低能耗MBR用于畜禽养殖废水处理新技术项目可行性研究报告.docx

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低能耗MBR用于畜禽养殖废水处理新技术项目可行性研究报告

低能耗MBR用于畜禽养殖废水处理新技术项目

可行性研究报告

1.总论

1.1项目概述

1.1.1项目名称

低能耗MBR用于畜禽养殖废水处理新技术的研发、推广

1.1.2项目承担单位

xx环保研发中心有限公司

1.1.3项目建设地点

研发地点：

xx环保研发中心有限公司研发中心

市场推广：

针对江西省省内规模化畜禽养殖场推广应用

1.1.4项目起止时间

2006.7～2007.9

1.2项目设计依据和原则

1.2.1设计依据

⑴《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596-2001）；

⑵《畜禽养殖业污染防治办法》；

《畜禽养殖业污染防治技术规范》；

⑷1999年国家环保总局印发的《国家环境保护总局关于加强农村生态环境保护工作的若干意见》环发[1999]247号。

1.2.2设计原则及指导思想

⑴畜禽养殖污染防治实行综合利用优先，资源化、无害化和减量化的原则；

⑵坚持采用新技术、新工艺、新设备、新材料，提高自动化管理水平。

1.2.3项目内容

1、利用低能耗MBR用于畜禽养殖废水处理新技术的研发；

2、利用低能耗MBR用于畜禽养殖废水处理新技术的市场推广应用和示范工程的建设。

1.2.4采用的主要标准及规范

•《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596-2001）；

•《畜禽养殖业污染防治办法》；

•《畜禽养殖业污染防治技术规范》；

•《水处理微生物学基础》建筑工业出版社；

•《膜法水处理技术》化学工业出版社；

•《给排水设计手册》北京市设计院；

•《水污染防治手册》；

•《环境工程手册》；

•《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001；

•《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2002；

•《采暖通风和空气调节设计规范》GBJ19-87；

•《建筑设计防火规范》GBJ16-87（2001年版）；

•《工业企业噪声控制设计规范》GBJ78-85。

1.3项目选题依据

畜禽养殖业的迅猛发展虽然为发展我国经济、提高城乡居民生活水平做出了巨大的贡献，但也带来了一系列新的环境污染问题。

据国家环境保护总局2000年对全国23个省、自治区、直辖市规模化畜禽养殖业的调查：

1999年我国畜禽粪便产生量约为19亿吨，是当年工业固体废弃物的2.4倍，其中畜禽粪便COD的排放量已达7118万吨，大大超过工业废水与生活废水排放量的之和。

这些畜禽粪便绝大部分未经任何处理就地排放。

在2004年初，中国部分地区发生了禽流感，大量家禽病死，这更加引起了政府对畜禽粪便污染的重视。

畜禽粪便污染不仅影响畜禽养殖业的自身发展，也对人类健康产生了威胁。

因此无论从社会经济的发展，还是从环境污染的控制方面，畜禽污染防治已成为当务之急，成为农村面源污染防治的重点。

畜禽养殖业产生的环境危害主要来源于畜禽排泄物，表现为畜禽养殖场排放的污水、粪渣及恶臭气体等对水体、大气、土壤、人体健康及生态系统所造成的直接或间接影响。

畜禽养殖场废水主要由尿液、残余的粪便、饲料残渣和冲洗水等组成，有的厂区还包括生产过程中产生的生活废水，前者是主要部分，其中冲洗水占了绝大部分。

养殖场废水水质特征与畜禽舍结构、清粪方式与冲洗水的使用、饲料营养、畜禽消化功能和生产管理等有关。

由于养殖业粪污中含有大量的氮、磷、悬浮物、致病菌、重金属元素和兽药残留等成分，这些污染物如不进行适当处理，一旦进入天然水体、农田，就会导致严重的环境污染。

一个万头猪场的年产粪便量约为3600吨，年产尿量约5400吨。

此外，还需要耗费约5~10万吨猪舍冲洗水。

畜禽粪尿排泄物及污水中含有大量的有机物、氮、磷、悬浮物及致病菌，是农业面源污染最主要的来源之一。

由此，从环境保护和农业可持续发展角度，畜禽养殖业污水治理工作已成当务之急。

另一方面，畜禽粪尿又是农业生产中的宝贵资源，据研究表明，国内畜禽养殖年产生的氮、磷分别达1597万吨和363万吨，相当于我国同期化肥用量的78.9%和57.4%，让其大量流失或弃之不用是农业资源的巨大浪费。

目前，国内外有关畜禽养殖污染控制技术的研究和开发主要集中在规模化养殖业的清洁生产、畜禽污水处理系统处理性能优化和建立养殖业与种植业结合的生态农场等方面。

因地制宜地研究开发畜禽废弃物高效、低成本、资源化利用和养殖业种植业有机结合的生态处理利用技术是目前我省乃至全国畜禽污染防治工作中急需解决的技术难题。

1.4项目实施的必要性

1.4.1项目实施的意义和必要性

⑴是国家建设政策，执行国家法律的需要

随着人类文明的进步和社会经济的发展，人类已逐步认识到环境保护和污染控制对繁荣经济，稳定社会的重要性。

在我国，环境保护工作作为一项基本国策，受到了社会和各级人民政府的重视，环保资金投入也在逐年增加。

中央人民政府和相关的管理部门颁布了一系列法律与法规，以保证这项基本国策的执行。

⑵保护自然环境，减少污染负荷，提高人民生活质量的需要。

⑶畜禽养殖废水存在着以下方面的危害：

①对水体的污染。

②对农田及作物的影响。

③矿物元素和重金属污染。

④残留兽药的污染。

1.4.2工作目标

⑴根据国家对畜禽养殖废水污染物排放的有关法规，执行《畜禽养殖业污染物排放标准》GB18596-2001。

采用本处理工艺，出水水质指标稳定达到和优于《畜禽养殖业污染物排放标准》GB18596-2001标准中一级排放标准，见表1：

表1畜禽养殖业污染物一级排放标准（GB18596－2001）

序号

项目

标准（mg/L）

出水水质（mg/L）

1

CODcr

400

＜400

2

BOD5

150

＜150

3

SS

200

＜200

4

NH3-N

80

＜80

⑵寻求一种实用的、低成本的、处理效果好的畜禽养殖废水处理技术，从而使得畜禽养殖废水的污染问题得到有效地解决，并推广使用该技术，解决我市甚至我省畜禽养殖污染问题，改善农村环境污染问题。

2.项目实施单位概况

xx环保研发中心有限公司是深圳市xx环保有限公司的全资子公司。

深圳市xx环保有限公司成立于1993年，注册资金5000万元人民币，是中国环保产业协会副会长单位、中国环保产业骨干企业，持有国家环境工程（废水）专项设计甲级资质、国家环境工程咨询资格甲级资质、银行资信等级AAA级资质等。

2005年xx公司斥资数千万在江西南昌长堎外商投资开发区内建设xx环保研发中心有限公司——xx研发中心，整个研发中心于2005年11月2日落成。

研发中心占地面积50亩，拥有室内外研究场所20000多平方米，配备有国内先进的研究试验设施，设有设计中心、研发中心、学术交流中心、实验基地，是目前国内为数不多、大规模的环保专业研发中心之一，同时配合研发工作有针对性地举办国内外学术论坛和讲座，促进技术交流，实行“开放、流动、竞争、协作”的运行机制。

研发中心成立的半年多来以研发中心为主体，联合国内外高等院校和科研机构承担了多项科研任务和获得多项科技成果。

①承担“2005年粤港关键领域重点突破项目（环保）”的研究；

②2005年江西省科技厅“利用天然河道和人工河道处理生活污水的研究”；

③承担由南昌市环境保护局和南昌市财政局联合举行“地面水体功能修复技术”项目的研究；

④开展污泥减量化的研究；

⑤开展“土壤修复工程技术的专项研究”；

⑥“改良型串联A/O无回流污泥生化处理工艺处理屠宰废水的处理工艺”获得江西2005年度江西省科学技术进步奖三等奖；

⑦“先进半导体材料（深圳）有限公司废水处理工程”获得2005年度“全国环保实用技术示范工程称号”；

⑧2006年1月已向国家环保总局提交了申请成立国家环保工程中心的报告；

⑨开展自有发明专利（一种新型的垃圾渗滤液处理技术）的市场应用研究。

研发中心的总体发展目标：

“一个中心、二个站、三个基地”，全面提高企业的自主创新能力和竞争力，研究开发一批环境保护和污染治理的核心技术，核心技术的市场转化率达到90%以上，拥有一批自主知识产权，使企业具有国际竞争力，精心打造中国的环保产业品牌。

目前，xx就国内市场急需解决的水资源综合利用等环保领域，已初步与国内外的科研机构达成了多项合作意向，签定了合作协议，并进入了实施阶段。

国外科研机构主要有美国、日本、澳大利亚、韩国等；国内的清华大学、北京环境科学院、香港城市大学、华中科技大学、南昌大学、华东交通大学等高校达成具体的项目合作意向，高效利用国内外科研机构和高等院校的科技资源，以xx公司为主体，市场为导向，产学研结合的技术创新体系基本建成。

3.技术方案及说明

3.1同类项目国内外研究现状和水平

3.1.1畜禽养殖场废水性质

养殖场畜禽废水是动物粪便、场地冲洗水和动物饮水时漏出水的混合液体，由于动物粪尿浓度很高（几种畜禽粪尿的污染物成分见表2），因此养殖场畜禽废水是一种高浓度、高氨氮、高悬浮物的有机废水，根据养殖品种的不同、清粪工艺的不同，一般原水COD含量为2000～15000mg•L-1，达标排放处理难度大。

表2几种畜禽粪尿的污染物组分与浓度

项目

猪粪

猪尿

牛粪

牛尿

鸡粪

BOD5/mg•L-1

63000

5000

24500

4000

65000

CODCr/mg•L-1

100000

10000

49000

8000

130000

TSS/mg•L-1

216700

/

120000

5000

/

TN/mg•L-1

4660

7780

9430

8430

16300

P2O5/%

1.68

0.16

0.44

0.004

0.54

K2O/%

0.14

0.33

0.15

1.89

0.85

3.1.2国内外畜禽养殖场废水处理方法

畜禽养殖场污水有机物含量高，其中固形物质又可以用来制造饲料或用来发酵堆肥。

因此畜禽养殖场会通过改进清粪工艺，采用干清粪来减少进入污水的粪便量，同时对原污水还要进行固液分离，进一步减少水中的固形物质，这样一方面可以对粪便进行综合利用，产生经济效益，一方面也可以降低水中的有机物含量，减少污水处理构筑物的处理负荷。

污水经过处理后直接排放到自然水体或城市下水管道。

国内现有大部分畜禽养殖场缺乏废水处理设施，很多是采用自然生物处理——氧化塘处理，污水经收集后，进入氧化塘，经过很长的停留时间后，由于塘中的各种生物作用，使得水中污染物得到部分降解，该方法运行成本低，但需要较大占地，而且影响环境卫生，不应该提倡使用。

畜禽养殖场废水的处理一般有以下几种方法：

①厌氧法

由于养殖业废水属于高有机物浓度、高N、P含量和高有害微生物数量的“三高”废水。

因此厌氧技术成为畜禽养殖场粪污处理中不可缺少的关键技术。

对于养殖场这种高浓度的有机废水，采用厌氧消化工艺可在较低的运行成本下有效地去除大量的可溶性有机物，COD去除率达85%-90%，而且能杀死传染病菌，有利于养殖场的防疫。

如果直接采用好氧工艺处理固液分离后的养殖业废水，虽然一次性投资可节省20%，但由于其消耗的动力大，电力流水消耗是厌氧处理的10倍之多，因此长期的运行费用将给养殖场带来沉重的经济负担。

日前用于处理养殖场粪污的厌氧工艺很多，其中较为常用的有以下几种：

厌氧滤器（AF）、厌氧折板反应器（ABR）、上流式厌氧污泥床（UASB）等。

近年来，厌氧消化即沼气发酵技术已被广泛地应用于养殖场废物处理中，到2002年底我国畜禽养殖场大中型沼气工程数量已经达到2000余处，是世界上拥有沼气装置数量最多的国家之一。

②好氧法

好氧处理是指利用好氧微牛物处理养殖废水的一种工艺。

好氧生物处理法可分为天然好氧处理和人工好氧处理两大类。

天然好氧生物处理法是利用天然的水体和土壤中的微生物来净化废