養(yǎng)殖廢水 固液分離 臥螺離心機(jī)

關(guān)鍵詞：臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)；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(yùn)營費(fèi)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(jī)，干濕分離機(jī)、板框壓濾機(jī)、螺旋脫水機(jī)和帶

式壓濾機(jī)。與其他設(shè)備相比，臥螺離心機(jī)具有單機(jī)生產(chǎn)能力大，操作費(fèi)用低，占地面積

小，能長期連續(xù)運(yùn)行，進(jìn)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(diǎn)，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(jì)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(kuò)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(shí)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 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(jī)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(shí)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(jìn)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

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 %到 18%，同

時對固液分離后廢渣要求較低的含水率，以方便運(yùn)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(jī)養(yǎng)殖廢水的固液分

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

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(jī)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(jī)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)?？萍加邢?/b>

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(jī)處理。

根據(jù)離心機(jī)的斯托克斯沉降計算公式可知其對臥螺離心機(jī)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(jī)酸以和無機(jī)鹽等等，用臥螺離

心機(jī)對其進(jìn)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(tuán)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(jī)對養(yǎng)殖廢水進(jìn)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(diǎn)。如

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

表中數(shù)據(jù)可得每日處理量可達(dá) 400m3/天。

表 1-2 朝前環(huán)保科技公司 LW 型泥漿分離型臥螺離心機(jī)

名稱 長徑比 分離因素 轉(zhuǎn)速 （rad/min） 處理量(m3 /h)

LW350×1500 3~15

LW450×2000 8~22

LW550×2200 4 12~35

LW650×2300 18~60

1. 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(jī)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(yàn)，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 ~/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(yùn)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(jī)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(jī)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(jìn)料口養(yǎng)殖廢水的濃度。進(jìn)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(yàn)，養(yǎng)殖廢水中的濃度超過 5%，需要加快臥螺離心機(jī)的排渣速度，如果含固率低于

5%，需要提高臥螺離心機(jī)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(jìn)料、自動卸料，可以連續(xù)、長期運(yùn)轉(zhuǎn)；
③ 單機(jī)生產(chǎn)能力大，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積?。?br/>④ 可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動化控制。

養(yǎng)豬場糞便固液分離離心機(jī) 養(yǎng)豬場污泥脫水離心機(jī)，該機(jī)適用于各種畜禽糞便的分離脫水機(jī)處理的回收，具有以下特點(diǎn)：申先生 136 .