養殖廢水水泡糞固液分離機

臥螺離心機具有單機生產能力大，占地面積小，能長期連續運行，進料懸浮液濃度變化對其固液分離結果影響不大等優點，目前廣泛應用于市政污水處理。隨著養殖業的規模化快速發展，市場上急需開發適用于高濃度養殖廢水固液分離的效率更高的臥螺離心機，以改善養殖廢水的固液分離效果。然而，這方面研究比較少，因此，本文研究十必要。

關鍵詞：臥式螺旋卸料沉降離心機；養殖廢水；固液分離；

目前常見污水有工業污水、生活污水和農牧業污水。隨著國家對環保行業的重視，對于污水處理工藝中固液分離設備要求也越來越高。在污水處理工藝中，固液分離是整個環節中成本與運營費用的部分。因此，選擇合適的固液分離設備對于污水處理非常重要，常用污水處理設備有臥螺離心機，干濕分離機、板框壓濾機、螺旋脫水機和帶式壓濾機。與其他設備相比，臥螺離心機具有單機生產能力大，操作費用低，占地面積小，能長期連續運行，進料口懸浮液濃度變化對其固液分離結果影響小等優點，在污水處理中應用越來越廣泛，特別是在市政污水處理廠中的脫水環節。

養殖廢水作為農牧業污中的一種，是繼工業廢水、生活污水后的增速的水資源污染源。隨著人們生活水平的提高，對肉類的需求也越來越大，在城市周邊地區，供應肉類的養殖必然走向規模化、集約化。我國是畜禽養殖大國，近年來，隨著經濟的發展，畜牧養殖業由傳統的分散化、小規模家庭飼養逐步走向高度集約化、專業化和區域化發展。但是，隨著養殖規模化擴大，畜禽養殖廢水排放量増加，排放更加集中，養殖廢水帶來的環境污染問題也日趨嚴重。因此，如何處理畜禽養殖廢水污染問題，實現畜禽養殖與生態環境和諧發展，越來越得到社會各界的關注[1]。養殖場越大，每日產生的廢水量越大，以肉豬養殖場為例，每 100 頭肉豬每天要消耗 1.8 噸的水，這些未經處理的養殖場廢水，濃度高，含有大量的有機物、氮、磷、懸浮物及致病細菌，對養殖場周邊的環境造成很大的破壞。針對養殖廢水的污染情況，國家在 2009 年 12 月 1 日正式實施了《畜禽養殖業污染治理工程技術規范》（HJ497-2009）[2]，又在 2014 年 1 月 1 日施行《畜禽規模養殖污染防治條例》[3] ，要求推進禽畜養殖場應當根據養殖規模和污染防治需要，建設相應養殖廢水的綜合治理設施。

根據《畜禽養殖業污染治理工程技術規范》（HJ497-2009）工藝要求，畜禽養殖場的污水處理采用“固液分離預處理+厭氧處理+好氧處理+深度處理”的工藝流程。其中處理后的排放水質要接近《污水綜合排放標準》（GB8978-96）[4]中的一級排放標準（出水水質：COD<100mg/L，BOD5<30mg/L，SS<70mg/L，NH3-N <15mg/L，總磷<0.5mg/L）。

養殖場對廢水的處理方法與市政污水相似，固液分離環節的在整個養殖廢水處理環節非常關鍵，但與市政污水不同的是，養殖廢水的含固率波動大，從 0.5%到 18%，同時對固液分離后廢渣要求較低的含水率，以方便運輸與提高堆肥處理效率；對固液分離后的廢水含固率低，減小后面處理工作的難度。為了提高高濃度有機養殖廢水的固液分離效果，需要對現有的臥螺離心機結構進行優化。然而國內臥螺離心機用于高濃度有機廢水固液分離應用比較少，這方面研究也比較少，因此本研究十分必要。

高濃度有機養殖廢水與污水廠污泥物料成分接近，根據現有的案例，臥螺離心機可以應用在污水處理廠的污泥處理工藝中的固液分離脫水工序，如浙江朝前環保科技有限公司生產的污水脫水處理成套裝置，具有污泥脫水、污泥濃縮脫水一體化功能。養殖廢水物料特性與污水廠污泥成分組成接近，所以也可以用臥螺離心機處理。

 高濃度有機養殖廢水與污泥成分相比較，污泥顆粒較大，根據離心機的斯托克斯沉降計算公式可知其對臥螺離心機的分離因素相對較低。但畜禽養殖場廢水固相成分相對復雜，含蛋白質、脂肪類、半纖維素、有機酸以和無機鹽等等，用臥螺離心機對其進行處理時，需要通過添加絮凝劑，除去細小顆粒，增大絮凝團子[18]。現有的養殖廢水處理時間較長，占地面積廣，而臥螺離心機對養殖廢水進行固液分離的處理量大，與其他固液分離設備相比，有著占地面積小、投資成本低、可調性高等優點。如表 1.2 所示，朝前環保科技公司的 LW 系列泥漿分離型離心機，以每日運行 10 小時計算，根據表中數據可得每日處理量可達 400m3/天。

表 1-2 朝前環保科技公司 LW 型泥漿分離型臥螺離心機

名稱        長徑比   分離因素   轉速 （rad/min） 處理量(m3 /h)

LW350×1500  4.3      2007       3200                  3~15 

LW450×2000  4.2      1976       2800                  8~22

LW550×2200  4       1892       2600                  12~35 

LW650×2300  3.3      1925      2300                  18~60

1.3.3 影響固液分離效果的因素

1、絮凝劑

(1) 絮凝劑的添加。根據斯托克斯沉降速度公式，養殖廢水的顆粒沉降速度與顆粒直徑平方成正比，為了提高固液分離效果，在使用臥螺離心機前一般要加入適量的絮凝劑，使養殖廢水的固相與液相更易分離。養殖廢水經過試驗，以高效聚氯化鋁。

(2) 攪拌速度。攪拌速度過快，容易破壞絮凝體，所以攪拌速度一般以 0.15~0.35m/s合適。

2、結構參數

(1) 轉鼓直徑和有效沉降長度。直徑越大，有效沉降長度越大，單位時間處理量就越大，物料在轉鼓內停留的時間也越長，沉降效果越好。

(2) 轉鼓半錐角。半錐角大小影響轉鼓內固相沉渣的輸送和排渣口固相廢渣的含水率。

(3) 沉降層厚度。通過轉鼓大端蓋溢流口位置控制，沉降層越厚，有效沉降長度越長，干燥段的長度就變短。排出固相廢渣的含水率升高；反之，有效沉降長度變短干燥段長度變長，排出廢渣的含水率變低。

3、運行狀態

(1) 轉鼓轉速。轉速越大，離心力越大，排出固相廢渣的含水率越低，但過高的轉速會破壞養殖廢水中的絮凝體，反而降低固液分離效果，同時過高的轉速會導致機器磨損增大，容易產生振動和噪聲。

(2) 轉鼓與螺旋送料器的轉速差。影響臥螺離心機的排渣能力，排出固相廢渣的含水率和分離液相廢水的含固率。

(3) 進料口養殖廢水的濃度。進料口養殖廢水的濃度，即養殖廢水的含固率，根據經驗，養殖廢水中的濃度超過 5%，需要加快臥螺離心機的排渣速度，如果含固率低于5%，需要提高臥螺離心機的液相排出速度。