Với sự phát triển của ngành chăn nuôi ở Trung Quốc, cạnh tranh công nghiệp ngày càng khốc liệt, sự phát triển quy mô và thâm canh của ngành chăn nuôi đã trở thành xu hướng không thể tránh khỏi, chăn nuôi quy mô với công nghệ chăn nuôi cao hơn, quản lý thống nhất, giảm chi phí và cải thiện lợi ích kinh tế, nhưng vấn đề ô nhiễm môi trường do xả nước thải xả phân và phân tập trung cũng ngày càng nghiêm trọng hơn. Chất thải và nước thải của ngành chăn nuôi có rất nhiều chất hữu cơ, nitơ, phốt pho, chất lơ lửng và vi khuẩn gây bệnh và tạo ra mùi hôi thối, thải trực tiếp vào sông hoặc nước mặt sẽ gây ô nhiễm nghiêm trọng nguồn nước, môi trường đất, phá hủy chức năng ban đầu của nước, gây hại cho sức khỏe con người và sản xuất nông nghiệp và thủy sản, chẳng hạn như giàu dinh dưỡng, gây hại chết người cho chất lượng nước. Mặt khác, nước ngọt là một nguồn tài nguyên liên quan đến quốc kế dân sinh, ngày càng đề cập đến một tầm cao chiến lược.

Ô nhiễm trong các trang trại chủ yếu bao gồm phân (chủ yếu là chất rắn) và nước thải (bao gồm cả nước tiểu còn sót lại) được hình thành từ các trang trại xả, khác nhau tùy thuộc vào loại chăn nuôi. Nhưng việc xử lý phân không ngoài hai loại phân khô và nước xả, sau khi phân được tách ra, phân được thải vào hệ thống xử lý nước thải. Khó khăn trong xử lý nước thải trong trang trại là xử lý NH3-N và nước tiểu; Trọng điểm là làm tốt công tác tách dịch cố định trước khi sinh hóa. Trang trại chăn nuôi thải ra chất thải và nước thải chứa một lượng lớn chất hữu cơ, nitơ amoniac, tổng phốt pho, SS và vi khuẩn gây bệnh và tạo ra mùi hôi kinh tởm, ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng môi trường, được coi trọng bởi môi trường và quản lý khẩn cấp.

Do xử lý nước thải của trang trại chăn nuôi không giống với xử lý nước thải công nghiệp, trang trại không có hiệu quả kinh tế cao, hạn chế khả năng đầu tư nhiều vốn vào nhà máy nước thải, điều này đòi hỏi đầu tư ít hơn, hiệu quả xử lý tốt, có hiệu quả kinh tế nhất định, đồng thời do nước thải chứa một lượng lớn chất lơ lửng, dẫn đến không thể xử lý chỉ bằng sinh hóa, mà cần kết hợp các biện pháp vật chất hóa và các biện pháp khác để xử lý, quá trình thiết bị xử lý nước thải chăn nuôi tích hợp ra đời.

Trong những năm qua, Trung Quốc đã tiến hành rất nhiều nghiên cứu và khám phá về quy trình và công nghệ thiết bị xử lý nước thải chăn nuôi tích hợp, thử nghiệm và thực hành tất cả các khía cạnh của việc xử lý nước thải phân, đạt được kinh nghiệm thành công đã được chứng minh và dần dần hình thành quy trình xử lý chủ yếu là sinh hóa, kết hợp sinh hóa và vật chất. Các quy trình khác nhau như phương pháp bùn hoạt tính, phương pháp màng sinh học, hợp pháp kết hợp kỵ khí và oxy tốt, kết hợp axit thủy phân và hiếu khí thường được sử dụng trong phương pháp sinh hóa. Thực hành kỹ thuật xác nhận rằng việc xử lý hiếu khí sau khi tách chất lỏng rắn của nước thải phân trong các trang trại chăn nuôi vừa và lớn là khả thi và hiệu quả cao, và phù hợp hơn cho quy mô nhỏ sử dụng phương pháp kết hợp axit thủy phân và hiếu khí. Sử dụng tiêu hóa kỵ khí, một mặt có thể giảm tiêu thụ năng lượng, giảm chi phí vận hành, mặt khác cũng có thể thu hồi khí metan và sử dụng nó, do đó đạt được vai trò của việc sử dụng chất thải.

Giới thiệu từng quy trình công nghệ:

1. Nổi không khí và lắng đọng

Bể lắng và nổi không khí là một loại thiết bị tách chất lỏng rắn thường được sử dụng trong ngành công nghiệp xử lý nước thải. Nó có thể loại bỏ hiệu quả các chất lơ lửng, dầu mỡ và keo trong nước thải. Đây là quy trình chính của quá trình xử lý nước thải trước. Công nghệ nổi không khí hòa tan được sử dụng rộng rãi trong xử lý nước thải và xử lý nước thải trong những năm gần đây, nó có thể loại bỏ hiệu quả các flo float khó kết tủa trong nước thải.

Nước thải từ trang trại chăn nuôi chứa một lượng lớn phân thực vật và như vậy, chất lơ lửng cao hơn, đây cũng là nguyên nhân chính gây ra CODcr nước thải chăn nuôi, nitơ amoniac cao hơn, một lượng lớn chất lơ lửng cũng có ảnh hưởng lớn đến việc xử lý sinh hóa tiếp theo, vì vậy trọng tâm của xử lý nước thải chăn nuôi là xử lý chất lơ lửng, theo kinh nghiệm thực tế của công ty chúng tôi trong quá trình xử lý nước thải chăn nuôi, tiền xử lý áp dụng quy trình xử lý bể điều chỉnh+bể chứa khí nổi ban đầu, bằng cách đổ chất flocculant vào nước thải để loại bỏ chất lơ lửng trong nước thải, có thể giảm hiệu quả tải công việc của xử lý sinh hóa tiếp theo, cung cấp điều kiện tốt cho quá trình xử lý sau này.

2. Phương pháp axit hóa thủy phân

Axit hóa thủy phân chủ yếu được sử dụng trong quá trình xử lý nước thải với nồng độ chất hữu cơ cao hơn và SS cao hơn, là một quá trình quan trọng hơn. Khi chất hữu cơ trong nước là cấu trúc phức tạp, vi khuẩn axit hóa thủy phân sử dụng H+và -OH ion hóa H2O để mở C-C trong phân tử chất hữu cơ, một đầu thêm H+và một đầu thêm -OH, có thể thủy phân chuỗi dài thành chuỗi ngắn, chuỗi nhánh thành chuỗi thẳng, cấu trúc vòng thành chuỗi thẳng hoặc chuỗi nhánh, cải thiện khả năng sinh sản của nước thải. Khi SS trong nước cao, vi khuẩn thủy phân bắt nó thông qua màng nhầy ngoại bào, thủy phân bằng enzyme ngoại bào thành các mảnh phân tử rồi đi vào quá trình trao đổi chất nội bào, quá trình trao đổi chất không hoàn chỉnh có thể làm cho SS trở thành chất hữu cơ hòa tan, nước sẽ trở nên trong suốt. Trong thời gian này, vi khuẩn thủy phân đã sử dụng năng lượng liên kết hóa trị của các chất hữu cơ bị thủy phân phá vỡ để hoàn thành hình thức hoạt động của sự sống. Nguyên tắc hoạt động của quá trình axit hóa thủy phân là sự phân hủy hiệu quả các chất hữu cơ khó phân hủy trong điều kiện hiếu khí thông qua thủy phân kiêm oxy, vi sinh vật axit hóa, thông qua việc cải thiện nước thải B/C, có lợi cho hoạt động hiệu quả của quá trình xử lý sinh học hiếu khí tiếp theo. Quá trình axit hóa thủy phân loại bỏ các giai đoạn sản xuất methane đòi hỏi điều kiện môi trường rất khắt khe và vi sinh vật phát triển chậm trong quá trình tiêu hóa kỵ khí. Làm cho khối lượng của thiết bị xử lý kỵ khí giảm đáng kể, đồng thời loại bỏ hệ thống tái chế khí.

Lò phản ứng axit hóa thủy phân không phải là lò phản ứng kỵ khí theo nghĩa nghiêm ngặt, xét về nồng độ oxy hòa tan cần được duy trì trong lò phản ứng, nó chỉ có thể hoạt động như một loại lò phản ứng kiêm oxy, không phải là môi trường kỵ khí nghiêm ngặt, do đó không có hoặc rất ít sự tham gia của quá trình sản xuất metan, và thường chỉ là một hệ thống cải thiện khả năng sinh hóa được đặt trước lò phản ứng hiếu khí, có thể nâng cao hiệu quả xử lý của lò phản ứng hiếu khí một cách hiệu quả.

Quá trình thủy phân sử dụng các giai đoạn thủy phân và axit hóa của quá trình xử lý kỵ khí trong khi loại bỏ các giai đoạn sản xuất metan (lên men kiềm), mục đích chính của quá trình thủy phân là đạt được sự chuyển đổi của các chất hữu cơ chịu phân hủy bằng thủy phân và không thủy phân, bằng cách thay đổi cấu trúc phân tử (vòng hở, phá vỡ liên kết, cracking, thay thế nhóm, giảm, v.v.) để chuyển đổi các phân tử hữu cơ có cấu trúc khó phân hủy phức tạp thành các chất hữu cơ có thể phân hủy sinh học chậm hoặc nhanh chóng, do đó cải thiện đáng kể khả năng xử lý sinh học và hiệu ứng khử màu của nước thải để các thụ thể điện tử cuối cùng bao gồm các chất hữu cơ chịu phân hủy (nhóm hoặc liên kết hóa học trong cấu trúc phụ). Làm cho chất lượng nước đầu ra ổn định, giảm tải tác động, tạo điều kiện cho việc xử lý oxy tốt, áp dụng quy trình này, giải quyết tốt hơn vấn đề SS (chất lơ lửng). Mặt khác được đặc trưng bởi sự trở lại toàn bộ hoặc một phần của bùn còn lại từ phần hiếu khí vào phần kỵ khí, do phần kỵ khí có thời gian lưu giữ chất rắn sinh học (SRT) đủ dài, bùn có thể được tiêu hóa kỵ khí triệt để trong phần kỵ khí, do đó bùn còn lại được phân hủy hoàn toàn thành H2O và CO2 trong quá trình tuần hoàn, toàn bộ hệ thống đạt được sự cân bằng bùn của chính nó, ít xả hoặc không xả bùn, giải quyết hiệu quả vấn đề bùn thải trong khi vẫn hoạt động khử nitơ sinh học.

3. Tiếp xúc với phương pháp oxy hóa

Quá trình oxy hóa tiếp xúc sinh học là một loại phương pháp màng sinh học bao gồm một thân bể, chất độn, hệ thống sục khí. Vi khuẩn và nấm của vi sinh vật, động vật hậu sinh và các loại động vật nhỏ khác phát triển và nhân lên trên chất độn, vi sinh vật hấp thụ chất hữu cơ trong nước thải làm chất dinh dưỡng, hấp phụ phân hủy chất hữu cơ trong nước thải, vi sinh vật liên tục trao đổi chất, duy trì hoạt động, do đó làm sạch nước thải. Trong trường hợp oxy hòa tan và thức ăn đầy đủ, vi sinh vật nhân lên rất nhanh, màng sinh học dần dần dày lên, oxy hòa tan và các chất hữu cơ trong nước thải bằng tác dụng khuếch tán, được vi sinh vật sử dụng. Khi màng sinh học đạt đến một độ dày nhất định, oxy không thể khuếch tán vào bên trong màng sinh học và vi khuẩn hiếu khí chết, trong khi vi khuẩn và vi khuẩn kỵ khí bắt đầu nhân lên với số lượng lớn, tạo thành lớp kỵ khí, sử dụng vi khuẩn hiếu khí chết làm ma trận và nhân lên vi khuẩn kỵ khí liên tục trên cơ sở đó, sau một thời gian, số lượng bắt đầu giảm, cộng với sự thoát ra của khí trao đổi chất, làm cho các khối lớn của màng sinh học rơi ra. Trên bề mặt của màng sinh học rơi ra, màng sinh học mới đã được phát triển lại, trong bể oxy hóa tiếp xúc, do diện tích bề mặt lớn của chất độn, vì vậy mỗi giai đoạn phát triển của màng sinh học đều tồn tại, để khả năng loại bỏ chất hữu cơ ổn định ở mức cao hơn. Tỷ lệ loại bỏ BOD thường là 80% -90%.

Ưu điểm của quá trình này: hoạt động ổn định và hiệu quả xử lý đáng tin cậy. Tải trọng khối lượng cao và thời gian xử lý ngắn. Tiêu thụ điện năng thấp, vận hành hệ thống xử lý đơn giản, quản lý bảo trì thuận tiện và sản lượng bùn thấp.

4 Quá trình oxy hóa ozone

Ozone được tạo ra bởi máy phát ozone, khuếch tán trong nước được xử lý thông qua thiết bị tiếp xúc với nước không khí, thường là sử dụng máy khuếch tán vi mô, tháp phồng hoặc máy bay phản lực, máy trộn tuabin, v.v. Tỷ lệ sử dụng ozone phải đạt trên 90%, ozone còn lại được thải ra ngoài theo khí thải, để tránh ô nhiễm không khí, khí thải có thể được phân hủy xúc tác bằng than hoạt tính hoặc chất Hogarat, cũng có thể được sử dụng bằng phương pháp đốt xúc tác để phân hủy ozone. Công nghệ ozone hóa có các tính năng sau:

① Do khả năng oxy hóa rất mạnh, ozone có thể loại bỏ các chất mà các quá trình xử lý nước khác khó loại bỏ;

② Tốc độ phản ứng ozone hóa nhanh hơn, do đó có thể làm giảm thể tích của thiết bị phản ứng hoặc cấu trúc;

③ Ozone dư sẽ nhanh chóng chuyển đổi thành oxy, không gây ô nhiễm thứ cấp, nhưng cũng có thể làm tăng oxy hòa tan trong nước;

④ Trong quá trình khử trùng và diệt virus, có thể khử mùi, khử mùi;

⑤ Ozone hóa giúp kết tủa, có thể cải thiện hiệu quả kết tủa.

Ưu điểm của thiết bị xử lý nước thải chăn nuôi:

1. Hoạt động ổn định của thiết bị, tổng công suất lắp đặt nhỏ, chi phí vận hành hàng ngày thấp.

2. Lựa chọn công nghệ ngắn gọn nhưng ổn định và đáng tin cậy, sự kết hợp khoa học của công nghệ tạo ra hiệu quả xử lý hiệu quả cao.

3, hệ thống chịu được tải trọng tác động mạnh mẽ, khả năng thích ứng cao, sự thay đổi nhiệt độ môi trường ảnh hưởng đến hệ thống ít hơn.

4. Hệ thống có thể được thiết kế để điều khiển hoàn toàn tự động, chỉ cần nhân viên tuần tra hàng ngày và bảo trì, không cần người chăm sóc đặc biệt.