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我想建一个年出栏万头的养猪场,不知道污水怎么处理

时尚的小猫咪
斯文的豆芽
2023-03-08 04:30:33

我想建一个年出栏万头的养猪场,不知道污水怎么处理?

最佳答案
友好的白开水
阳光的小蜜蜂
2025-08-13 02:37:07

这个问题我曾经给别人回答过,你或许能搜到。

从污水处理技术角度来说通常是:沉砂池(很重要,要认真设计,参数保守些,因为猪粪非常非常多,粪渣可以回收)——>水解酸化(或UASB)--->AO(或接触氧化、SBR)之类的。这个污水处理流程比较专业,请你最好找专业的污水处理公司来做。自己做肯定是很难做好的。设备多构筑物复杂,非环保专业人士请勿尝试自己弄。

当然如果你地很大很多而且想综合生产经营,没必要做的太复杂的污水处理设施,这些都投入大、管理麻烦,而且很不经济。

我给你一个生态、省钱的参考建议:

我在东莞大朗镇当地见到过一个8千~1.1万头存栏量的猪场,猪场南面紧邻深圳罗田水库(深圳水源地水库之一)。他们用的是自然的氧化塘为主的技术,而且是个他们村里的民间工程师设计的传统型氧化塘,这个技术从环境工程角度讲是投资最省管理最省事的技术,但是就是很占地。但出水非常好,居然能进饮用水水库。我曾经于2005、2008年两次去拜访过他们这个厂,考察学习过。

他们这个“沉砂+水解+三级氧化塘氧化”的水处理工艺很生态,基本流程如下:

首先养猪水先经过一个沉砂池,很大很大,处理粪便等。然后进入一个简易的水解酸化池,其实就是一个高高的污水塔,底部进水,顶部出水,最底下有泥斗。出水没什么特比要求,主要是提供水头用的。这个水解酸化池其实做的不规范,如果做个养殖的沼气池会更好,沼气池没太深的技术含量各省都有专业的环保公司或是沼气设备公司来做,还能回收沼气生火造饭取暖等用。这里特别要注意,无论是做什么构筑物处理这些粪渣,一定要注意做好污泥排放排渣的设备措施,因为养猪废水冲洗猪栏的废水中含有巨量的粪渣,粪渣靠人工清理简直是不可能,所以最好做个沉砂池用些设备清理粪渣(有经济价值的)。我建议还是先沉渣后再进入沼气池更好些。一来是回收粪渣,二来是减轻沼气池中的有机负荷请减轻沼气池清掏压力。

然后进入氧化塘——氧化塘停留时间为100小时左右,分成四级,每级都是一个鱼塘,鱼塘里养鱼,不同水质的不同深度养不同的鱼。

第一级的氧化塘停留时间按24小时设计,深度1米~1.5米,污水进来后成为肥料供鱼吃,这个趟主要不是为了养鱼,而是养些小鱼,给塘里的鹅鸭子吃的。

这个猪场目前污水全部处理掉了,基本除了清理粪渣,基本没事干了。每年额外收获大量的鱼鸭鹅。鱼有普通草鱼,还有喜欢肥水腐化水的塘鲺鱼。

值得注意的是其中第二个塘里面有大量水葫芦,水葫芦用来养鸭子,但其做法就是一个简易的湿地,算是人工湿地自然水塘类的一种。停留时间应在24小时左右。

整体出水很好,没的说了,深圳的罗田水库都敢进(虽然法律禁止,但是其处理后水质非常好,从山上流下来,似清泉,对水库水质确实是没影响,我测过水质)。

这个厂很好找,你有兴趣可以去东莞大朗镇看看,东莞南端的大朗镇最南端有个山头靠着深圳北侧的罗田水库,这个猪场就在这个山的半山腰处,大朗镇当地著名的养猪场,一打听就知道了,当地称为“万头猪厂”。路上有很多拉潲水的车辆络绎不绝的。

附后是张当时我拍的照片,数量有限只能上传一张。这是他们养猪场第一级的氧化塘的一角,还能看到氧化塘边上养了鸭子和鹅。

如果你不是专业污水处理工程师,最好多找几个专业的环保公司给你做个设计,污水处理工艺流程很多多种多样,猪粪水算是比较好处理的污水了。只要是稍微专业点儿有经验的环保公司都能做的很好,如果你家里有地很多,而且地处南方,你可以考虑用我推荐你的生态方法来处理这个污水,很省事、很廉价、管理省心省大了。污水处理的差不多就行,无需处理得很清就能排放到市政下水管道里。现在的环保公司参差不齐,一般最好找本地本省的环保公司做咨询,最好参观一下他们的成功案例让你心里能放心的交给他们做。环保公司报价基本上比较实在,而运行成本费用都是很虚的数字,你如果是打算长期发展,不如按照我给你的氧化塘做后处理的方案综合考虑,这个流程很廉价很生态,长期稳定获益。如果就是临时做做,其实可以找个环保公司给你弄一下,环保公司用UASB、接触氧化或是SBR这类的工艺,我估计你如果自己操作不当很难免会弄得很糟糕,管理维护都很麻烦,技术成分很高,你还得招聘一个起码环境工程本科生来给你料理这些工艺设备设施。

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拼搏的玫瑰
欢喜的外套
2025-08-13 02:37:07

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科普中国·科学百科:稳定塘

1.1万 41"

稳定塘

科普中国

本词条由“科普中国”科学百科词条编写与应用工作项目审核

贡献者林国庆详情

稳定塘旧称氧化塘或生物塘,是一种利用天然净化能力对污水进行处理的构筑物的总称。其净化过程与自然水体的自净过程相似。通常是将土地进行适当的人工修整,建成池塘,并设置围堤和防渗层,依靠塘内生长的微生物来处理污水。主要利用菌藻的共同作用处理废水中的有机污染物。稳定塘污水处理系统具有基建投资和运转费用低、维护和维修简单、便于操作、能有效去除污水中的有机物和病原体、无需污泥处理等优点。

中文名

稳定塘

外文名

Stabilization Pond

优点

结构简单、建设费用低等

缺点

易产生臭味和滋生蚊蝇

设计计算

设计、BOD表面负荷法

运行原理

稳定塘是以太阳能为初始能量,通过在塘中种植水生植物,进行水产和水禽养殖,形成人工生态系统,在太阳能(日光辐射提供能量)作为初始能量的推动下,通过稳定塘中多条食物链的物质迁移、转化和能量的逐级传递、转化,将进入塘中污水的有机污染物进行降解和转化,最后不仅去除了污染物,而且以水生植物和水产、水禽的形式作为资源回收,净化的污水也可作为再生资源予以回收再用,使污水处理与利用结合起来,实现污水处理资源化。

人工生态系统利用种植水生植物、养鱼、鸭、鹅等形成多条食物链。其中,不仅有分解者生物即细菌和真菌,生产者生物即藻类和其他水生植物,还有消费者生物,如鱼、虾、贝、螺、鸭、鹅、野生水禽等,三者分工协作,对污水中的污染物进行更有效地处理与利用。如果在各营养级之间保持适宜的数量比和能量比,就可建立良好多生态平衡系统。污水进入这种稳定塘其中的有机污染物不仅被细菌和真菌降解净化,而其降解的最终产物,一些无机化合物作为碳源,氮源和磷源,以太阳能为初始能量,参与到食物网中的新陈代谢过程,并从低营养级到高营养级逐级迁移转化,最后转变成水生作物、鱼、虾、蚌、鹅、鸭等产物,从而获得可观的经济效益。

热心的钢笔
单薄的星星
2025-08-13 02:37:07
通常是:沉砂池(很重要,要认真设计,参数保守些,因为猪粪非常非常多)——>水解酸化(或UASB)--->AO(或接触氧化、SBR)之类的。

如果你水量不大,没必要做的太复杂,投入大管理麻烦。

我给你一个生态、省钱的参考建议:

我在东莞大朗镇当地见到过一个6千~1万头存栏量的猪场,猪场南面紧邻深圳罗田水库(水源地)。他们用的是氧化塘为主的技术,而且是个他们村里的民间工程师设计的氧化塘,出水非常好,居然能进饮用水水库。我曾经于2005、2008年两次去考察学习过。

先经过一个沉砂池,很大很大,处理粪便等。然后进入一个简易的水解酸化池,其实就是一个高高的污水塔,底部进水,顶部出水,最底下有泥斗。出水没什么特比要求,主要是提供水头用的。

然后进入氧化塘——氧化塘停留时间为70~100小时,分成四级,每级都是一个鱼塘,鱼塘里养鱼,不同水质的不同深度养不同的鱼。

第一级的氧化塘停留时间按24小时设计,深度1米~1.5米,污水进来后成为肥料供鱼吃,这个趟主要不是为了养鱼,而是养些小鱼,给塘里的鹅鸭子吃的。

这个猪场目前污水全部处理掉了,基本除了清理粪渣,基本没事干了。每年额外收获大量的鱼鸭鹅。鱼有普通草鱼,还有喜欢肥水腐化水的塘鲺鱼。

值得注意的是其中第二个塘里面有大量水葫芦,水葫芦用来养鸭子,但其做法就是一个简易的湿地,算是人工湿地自然水塘类的一种。停留时间应在24小时左右。

整体出水很好,没的说了,深圳的罗田水库都能进(虽然法律禁止,但是其处理后水质非常好,从山上流下来,似清泉,没影响)。

这个厂很好找,你有兴趣可以去东莞大朗镇看看,大朗镇最南端有个山头靠着罗田水库,这个猪场就在半山腰处,当地著名的养猪场,一打听就知道了,当地称为“万头猪厂”。路上有很多拉潲水的车辆络绎不绝的。

含蓄的高跟鞋
懵懂的可乐
2025-08-13 02:37:07

概况

1、绥化市氧化塘。该塘占地面积13万平方米,容积38万立方米,抽升站两座,简抽升站四座,砖砌防渗渠道19500米,灌溉面积6000亩。根据污水总泵站和氧化塘的水质分析情况看,净化效果明显,可以达到农田灌溉水质标准。利用这种净化后的污水灌溉农田十七年,对土壤、蔬菜、地下水都没有污染,而且净化后污水中含氮22.5毫克/升,含磷2.93毫克/升,含钾6.0毫克/升,这样每年可节约化学肥料31430公斤,地下水100万吨。从小区试验和大面积调查看,各类蔬菜均增产,平均每年增产5-8万斤,提早成熟7-10天,每年增加收入25-30万元。因此,中小城市利用氧化塘处理污水是农业生产的重要水肥资源,还可提高土壤肥力,增加蔬菜产量。

2、义马煤业集团公司常村煤矿氧化塘。为清除矿井水对涧河的污染,几年来,该矿先后投资40余万元将一废弃的矿坑改建成一座容积为15万立方米的氧化塘,月处理矿井水8.2万立方米。这条治理矿井水污染的新途径,不仅缓解了矿区用水严重不足,而且还产生了较好的经济效益和社会效益。经氧化塘处理后的矿井水,可作为井上和井下工业用水,同时还可在氧化塘内养鱼,年产鲜鱼2万余公斤。如今氧化塘四周已绿树成荫,成为远近闻名的一处风景胜地。

3、高唐纸业集团氧化塘。为解决污水排放问题,该集团投入1200万元建成了占地600余亩的治污二期工程一氧化塘,全天候运行。这使公司处理后的造纸废水水可用于水产养殖及农业灌溉,并可达到80%水量循环回用于生产,从而实现造纸废水的无害化综合利用,成为零污染排放企业。

山东省东营市污水处理与利用生态工程

1、 工程简介

东营市污水处理与利用生态工程于2000年10月建成,设计处理水量10万t/d,占地面积约110公顷,工程总投资6700万元,是现今国内外应用稳定塘处理系统设计较为完善的一座污水处理厂。 污水水质如下表:

▲表4 进水水质情况一览表 项目 BOD COD SS TN TP NH3-N 浓度(mg/L) 70 150 70 30 5 20 该工程因地制宜,将现有的一个水库适当修整分隔后,改造成高效厌氧塘、曝气塘、曝气养鱼塘等处理单元;将附近的盐碱荒地建成养鱼塘、藕塘、芦苇塘等生态利用单元。

2、 主要处理单元设计

(1)细格栅:单组栅宽1.4m,栅条间隙8mm,栅条宽10mm,栅前有效水深0.8m,过栅流速0.9m/s,格栅安装角度75°。

(2)沉砂池:每组平面设计尺寸12.0m×3m,有效水深1.2m,砂斗倾角55°,砂斗高度1.85m。

(3)高效复合厌氧塘:每组厌氧塘平均长约138.88m,宽约65.87m,有效水深5.0m,厌氧塘中污水停留时间为1.68d。

(4)曝气塘:每组曝气塘平均长度133.37m,宽约66.31m,有效水深3.6m,污水在曝气塘中停留时间为1.29d。

(5)曝气养鱼塘:塘总面积为23.24公顷,塘有效水深3.5m,污水在塘中的水力停留时间为8.13d。

(6)养鱼塘:养鱼塘总占地面积为12.09公顷,有效水深2.5m,污水在其中停留时间为3.02d。

(7)藕塘:总面积为7.56公顷,有效水深1.2m,污水在其中的水力停留时间为0.91d。

(8)芦苇塘:芦苇塘Ⅰ和芦苇塘Ⅱ的占地面积分别为18.09公顷和19.09公顷,有效水深平均为0.5m,在芦苇塘中总共水力停留时间为1.85d。

3、运行效果

本工程于2000年10月开始通水试运行,在养鱼塘中尚未放养鱼苗、藕和芦苇未开始种植的情况下,经现场检测,最终的出水完全复合我国污水综合排放二级标准(GB 8978-1996)的要求。

4、本工程的特点

(1) 本工程采用稳定塘处理系统,将污水的处理与利用有机地结合起来,实现了污水的资源化,这对于缓解东营市水资源短缺的矛盾具有重要的意义。

(2) 本工程在设计中特别注意了处理系统与周围环境的协调一致,注意了对环境的美化。堤坝修建整齐,全部采用毛石进行护砌;曝气养鱼塘作为人工景点,将污水处理厂建成了一座生态公园。

(3) 本工程同传统活性污泥法比较,具有基建投资省,运行费用低,维护管理方便等优点。

凶狠的方盒
犹豫的硬币
2025-08-13 02:37:07
养猪场污水处理工艺方法:

1.组合式稳定塘工艺

广东某规模化养猪场日产污水量500m3/d,采用新型厌氧-兼氧组合式稳定塘工艺,该工艺主体的组合式稳定塘设计成倒置截头圆锥型,由下向上设置3个微生物反应区,即厌氧反应区、兼氧反应区、好氧和藻类生长区。污水由下向底部均匀向上流动,污水在塘内的停留时间为12d。整个厌氧-兼氧-组合稳定塘出水CODcr 的质量浓度保持在3000mg/l,CODcr去除率一般为70%左右,而传统厌氧塘CODcr的去除率为50%左右,相比较起其处理效果得到显著提高,后续辅助好氧池采用活性污泥法,使CODcr等进一步降解,再利用高负荷氧化塘进行污水的硝化脱氮,最后通过藻类沉降塘及生物塘以达到出水水质要求。该工艺实际运行中CODcr平均去除率达99.43%,BOD5平均去除率达99.8%,SS平均去除率为97.7%,NH3-N平均去除率为93.45%。整个污水处理系统投资运行成本较低,运行期间只需一名运行管理人员,操作简单方便,其缺点是占地面积大,不适用于一些土地资源紧缺的地区。

2.UASB+SBR工艺

罗庄区江泉生猪养殖场日处理污水300m3,采用上流式厌氧污泥床UASB反应器发酵工艺,产生沼气通过铺设管道供应给附近居民日常生活使用,使沼气得到充分利用,而所产生的沼渣通过好氧连续式生物堆肥发酵制成复合有机肥料投放市场,经济效益很好,沼液经过SBR池好氧处理后可进行农田灌溉,采用了钢筋混凝土结构使得总体投资成本提高,运行成本也较高,运行成本费用为29万元/年,即2.648元/cm3,但其沼气和沼渣利用也带来可观的经济效益,年获利可达72.5万元,综合效益十分显著。

3.ZWD新型沼气池+生物循环处理工艺

福建省农科院研制的ZWD型沼气池是全国最先设计应用的顶盖直管进料,无活动盖,侧面中层大出料口的水压式沼气池型,克服旧式的水压式沼气进出料难,占用有效建造容积等缺点,设计的沼气池占地面积小,结构简单,操做方便,提高了产气率,经过在几个养猪场试投入运行,效果显著,并以此为基础,建立生态牧场,在畜牧场内建立沼气有机废物循环利用系统,提高生物物质循环利用系数,使沼气、沼液、粪渣全部得到充分的利用,确保污水实现零排放,适用与中小型养猪场污水处理,目前在省内数十家养殖场广泛应用。

4.酸化+高速滤池+生物氧化塘

北京市大兴区某猪场饲养生猪5000头,采用水冲清粪工艺,每日排污量为100-120t,设计通过自然沉淀法对猪粪污水先进行固液分离,沉淀固体经过调整水分,添加肥料成分,进行堆肥处理,液体部分通过一个调节酸化池和两个串联的高速生物滤池进行厌氧好氧生物处理,处理后的污水进入生物氧化塘进一步降解蓄存,进行农田灌溉。污水通过处理总降解率可达到93.0%-97.0%,COD浓度最低达77mg/L,可达到国家三级排放标准。

5.凤眼莲生物系统处理工艺

深圳某养猪场年产猪肉10万头,每天排出粪水约1500m3,COD浓度在14000mg/l左右,污水经过前期的厌氧发酵后进入兼性氧化塘自然氧化后,进入水生生物处理系统,先经增氧氧化塘氧化,然后进入一级凤眼莲吸收塘,出水经过自然氧化塘氧化后进入二级凤眼莲吸收塘,再进入沙滤床流入氧化塘,达到净化废水的目的。整个系统停留时间为30d,后期处理COD平均为314mg/l,去除率达69%,总氮去除率达75%,当废水COD浓度≥800mg/l,总氮(T-N)≥600mg/l,溶解氧≤2mg/l时,凤眼莲不能生长,为防止总氮、溶解氧超标,应在该系统前部设置一个增氧氧化塘,增加溶解氧量,凤眼莲的培育受多种外界条件限制,气候、温度与污水进水水质的变化都会直接影响最后出水水质。所以工艺的关键部分在于凤眼莲的培植驯化。经过猪场实际运行表明,凤眼莲水生生物系统处理养猪场废水耗资少,并能有效去除有机物,较适用于我国的畜牧场污水处理。

6.强化预处理+高效折流厌氧反应器+氧化塘

北京中联环工程股份有限公司研究采用的集约化猪场废弃物系统,改变传统的水冲洗清粪方式,利用重力引流清粪,节省大量水源(约50%),减少后续粪污处理工程,液体部分与猪舍冲洗水混合进入高效折流厌氧反应器(ABR)进行厌氧污水处理,通过一系列的实验,进水BOD3000mg/l,折流厌氧反应器的容积可达4-8kgCOD/d,污泥浓度20kg/m3。出水COD、BOD去除率在80%以上,选用氧化塘作为厌氧消化后续处理工艺,减少了工程投入,整个系统化处理实现猪场生产的“零污染”排放,而厌氧消化后处理工艺选择时应该猪场周边环境相适应的工艺。

7.AOF工艺

由深圳某公司研发设计的AOF处理工艺,采用预处理、生物处理和精处理技术路线,使废水COD浓度由6000-15000mg/l降至100mg/l以下。工艺通过生物处理采用高效厌氧污泥池和高效好氧生物处理设备,最后经过精处理去除残留的污染物,使废水稳定达标排放,该项实用技术在深圳、北京等地的数家大型养猪场,均获得较好效果。

8.多级酸化-人工湿地处理工艺

华南农业大学研究的畜禽舍粪便污水多级酸化与人工湿地串联处理工艺,粪便污水经固液分离后进入酸化池,进行酸化调节,然后进入四个串联人工湿地进行处理,最后通过净化池后,即可达标排放,通过该工艺的运行可使COD由1500m/L降至98.4m/L,BOD5由9000m/L降至49.4m/L,SS由18600m/L降至51.5m/L。硫化物由480m/L降至1.3m/L。整个工艺系统实现自流化,不需要动力,节省能源,减少了60%的运转费,且能有效的去除污水中的重金属。

9.混凝-脱氨-好氧生化处理工艺

为了解决养猪场排放废水有机浓度高、氨氮浓度高、恶臭严重的问题,上海通过实验室模拟,通过实验室模拟试验,探讨了混凝-脱氨-好氧生化处理养猪场废水的工艺。养猪场废水经石灰乳混凝沉淀,可去除废水中的大部分胶体物质和悬浮物,同时可去除一部分难降解物质;经脱氨使废水中氨氮低于200mg/L,有利于后续生化的顺利进行。当生化池活性污泥浓度在3500~4500mg/L之间,CODCr容积负荷<3.0kg/(m3?d),NH3-N容积负荷<0.22kg/(m3?d)时,生化出水能够达到上海市提出的畜牧业排放标准。

10.固液分离机处理工艺

福建省农科院地热所研制的FZ-12固液分离机,采用机械振动对养猪场粪污水进行固液分离,处理污水能力大于12 m3/h,TS,CODcr、BOD5去除率分别为62.6%、61.2%、57.5%,有效降低污水浓度,使污水的COD浓度降到4000mg/L左右,有利于后续厌氧发酵处理,粪渣可回收制作出售,经济效益可观,经机械分离固液分离后的污水再经过厌氧沼气发酵,产生的沼气作为小猪保温供热能源,而处理后排放污水可进行养鱼及农田灌溉,由于前处理采用了固液分离机,与传统养猪场污水处理相比,后期投资及运行费用大大减少,所以整体项目投资减少。该项固液分离机的设计已经获得国家专利。

11.CFW型畜禽污水处理工艺

采用目前先进的UASB高效生物厌氧反应器和已有专利的一种改进的曝气生物滤池技术,运用于上海某养猪场,其圈养规模为6000头年,该工艺实际污水处理能力达400m3/d。畜类污水经固液分离去除大块杂物后进入无游离氧的UASB高效厌氧反应器,厌氧生物降解后再进入后续曝气生物滤池,池内装有由陶粒组成的填料,污水进入后进行曝气反应。经检测,出水中的CODcr≤250mg/l、BOD5≤104.2mg/l,NH3-N≤85.8mg/l,整体工艺运行稳定,运行费用低,出水水质稳定,但由于采用的工艺和设备较先进和复杂,运行过程中管理较为重要,对管理人员的要求高。

目前国家对环境污染整治力度的不断增强,地方上也加强了畜牧业污水处理设施的建设,但往往因为运行费用过高而导致建成后就闲置不用,造成资源浪费环境污染问题却仍得不到妥善解决。针对这些问题,综合考虑养殖场的污染治理投资能力及地区区域特征,研究采用适合不同地区的经济高效污水处理工艺。除了以上一些目前国内应用较广泛的养猪场污水处理工艺外,国外目前也有许多研究较为成功的厌氧处理、好氧处理以及天然净化处理工艺,其中包括采用厌氧塘-兼性塘-好氧塘工艺,也有日本一猪场采用的中温甲烷发酵、稀释-淹没式滤池工艺,还有加拿大猪场采用的固液分离高效好氧反应器-曝气塘-灌溉工艺等。将污水处理工厂化和自然生物处理,好氧和厌氧处理进行有机组合以求达到最佳处理效果。

魁梧的月饼
美好的钢笔
2025-08-13 02:37:07
楼上的。。。你。。。好好看下书吧

人家就是要设计氧化塘,要确定塘的大小。。。你那公式是用来通过负荷计算塘的体积的,不是用塘的体积计算负荷。。。汗。。。都知道体积了还要负荷干嘛。。。

楼主你查查给排水设计手册吧,应该是有的。我记得《水污染控制工程》(高廷耀 顾国维 周琪)下册里面也有国家“七五”科研攻关项目推荐使用负荷,是一张表,在讲氧化塘的那一章,抱歉手头没有书不能查给你。

陶醉的乐曲
粗暴的凉面
2025-08-13 02:37:07
每人每月按10吨水计算:750*10=7500,每天用水量:7500/30=250吨/天。你就按这个量设计即可。另外还应考虑雨水天气需要增加的排水量(按历史上气象最大的降雨量考虑)。

直率的香氛
幽默的面包
2025-08-13 02:37:07
印染废水的处理方法及工艺流程.目前国内的印染废水处理手段以生物法为主,辅以物理法与化学法。由于近年来化纤织物的发展和印染后整理技术的进步,使新型染料、PAV浆料、新型助剂等难生化降解有机物大量进入印染废水,给处理增加了难度。原有的生物处理系统COD去除率大都由原来的70%下降到50%左右,甚至更低。色度的去除是印染废水处理的一大难题旧的生化法在脱色方面一直不能令人满意。此外,PAV等化学浆料造成的COD占印染废水COD的比例相当大,但由于它们很难被普通微生物所利用而使其去除率只有20%~30%。针对上述问题,国内外都开展了一些研究工作,主要是新的生物处理工艺和高效专门细菌以及新型化学药剂的探索和应用研究。其中具有代表性的有:厌氧-好氧生物处理工艺、高效脱色菌和PVA降解菌的筛选与应用研究、光降解技术研究、高效脱色混凝剂的研制等。

印染废水常用处理技术印染废水的常用处理方法可分为物理法、化学法与生物法三类。物理法主要有格栅与筛网、调节、沉淀、气浮、过滤、膜技术等,化学法有中和、混凝、电解、氧化、吸附、消毒等,生物法有厌氧生物法.好氧生物法、兼氧生物法。

健康的电话
勤劳的热狗
2025-08-13 02:37:07
染料品种数以万计,印染加工过程中约有10%~20%的染料随废水排出,每排放1t染料废水,就会污染20t水体。废水中的染料能吸收光线,降低水体透明度,造成视觉上的污染。染料废水是难处理的工业废水之一,具有色度深、碱性大、有机污染物含量高和水质变化大的特点。大多数染料为有毒难降解有机物,化学稳定性强,具有致癌、致畸、致突变作用;直接危害人类健康,还严重破坏水体、土壤及生态环境,造成难以想象的后果。有效解决染料废水治理问题是消除印染行业发展瓶颈的关键所在。

1 、染料废水及其污染

染料工业污染中尤以染料废水的污染问题最为突出。近些年来,我国每年污水排放量达390多亿吨,其中工业污水占51%,而染料废水又占总工业废水排放量的35%,而且还以1%的速度在逐年增加。每排放1t染料废水,就能造成20t水体的污染。各行业中,印染纺织业的COD排放量排在第4位,而且排放比重还在逐年增加。“三河三湖”中,染料废水对太湖、淮河流域造成的污染状况尤其严重。

染料废水主要来自于染料及染料中间体的生产企业,由染整过程中排放出的染料、浆料、助剂等组成。随着印染工业的迅猛发展,染料废水已成为水体中几种最主要的污染源之一。目前世界染料年产量约为(8~9)x105t。我国是纺织品生产和加工大国,纺织品出口额已多年来列居世界首位,每年的染料生产量达1.5×105 t,其中大约10%~15%的染料会直接随废水排入水体中。

染料废水色度高、水量大、碱性大、组成成分复杂,属于比较难处理的工业废水之。染料是染料废水中的主要污染物,带有各类显色基团(如-N=N-,-N=O等)和部分极性基团(-SO3Na,-OH,-NH2),成分复杂,大多数是以芳烃和杂环为母体,属较难降解的有机污染物,也是我国各大水域的重要污染源。

大多数有机染料化学稳定性强,具有三致(致癌、致畸、致突变)作用,是典型有毒难降解有机污染物。此外,废水中的染料能吸收光线,降低水体的透明度,对水生生物、微生物的生长不利,并且降低了水体的自净能力,同时导致视觉污染,严重破坏水体、土壤及生态环境,直接和间接地危害人类身体健康。

2、 染料废水的处理方法

对染料行之有效的降解和处理技术是治理染料废水的重要前提。针对大多数染料化学性质稳定、难以降解的特点,各国科学家都高度重视染料及染料废水的降解和处理方法的研究。随着科技进步以及污染治理技术的不断发展,人类也找到了很多行之有效的处理染料废水的方法,概括起来不外乎物化法、生物法、物化一生物联合法。

2.1 物化法

2.1.1 混凝沉降法

混凝沉降法是目前处理染料废水效果比较稳定、工艺较为成熟的方法。普遍接受的机理有桥联作用、压缩双层、网捕和电中和作用。混凝剂自身特性决定了其沉降性能的好坏,很多环境因素包括温度、pH和Eh等则可能对沉降功能起促进或抑制作用。近年来,IPF(无机高分子絮凝剂)成为研究混凝絮凝行为和机理的热点。与普通的混凝剂相比,IPF能形成更多的有效絮凝的形态A13+。混凝法的主要研究方向是开发有效混凝剂,尤其是有机一无机复合混凝剂。

张凯松等人副研制的无机一有机复合混凝剂,对染料废水的处理效果比聚合氯化铝(PAC)更为明显。吴敦虎等人¨列对利用硼泥复合混凝剂处理染料污水的研究结果表明:当剂量为0.3~0.6 g/L,pH值为4.0~11.5时,脱色率达到92%以上,优于PAC。

2.1.2膜分离法

膜分离技术具有工艺简单、低能耗、不对环境产生污染的优势。通过自行研制醋酸纤维素(CA)纳米滤膜,郭明远等人指出:CA纳滤膜对活性染料废水的处理和回收染料效果明显。掺入活性炭填充共混的改性壳聚糖超滤膜,适当交联后对酸性红染料废水的最大脱色截留率达98.8%。冯冰凌等人采用壳聚糖超滤膜处理染料废水,脱色率超过95%,COD去除率达80%左右。吴开芬u引利用超滤法对靛蓝染料的废水进行处理,可实现染料的高浓度溶液的直接回用,透过液则可作为中性水被再循环利用。Soma等人mo利用氧化铝微滤膜,对不溶性染料废水进行过滤时的截留率高达98%。

由于膜污染、浓差极化和过快的更换频率,加之膜的价格较贵,使得膜分离技术处理染料废水的成本过高,大大限制了膜分离技术在染料废水治理行业的应用和推广。

2.1.3催化氧化法

催化氧化法是通过催化作用加快体系中氧化剂的分解,并使之与水中有机物迅速反应,在较短的时间内致使有机污染物氧化降解。针对采用高级化学氧化法和好氧生物处理法处理分散染料废水时效果不太理想这一问题,周建等人采用催化氧化法对内电解处理后不能达标的染料废水进行处理,不仅日处理蒽醌系列分散染料达2500t,还降低了内电解处理后未达标染料废水的色度和COD值,大大减少了运行费用。ArslanLt引采用Fe2+催化臭氧氧化法对分散染料废水进行处理,研究结论指出,单独采用臭氧(应用剂量为2300 mg/L)氧化法时,只在pH=3的条件下有一定的降解效果,脱色率也只有77%,COD的去除率仅为ll%;但采用Fe2+絮凝、臭氧氧化和Fe2+催化臭氧氧化相结合的方法处理时,Fe“使用剂量为0.09~18 mmol/L、染料废水pH值为3—13的范围内,脱色率达到了97%,对COD的去除率也提高到54%。

2.1.4 Fenton试剂法

以Fe3+或Fe2+为催化剂,在H202存在时产生的强氧化性,能使许多有机分子氧化,而且反应体系不需要高温高压,反应条件不苛刻,反应设备也比较简单,适用范围较广。陈文松等人利用低剂量Fenton氧化一混凝法处理模拟和实际染料废水的研究结论指出,该方法对处理同时含有亲水性和疏水性染料、成分复杂的染料废水特别适合,而且操作方便、运行成本不高。近年来一些学者把紫外光(uV)、草酸盐等也引入Fenton法中,使得Fenton法的氧化能力大大提高,处理效果也更加显著。K.Swaminathan等人心川就光助Fenton体系对偶氮染料活性橙-4进行了脱色研究,其研究结论指出,光助Fenton体系降解能力远强于一般Fenton体系。

Fenton法的不足之处在于:氧化能力相对较弱,出水因含大量铁离子而显色。近年来,铁离子的固定化技术,成为Fenton氧化法的重要方向。

2.1.5 光氧化法

光氧化法是利用光化学反应降解污染物,包括无催化剂和有催化剂参与2种,前者也称光化学氧化,后者又称光催化氧化。光降解通常是指有机物在光的作用下,逐步氧化成低分子中间产物,最终生成CO2、H20和其他一些离子,如PO43-、NO3-、Cl-等。有机物的光降解过程可分为直接光降解和间接光降解。直接光降解是指有机物分子吸收光能后进一步发生化学反应。间接光降解则是周围环境存在的某些物质吸收光能形成激发态后,再诱导有机污染物产生一系列的氧化降解反应,它在处理环境中难生物降解的有机污染物时更为有效。

2.1.6臭氧氧化法

臭氧的氧化能力极强,除分散染料外,它能够破坏有机染料的发色或助色基团而具有一定的脱色作用。H.Y.Shu等人对8种偶氮染料在单独O3,氧化和UV/O3氧化作用下的降解进行了比较,研究结果表明,可能是因为染料废水色度过深,吸收了大部分紫外光,引入UV后有机染料的降解速度并没有明显加快。史惠祥等人口刮利用臭氧降解偶氮染料阳离子红x-GRL的研究结论中指出,臭氧对染料的脱色以直接氧化为主。

由于臭氧在水中的溶解度较低,如何更有效地提高臭氧在水溶液中的溶解量,已成为研究臭氧氧化技术的热点和关键。此外,臭氧的使用会产生一些副产品,尤其要重视的是羰基化合物中的甲醛、乙醛等醛类,因这类物质具有急性和慢性毒性和一定的致癌、致畸、致突变性,容易导致二次污染,另外,臭氧发生器的成本相对较高,因此单独使用不够经济。

2.1.7 超声氧化法

随着超声化学的研究深入,超声氧化法被认为是一种清洁且具良好应用前景的方法,成为处理水污染的一项有效技术。超声波作用下产生的声空化效应形成的高温高压促使空化气泡内部的水蒸汽与其他气体发生离解产生自由基,引发超声化学反应的进行。N.Ince等人对pH和染料分子结构对超声降解效率的影响研究表明:pH对染料的降解有重要影响,降解程度随pH的减小而增加;分子质量越小,结构越简单,且具有偶氮基临位羟基取代基的染料分子越易被降解。G.Tezcanli—Gtiyer等人刚发现羟基自由基首先进攻染料的发色基团,染料的脱色过程快于芳香环的破坏过程。J.Ge等人研究也指出,引入超声能有效加快染料的降解,并提高矿化速率。

2.1.8 电化学法

电化学处理技术近年来进展很快,原基础上增加了氧化、光催化氧化或催化氧化的协同作用,微电解技术的局限性问题得到了较好地解决。周光元等人处理含盐染料废水的研究表明,处理过程中余氯的产生对脱色和去除COD起关键作用,电解l h后,脱色率可达85%,COD的去除率也达到99.8%。章婷曦等人采用内电解-催化氧化-氧化塘法处理染料废水时COD的去除率和脱色率都超过95%。祁梦兰等人采用微电解一催化氧化一飞灰吸附的组合工艺处理活性染料废水脱色率达99.9%,COD去除率在95%以上。

目前,电化学方法主要应用在去除具有生物毒性的有机污染化合物方面,这种方法最具吸引性的一大特点是能发挥电化学方法所特有的电催化性能,可以有选择性地将有机污染物降解到某一特定程度。此外,电化学方法与其他处理方法有较好的协同性,可实现联用,达到理想的处理效果。但是,利用电化学法彻底降解水中的有机污染物设备投入过高,而且需要消耗大量能源。

2.2 生物法

生物处理法是通过生物菌体的絮凝、吸附功能和生物降解作用,对染料进行分离和氧化降解。生物絮凝和生物吸附并不使染料发生化学变化。而生物降解过程则是利用微生物酶等的作用对染料分子进行氧化或还原,破坏染料的发色基团和不饱和键,并通过一系列氧化、还原、水解、化合等过程,将染料分子最终降解成为简单的无机物,或转化成各种微生物自身需要的营养物或原生质。生物处理法有好氧处理、厌氧处理和厌氧-好氧联合处理3种。

针对传统的生物处理法对纺织、染料废水中的有机染料不能起到有效的处理作用这一实际情况,一些学者近些年来着力研究开发厌氧一好氧联用技术,并取得了意想不到的效果。一些研究表明,同时应用好氧法和厌氧法,通过实现优势互补,很多好氧生物法不能氧化降解或降解程度有限的有机染料,通过厌氧法都能实现不同程度的降解。

作为实用的水污染处理技术之一,微生物处理染料废水的开发和研究已有多年的历史。微生物脱色降解机理非常复杂多样,很多降解过程和反应机制还很不清楚,有待不断探讨。

由于对各种有毒有害的、难以降解的、在环境中宿存的异生物质具有低耗、高效、广谱、适用性强的生物降解作用,以黄孢原毛平革菌为代表的白腐真菌成为治理多种污染物的有效武器,近些年来发展起来的真菌技术被很多学者称之为创新环境生物技术。可能是由于其在次生代谢阶段产生的木质素过氧化酶和锰过氧化酶的作用,许多白腐真菌对染料有广谱的脱色和降解能力。培养条件对白腐真菌脱色及降解活性有较大的影响。Conneely等人认为,白腐真菌对一些染料废水,如Rem.azol绿蓝G133、酞菁染料、Everzol绿蓝和Heli.gon蓝等生物吸附作用较强,并通过胞外酶的代谢作用使染料脱色降解。

利用微生物对染料废水进行处理的发展方向之一是选育和培养高效降解工程菌。微生物对有机染料的脱色、降解,以前多集中在兼性厌氧菌,如芽孢杆菌、假单胞菌和一些光合细菌,近年来逐渐筛选到了不少新品种。一些学者采用假单胞菌属对多种印染工业废水进行处理,研究结果表明,食油假单胞菌对其中的甲基橙、B15染料的脱色率都能达到80%以上,并且在高浓度染料环境中,食油假单胞菌表现出很强的耐受性。

20世纪80年代初,固定化微生物技术成为国内外有机工业废水处理的研究热点。这种技术是将可降解染料的微生物固定在特定载体的表面,提高微生物降解效率。用于固定化的微生物有单一和混合等多种方式。相关研究指出,混合菌脱色降解作用更好。随着固定化脱色菌载体技术的发展,脱色降解反应时问也在大大缩短。

生物强化技术是在生物处理体系中投加具有特定功能的微生物来改善原有处理体系的处理性能,用于对难降解有机物的去除。实施生物强化技术的途径主要有:投加高效降解的微生物;投加遗传工程菌(GEM);对现有处理体系的营养供给进行优化,通过添加基质或底物类似物质,来刺激微生物的生长或提高其活力。

膜生物反应器也是近些年来发展起来的一种新型污水处理技术。最早应用于发酵工业,20世纪80年代,膜生物反应器技术引起了学术界高度重视。膜技术能截流生物体,减少出水中所含的生物。通过无泡鼓气、膜生物反应器使氧的利用最大化。近年来,膜生物反应器已成功地应用于处理水道污水、粪便污水和垃圾渗滤液,并开始应用于处理染料废水。很多学者认为,含酶膜生物反应器将是未来处理染料废水的重要方向。由于膜制造费用高且易堵塞,膜生物反应器技术在水处理领域全面推广还受到了一定限制。

尽管生物法得到了很大发展,但随着染料废水的可生化度降低,受到微生物对营养物质、pH值、温度等条件有苛刻要求的限制,在实际应用处理染料废水时,生物法很难适应染料废水水质波动大、染料种类多、毒性高的实际状况。如微生物的高效化及固定化等生物强化技术。许多专家和学者都致力于高效降解菌的筛选和基因工程菌的构建等研究工作,实现利用大自然现有的丰富资源来为人类服务,但是实践表明,新开发的高效菌应用于染料废水的处理时,并不一定能够完全达到预期的强化作用。此外,微生物本身还存在着安全性问题,高效菌与基因工程菌流落到自然环境中,可能对自然环境和生态平衡造成威胁,因而,这些生物方法的应用必须事先经过严格的环境安全性检查和评估。同时,微生物对染料的降解机理以及微生物的代谢机制还需要进一步研究和探讨。