎng)舍進(jìn)行改造,采用干清糞工藝沖洗,本研究為了保證固、液污染物的分離效果,首先對養(yǎng)舍進(jìn)行了改造,鋪上微縫地板,地板鋪設(shè)時帶有一定坡度,地板上有細(xì)小的縫隙,尿液和沖洗水可以透過縫隙流入地板下的排水暗渠,大部分糞便則被阻擋在微縫地板上,通過人工的定期清掃并匯集至排糞管道,并且將墊料層挪至戶外,墊料層上方設(shè)置雨棚。生物墊料池底部設(shè)置導(dǎo)流溝槽,快速排出積存液體,保證對墊料層濕度要求。分離出來的部分液體投入農(nóng)戶的家用沼氣池進(jìn)行發(fā)酵,產(chǎn)生的沼氣供農(nóng)戶家庭燒火做飯用。剩余的糞便則通過排糞管道排至舍外的生物有機(jī)肥料池中。地下的暗渠還設(shè)有10%-15%的坡度,以便于尿液或沖洗水匯集出流,最后流向廢水收集系統(tǒng)。養(yǎng)舍所用的微縫地板斷面形狀為矩形,采用混凝土制作,縫隙寬度大約為6mm,基本可以達(dá)到不漏糞的效果。尿液和沖洗水可以從縫隙處順利流下,而糞便則滯留在地板上面。
3 交錯流液液分離
根據(jù)尿液和沖洗水狀態(tài)下的流量不同,間歇式液液分離裝置利用沖洗水的瞬時性、流量大和沖擊力大等排放特征,使得在沖洗時,隔板由于水流沖擊力的作用而由豎直轉(zhuǎn)為水平,且其大小正好將收集尿液的池口擋上,使沖洗水順著隔板流入生物-生態(tài)處理耦合系統(tǒng);當(dāng)停止沖洗時,隔板自行復(fù)位,含有高濃度污染成分的尿液流入生物墊料池,作為制作有機(jī)肥。
4 結(jié)語
根據(jù)農(nóng)村分散養(yǎng)殖廢水的排放特征,從污染物產(chǎn)生的源頭入手,將源分離技術(shù)創(chuàng)造性地運(yùn)用到農(nóng)村分散養(yǎng)殖廢水的處理過程中,可以顯著降低了養(yǎng)殖廢水中的有機(jī)物濃度。經(jīng)過源分離技術(shù)后,分散式養(yǎng)殖廢水COD、TN、TP、NH4+-N濃度平均值為1500mg/L、475mg/L、23mg/L、430mg/L。源分離后沖洗水與混合廢水相比COD、TN、TP、NH4+-N明顯縮減。經(jīng)過源分離技術(shù)處理,不僅大大降低了廢水中的污染物負(fù)荷,使后續(xù)的廢水處理裝置可以在較好的條件下運(yùn)行,更重要的是減少了廢水處理的費(fèi)用,減輕了當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),使污水處理設(shè)施在農(nóng)村地區(qū)可以持續(xù)穩(wěn)定地運(yùn)行。
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[4]作者簡介:楊丹(1991.09--)女,陜西省西安市人,碩士學(xué)歷,專業(yè):市政工程。endprint