猪粪沼液废水净化工艺

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某养猪场沼气工程处理工艺流程详述

某养猪场沼气工程处理工艺流程详述

沼气工程处理工艺流程详述:将养猪场的猪粪便污水、猪舍冲洗污水及员工生活污水(经三级化粪池处理后)统一收集后经格栅沉砂池去除长草、较长纤维、毛等杂物以及粗大的、无机的沉淀物(如砂砾等),然后送至集水井(内安装搅拌机、污水提升泵和水位自控液位探针),当集水井中的粪便污水到达某一液位时,触发搅拌机启动器,对污水进行搅拌后进入固液分离设施,固液分离后液体通过污水提升泵进入沉淀调节池进行处理(水解酸化、调节水量、温度、浓度和酸碱度、去除浮渣和沉渣),经处理后的上清液通过出口调节器均衡进入厌氧池(内悬挂弹性立体填料)进行厌氧发酵,经过一段时间的发酵产生沼气,沼气自发与沼液分离,然后通过一系列沼气处理设备(如水封装置、恒压装置、气水分离器、脱硫装置、卸压装置、贮气柜、安全装置、减压装置、阻火净化分配器等)进行处理,处理后的沼气可用于发电或作为燃料,而分离出沼气的沼液则进入贮液池进行沉淀,再进入生化塘进行生化处理,经生化处理后的沼液可作为有机肥料。

另外,猪舍中的猪粪通过采用干法清粪工艺进行清理,并送至集水井中与污水一并处理。

工艺流程图如下:。

养猪场污水UASB+SBR工艺处理工程设计

养猪场污水UASB+SBR工艺处理工程设计

养猪场污水UASB+SBR工艺处理工程设计摘要养殖业污水中富含大量营养物质,若不经处理直接外排入水体,往往会造成水体富营养化。

养猪废水的特点是排放集中、水力冲击负荷强、有机质浓度高、水解酸化快、沉淀性能好。

本设计采用UASB+SBR处理工艺,该工艺优点在于艺对有机物、悬浮物、氮和总磷均有很好的去除效果。

废水首先进入调节池,去除大部分悬浮物和少量有机物,出水流入集水井,通过泵输送到UASB反应器,大部分有机物被降解,并产生沼气。

UASB反应器出水进入SBR反应器进行后续处理,部分有机物和大部分NH3-N被降解。

由于SBR反应器出水SS、COD还较高,影响出水水质,因此通过氧化塘作进一步处理,以满足达标排放要求。

废水经处理后达到《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596-2001)排放标准,本设计采用的工艺可达到预期的处理效果。

关键词:养猪场废水;有机废水;UASB;SBR;氧化塘AbstractA large number of aquaculture wastewater rich in nutrients, if not treated directly discharged into water bodies outside will often result in eutrophication. Emissions from swine wastewater is characterized by a concentration of strong hydraulic shock loads, high concentrations of organic matter, hydrolysis acidification rapid sedimentation performance. This design uses UASB + SBR treatment process, the process advantages of Arts of the organic matter, suspended solids, nitrogen and phosphorus removal were very good. First, adjust the pool water to enter, remove most suspended solids and a small amount of organic matter, water wells into the collection, by pumping to the UASB reactor, most of the organic matter is degraded, and produce methane. UASB reactor effluent into the SBR reactor for subsequent processing, part of the organic matter and most of the NH3-N degradation. SBR reactor effluent as SS, COD is also high, affecting water quality, so by oxidation pond for further processing to meet the discharge standards requirements.The treated wastewater to achieve "emission standards for livestock and poultry breeding industry"(GB18596-2001) emission standards, the design process can be used to achieve the desired treatment effect.Keywords: Piggery wastewater.;Organic waste ;USAB;SBR;Oxidation pond目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (III)第一章前言 (1)1.1 毕业设计课题及研究目的意义 (1)1.1.1课题的意义 (1)1.1.2 课题研究的目的 (2)1.2 国内外养殖业污染现状及防止措施 (2)1.2.1国外养殖业污染及防治措施 (2)1.2.2国内养殖业污染现状 (4)1.3 养殖厂废水处理的发展现状 (5)1.3.1国外发展现状 (5)1.3.2国内发展现状 (5)1.3.3 研究现状 (6)1.3.4 其他相关处理技术 (9)1.3.5 结论与展望 (9)1.4 养猪场废水处理工艺发展趋势 (10)第二章设计任务说明 (14)2.1设计依据 (14)2.2设计思想 (14)2.2.1 设计原则 (15)2.3水质水量 (15)2.3.1 设计水质水量的确定 (15)2.3.2 污水来源 (15)2.3.3水质特点 (15)2.3.4污水水质 (16)2.3.5 排放标准 (16)第三章污水处理工艺选择 (17)3.1废水工艺选择 (17)3.2工艺流程 (18)3.3构筑物对BOD5、COD cr的去除率 (19)第四章工艺流程设计计算 (20)4.1 筛网设计计算 (20)4.2格栅渠设计计算 (20)4.3初沉池设计计算 (21)4.4 调节池设计计算 (22)4.5 UASB反应器设计计算 (23)4.6二沉池设计计算 (32)4.7 SBR 反应池设计计算 (34)4.8 SBR设计程序 (35)4.9 SBR产泥量计算 (39)4.10 氧化塘设计计算 (40)第五章污泥处理与处置 (42)5.1污泥量与集泥池的确定与计算 (42)5.1.1 污泥量的确定与计算 (42)5.1.2 集泥池 (42)5.2 污泥浓缩池 (42)5.2.1 设计说明 (42)5.2.2 参数选取 (43)5.2.3 设计计算 (43)5.3 污泥脱水间 (44)第六章平面布置和高程布置 (45)6.1平面布置说明 (45)6.2 高程布置说明 (46)第七章污水处理工程中的水力计算 (47)7.1 污水处理高程水力计算 (47)7.1.1 高程计算注意事项 (47)7.1.2 水头损失计算及高程设计 (48)7.1.3处理构筑物及管道的水头损失 (48)第八章环境影响评价及工程措施 (50)8.1 环境影响评价 (50)8.1.1污水处理建设本身的环境保护问题 (50)8.2 工程技术措施 (51)结束语 (52)致谢 (53)参考文献 (54)第一章前言1.1 毕业设计课题及研究目的意义1.1.1课题的意义随着我国人民日常生活水平的提高,畜禽养殖越来越普遍。

猪场污水处理方案

猪场污水处理方案

猪场污水处理方案一、引言猪场是养殖业中重要的组成部份,但其生产过程中产生的大量污水对环境造成为了严重的影响。

为了保护环境,减少对水资源的消耗,猪场污水处理方案成为了必要的措施。

本文将详细介绍一种猪场污水处理方案,以实现高效、经济、环保的污水处理过程。

二、污水处理工艺1. 预处理猪场污水的预处理是整个处理过程的第一步,旨在去除大颗粒杂质和悬浮物。

首先,通过格栅机将较大的固体颗粒拦截下来,然后通过沉砂池将悬浮物沉淀。

此外,还可以使用气浮池来去除污水中的油脂和浮游物。

2. 厌氧消化经过预处理后的污水进入厌氧消化池,通过厌氧发酵作用将有机物质分解为甲烷气体和二氧化碳。

这一步骤不仅可以减少有机物的负荷,还可以产生可再利用的甲烷气体作为能源。

3. 好氧处理厌氧消化后的污水进入好氧处理池,通过通入空气和加入活性污泥的方式,利用好氧菌对有机物进行进一步降解和氧化。

好氧处理过程中,有机物质被分解成水和二氧化碳,从而达到去除有机物负荷的效果。

4. 深度处理为了进一步提高处理效果,可以采用深度处理工艺。

常见的深度处理方式包括生物膜法、活性炭吸附法和紫外线消毒法等。

生物膜法利用生物膜对污水中的有机物质和微生物进行吸附和降解,活性炭吸附法则通过活性炭对污水中的有机物质和重金属进行吸附,紫外线消毒法则利用紫外线对污水中的细菌和病毒进行杀灭。

三、关键技术和设备1. 厌氧消化池厌氧消化池是猪场污水处理过程中的关键设备之一。

其主要由池体、进出水口、搅拌器、气体采集系统等组成。

通过合理的设计和操作,可以提高有机物的降解效率,减少气体的排放。

2. 好氧处理池好氧处理池是将厌氧消化后的污水进一步处理的关键设备。

其结构通常包括池体、进出水口、曝气系统、活性污泥等。

通过控制曝气量和活性污泥的投加量,可以实现对有机物质的高效降解和去除。

3. 深度处理设备深度处理设备根据具体的处理要求选择,常见的设备包括生物膜反应器、活性炭吸附器和紫外线消毒器。

畜禽养殖场粪污及废水处理工艺分析、对比、选择与设计实施方案

畜禽养殖场粪污及废水处理工艺分析、对比、选择与设计实施方案

畜禽养殖场粪污及废水处理工艺分析、对比、选择与设计实施方案1、污染控制1.1 堆肥;堆肥技术是在自然环境条件下将作物秸秆与养殖场粪便一起堆沤发酵以供作物生长时利用。

堆肥作为传统的生物处理技术经过多年的改良,现正朝着机械化、商品化方向发展,设备效率也日益提高。

1.2 好氧处理;①曝气;采用好氧间歇曝气技术对养猪废水进行有效治理。

总体而言,养殖业污染控制领域中的好氧技术正朝着高效、实用、经济、操作简便的方向发展。

②接触氧化;接触氧化技术早已被用来处理各种不同浓度的有机污水,其本质是利用填料上的微生物对有机物进行氧化分解,从而实现对污水的净化。

采用接触氧化技术对猪粪浆进行处理,用结构和性能很好的新型填料,其对COD的去除率达90%以上,对BOD也有较高的去除效果。

③SBR;序批式活性污泥法是基于传统的Fill—Draw系统改进并发展起来的一种间歇式活性污泥工艺,现已被广泛用于城市污水、食品加工废水等的处理。

试验结果表明,猪粪水经过固液分离、厌氧消化两级处理后进入SBR好氧系统,其对COD的去除率可达70%,对BOD的去除率可达80%以上,出水可达标排放。

1.3 厌氧处理;目前用于处理养殖业粪污的厌氧工艺很多,其中较为常用的有以下几种:①厌氧滤器(AF);其沼气产率可达3.4m3/(m3·d),甲烷含量可达65%。

②上流式厌氧污泥床(UASB);其对有机污水COD的去除率可达90%以上。

③污泥床滤器(UBF);是UASB和AF的结合,具有水力停留时间短、产气率高、对COD 去除率高等优点。

④两段厌氧消化;把沼气发酵过程分为酸化和甲烷化两个阶段,并分别在两个消化器内进行。

其特点在于消化器内可滞留大量厌氧活性污泥(具有极好的沉降性能和生物活性),提高了消化器内的负荷和产气率。

⑤升流式污泥床反应器(USR);是厌氧消化器的一种,具有效率高、工艺简单等优点,目前已常被用于猪、鸡粪废水的处置,其装置产气率可达4m3/(m3·d),COD去除率达80%以上。

猪场清粪工艺

猪场清粪工艺

数 6000 3000 ❖ 202 500 6.5-8

3
各类猪旳喂养周期、饲料消耗及粪污排放量一览表









排粪污量(kg/天)





期 (天)
量 (公斤)
耗 (公斤/天) (公斤/ 天)
粪尿
固体 含量
冲洗水
合计
母 猪 365 140~160 3.15
12.29 6.72 0.66 29.44 36.16
饮用水和健康安全受到严重威胁
65.4%旳人口饮用不合乎原则旳水,有48%旳地表水源、 20%旳地下水源达不到原则。 淮河流域污染严重地域几年都检不出合格旳义务兵,居民旳 肠道疾病率、癌症发病率(主要肝癌)及婴儿先天性畸变、畸 胎旳发生率比对照区有明显旳增高。 畜禽粪尿及废水造成旳水体、土壤和空气旳严重污染,最终 会造成畜禽传染病和寄生虫病旳蔓延与发展。 人畜共患传染病,其中较为严重旳至少有89种,即可由猪传 染旳约25种。
6.15 47.6 22.93 27.49 141.68 166.1 69.51 162.78 1792.39
环境形势非常严峻 。 畜禽粪便污染已经上升为主要污染 。 畜禽养殖场畜禽粪由宝变为废弃物 。 处理、运送、施用不以便,愈加剧了 畜禽粪直接还田旳难度 。
根据测算,2023年全国畜禽粪便年产生量到达约17.92亿t,其中多种污染成份 旳年产生量:氮约为1654.2万t;磷约为376.0万t;COD约为6629.4万t,BOD 约为5593.5万t。
规模猪场粪污水处理技术
农业有机废水排放及环境影响
伴随农业生产旳发展产生了大量有机废弃物 粪污旳排放伴随畜禽生产旳增长而增长 农业有机废弃物污染已成为紧迫旳环境问题

养猪场污水处理方法

养猪场污水处理方法

养猪场污水处理方法随着当前畜牧业的发展,主导产业竞争的日趋激烈,畜牧业的规模化、集约化发展已成为一必然趋势,规模化养猪场较高的畜禽饲养技术,统一的管理,降低了成本,提高了经济效益,但由于大量开始集中的粪便污水排放引起的环境污染问题也越来越严重,根据相关资料最新消息,长江三角洲地区大城市中畜禽养殖业的粪尿排污的人口当量超过3000-4000万。

养殖业的养殖粪尿排泄物及废水中含有大量有机物、氮、磷、悬浮物及致病菌并产生难闻,对环境质量造成极大外界影响,急需治理。

而由于养猪场污水处理不同与纺织污水处理,养猪场经济效益不高了污水处理投资金额不可能太大,这就需要投资少、处理效果好、最好能拆解一部分资源,有较大的经济效益。

而养猪场的污水处理通常并不是仅采用一种处理方法,而是需要根据地区需要的价值观念条件,自然条件不同,以及猪场的性质规模、生产工艺、污水数量和质量、净化程度和利用方向,采用几种处理方法和设备组合成一套污水处理工艺。

针对养猪场污水处理方法的问题,所载下面我们详细所述几种处理工艺:一)组合式平衡塘工艺处理养猪废水1.水质、水量与排放标准广州某规模化养猪场的污水量为500m3/d,人体工学水质及排放标准见表1。

养猪场污水处理方法因此,我们选择新型厌氧一兼氧组合式稳定塘轻型工艺技术,充分利用规模化猪场的地形专业化地势,妥善地解决了规模化猪场和污染负荷高污水养猪行业的利润低的两大难题。

此工艺有效地把上流式厌氧污泥床移植到兼性塘来,它具有投资省、运行费低、操作管理方便、能源可回收(目前未回收)的特点。

3.工艺流程养猪场污水处理流程见图1。

4.工艺流程说明①固液分离从猪舍出来的水经集水井提升泵送到设于鼓风机房的水力分离筛网,经筛网过滤,使粪渣分离。

污水进处理单元,回收粪渣外售。

②组合式稳定塘组合式平衡塘共设2个自然塘(每个自然塘幅员约2000m2),平时并列运行,清塘时(几年后清一次塘),一塘运行,另一塘清泥。

规模化养猪场的粪便及污水生态循环法处理工艺

规模化养猪场的粪便及污水生态循环法处理工艺

规模化养猪场的粪便及污水生态循环法处理工艺一、国内外现状国内外规模化猪场粪便污水处理技术多种多样,不胜枚举。

透过这些处理技术表象,从本质上看,规模化猪场粪便污水处理模式不外乎有三种:还田模式、自然处理模式和工业化处理模式。

日本在走了十多年的弯路后,从20世纪70年代又开始推广粪污还田利用的处理模式。

在美国,粪污还田前一般没有采用专门的装置进行厌氧消化,而是贮存一定时间后直接灌田。

由于担心传播畜禽疾病和人畜共患病,粪便污水经过生物处理之后再适度地还田利用已成为新的趋势。

德国等欧洲国家则是将粪便污水经过中温或高温厌氧消化后再进行还田利用,以杀灭或去除寄生虫卵和病原菌。

我国上海部分地区也有采用还田模式的养猪场。

国内一般采用厌氧消化后再还田利用,既可避免有机物浓度过高引起作物烂根和烧苗,又能回收清洁能源——沼气,减少温室气体排放。

在还田利用模式中,关键问题是土地对粪便污水的承载能力。

尽管还田模式具有:投资省;不耗能,无需专人管理,运转费用低;营养物质资源化,污染物零排放等优点。

但是,还田模式也存在以下一些问题:一是需要大量土地,万头猪场的粪污消纳至少需要耕地1000亩,因此受条件限制,适应性不强;二是雨季以及非用肥季节还须考虑粪污或沼液的出路;三是存在传播畜禽疾病和人畜共患病的危险;四是不合理的施用方式或连续过量施用会导致硝酸盐、磷及重金属的沉积,从而对地表水和地下水构成污染;五是降解过程产生的氨、硫化氢等有害气体会污染大气。

自然处理模式采用氧化塘、人工湿地等自然处理系统,对猪场粪便污水进行处理。

适用于远离城市,经济欠发达;土地宽广,地价低廉,气候温和地区的规模化养猪场,特别是有滩涂、荒地、林地或低洼地可作污水自然处理系统的养猪场。

美国、澳大利亚以及东南亚一些国家的猪场粪污处理采用这种模式较多。

国内南方地区(如江西、福建、广东)也大多采用这种模式。

自然处理模式虽然具有投资少,运行管理费用低,不耗能;污泥量少,不需要复杂的污泥处理系统等优点,但它仍需要占用大量的土地,且处理不好容易污染地下水等诸多条件限制。

养猪废水的二级ao工艺

养猪废水的二级ao工艺

养猪废水的二级ao工艺
养猪废水处理是一个重要的环境保护问题,而二级AO工艺是一
种常用的废水处理技术之一。

AO工艺是指“好氧-好氧”工艺,它
包括好氧生物处理和好氧生物处理两个阶段。

在养猪废水处理中,二级AO工艺通常包括以下几个步骤:
1. 预处理,养猪废水通常含有大量的有机物和氨氮,因此在进
入AO工艺之前,需要进行预处理,包括过滤、调节pH值、去除悬
浮物等步骤,以确保废水的稳定性和适宜性。

2. 好氧生物处理,废水首先进入好氧生物处理单元,通过通入
空气或氧气,利用好氧微生物将有机物氧化成为二氧化碳和水,从
而降解废水中的有机物质。

3. 沉淀池,经过好氧生物处理后的废水进入沉淀池,沉淀池中
的污泥和废水进行分离,使污泥沉淀到底部,清水从上面流出。

4. 好氧生物处理,清水经过沉淀后再次进入好氧生物处理单元,进行进一步的有机物降解和氨氮的氧化,以确保水质达标。

5. 深度处理,经过二级AO工艺处理后的水质已经得到较好的改善,但为了进一步提高水质,还可以进行深度处理,如活性炭吸附、臭氧氧化等。

总的来说,二级AO工艺通过好氧微生物的作用,能够有效地降解养猪废水中的有机物和氨氮,从而达到排放标准。

当然,实际应用中需要根据具体情况进行工艺设计和操作管理,以确保处理效果和经济性。

养猪场废水处理工艺流程

养猪场废水处理工艺流程

养猪场废水处理工艺流程养猪场的废水处理,听起来可能没啥新鲜的,但其实它背后藏着不少“门道”。

要知道,猪场里的一切可不是像我们平常在餐桌上看到的那样干干净净。

咱们今天就来聊聊那些处理猪场废水的神奇工艺吧,保证让你大开眼界!1. 了解猪场废水的成分1.1 废水的“化学成分”咱们先从头说起,猪场废水里可是大有讲究的。

首先,废水里不仅有猪的尿液,还有猪圈里的粪便、饲料残渣,甚至是清洗猪圈时用的水。

这些混合在一起,形成了“浓汤”般的废水。

说白了,就是一堆浓稠的“猪粪汤”,你说恶心不恶心!1.2 处理的挑战这可不是一般的挑战,处理这些废水,首先要解决的就是它的高浓度和复杂成分。

别看这些废水看起来像是“猪圈里泡出的汤”,其中的有机物和无机物可是很复杂的。

处理不当,真的是“麻烦不断”。

所以,这里的“水处理”可不是小菜一碟,得用心才能搞定。

2. 废水处理的工艺流程2.1 初级处理:分离“猪圈汤”废水处理的第一步是初级处理,也就是先把“猪圈汤”里的大块儿东西捞出来。

这一步主要通过“格栅”来完成,格栅就像是一个巨大的“筛子”,能把大块的杂质,比如猪毛、草料残渣给过滤掉。

这一步就像是清理厨房里掉落的碎片一样,弄干净一些粗大的垃圾,为后续的处理做好准备。

2.2 沉淀与分离接下来的步骤是沉淀和分离,这里用的是沉淀池。

废水在沉淀池里静静地待上一段时间,那些比水重的固体物质就会沉到池底,就像是下雨天泥土沉积到地上一样。

这些沉淀下来的东西就是我们常说的“污泥”,接下来还得再处理呢。

2.3 二级处理:去除有机物到这一步,就要开始“深度清理”了。

这里用的是一种叫做“活性污泥法”的工艺。

简单来说,就是让废水与一种“活性污泥”混合,这些污泥就像是“超能清洁剂”,能够分解水中的有机物。

这一阶段就像是给废水做一次“深层清洁”,能把水里的有机物去得更干净。

2.4 高级处理:提升水质最后一步是高级处理。

这时候废水已经变得比较干净了,但为了让水质达到标准,还得经过一些处理,比如“过滤”、“消毒”。

养猪场污水处理工艺(3篇)

养猪场污水处理工艺(3篇)

第1篇随着我国养猪业的快速发展,养猪场产生的污水已成为一个不容忽视的环境问题。

养猪场污水中含有大量的有机物、悬浮物、氮、磷等污染物,若不经处理直接排放,将对周围水体和生态环境造成严重污染。

因此,研究并应用有效的养猪场污水处理工艺,对于保护环境、促进养猪业的可持续发展具有重要意义。

一、养猪场污水处理工艺概述养猪场污水处理工艺主要包括预处理、生化处理和深度处理三个阶段。

预处理主要去除污水中的悬浮物、油脂等大颗粒物质;生化处理通过微生物的代谢作用将有机物分解为无害物质;深度处理则进一步去除污水中的悬浮物、氮、磷等污染物,使处理后的水质达到排放标准。

二、养猪场污水处理工艺流程1. 预处理(1)格栅:格栅是养猪场污水处理的第一道工序,主要用于拦截污水中的大颗粒物质,如毛发、塑料等。

格栅的间隙大小一般为10-40mm,可根据实际情况进行调整。

(2)调节池:调节池用于调节污水的流量和浓度,使其达到生化处理的最佳条件。

调节池的设计容量应满足最大日处理量的要求,并具有一定的缓冲能力。

(3)隔油池:隔油池用于分离污水中浮动的油脂,减少生化处理阶段的负荷。

隔油池的容积应根据养猪场规模和污水中油脂含量确定。

2. 生化处理(1)厌氧处理:厌氧处理是养猪场污水处理的关键环节,通过厌氧微生物的作用将有机物分解为二氧化碳、水、甲烷等无害物质。

常用的厌氧处理工艺有UASB(上流式厌氧污泥床)、EGSB(膨胀床)等。

(2)好氧处理:好氧处理是在有氧条件下,通过好氧微生物的代谢作用将有机物分解为二氧化碳、水、硝酸盐、硫酸盐等无害物质。

常用的好氧处理工艺有活性污泥法、生物膜法等。

3. 深度处理(1)沉淀池:沉淀池用于去除生化处理过程中产生的污泥和悬浮物。

沉淀池的设计容量应根据处理水量和污泥产量确定。

(2)过滤:过滤是进一步去除污水中的悬浮物,提高处理水质。

常用的过滤材料有石英砂、活性炭等。

(3)消毒:消毒是保证处理水质达到排放标准的重要环节。

养猪废水处理工艺

养猪废水处理工艺

目前,我国规模化的养猪场90%的废水没有经过有效的处理或回收利用就直接排放,其他的养猪场在环保部门的监督下建立粪污处理措施,为取得良好的经济效益,大多与兴建沼气相结合,将粪污资源化利用。

养猪废水的处理技术:1.人工湿地法受季节和温度的影响较大,COD的处理可由1500mg/L~98.4mg/L,BOD5mg/L 由9000~49.4mg/L,SS由18600mg/L~51.5mg/L。

2.稳定塘工艺COD去除率70%,BOD5去除率99.8%,SS去除率97.7%,NH3-N去除率93.45%,该工艺操作简单,占地面积大,不适用于土地资源紧缺的地区。

3.UASB+SBR工艺沼气充分利用,发酵有机肥料,处理水可用于农田灌溉,运行成本高,经济效益也高,综合效益显著。

4.ZWD新型沼气池+生物循环处理工艺占地面积小,结构简单,操作方便,沼气、沼液、粪渣充分利用,实现污水的零排放。

5.酸化+高速滤池+生物氧化塘出水达国家三级排放标准。

6.凤眼莲生物系统处理工艺停留时间约300d,COD去除率69%,TN去除率75%。

7.高效折流厌氧反应器+氧化塘当进水BOD为3000mg/L时,出水COD、BOD的去除率达80%以上。

8.AOF工艺当进水COD6000~15000mg/L,出水可达100mg/L以下。

9.固液分离机处理工艺TS去除率62.6%,COD去除率61.2%,BOD5去除率57.5%。

10.CFW型畜禽污水处理工艺出水COD≤250mg/L,BOD5≤104.2mg/L,NH3-N≤85.8mg/L。

11.生物膜法去除效果显著。

12.固定化微生物技术。

猪场污水处理方案

猪场污水处理方案

猪场污水处理方案引言概述:猪场作为农业养殖业的重要组成部分,其废水处理一直是一个重要的环保问题。

为了保护环境和人类健康,猪场需要采取科学有效的污水处理方案。

本文将介绍猪场污水处理方案的四个主要部分,分别是预处理、生物处理、物理化学处理和后处理。

一、预处理:1.1 污水收集:猪场污水主要来自猪舍的冲洗水、饮水设备的冲洗水和猪粪尿的冲洗水。

首先,需要将这些污水进行集中收集,通过合理的管道系统将其导入处理设施。

1.2 污水固液分离:猪场污水中含有大量的悬浮物和有机物,需要进行固液分离。

常用的方法有物理过滤、离心分离和沉淀。

通过这些方法,可以将固体物质和液体分离,减少后续处理的难度。

1.3 调节水质:猪场污水的水质波动大,需要进行调节。

常用的方法有中和、氧化还原调节和调节pH值等。

通过这些调节措施,可以使污水的水质更加稳定,便于后续处理。

二、生物处理:2.1 厌氧处理:猪场污水中含有大量的有机物,适合利用厌氧菌进行处理。

通过建立厌氧处理系统,可以有效地分解有机物,产生沼气等有价值的产物。

2.2 好氧处理:厌氧处理后的污水需要进一步进行好氧处理。

好氧处理利用好氧菌对有机物进行氧化分解,降解COD、BOD等污染物。

常用的方法有活性污泥法、固定化生物膜法等。

2.3 消毒处理:为了杀灭病原微生物,防止疾病传播,需要对处理后的污水进行消毒处理。

常用的消毒方法有紫外线消毒、臭氧消毒等。

通过这些方法,可以有效地消除病原微生物,提高污水的安全性。

三、物理化学处理:3.1 混凝沉淀:猪场污水中的悬浮物和胶体物质较多,需要进行混凝沉淀处理。

常用的混凝剂有聚合氯化铝、聚合硫酸铁等。

通过加入混凝剂,可以使悬浮物和胶体物质凝聚成较大的颗粒,便于沉淀分离。

3.2 活性炭吸附:猪场污水中可能含有一些有机物和重金属离子,需要进行吸附处理。

活性炭是一种常用的吸附剂,可以有效地去除有机物和重金属离子。

3.3 膜分离:膜分离是一种高效的物理化学处理方法,可以实现微量物质的分离和浓缩。

猪粪污水处理的基本方法及处理流程

猪粪污水处理的基本方法及处理流程

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养猪场粪污处理专项方案

养猪场粪污处理专项方案

养猪场粪污处理专项方案一、粪污处理工艺:1、固体粪便处理工艺:猪场产生的粪便进行人工收集打包,冲洗的粪便在沉渣池沉积后进行收集打包,收集打包在堆粪处进行短期堆肥发酵后作为农业有机肥出售给附近的蔬菜基地、苗圃和稻田养鱼户。

2、尿液和污水的处理工艺:对场内生产的尿液和污水采取雨污分流、干湿分离,进行二次厌氧发酵处理,雨水由专门的排水系统直接外排,尿液及污水进入150立方米的沼气池进行一次厌氧发酵处理,然后进入250立方米的沼气化粪进行二次厌氧发酵处理,沼气作为场内生活生产用能,沼液经过500立方米的沼液总贮池后,沼液大部分用污泥泵抽出混入微生态菌剂发酵后,进一步脱水、干化,作为农业有机肥。

二、粪污无害化处理方案:1、修建雨水沟:修建雨水沟,实行雨污分离,减小沼气池废物处理量,雨水沟的坡度一般为1.5%,分流的雨水直接外排。

2、修建干粪堆放发酵池:建设防雨、防漏、防渗的干粪堆放发酵池,对粪便进行短期发酵处理后打包,作为农业有机肥出售。

3、修建沉渣池:对冲洗的粪便及其他固体物质进行二次收集。

每栋猪舍需修建沉渣池井1个,沉渣池长1米,宽1米,深1.5米。

4、修建沼气池:对尿液及污水进行厌氧发酵处理,产生的沼气可满足场内生活、及部分生产能源,降低场内的生产成本。

5、修建沼液总贮池及配套设施:修建沼液总贮池,用于贮存沼液。

沼液总贮池长50米,宽30米,深1.5米,通过直径为30厘米的水泥管道把沼气池出来的沼液输送到沼液总贮池。

在沼液总贮池周围铺水泥板进行硬化并安装了水泥柱铁网围栏,以免发生安全事故,同时在生物滤池四周栽种小叶榕进行绿化。

6、动物尸体无害化处理:养殖过程中产生的动物尸体要严格按照农业部门要求采取深埋、化制、焚烧等方法进行无害化处理。

深埋要有专用场地,化制、焚烧要有专用设施。

规模化畜禽养殖场要有专用设施或委托有专门处理设施部门处理。

7、绿化:对猪场进行绿化,不但有利于美化场区环境还可吸收大气中有害、有毒物质、过滤、净化空气、减轻异味,改善场内环境。

猪场废水处理方案

猪场废水处理方案

猪场废水处理方案一、前言。

咱猪场的废水要是不管啊,那就跟个“小恶魔”似的,到处捣乱。

又臭又脏不说,还可能污染环境呢。

所以啊,咱得好好收拾它,让它从“捣蛋鬼”变成“乖宝宝”。

二、废水的特点。

咱猪场废水啊,就像个大杂烩。

里面有猪的粪便、尿液,还有冲洗猪圈的水。

这味道嘛,那可真是够“独特”的,又浓又刺鼻。

而且啊,这里面的脏东西特别多,营养物质含量也高,要是直接排出去,周围的土地和水都得“叫苦连天”。

三、处理目标。

咱们的目标呢,就是把这废水变得干干净净、清清爽爽的。

让它没有臭味,里面那些有害物质都得拜拜,最好还能让处理后的水可以再利用,比如说用来灌溉农田啥的,这就相当于把废水从“垃圾”变成“宝藏”啦。

四、处理流程。

1. 固液分离。

首先呢,咱们得把废水里那些大块的固体,像猪粪啊,从水里分离出来。

这就好比从粥里把米粒捞出来一样。

可以用个格栅,就像个大筛子似的,把那些大的脏东西拦住。

然后再用个固液分离机,把猪粪和液体彻底分开。

这猪粪可别浪费了,收集起来可以做肥料呢。

2. 调节池。

经过固液分离后的废水,就流到调节池里。

这个调节池就像是个“大宿舍”,让废水在里面先休息休息,把水质和水量都调节均匀。

因为猪场的废水有时候多有时候少,质量也不太稳定,在这个调节池里就可以让它变得规规矩矩的。

3. 厌氧处理。

从调节池出来的废水,就该进入厌氧处理阶段啦。

这就像是把废水关进一个密封的“小黑屋”,在没有氧气的情况下,让那些微生物“小工人”把废水中的有机物分解掉。

这个过程会产生沼气,沼气可有用了,可以用来烧火做饭或者发电呢。

这就相当于废水在给我们“送福利”。

4. 好氧处理。

经过厌氧处理后的废水,虽然已经好了很多,但还不够干净。

这时候就轮到好氧处理上场了。

在这个阶段,有充足的氧气,那些喜欢氧气的微生物就会继续分解废水中剩下的有机物。

就像一群勤劳的小蜜蜂,把剩下的脏东西都吃光光。

这个过程可以在曝气池里进行,通过往水里打气,让微生物们“活力满满”。

养猪场的污水和粪便怎么处理

养猪场的污水和粪便怎么处理

养猪场的污水和粪便怎么处理1、粪便的处理沼气法:中药材粪便可利用沼气或沼气罐产生沼气。

此法可以处理大量的粪便、污水,且最适用于阴雨天多、晒干较困难的地方。

这是解决环境污染的一种良性循环机制,也是生态农业发展特色产业的一部分。

腐熟堆肥法:粪便经腐熟内装处理后外观呈暗褐色,松软无臭。

烘干法:较大规模的养殖场,采用烘干法较理想。

首先对粪便进行固液分离,分离后的固体成分烘干后,添加其他成分制成有机复合肥,液体可掺入部分其它化肥制成液体肥料,或直接用泵送到菜地、果园用作肥料。

组合处理法:采用两种以上的方法组合使用,优势互补。

如用太阳能蒸发水分到一定程度,再用烘干法或真空脱水法、膨化法、微波法、热喷法等,既节约能源,降低成本,又可生产出来优质肥料。

合理规划养殖场:合理可行性研究养殖场对粪便的处理很非常重要重要。

一般以远离市区、在下风方向为宜;同时在规格大小、排粪量、处理设施等方面都要充分考虑。

2、污水净化如冲洗圈舍后的水,要进行净化处理,一般都都要经过菌类吸收利用,土地的固定吸附,微生物的作用,使废水变成清水。

一是栽种水生饲料。

利用有机废水栽种水葫芦和细绿萍等水生饲料,其中水葫芦耐高浓度粪水,细莫尔穆瓦龙县耐中浓度粪水,微量有机粪水在水葫芦水溶性池中经7天~8天可达到吸收净化。

二是灌溉农作物。

将初步净化利用的水作为灌溉水,作物经过土壤微生物和农作物的分解吸收、土地的吸附固定,从而促使使污水得到进一步的净化。

三是循环利用。

净化后的水,可以部分排回鱼蟹池中。

四是回归江河。

净化的水如排放达到主权国家的排放标准,就可排入江河。

污水处理技术篇:猪场沼液处理工艺分享

污水处理技术篇:猪场沼液处理工艺分享

污水处理技术篇:猪场沼液处理工艺分享猪场废水具有有机物、悬浮物浓度高,富含氮磷且冲击负荷大等特点,一般先采用厌氧进行处理,降解废水中大部分有机物,但其出水(沼液)中的有机物、氮磷浓度仍然很高,需进一步处理,且碳氮比较低,处理难度大。

有必要探索一套技术及经济均可行的新型猪场沼液处理工艺并进行工程示范,为猪场沼液治理奠定基础。

1、工程概况江西省某规模化养猪场的废水排放量为150m3/d,之前已建有厌氧设施:升流式固体厌氧反应器(USR)及沼气池,为进一步保护周边环境,启动废水深度处理工程,使出水满足《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596—2001)。

1.1废水的水质水量该养猪场废水主要来源于冲栏水、猪粪尿等,具体水质水量及相应排放标准见表1。

1.2工艺流程依据实验室中试结果,总结另一猪场废水治理示范经验并结合该猪场实际情况,笔者确定采用以下工艺流程,见图1。

图1猪场废水处理工艺流程StudyareaandSamplingsitesofLiuduzhaiReservoir注:固液分离、匀浆池、USR、沼气池为原有处理设施。

猪场沼液首先进入调节池,调节水质水量,经泵提升后,由穿孔管喷洒到接触氧化池未曝气区(反硝化区),进行水解酸化及反硝化,随后进入曝气区(硝化区)进一步去除有机物并进行硝化反应,再经溢流堰自流入SBBR池,经过缺氧—好氧—沉淀等过程,出水流入中间水池,经恒液位给水设备匀速自流入BAF池,进一步去除污水中的有机物、氮、磷和悬浮物,最后流入人工湿地进行深度处理并最终达标排放。

USR及SBBR池产生的污泥定期排入污泥干化床进行干化处理,并与固液分离产生的粪渣共同出售。

2主要构筑物及设备2.1调节池半地下式砖混结构,尺寸20m×9.5m×4.0m,有效水深1.8m,有效容积342m3,水力停留时间54.72h,用于收集厌氧出水,调节水质水量,同时进行水解酸化,降低好氧处理部分的负荷,内设2台(1用1备)污水提升泵,型号为50WQ15-12-1.1。

猪场污水处理:水冲粪、水泡粪还是干清粪哪种工艺好?

猪场污水处理:水冲粪、水泡粪还是干清粪哪种工艺好?

猪场污水处理:水冲粪、水泡粪还是干清粪哪种工艺好?大中型养殖厂粪污清理工艺一、水冲粪工艺水冲粪工艺是20世纪80年代中国从国外引进规模化养猪技术和管理方法时采用的主要清粪模式。

该工艺的主要目的是及时、有效地清除畜舍内的粪便、尿液,保持畜舍环境卫生,减少粪污清理过程中的劳动力投入,提高养殖场自动化管理水平。

水冲粪的方法是粪尿污水混合进入缝隙地板下的粪沟,每天数次从沟端的水喷头放水冲洗。

粪水顺粪沟流入粪便主干沟,进入地下贮粪池或用泵抽吸到地面贮粪池。

投资情况:水冲粪系统是在建场时设计和施工,粪污收集系统不需要单独投资。

高压喷头每只约RMB100元左右。

污水泵每台约RMB2000元,一个污水收集系统至少需污水泵3台。

人工费用极少。

后续的粪污处理工艺需进行固液分离,固液分离占地约50 m2,采用螺旋挤压式固液分离机,每台约RMB9万元(LJG-1型)。

运行费用主要包括:水费、电费和维护费。

一头猪每天需用水20~25L,电费主要来自水喷头和污水泵用电。

维护费约为3000元/月。

优点:水冲粪方式可保持猪舍内的环境清洁,有利于动物健康。

劳动强度小,劳动效率高,有利于养殖场工人健康,在劳动力缺乏的地区较为适用。

缺点:耗水量大,一个万头养猪场每天需消耗大量的水(200~250 m3)来冲洗猪舍的粪便。

污染物浓度高,COD为11000~13000 mg/L,BOD为5000~6000 mg/L,SS为17000~20000 mg/L。

固液分离后,大部分可溶性有机质及微量元素等留在污水中,污水中的污染物浓度仍然很高,而分离出的固体物养分含量低,肥料价值低。

该工艺技术上不复杂,不受气候变化影响,但污水处理部分基建投资及动力消耗很高。

二、水泡粪工艺该工艺的主要目的是定时、有效地清除畜舍内的粪便、尿液,减少粪污清理过程中的劳动力投入,减少冲洗用水,提高养殖场自动化管理水平。

水泡粪清粪工艺是在水冲粪工艺的基础上改造而来的。

工艺流程是在猪舍内的排粪沟中注入一定量的水,粪尿、冲洗和饲养管理用水一并排放缝隙地板下的粪沟中,储存一定时间后(一般为1~2个月),待粪沟装满后,打开出口的闸门,将沟中粪水排出。

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猪粪沼液废水净化工艺随着沼气工程的大规模发展, 大量富营养的猪粪沼液废水对水体环境以及人类健康造成严重危害.猪粪沼液废水是一种较难处理的有机废水, 具有高浓度氮磷、成分复杂等特点.在未得到妥善处理的情况下, 其中的氮、磷以及有机物等会导致水体富营养化、地下水污染, 造成人类饮用水的污染等水环境问题, 严重破坏水体生态平衡.另一方面, 废水中氨的释放也会对大气带来严重的污染.因此寻求一种有效、简单且经济的猪粪沼液废水处理技术极为重要.国内外对猪粪沼液废水的处理已进行大量的研究, 研究人员也相继开发了不同的猪粪沼液废水处理工艺, 主要包括还田模式、自然处理模式和厌氧发酵产沼气模式等.传统的处理方式虽能在一定程度上达到除污的目的, 但也会带来二次污染.目前, 利用微藻处理猪粪沼液废水的技术已得到国内外学者的印证.猪粪沼液废水中含有大量藻类生长所需的氮、磷以及其他营养物质, 将猪粪沼液废水净化与微藻的培养相结合, 既可以达到排放标准, 降低猪粪沼液废水处理成本, 又可以节约微藻的培养成本, 同时还可利用微藻生物质中的高附加值产物.但是, 传统的液体悬浮培养(如跑道池等)处理沼液因占地面积大、处理效率不高、条件不易控制、采收成本较高等问题一直未得到工艺化推广利用.本研究采用贴壁技术培养微藻处理猪粪沼液废水.贴壁培养是将藻细胞与培养基相分离, 并将藻细胞固定在特定的生物膜材料上, 极少量的培养基液体通过附着多孔材料的背面或内部滴入以使藻细胞处于半干湿润状态, 并在一定光照强度与营养盐浓度下进行生长的培养方式.利用贴壁方式培养微藻处理猪粪沼液废水, 培养结束后省去了藻细胞离心等高能耗过程, 大大降低培养成本.尽管如此, 通过微藻贴壁培养处理猪粪沼液废水的效果还需要进一步考察研究.当前, 对于藻类细胞的生长以及生物技术方面的应用大多集中于传统的液体悬浮培养, 包括开放的培养池或是PBR反应器, 但这方面的知识信息并不适用于新型的生物膜贴壁培养方式.小球藻在培养中油脂含量高、生长周期短、适应能力强、光合效率高, 是一种典型的较为理想的藻种资源.本试验将猪粪沼液废水(原水)稀释成不同比例用于小球藻的贴壁培养, 进而考察小球藻在不同稀释倍数猪粪沼液废水下的生物量增长、油脂积累、pH变化及COD、氨氮、总氮、总磷、重金属铜、锌、铁去除效率, 以确定小球藻在猪粪沼液废水中贴壁培养的最适宜生长浓度, 探究小球藻贴壁培养处理猪粪沼液废水的效果, 以期为畜禽污染控制和猪粪沼液废水深度处理提供一定的理论基础.1 材料与方法1.1 藻种来源与培养本试验所用小球藻(Chlorella pyrenoidosa)由湖北工业大学淡水藻种库提供.小球藻藻种培养过程所用培养基为BG11.1.2 猪粪沼液废水猪粪沼液废水取自湖北省武汉市某畜禽养殖企业经厌氧发酵后的沼液污水, 取水时间为2016年9月27日10:00.猪粪沼液废水储存于18℃的温度下, 经自然沉降2 d后, 取其上清液进行试验.将猪粪沼液废水(原水)称为1倍猪粪沼液废水, 即取沉降后的上清液3 L制成培养基. 2倍猪粪沼液废水, 即取沉降后的上清液1 500 mL, 再向其中加入1 500 mL 的蒸馏水, 共计3 L制成培养基.以此类推, 5倍、10倍猪粪沼液废水按上述方法稀释制成培养基.1.3 反应器与培养方法本试验小球藻藻种培养所用反应器为玻璃柱式反应器, 内直径0.05 m, 柱高0.55 m, 工作体积0.90 L.反应器内部布置直径5 mm的玻璃通气管, 混合有1.5%CO2体积比的压缩空气(0.10 MPa)以1 mL·s-1的通气速率通过通气管从反应器底部鼓泡, 从而将藻液搅动并补充碳源.培养过程中连续光照, 培养柱表面光强60 μmol·(m2·s)-1, 培养温度20℃±1℃.贴壁培养反应装置(图 1), 一块长0.40 m, 宽0.20 m, 厚3 mm的玻璃板置于0.50 m ×0.30 m×0.05 m(长×宽×高)的玻璃腔中, 将玻璃板的一面附滤纸, 并接受正上方的光照.将小球藻藻种经过培养至对数期后, 接种相同浓度藻液于醋酸纤维素膜上, 再将其附着于玻璃板的滤纸上, 将附有藻种的玻璃板放入玻璃腔内, 通过循环泵滴加保持小球藻附着材料的湿润状态, 同时为保障玻璃腔内的稳定环境, 用保鲜膜封住玻璃腔的一面.为了培养液更均匀地渗入藻细胞内, 将玻璃培养缸放置一定角度, 荧光灯置于培养腔正上方提供光源.猪粪沼液废水贴壁培养小球藻时未通CO2, 以空气鼓泡代替, 每2 d取样一次, 共培养8 d.其他外界培养条件与藻种液体培养条件相同.图 1 微藻贴壁培养装置示意1.4 试验指标分析方法1.4.1 小球藻细胞生物量测定将0.45 μm, 直径50 mm, 面积为0.001 m2的醋酸纤维滤膜煮沸3次后, 在105℃烘箱中烘至恒重(W1), 将待测藻样(DW)用去离子水冲洗至烧杯中, 并倒入抽滤装置内抽滤至已称重的滤膜上, 将附着藻的滤膜放入105℃烘箱中烘至恒重(W2), 用分析天平称量即为藻样重量(g·m-2).(1)1.4.2 小球藻藻细胞油脂含量测定小球藻总脂含量的测定采用改进的氯仿-甲醇法.收集藻细胞, 用一定量蒸馏水冲洗离心后冷冻干燥.称取50 mg左右(重量W1)藻粉于研钵中, 加入200 mg已烘干的石英砂, 研碎后加入5 mL甲醇, 2.5 mL氯仿, 高速振荡5 min.摇床12 h, 离心取出上清7.5 mL置于新管1.向固相中再加入5 mL甲醇, 2.5 mL氯仿, 高速振荡5 min, 摇床2 h, 离心取出上清7.5 mL置于新管1, 后加入5 mL氯仿和9 mL体积分数为1%的NaCl溶液, 保证最终体系为甲醇:氯仿:1%NaCl=2:2:1.8, 振荡混匀.将新管1于8 000 r·min-1下离心10 min, 去上清, 下层液转移入20 mL干净玻璃管(已称重W2).吹氮气+61℃水浴, 约10 min待氯仿挥发殆尽后, 于105℃烘3 h, 冷却后, 称重W3.(2)1.4.3 贴壁培养基中pH、NH4+-N、TN、TP、COD浓度的测定取贴壁培养循环装置中猪粪沼液废水, 每2 d分别对pH、NH4+-N、TN、TP及COD进行测定. pH的测定应用pH计; NH4+-N测量采用纳氏试剂分光光度法(GB 7479-1987); TN测定采用过硫酸钾消解紫外分光光度法(GB 11894-1989); TP测量采用钼酸铵分光光度法(GB 11893-1989); COD的测定采用重铬酸钾氧化处理法(GB 11914-1989).1.4.4 贴壁培养基中重金属Cu2+、Zn2+、Fe2+浓度的测定重金属Cu2+、Zn2+、Fe2+的含量测定采用AAnalyst 400原子吸收分光光度计. Fe2+采用火焰原子吸收分光光度法(GB 11911-89), 检出限为0.03 mg·L-1; Cu2+、Zn2+都采用原子吸收分光光度法(GB 7475-87), 检出限均为0.05 mg·L-1.1.5 试验数据分析方法数据采用统计软件SPSS 10.0进行单因素方差分析, 采用LSD和Tukey HSD法进行统计检验(P<0.05).试验中, 曲线作图及拟合采用Origin完成.2 结果与讨论2.1 贴壁培养小球藻在不同稀释倍数猪粪沼液废水中生长状况本试验中, 试验各处理组的小球藻的生长情况存在较大的差异(图 2).试验初期(2 d 内), 各组的初始小球藻生物量均为8.50 g·m-2. BG11培养基下的小球藻的生长情况作为空白对照, 经过8 d培养后, 其生物量仅为21.30 g·m-2, 相应的生物产率是1.60 g·(m2·d)-1.各梯度下, 其中除了小球藻在稀释浓度为1倍猪粪沼液废水中没有明显生长, 其他梯度组小球藻生物量都明显增加, 各组生物量变化趋势相近, 随着培养时间的延长而增加.各梯度下小球藻生物量变化趋势为:初期上升速度较快, 此后生物量增长幅度较小.经过8 d培养, 在各梯度猪粪沼液废水生长下小球藻生物量按大小顺序排列依次是5倍>2倍>10倍>BG11>1倍.图 2 贴壁小球藻在不同稀释倍数猪粪沼液废水下生物量的变化由此可知, 猪粪沼液废水稀释5倍的培养条件下, 相较于其他处理组, 其生长最好, 从图 2中可明显看出, 第4 d起该条件下的小球藻生物量便明显高于其它浓度梯度, 培养8 d后小球藻生物量高达42.20 g·m-2, 生物产率为4.21 g·(m2·d)-1.在未经稀释的猪粪沼液废水(1倍)中培养小球藻, 培养相同时间后生物产率仅为0.33 g·(m2·d)-1.稀释2倍的猪粪沼液废水, 其中的小球藻生物产率只有3.15 g·(m2·d)-1.在一定范围内, 氮磷浓度越高, 小球藻生长越快, 超过一定范围, 小球藻生长反之越慢, 进而影响生物量的积累. 1倍处理组的猪粪沼液废水的氮磷浓度较之于小球藻生长适宜所需要的氮磷浓度要高很多, 一定程度上抑制了藻细胞的生长, 该条件下小球藻的生物量要明显低于稀释5倍条件下的值. BG11培养基是小球藻正常生长的营养盐条件, 但从图 2可知BG11培养条件下的小球藻的生物量低于稀释2倍培养条件下的小球藻的生物量.由于猪粪沼液废水的营养成分较充裕, 而稀释2倍的猪粪沼液废水中, 营养成分浓度高于BG11, 但又未达到抑制小球藻生长的高浓度水平, 因此生物量积累情况优于BG11培养的值.另外, 10倍稀释倍数下小球藻的生物量也低于稀释5倍时的值, 生物产率只有2.76 g·(m2·d)-1.猪粪沼液废水稀释10倍的培养条件下, 可能因为猪粪沼液废水被过分稀释后, 其中的营养盐含量较低, 小球藻在其中的生长因营养盐浓度过低而受到抑制.2.2 贴壁培养小球藻在不同稀释倍数猪粪沼液废水中油脂积累状况根据1.4.2节中油脂的测定方法, 各处理组的油脂的测定值见表 1.猪粪沼液废水稀释1倍的培养条件下, 油脂含量为20.5%;猪粪沼液废水稀释2倍的培养条件下, 油脂含量为28.5%;猪粪沼液废水稀释5倍的培养条件下, 油脂含量为32.7%;猪粪沼液废水稀释10倍的培养条件下, 油脂含量为29.7%.比较而言, 沼液稀释5倍的条件下油脂含量高.表 1 贴壁小球藻在不同稀释倍数猪粪沼液废水下油脂的含量张桂艳等通过重要理化因子对小球藻生长和油脂产量的影响进行试验, 研究发现氮浓度变化对小球藻的生长和油脂积累都有明显影响.王翠等研究了pH值对猪粪沼液废水培养小球藻生长及油含量积累情况的影响.研究证实弱碱性条件下小球藻细胞油脂积累更有优势.前面研究证明, 猪粪沼液废水稀释5倍条件下小球藻生长最好, 生物量积累最佳.相应地在藻细胞生长的稳定期后, 由细胞内部其他组分转换为油脂的含量也越多.各猪粪沼液废水稀释培养条件下, 除了原水(1倍)中藻细胞油脂含量较低, 其它两个处理组的藻细胞油脂含量相差不大.低浓度猪粪沼液废水中的营养盐包括氮源含量均较少, 小球藻在其中生长过程较慢, 生物量积累不多.但是, 一般情况下, 当微藻生长受到胁迫或限制时, 油脂含量反而会提高.因此稀释10倍的油脂含量高于稀释2倍的处理组的油脂含量.2.3 不同稀释倍数下猪粪沼液废水的pH的变化pH值是衡量藻类生长环境的重要指标, 它主要是通过改变培养基的酸碱度, 进而影响培养基溶液的渗透压, 同时在呼吸作用中影响微藻对有机碳源的利用效果, 因此pH是影响藻类生长代谢的重要因子之一.小球藻生长的pH值范围为3.5~9.5.试验期间, 不同稀释倍数猪粪沼液废水培养条件下的pH变化特性如图 3所示.从中可知, 各处理组培养基的pH在8.1~9.5之间变化.各处理组的变化趋势:试验第2 d, 培养基的pH均上升, 之后6 d变化幅度都相对平稳.试验初期测定此猪粪沼液废水pH为8.1.试验结果表明, 经过8 d培养, 稀释1倍的培养基pH为8.2, 稀释2倍的培养基pH为9.1, 稀释5倍的培养基pH为9.5, 稀释10倍的培养基pH为8.7, 各处理组间培养基pH差异较为明显, pH按大小顺序依次为5倍>2倍>10倍>1倍.由于培养基中的pH主要是由二氧化碳的电离平衡决定, 小球藻的光合作用是以水体中二氧化碳、碳酸根、碳酸氢根为原料, 光合作用越强, 电离平衡就往氢氧根方向移动, 造成pH升高.结合2.1节已经得出稀释5倍条件下, 小球藻的生物量最高, 那么, 在光照强度、温度、培养基总量、初始接种量等相同的培养条件下, 再结合图 2分析, 不难得出, pH随小球藻生物量的增加而升高, 从而使得培养基呈弱碱性.因此, 比较而言弱碱性条件有利于油脂的积累, 这也与Guckert等的研究相吻合.图 3 不同稀释倍数猪粪沼液废水中pH的变化2.4 不同稀释倍数下小球藻净化猪粪沼液废水中营养盐的效果小球藻培养一个周期后(8 d), 不同稀释倍数猪粪沼液废水中COD、NH4+-N、TN、TP浓度的变化情况如图 4所示.图 4 不同稀释倍数猪粪沼液废水中营养盐的浓度由于藻细胞在生长过程中需要利用废水中有机物质进行自身物质的合成, COD是沼液中的主要营养物质, 也是养殖业需要考虑能否达标排放的重要指标.通过对猪粪沼液废水稀释一定的倍数培养小球藻, 同时观察其对猪粪沼液废水净化的效果.从图 4(a)中可以看出, 猪粪沼液废水稀释倍数为1、2、5、10倍的培养液COD初始值分别为385.77、267.87、116.10、82.00 mg·L-1.培养8 d, 相应的各处理组猪粪沼液废水中的COD值分别下降为97.19、55.99、16.12、21.53 mg·L-1, 去除效率分别为74.8%、79.1%、86.8%、73.7%.本试验表明, 小球藻在猪粪沼液废水稀释倍数为1、2、5倍的培养基中能够生长良好, 在培养周期内COD下降速度非常快, 去除COD的效率随着培养基稀释倍数的增加而增加.但是猪粪沼液废水稀释10倍时小球藻去除COD速率缓慢, 这或许是因为稀释倍数较大, 营养物质质量浓度过低, 培养基中低浓度的有机质无法较好地满足小球藻所需物质合成的需要.因此小球藻在猪粪沼液废水稀释倍数为5倍时去除COD效率最好, 其对于COD的去除效果要远远高于传统的液体培养处理法.图 4(b)为不同处理组NH4+-N的去除效果.初始猪粪沼液废水的NH4+-N值为578.27 mg·L-1, 试验第1 d, 猪粪沼液废水稀释倍数为2、5、10倍的混合液中的NH4+-N值分别为293.72、134.17、38.20 mg·L-1.试验开始后各处理组NH4+-N质量浓度迅速下降, 前4 d 的变化相当明显.试验结束第8 d, 各处理组中沼液的NH4+-N值分别降低为103.19、13.61、2.67、3.10 mg·L-1, 去除效率分别为82.2%、87.8%、94.1%、91.9%.微藻对培养液中氨氮的去除方式有两种, 一是藻类的生长吸收消耗的易吸收氮源主要是氨氮, 用于合成自身细胞所需的有机物; 二是微藻光合作用时, 溶液中pH值升高, 从而导致氨氮的挥发.本试验中, 稀释10倍的培养基中, 混合液的氨氮浓度相对较低, 但仍然可以提供满足小球藻生长的条件.而稀释1倍和2倍的培养基由于营养成分略高于小球藻适宜的生长条件, 有抑制小球藻生长的可能性.综上所述稀释5倍的处理组NH4+-N值的去除效果是最好的.从图 4(c)可知, 猪粪沼液废水稀释倍数为1、2、5、10倍的混合液中的TN初始值分别为63.03、33.09、14.49、5.34 mg·L-1.试验第8 d, 各处理组中猪粪沼液废水中的TN值分别降低为9.87、4.95、2.29、0.88 mg·L-1, 相应地去除效率分别为84.3%、85.0%、85.2%、83.6%.微藻对于沼液中氮化合物的去除主要是通过其吸收作用, 将含氮化合物通过自养作用合成藻细胞中氨基酸以及蛋白质等物质.由于猪粪沼液废水稀释10倍时, 低浓度的营养物质虽对小球藻的生长有一定影响, 但去除TN效率仍然可以达到83.6%.其他处理组的处理效率也均在80.0%以上.因此小球藻对于猪粪沼液废水中TN去除效果很好.图 4(d), 初始猪粪沼液废水的TP值为39.12 mg·L-1, 猪粪沼液废水稀释2、5、10倍的混合液中TP值分别为18.53、6.65、4.86 mg·L-1.培养至第8 d, 各处理组培养基中的TP值分别降低为11.63、2.86、1.05、1.84 mg·L-1, 去除效率分别为70.3%、84.5%、84.3%、62.1%.同样, 微藻对磷的去除途径主要有两种:一是微藻生长同化培养液中的磷元素, 合成自身的营养物质.二是藻的光合作用使溶液中pH值上升, 磷元素以难溶盐的形式沉淀下来. 图 4(d)反映了各组猪粪沼液废水中TP的去除趋势, 很明显随着培养时间的延长, TP逐渐被小球藻利用代谢, 效率均达到83%以上, 高于Ruan等用传统方式的净化效果.当猪粪沼液废水稀释5倍时TP的浓度下降速度较为均匀并且下降速率最高.2.5 不同稀释倍数下小球藻对重金属Cu2+、Fe2+、Zn2+的去除效果研究人员发现有些藻体对重金属具有一定的富集能力, 这使藻类作为生物吸附剂修复水体重金属污染成为可能.对重金属Cu2+、Fe2+、Zn2+共存情况下的猪粪沼液废水进行定期取样检测, 测定小球藻对Cu2+、Fe2+、Zn2+的去除情况, 如表 2所示.表 2 不同稀释倍数猪粪沼液废水中重金属浓度/mg·L-1从表 2中可以看出, 小球藻对Cu2+、Fe2+、Zn2+的去除是个较为快速的过程.试验开始2 d后, 各处理组中Cu2+、Fe2+、Zn2+的浓度迅速下降, 培养6 d后逐渐趋于平缓.稀释1、2、5、10倍的猪粪沼液废水对于Cu2+的去除效率分别为:65.0%、64.9%、72.9%、35.0%.其中去除效率最高的是稀释5倍的培养基, Cu2+浓度由初始0.70 mg·L-1下降到了0.19 mg·L-1.稀释1、2、5、10倍的猪粪沼液废水对于Fe2+的除去效率分别为43.8%、70.6%、73.0%、67.3%.此时, 去除效率最高的也是稀释5倍的猪粪沼液废水, 该培养基中的Fe2+浓度由0.89 mg·L-1降低到0.24 mg·L-1.稀释1、2、5倍的猪粪沼液废水对于Zn2+的除去效率分别为62.5%、59.4%、70.0%.由于Zn2+使用1.4.4节中试验方法测试时, 其检出限为0.05 mg·L-1. 10倍的猪粪沼液废水中Zn2+的初始含量为0.11 mg·L-1, 第2 d其含量已经检测不到.以上分析可知, 稀释5倍的培养基对于重金属Cu2+、Fe2+、Zn2+的吸收效果是最好的.5倍稀释倍数的培养基对于重金属Cu2+、Fe2+、Zn2+的吸收效果表明, 其吸附能力大小依次为:Fe2+>Cu2+>Zn2+.吴海锁等研究了多种金属离子共存时, 小球藻对金属的吸附具有一定的选择性, 其对Cu2+的吸附能力强于Zn2+, 且不同离子间有一定的抑制作用, 这与本研究结果相似.各处理组由于重金属浓度还未达到毒害藻体死亡的含量, 因此4个处理组的去除效率都是逐渐升高的.这与藻细胞对重金属的吸附机制有关, 吸附的最初时期金属离子通过络合、离子交换等作用吸附在细胞壁上, 这是一个快速吸附的过程, 此后在细胞代谢的作用下吸附在表面的金属离子被转运至细胞体内, 重金属被藻细胞富集, 因此去除率随时间慢慢上升.但是1倍、2倍处理组对重金属离子的去除效果并未像5倍时那么好, 而10倍处理组由于稀释倍数过高, 最终的去除效果也并非如5倍时明显.这可能是由于金属阳离子进入藻液时立即被细胞壁上的羟基(—OH)、羧基(—COOH)等基团水解释放的阴离子和质子结合, 吸附在细胞表面, 而同时重金属对藻细胞的胁迫作用致使藻细胞生长受阻.或可能由于某一种金属进入藻液后和氨基、羧基等功能基团相互作用并大量附着在藻细胞表面.重金属对小球藻生长有抑制作用, 低浓度下抑制效果不明显, 高浓度下显著影响藻细胞生长, 且重金属大量存在会使藻细胞破碎.但由于本试验中培养基中重金属浓度并非很高, 所以并未对小球藻正常的生长产生较大影响, 反而一定程度上可以满足小球藻生长对于微量元素的需求, 所以最终的去除效率也较明显.具体参见污水宝商城资料或更多相关技术文档。

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