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處理工藝
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種植業和養殖業廢水處理方法匯總

發布時間:2015-02-10 09:38:07

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隨著我國農業生產規模的快速增長,種植業和養殖業帶來的農業面源污染問題日趨嚴重,造成農業面源污染的因素也很復雜。云南省大理州某農村生活、畜禽養殖與大田種植混合區,采用三級凈化塘生態修復工藝,對農業種養過程中產生的水體有機污染物進行了生態攔截與修復處理,有效地保護了大理母親湖——洱海。

1 廢水處理工藝

1. 1 廢水來源

本工藝所處理廢水中融合了上游農村生活、規模化奶牛養殖場和養豬場產生的養殖廢水、挾帶有一定量化肥和農家肥的農田徑流水、混有其他地表有機污染物的地表徑流水等,隨著蒼山水一同流向洱海。

示范工程建在多水匯合處,將農業生活和生產過程中的點源和非點源污染進行集中處理,既減少了農業廢棄物分散處理所帶來的巨大工程和大量占地,又美化了流域的生態環境,創造了可觀的經濟效益,實現了廢棄物的資源化循環利用。

1。 2 廢水水質、水量及工藝流程

示范工程采用無動力自流設計,處理規模為250 m3 /d,24 h 運行,出水水質執行《地表水環境質量標準》(GB 3838—2002) Ⅲ類標準。

進水水質及排放標準如表1 所示。工藝流程如圖1 所示。

1. 3 主要構筑物及相關參數

主要構筑物及相關設計參數如表2 所示。

1. 4 工藝特點

①格柵池。由上游各收集溝渠匯集而來的廢水,經過格柵池的水渣分離處理,水體中的雜草、塑料袋等固形物通過人工清雜集中處理,液體則進入沉淀池進行沉降處理。

②沉淀池。沉淀池主要用于截留和沉降廢水中的污泥,同時起到一定的厭氧發酵效果。沉淀池中培植了生長較快且抗污染負荷能力較強的淡水藻——水綿,這是一種極好的懸浮物過濾體,抗水流沖擊能力也較強,可以將水體中挾帶的泥沙、毛發、浮游物等進行攔截,有效地強化了沉淀池的攔截能力。

③一級凈化塘。一級凈化塘的塘內生物量較大,水生植物以覆蓋全塘種植的茭白為主,主要利用茭白的強耐污性和植株分蘗快的特點,以茭白作為氮磷的主要吸納體。茭白根系連片生長,在塘體較深處和泥土中構成了良好的底層微厭氧環境,在植物呼吸作用過程中將一定量的氧輸送到了根部,這樣就為硝化與反硝化提供了適宜的反應條件,從而起到一定的脫氮效果。一級塘內還安裝有一種微生物覆膜載體——人工凈水草,該材料憑借其極高的孔隙率和比表面積而直立懸浮于水體中,為微生物的生長提供了很好的附著載體。當微生物富集到一定程度,在重力和水流推力的作用下,還可以自動剝落,并以污泥的形態沉積于塘底。塘內水生動物以放養的白鰱、草魚等以水生植物和浮游微生物為食的生態魚類為主,由于塘內禁止投加任何餌料人工養殖,所以生態魚大量進食水生植物莖葉和浮游微生物,對搭建生物鏈、平衡水生態環境、凈化水質起到了積極的促進作用。

④二級凈化塘。一、二級塘有一定高差,在進、出水口處設有跌水曝氣臺階,為下一級處理進行了無動力增氧處理。二級塘較一級塘淺,主要以兼性處理和好氧處理為主。塘內水生植物以蓮藕、洱海海菜、浮萍和鳳眼蓮浮床為主,蓮藕和洱海海菜都是當地很受歡迎的水生蔬菜,在吸納水體污染物生長繁殖的同時,也能創造較大的經濟價值; 浮萍和鳳眼蓮是草食性魚類最喜歡的食物,也是應用最多最廣泛的凈水植物,以其生長繁殖快、攝取有機污染物能力強而被廣泛應用; 鳳眼蓮因為被設計在一種框式浮床中生長,不會長到浮床之外,植物本身也容易收獲,因此消除了泛濫傳播的隱患。塘內水生動物以洱海鯽魚、草魚和白鰱為主,在凈化水質、構建水生態平衡和創造經濟效益方面作出了貢獻。

⑤三級凈化塘。三級凈化塘為好氧塘,塘內水生植物以蓮藕、茭白、洱海海菜、浮萍、鳳眼蓮和水生美人蕉為主,魚類以草魚、鯽魚為主,對前兩級塘處理過的水體進行強化處理,在實現水質凈化、經濟產出的同時,以其豐富的生物多樣性而創造了極好的景觀價值。

⑥植草過濾帶。植草過濾帶上種植的是黑麥草,它是當地主要的牧草作物,同時其生長快、分蘗多、營養豐富,粗蛋白和粗脂肪比雜草高出3 倍,耐水性好,對水體的凈化效果明顯,是一種兼具經濟價值和環境價值的植物品種。

⑦生態溝渠。生態溝渠主要起到水流疏導和強化凈化的目的。一方面將處理后的水流疏導引入泄洪干渠,另一方面進一步截留凈化水體污染物,保障處理出水在枯水期和雨季不變質、不反彈。

2 工程運行效果分析

2. 1 水質監測情況

課題組于2010 年6 月中旬以來,定期對系統各階段的進、出水水質進行了監測,監測結果見表3。

由進水和最終出水水質監測結果可知,經過該處理工藝的凈化處理,出水水質達到《地表水環境質量標準》(GB 3838—2002) 的Ⅲ類標準。

主要處理單元的實景圖分別見圖2 ~ 6。

2. 2 指標分析

由表3 可知,隨著水體流經各處理階段,污染物的累計去除率呈現明顯的遞增趨勢,區段貢獻率則呈現放緩的趨勢,系統對總氮和總磷的去除能力要優于對COD 的,尤其是在二級凈化塘之后。經計算,一級凈化塘、二級凈化塘、三級凈化塘、植草過濾帶和生態溝渠的總氮去除貢獻率分別為46.91%、29.05%、18.17%、2.28%、0.35%,累計去除率為96.76%; 總磷去除貢獻率分別為34.38%、33.52%、15.43%、11.73%、0.03%,累計去除率為95.08%; COD 去除貢獻率分別為48.60%、24.79%、5.45%、3.95%、1.11%,累計去除率為83.90%。由此表明,隨著TN、TP、COD 在水體中含量的下降,系統對其處理能力均呈下降趨勢。

3 工程成本與效益

本工程的經濟收益分析見表4。

本工程的總投資為38 萬元,系統為無動力運行,僅需要雇傭2 人定期查看和檢修系統運行情況,及時采挖蔬菜和捕撈,支付勞務費按照800 元/(月·人) ,則年勞務投入為1.92 萬元。

直接經濟效益包括茭白、蓮藕、海菜和生態魚的銷售收入,合計7.88 萬元,年純收益為5.96 萬元。具體參見http://www。chinataijiang。com。com更多相關技術文檔。

4 結論與建議

①該處理工藝將農業生產和生活過程中產生的農業廢水進行了集中處理,克服了一般農業廢水處理技術只能有針對性地處理某種點源污染的缺陷,大大降低了農業廢水的處理成本,出水水質能夠達到地表水源地二級保護區的指標要求,為農業面源污染防治提供了有力的技術支撐。

②該處理工藝不但將污染水體進行了有效修復,而且還創造了可觀的經濟收益,為農業產業結構調整,實現農民增收提供了新思路。

③該處理工藝適宜于我國南方各類農業生活與生產交匯區的復合有機廢水處理,具有廣泛的推廣應用價值,建議政府加大技術扶持與推廣力度,及早解決我國類似區域的農業面源污染問題。

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