新型養(yǎng)牛場糞便污水固液分離設(shè)備

關(guān)鍵詞：臥式螺旋卸料沉降離心機；養(yǎng)殖廢水；固液分離；

目前常見污水有工業(yè)污水、生活污水和農(nóng)牧業(yè)污水。隨著國家對環(huán)保行業(yè)的重視，

對于污水處理工藝中固液分離設(shè)備要求也越來越高。在污水處理工藝中，固液分離是整

個環(huán)節(jié)中成本與運營費用的部分。因此，選擇合適的固液分離設(shè)備對于污水處理非

常重要，常用污水處理設(shè)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(shè)備相比，臥螺離心機具有單機生產(chǎn)能力大，操作費用低，占地面積

小，能長期連續(xù)運行，進料口懸浮液濃度變化對其固液分離結(jié)果影響小等優(yōu)點，在污水

處理中應(yīng)用越來越廣泛，特別是在市政污水處理廠中的脫水環(huán)節(jié)。

養(yǎng)殖廢水作為農(nóng)牧業(yè)污中的一種，是繼工業(yè)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(qū)，供應(yīng)

肉類的養(yǎng)殖必然走向規(guī)模化、集約化。我國是畜禽養(yǎng)殖大國，近年來，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，

畜牧養(yǎng)殖業(yè)由傳統(tǒng)的分散化、小規(guī)模家庭飼養(yǎng)逐步走向高度集約化、專業(yè)化和區(qū)域化發(fā)

展。但是，隨著養(yǎng)殖規(guī)?；瘮U大，畜禽養(yǎng)殖廢水排放量増加，排放更加集中，養(yǎng)殖廢水

帶來的環(huán)境污染問題也日趨嚴(yán)重。因此，如何處理畜禽養(yǎng)殖廢水污染問題，實現(xiàn)畜禽養(yǎng)

殖與生態(tài)環(huán)境和諧發(fā)展，越來越得到社會各界的關(guān)注[1]。養(yǎng)殖場越大，每日產(chǎn)生的廢水

量越大，以肉豬養(yǎng)殖場為例，每 100 頭肉豬每天要消耗 1.8 噸的水，這些未經(jīng)處理的養(yǎng)

殖場廢水，濃度高，含有大量的有機物、氮、磷、懸浮物及致病細(xì)菌，對養(yǎng)殖場周邊的

環(huán)境造成很大的破壞。針對養(yǎng)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(yǎng)殖業(yè)污染治理工程技術(shù)規(guī)范》（HJ497-2009）[2]，又在 2014 年 1 月 1 日施行《畜

禽規(guī)模養(yǎng)殖污染防治條例》[3] ，要求推進禽畜養(yǎng)殖場應(yīng)當(dāng)根據(jù)養(yǎng)殖規(guī)模和污染防治需

要，建設(shè)相應(yīng)養(yǎng)殖廢水的綜合治理設(shè)施。

根據(jù)《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染治理工程技術(shù)規(guī)范》（HJ497-2009）工藝要求，畜禽養(yǎng)殖場

的污水處理采用“固液分離預(yù)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(zhì)要接近《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-96）[4]中的一級排放標(biāo)準(zhǔn)（出

水水質(zhì)：COD<100mg/L，BOD5<30mg/L，SS<70mg/L，NH3-N <15mg/L，總磷<0.5mg/L）。

養(yǎng)殖場對廢水的處理方法與市政污水相似，固液分離環(huán)節(jié)的在整個養(yǎng)殖廢水處理環(huán)

節(jié)非常關(guān)鍵，但與市政污水不同的是，養(yǎng)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(yǎng)殖廢水的固液分

離效果，需要對現(xiàn)有的臥螺離心機結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化。然而國內(nèi)臥螺離心機用于高濃度有機

廢水固液分離應(yīng)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(yǎng)殖廢水與污水廠污泥物料成分接近，根據(jù)現(xiàn)有的案例，臥螺離心機可

以應(yīng)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(huán)保科技有限

公司生產(chǎn)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(yǎng)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。

根據(jù)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(yǎng)殖場廢水固相成分相對復(fù)雜，含蛋白質(zhì)、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(xì)小顆粒，增大絮凝團子[18]?，F(xiàn)有

的養(yǎng)殖廢水處理時間較長，占地面積廣，而臥螺離心機對養(yǎng)殖廢水進行固液分離的處理

量大，與其他固液分離設(shè)備相比，有著占地面積小、投資成本低、可調(diào)性高等優(yōu)點。如

表 1.2 所示，朝前環(huán)?？萍脊镜?LW 系列泥漿分離型離心機，以每日運行 10 小時計算，根據(jù)

表中數(shù)據(jù)可得每日處理量可達 400m3/天。

表 1-2 朝前環(huán)?？萍脊?LW 養(yǎng)殖廢水固液分離臥螺離心機

名稱        長徑比   分離因素   轉(zhuǎn)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(jù)斯托克斯沉降速度公式，養(yǎng)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(yǎng)殖廢水的固相與液相更易分離。養(yǎng)殖廢水經(jīng)過試驗，以高效聚氯化鋁效果佳。

(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(jié)構(gòu)參數(shù)

(1) 轉(zhuǎn)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(zhuǎn)鼓內(nèi)停留的時間也越長，沉降效果越好。

(2) 轉(zhuǎn)鼓半錐角。半錐角大小影響轉(zhuǎn)鼓內(nèi)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(zhuǎn)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(tài)華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文

(1) 轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)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(zhuǎn)

速會破壞養(yǎng)殖廢水中的絮凝體，反而降低固液分離效果，同時過高的轉(zhuǎn)速會導(dǎo)致機器磨

損增大，容易產(chǎn)生振動和噪聲。

(2) 轉(zhuǎn)鼓與螺旋送料器的轉(zhuǎn)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(yǎng)殖廢水的濃度。進料口養(yǎng)殖廢水的濃度，即養(yǎng)殖廢水的含固率，根據(jù)

經(jīng)驗，養(yǎng)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。

① 對物料的適應(yīng)性較大，處理范圍廣；
② 能自動進料、自動卸料，可以連續(xù)、長期運轉(zhuǎn)；
③ 單機生產(chǎn)能力大，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積??；
④ 可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程自動化控制。

新型養(yǎng)牛場糞便污水固液分離設(shè)備  養(yǎng)豬場污泥脫水離心機，該機適用于各種畜禽糞便的分離脫水機處理的回收，具有以下特點：申先生 136 .