农业面源污染治理技术(自编).ppt

农业面源污染治理技术 一 农业面源污染概述二 农业面源污染来源三 农业面源污染控制技术四 农业面源污染预测模型五 我国农业面源存在的问题 报告提纲 一 农业面源污染概述 农业面源污染是指不合理使用化肥 农药 过度的禽畜水产养殖以及农膜残留 农作物秸秆 农村生活污水 垃圾等废弃物造成的水体 土壤 生物和大气污染 一 农业面源污染概述 与 农业面源污染 相关的文献总量年度变化规律图 一 农业面源污染概述 农业面源污染特点分散性和隐蔽性随机性和不确定性不易监测性 一 农业面源污染概述 二 农业面源污染来源 增加农业产量过量使用化肥 农药 饲料添加剂 二 农业面源污染来源 1983 2005年我国化肥施用量 折纯万吨 与单位农作物播种面积施肥量 公斤 亩 2006年我国农用化肥施用量 折纯 4766万吨我国单位播种面积化肥用量为400kghm 2 是世界平均水平3倍 发达国家防止水体污染安全上限值225kghm 2氮肥当季利用率仅为30 左右 磷肥20 二 农业面源污染来源 我国农田化肥氮在当季作物收获时的去向及其对环境的影响 2006年我国农田化肥氮通过损失进入环境的数量达到508 9万吨 二 农业面源污染来源 2006年我国农药使用量达146万吨 其中高毒农药占70 我国农药单位面积用量为世界平均水平的2倍 有效利用率只有30 左右 比发达国家低20个百分点 大部分农药在土壤 流水 空气中流失 二 农业面源污染来源 2006年我国出栏猪6 8亿头 牛0 6亿头 羊3 3亿只 家禽101 8亿只目前全国畜禽粪便年排放量超过40亿吨 是工业有机污染物的4 1倍 畜禽粪便进入水体的流失率为2 8 液体排泄物则可能达到50 畜禽粪便发酵产生大量有害气体污染大气 畜禽养殖场中检测出的有害气体有近200种饲料添加剂导致畜禽粪便中Cu Zn普遍较高 进而通过有机肥进入食物链 二 农业面源污染来源 2006年我国农用塑料薄膜用量176 2万吨 其中地膜95 9万吨 农膜年残留量高达45万吨 二 农业面源污染来源 我国每年秸秆产量7亿吨左右目前每年约有30 的农作物秸秆被废弃 二 农业面源污染来源 全国农村每年产生生活污水约80多亿吨 生活垃圾约1 2亿吨 二 农业面源污染来源 二 农业面源污染来源 农业部 2007年我国投入2 3亿元全面启动农业污染普查全面摸清种植业 畜禽养殖业 水产养殖业和农村生活产生的主要污染物种类 产生量 排放量及去向 三 农业面源污染控制技术 农田面源污染防治工程畜禽养殖污染治理工程水产养殖污染减排工程地表径流污水净化利用工程 农业面源污染治理总体思路强化顶层设计 优化调整农业结构和布局 坚持 以地定养 种养结合 资源节约 循环利用 生态净化 协调发展 的基本原则 源头预防与过程防治相结合 工程措施与生态补偿相结合 工程建设与技术集成相结合 重点治理与综合防治相结合的方式 转变农业发展方式 促进农业面源污染减排 探索高效治理模式 推动资源节约型 环境友好型 生态保育型可持续农业发展 1 农田面源污染防治工程 坡耕地建设生物拦截带 并配套建设集水窖 导流渠 管 灌溉管带等坡耕地径流集蓄与再利用设施 平原水网区域 建设生态沟渠和多塘系统 因地制宜配套农业废弃物田间处理池 化学品包装物田间收集池等田间暂存利用设施 农田面源污染防治工程技术路线 坡耕地经流拦截再利用 秸秆腐熟还田 垃圾收集箱 农田垃圾收集池 1 植物篱技术 植物篱为无间断式或接近连续的狭窄带状植物群 由木本植物或一些茎干坚挺 直立的草本植物组成 它具有一定的密集度 在地面或接近地面处是密闭的 一般是在土埂或坡地上种植多年生且有一定经济效益的木本或草本植物 2 降雨径流控制净化技术 径流水拦蓄技术 蓄水工程 蓄水池 旱井 小水窖 反坡梯田 水平沟 水平阶 鱼鳞坑 穴状 拦挡工程 拦挡工程是为固定沟床 拦蓄泥沙 防止或减轻山洪及泥石流灾害而在山区沟道中修筑的各种工程措施 主要有谷坊 拦沙坝 淤地坝等 谷坊 山区沟道内拦截泥沙的小坝 水土流失地区的山沟治理工程之一 3 生态沟渠技术 生态拦截沟 利用田块边缘排水沟渠 建设氮磷的生物拦截设施 延长流水停留时间 促进流水携带颗粒物质的沉淀 沟内种植高效富集氮磷植物 吸纳氮磷以及水体中残留农药 改善净化水质 促其循环再利用 生态拦截沟 生态拦截型沟渠系统主要由工程部分和植物部分组成 它的两侧沟壁和沟底均由蜂窝状水泥板组成 两侧沟壁具有一定坡度 沟体较深 沟体内相隔一定距离构建小坝减缓水速 延长水力停留时间 使流水携带的颗粒物质和养分等得以沉淀和去除 生态拦截沟渠 生态拦截净化 藕塘生态净化 拦截沟渠 配置的部分植物 排灌沟渠设计设计原则 在每个山头第二台地或第三台地布设地背沟 或规范建设原有引水沟渠 拦截坡面径流 规范水系建设 做到高水高排或高用 中水中排或中用 低水低排或低用 防止坡面水对坡耕地的直接冲刷 排灌沟渠工程应与梯田 耕作道路 蓄水池 沉沙池等工程同时规划 合理布设 形成完整的防御和利用体系 4 集水窖技术集流工程由集流面 汇流沟 输水渠组成 集流面主要选择为自然集雨面 自然集雨坪 利用自然草地或山坡集水 在集雨坪下侧设汇水沟 经拦污栅及过滤池后进入蓄水池 5 生态水塘整治与建设技术建设原则 对与群众生产 生活密切相关的现有病险塘堰进行整治 整治的内容主要包括清淤 防渗漏处理 放水涵管的疏通和整修等 6 等高耕作技术技术简介 等高耕作也叫横坡耕作 即沿等高方向用犁开沟播种 利用犁沟 耧沟 锄沟阻滞径流 增大拦蓄和入渗能力 可以减少约30 的土壤流失量 一定程度上降低了农田土壤养分的流失 能够实现对农田面源污染的控制 7 梯田技术将坡地改造成台阶式或波浪式断面的田地 按田面坡度不同而有水平梯田 坡式梯田 复式梯田等 7 秸秆粉碎还田覆盖技术技术简介 玉米秸秆量过大或地表不平时 粉碎还田后可以用圆盘耙进行碎土作业 春季低温太低时 可采用浅松作业 还田方式可采用联合收割机自带粉碎装置和秸秆机作业两种 2 畜禽养殖污染治理工程 对于规模化养殖场 可因地制宜地采用污水减量 厌氧发酵 粪便堆肥等单项技术 按照种养一体化 三改两分再利用等模式处理畜禽粪污 对于分散畜禽养殖密集区 因地制宜建设粪污集中处理设施 鼓励转变养殖方式 发展适度规模化养殖 畜禽养殖废弃物处理的思路养殖粪便经过沼气处理或氧化塘处理后的肥水浇灌农田 同时开展利用过剩废弃物生产有机肥 配套污水处理设施等 通过畜禽粪便和废弃物的资源化利用 实现畜禽废弃物资源化利用和达标排放 一是种养一体化模式 针对周边配套农田 山地 果林或茶园充足的养殖场 养殖粪便经过沼气处理或氧化塘处理后的肥水浇灌农田 通过畜禽粪便和废弃物的资源化利用 实现粪便污水 零 排放 建设内容主要包括粪水贮存处理相结合的氧化塘或沼液贮存池 肥水或沼液输送设备 田间贮存池 配水池 肥水田间利用管网与配套设施 配置提升泵 流量计等 根据养殖场的清粪工艺 配套农田面积等 因地制宜选择一种或几种循环利用模式 二是三改两分再利用模式 采用 三改两分再利用 技术 即改水冲清粪或人工干清粪为漏缝地板下刮粪板清粪 改无限用水为控制用水 改明沟排污为暗道排污 固液分离 雨污分离 畜禽粪便经过高温堆肥无害化处理后生产有机肥 养殖废水经过氧化塘等处理后为肥水浇灌农田 建设内容主要包括改造雨污分离管道系统 购置粪便机械清粪设备 固液分离设备 固体粪便强制通风好氧堆肥系统 氧化塘处理贮存一体化设施 肥水输送设备 建设肥水田间贮存池 管网等农田利用配套设施 三是污水深度处理模式 采用污水深度处理技术 通过高效厌氧和好氧相结合的工艺 提高养殖废水处理效果 实现污水达标排放 主要建设内容包括 集水池 预处理池 高效厌氧发酵池 好氧处理池 多级生物净化塘 消毒池 膜生物反应池等基础设施 污水泵 固液分离机 曝气装置和自控装置等配套设备 四是养殖密集区废弃物集中处理模式 采用粪车转运 机械搅拌堆肥 堆制腐熟 粉碎 有机肥的固体粪便处理工艺 提高肥料附加值 采用养殖场户污水暂存 吸粪车收集转运 固液分离 高效生物处理 肥水贮存 农田综合利用的污水处理工艺 提高处理效率 实现污水资源化利用 建设内容主要包括 养殖场粪污原地收集贮存设施 固体粪便集中堆肥车间及加工设施 污水高效生物处理设施和肥水利用设施等 以及粪污转运 粪便处理和污水处理等配套设备 畜禽粪便干湿分离堆沤池 人工湿地 干湿分离堆沤池 厌氧池 沉淀池 单户污水处理设施 发酵床生态养殖 沼气工程处理 畜禽粪便收集站 畜禽粪便集中处理 畜禽养殖业废水处理的基本方法与步骤国内外所用的工艺流程大致相同 即固液分离 厌氧消化 好氧处理 1 固液分离通过固液分离可使液体部分的污染物负荷量大大降低 其次 通过固液分离可防止较大的固体物进入后续处理环节 防止设备的堵塞损坏等 固液分离技术一般包括 筛滤 离心 过滤 浮除 沉降 沉淀 絮凝等工序 2 厌氧处理养殖场高浓度的有机废水 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 较为常用的有以下几种 厌氧滤器 AF 上流式厌氧污泥床 UASB 复合厌氧反应器 UASB AF 两段厌氧消化法和升流式污泥床反应器 USR 等 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 3 好氧处理是指利用好氧微生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 自然生物处理法优点 基建费用低 动力消耗少 该法对难生化降解的有机物 氮磷等营养物和细菌的去除率也高于常规的二级处理 缺点主要是占地面积大和处理效果易受季节影响等 畜禽养殖废水处理技术 畜禽养殖粪便处理技术 畜禽养殖污染系统控制理念与原则 畜禽养殖污染防治现状 畜禽养殖废水处理技术的应用示范 CompanyLogo 1 1畜禽养殖污染现状 畜禽养殖污染排放量大第一次污染源普查资料显示 我国主要污染物排放量中 农业源占大部分 其中COD排放量占总量的46 以上 达到1300万吨 氮占50 以上 磷占60 以上 而畜禽养殖污染物排放量占整个农业源的95 以上 危及全国饮用水源畜禽养殖业已使我国水环境污染呈现全面漫延势态 农业污染已成为影响我国水环境 尤其是威胁饮用水源安全的首要因素 1 畜禽养殖污染防治现状 CompanyLogo 1 2传统畜禽养殖污染防治传统畜禽养殖以生产为主导 污染控制技术大部分仅指产后治理 主要方法有 物理法 沉淀 脱水 干燥 化学法 混凝 氧化 消毒 生物法 厌氧 好氧 兼氧 生态法 氧化塘 湿地 生态沟渠 资源化利用 堆肥 有机肥 饲料化 CompanyLogo 1 3畜禽养殖污染防治现状现有技术对COD处理达到国标不存在技术问题 对氮 磷的处理仍存在技术和经济上的问题 现有技术处理成本与养殖低利润 高风险之间矛盾突出 运行管理与操作人员素质低 已有设施没有正常运行 生物有机肥推广应用力度不够 导致粪便肥料化循环利用不畅 CompanyLogo 2 1畜禽养殖污染系统控制理念 源头控制 过程控制 循环利用 末端治理 优良品种合理的饲料供应量合理的营养配比 干清粪优势菌 解决种植业营养需求与养殖业废物产生在时空上的不协调 水气渣 CompanyLogo 2 2畜禽养殖废弃物处理的原则 综合利用优先 运行费用低廉化 减量化 无害化 CompanyLogo 3 畜禽养殖废弃物处理技术 还田模式 自然处理模式 工业处理模式 目前国内外所采用三种主要处理模式 畜禽粪便减排主要方法 农业利用 直接农用 干化后储存农用 简单堆肥后农用 水产养殖 食用菌种植等生产有机肥 指有专用有机肥生产设备 生产产品作为商品销售 生产沼气 必须是粪 污水分离后粪便厌氧发酵生产沼气 CompanyLogo 畜禽粪便直接农业利用要求 粪便农业利用减排原则要求 保证畜禽养殖连续产生的粪便有足够的干化场 发酵池 储存场 其中发酵池 储存场必须防雨防渗 干化场必须防渗处理 农业种植用地与养殖规模匹配 且减排项目要求对应的农业用地必须是连片的集中种植区 CompanyLogo 畜禽粪便农业利用基本技术 1 干燥技术 太阳能大棚自然干燥 直接农业利用的主要干燥方法 充分利用自然条件 成本较低 干燥的速度慢 且占地面积较大 高温快速干燥 主要用于专业有机肥生产 干燥速度快 可批量生产 杀菌 除臭熟化快 但能耗高 投资大 烘干膨化干燥 应用较少 干燥过程中易产生恶臭气体 从目前掌握的情况看 畜禽粪便干燥处理尚无较完善的技术 各规模化养殖场 尤其是养鸡场只能根据自己的资金情况及所拥有的土地面积 选择相应的干燥技术 CompanyLogo 畜禽粪便农业利用基本技术 2 堆肥技术 自然堆肥法 直接农业利用的主要使用方法 无需设备和耗能 但占地面积大 腐熟慢 效率低现代堆肥法 主要用于专业有机肥生产 利用发酵罐 塔 等设备 效率高 堆制时间短 便于控制 自动化控制连续生产 处理量大 对周边无污染 一次性投资大 堆肥法比干燥法具有省燃料 成本低 发酵产物生物活性强 粪便处理过程中养分损失少且可达到去臭 灭菌的目的 处理的最终产物臭气少且较干燥 容易包装 撒施 因此对于畜禽场的干粪和由粪水中分离出的干物质 进行堆肥化处理是最佳的固体粪便处置方式 CompanyLogo CompanyLogo 3 畜禽养殖废水处理技术 畜禽养殖废水减排的主要方法 农业利用 包括直接农业利用 厌氧发酵后沼液沼渣农业利用 水产养殖等 不能设置污水排放口 循环利用 废水经处理后全部用于回收利用 包括农用与回用于栏舍冲洗等 不能设置污水排放口 达标排放 采用厌氧 好氧 深度处理的工业化处理方法 外排污水达标排放 CompanyLogo 3 1畜禽养殖废水农业利用 该方法适用于远离城市 土地宽广且有足够农田消纳粪便污水的经济落后地区 特别是种植常年需施肥作物的地区 要求养殖场规模较小 与现代规模化养殖不相适应 对养殖专业户以上的规模养殖很难保证 受气候因素和种植季节性影响 CompanyLogo 畜禽养殖废水处理单元技术分类 厌氧处理技术 UASB AF UBF USR 两段厌氧法好氧处理技术 活性污泥 生物滤池 生物接触氧化 序批式活性污泥 SBR 生物转盘深度处理技术 氧化塘 人工湿地 土壤净化 UASB 升流式厌氧污泥床 upflowanaerobicsludgeblanket UBF 上流式污泥床 过滤器AF 厌氧过滤器 anaerobicfilter USR 升流式固体厌氧反应器SBR 序批式活性污泥法 sequencingbatchreactoractivatedsludge CompanyLogo 定义 在隔绝与空气接触的条件下 依赖兼性厌氧菌和专性厌氧菌的生物化学作用 对有机物进行生物降解的过程 称为厌氧生物处理法或厌氧消化法 优点 1 应用范围广 2 厌氧生物处理技术可以把环境保护 能源回收以良性循环的形式结合起来 是一种低成本 低能耗的废水处理技术 3 厌氧处理设备负荷高 占地少 4 厌氧方法产生的剩余污泥量比好氧法少得多5 厌氧生物法对营养物的需求量小 6 能被厌氧法降解的有机物种类多 厌氧生物处理技术 CompanyLogo 缺点 1 采用厌氧生物处理法不能去除废水中的氮和磷 2 厌氧法启动时间长 3 运行管理较为复杂 4 卫生条件较差 厌氧生物处理技术 CompanyLogo 常用的厌氧生物处理反应器有以下几种 1 化粪池2 厌氧生物滤池3 上流式厌氧污泥反应器 UASB 4 厌氧流化床反应器5 分段厌氧处理法 厌氧生物处理技术 CompanyLogo 化粪池 用于处理粪便污水 兼有污水沉淀和污泥发酵双重作用 粪便污水经化粪池沉淀和厌氧分解 缺点 反应时间相当长 去除效率低 对含悬物多的养殖废水沉积物过多 难于清理 很少用于对养殖废水的处理 CompanyLogo 厌氧生物滤池 优点 滤池内可保持很高的微生物浓度 处理能力较高 不需另设泥水分离设备 出水SS较低 设备简单 操作方便等 缺点 滤料费用较贵 滤料容易堵塞 尤其是下部 生物膜很厚 堵塞后 没有简单有效的清洗方法 因此 悬浮物高的废水不适用 国内有少量应用 但运行效果普遍较差 大部分不能正常运行 主要是悬浮物浓度过高 容易堵塞 CompanyLogo 广泛应用于养殖废水的厌氧处理 能源部门推行的沼气工程主要应用该反应器 UASB反应器 CompanyLogo UASB反应器示意图 CompanyLogo UASB反应器结构形式 CompanyLogo 封闭式UASB CompanyLogo 敞开式UASB CompanyLogo 由于生物流化床的高运行费用 在养殖废水的处理中很少应用 结构及工作机理 厌氧流化床反应器 CompanyLogo 厌氧发酵过程分别在两个容器中独立进行 维持各自最佳的环境条件 促进整个厌氧消化过程 分段厌氧处理法 优点 耐冲击负荷能力强 运行稳定 避免了一步法不耐高有机酸浓度的缺陷 两阶段反应不在同一反应器内进行 相互影响小 可更好的控制工艺条件 消化效率高 尤其适应于处理含悬浮固体多 难消化降解的高浓度有机废水 缺点 两步法设备多 流程和操作复杂 CompanyLogo 好氧生物处理法 常用的好氧生物处理法有以下几种 1 活性污泥2 生物滤池3 生物接触氧化4 序批式活性污泥 SBR 79 活性污泥 活性污泥 activesludge 是微生物群体及它们所依附的有机物质和无机物质的总称 微生物群体主要包括细菌 原生动物和藻类等 其中 细菌和原生动物是主要的二大类 活性污泥主要用来处理污废水 CompanyLogo 活性污泥法 活性污泥法的基本流程 CompanyLogo 生物滤池 由碎石或塑料制品填料构成的生物处理构筑物 污水与填料表面上生长的微生物膜间隙接触 使污水得到净化 生物滤池有很多种类 其中又可分为普通生物滤池 高负荷生物滤池 塔式生物滤池等 CompanyLogo 塔式生物滤池 曝气生物滤池 83 CompanyLogo 优点 占地面积小 净化效率高 塔身高 通风条件好 供氧充足 氧利用效率高 产生的污泥量少 一般为活性污泥处理的3 4左右 对水质 水量的变动有较强的适应性 污泥沉降性能良好 易于固液分离 缺点 当预处理不够充分 或生物膜季节性大规模脱落时 容易导致滤池堵塞 进水的BOD5浓度应控制在500mg L以下 滤池较高 废水提升费用较大 基建投资大 运行管理不方便 产生滤池蝇 恶化环境卫生 布水器布水时 散发臭味等问题 塔式生物滤池的特点 养殖废水处理中基本没有应用 CompanyLogo 生物接触氧化 生物接触氧化流程 CompanyLogo 生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺 其特点是在池内设置填料 池底曝气对污水进行充氧 并使池体内污水处于流动状态 以保证污水与污水中的填料充分接触 生物接触氧化池反应机理 当废水同微生物接触后 水中的可溶性有机物透过细菌的细胞壁和细胞膜被吸收进入菌体内 胶体和悬浮性有机物则被吸在菌体表面 由细菌的外酶分解为溶解性的物质后 进入菌体内 处理的最终产物是二氧化碳 水 氨 硫酸盐和磷酸盐等稳定的无机物 生物接触氧化 随着新型填料的开发 生物接触氧化已大量应用于畜禽养殖污水的处理中 该方法对氮磷的去除较活性污法有较大的提高 生物接触氧化 1 是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术 又称序批式活性污泥法 SBR工艺的一个完整操作周期有五个阶段 进水期 反应期 沉淀期 排水期和闲置期 是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术 又称序批式活性污泥法 是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术 又称序批式活性污泥法 进水反应沉淀排水闲置 序批式间歇反应器 SBR 89 传统SBR的操作过程 进水 曝气 曝气 不曝气 曝气 静置 不曝气 排水 排泥 污泥活化 进水期 反应期 沉淀期 排水排泥期 闲置期 CompanyLogo SBR工艺的操作过程演示 序批式间歇反应器 SBR 91 为什么要采用SBR工艺 只需用一个反应池就能完成全部反应 沉淀工序 省去了连续流工艺中的二沉池 无回流污泥设施 使处理构筑物大大简化 节省占地 降低基建投资 92 SBR工艺的共性 处理效果好 去除有机物效率高 有脱氮除磷功能 缓冲能力强 抗污泥膨胀性能好 基建投资省 规模 10万 3 的污水处理厂基建投资比常规可节省10 20 处理成本低 规模 10万 3 的污水处理厂处理成本低于常规活性污泥法 设备国产率高 除自控仪表外 除磷时还有污泥浓缩机 其余设备国内均可提供 CompanyLogo 主要方式 A O A2 O A O A O现阶段规模化养殖场工厂化处理的主要方式 A O是Anoxic Oxic的缩写 它的优越性是除了使有机污染物得到降解之外 还具有一定的脱氮除磷功能 是将厌氧水解技术用为活性污泥的前处理 所以A O法是改进的活性污泥法 A2 O工艺是Anaerobic Anoxic Oxic的英文缩写 它是厌氧 缺氧 好氧生物脱氮除磷工艺的简称 该工艺处理效率一般能达到 BOD5和SS为90 95 总氮为70 以上 磷为90 左右 一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂 厌氧 好氧的组合 CompanyLogo A2 O工艺图 CompanyLogo 深度处理技术 水体净化法氧化塘 好氧塘 兼性塘 厌氧塘 和养殖塘土壤净化法土地处理 慢速渗滤 快速渗滤 地面漫流 和人工湿地化学强化处理Fenton高级氧化 化学混凝 活性炭吸附等 CompanyLogo 氧化塘处理优缺点 优点 在条件合适时 如有可利用的旧河道 河滩 沼泽 山谷及无农业利用价值的荒地等 氧化塘系统的基建投资少 运行管理简单 耗能少 运行管理费用为传统人工处理厂的1 5 1 3 可进行综合利用 如养殖水生动物 形成多级食物网的复合生态系统 如使用得当 会产生明显的经济 环境和社会效益 缺点 占地面积过多 处理效果受气候的影响 如越冬问题 雨季问题 春秋翻塘问题 如设计或运行不当 可能形成二次污染 如污染地下水 产生臭气等 适于采用氧化塘的条件 土地 因氧化塘占地多 当地需有供氧化塘使用的土地 气候 当地的气候适于氧化塘的运行 首先要考虑气温 其次应考虑日照条件及风力等气候条件 根据当前条件和我国自然条件 采用氧化塘对养殖废水进行处理不适合 只能用于养殖废水深度处理 CompanyLogo 土壤净化法介绍 原理 在传统污水灌溉基础上发展起来的污水深度处理技术 污水土地处理净化原理主要是利用土壤截滤吸附 生物降解和植物吸收 优点 与污水人工处理相比 具有建设运行费用低 节省能源等特点 缺点 要求在污水水源附近有可以利用的土地资源 处理能力低 需要的土地面积大 另外 污水土地处理系统在雨雪等复杂气候条件下无法运行 需要对污水作特殊处理 存在对地下水污染的风险 运行时间长容易发生堵塞问题 CompanyLogo 不同控制技术比较 CompanyLogo 5 畜禽养殖废水处理技术的应用 综合国内外多年来对畜禽养殖废水处理经验 结合不同养殖规模 特点 就当前应用比较成功 实用的污染治理技术工艺及要求推荐几个工艺流程及案例 CompanyLogo 适用范围 该工艺适用于大型规模化养殖场 集中污染治理的养殖小区 要求 沉淀集水池要求至少能保证8小时以上停留时间 厌氧反应池停留时间5天以上 可采用UASB UBF 厌氧生物滤池 两段厌氧法等高效厌氧反应器 好氧反应可采用传统活性污泥法 SBR 接触氧化法 曝气生物滤池 CASS等 深度处理可采用人工湿地 化学强化处理 氧化塘 生态沟渠 膜处理 消毒等 建立集中处理处置畜禽粪便的有机肥厂或处理设施 污水处理工艺一 CompanyLogo CompanyLogo 适用条件 有充足土地消纳养殖粪便的养殖专业户 养殖小区 要求 污水经厌氧处理后农业利用 沉淀集水池停留时间12小时以上 厌氧反应池停留时间5d以上 贮水池的贮存期不得低于当地农作物生产用肥的最大间隔时间和冬季封冻期或雨季最长降雨期 一般不得小于60d的排放总量 粪便经厌氧堆肥无害化处理后直接农业种用 要求必须有防雨 防渗的固定堆肥场 堆肥后的肥料有足够的储存仓库 一般情况要求至少能储存3个月的肥料总量 粪肥的使用量不能超过作物当年生长所需的养分量 并符合当地环境容量的要求 同时应有一倍以上的土地用于轮作施肥 不得长期施肥于同一土地 通常情况下每亩农业种植土地年接纳不多于3头猪产生的废物量 其他畜禽按产污量折算 污水处理工艺二 CompanyLogo 适用条件 以能源利用为主要目的的规模化养殖场 集中污染处理的养殖小区 要求 沉砂池污水停留时间4小时 厌氧反应池污水停留时间大于10天 可采用UASB UBF 厌氧生物滤池 两段厌氧法等高效厌氧反应器 好氧反应可采用传统活性污泥法 SBR 接触氧化法 曝气生物滤池 生物转盘等 深度处理可采用人工湿地 化学强化处理 氧化塘 生态沟渠 膜处理 消毒等 建立集中处理处置有机肥厂或处理 处置 设施 污水处理工艺三 CompanyLogo 3 水产养殖污染减排工程 以减少水产养殖废水排放 提高水资源利用率为目标 因地制宜建设分隔式池塘清洁养殖 工厂化循环水养殖减排等工程 推广应用生态净水 循环利用 清洁生产等水产养殖减排技术 水产养殖污染减排工程技术路线 池塘高效生态养鱼模式范例 生态化养殖区 集约化养殖区 净水汇集区 尾水汇集区 人工湿地净化区 池塘高效生态养鱼模式范例 养殖种类集约化养殖区主要养殖长吻鲍 瓦氏黄颡鱼 杂交黄颡鱼 黄颡鱼 岩原鲤 白甲鱼 鳜鱼及四大家鱼 生态化养殖区主要养殖中华绒螯蟹 日本沼虾克氏原螯虾 尾水汇集区主要养殖鲢鱼 鳙鱼及匙吻鲟 人工湿地净化区主要种植挺水植物荷花 芦苇 菖蒲 浮叶植物菱 睡莲 芡实等 沉水植物马来眼子菜 苦草 伊乐藻 轮叶黑藻等 漂浮植物水葫芦 浮萍等 投放水生底栖动物主要包括中华圆田螺 铜锈环棱螺 背角无齿蚌 褶纹冠蚌 三角帆蚌等 净水汇集区采用溢流坝两边堆积麦饭石和活性碳过滤汇集净化后的水 同时投放少量螺蛳进一步净化水质 水产养殖对水环境的影响主要是导致水体各种理化因子的改变和底泥环境的变化 主要原因是 残饵和某些化学药物的累积 放养密度不合理 排泄物超过环境的承受力 养殖废水未经净化直接外排 使水体氮 磷等元素增加 导致水体富营养化或加重水体富营养化等 导致生态恶化 破坏 加剧渔业资源衰退的原因主要是不合理的填河围湖 不当拦河筑坝 围海造田 以牺牲环境为代价的盲目养殖 传统养殖 而近二十年来的中国大量的池塘集约化养殖 投入了上千万吨的饵 肥料和大量药物 并导致了每年近3亿立方米养殖废水的排放 更加剧了江河湖库的富营养化和污染程度 水产养殖业水体净化技术 水产养殖废水处理相对于普通的污水处理来说 污染物种类少 含量变化小 生化过程耗氧量低 养殖水处理的水质范围 标准要细致 狭窄得多 并且水处理的目的也有所不同 水产养殖废水的处理除了要满足排放的标准之外 有时候还要根据需要满足循环利用的要求 养殖水体净化技术主要包括 物理净化技术 化学净化技术 微生物净化技术 大型藻类及底栖动物净化技术 人工湿地及稳定床净化技术等 目前 比较成熟的水产养殖废水处理技术主要有固 液分离技术 泡沫分离技术 微孔膜过滤技术 臭氧处理技术 紫外照射消毒技术和生物过滤技术等 它们分别从物理 化学 生物的角度对废水进行处理 物理净化技术水产养殖废水的物理净化技术通常有曝气法 沉淀法 过滤法 臭氧处理法 紫外线照射法 超声波法 稀释法和磁分离法等 化学净化技术化学净化技术是利用化学反应来改变水体的某些性质或者去除水中的污染物的过程 采用的方法主要有凝絮 中和 络合 氧化还原 消毒等 针对水体各污染物浓度的水平 可投加相应的化学物质来去除 漂白粉消毒法 生石灰消毒法 絮凝剂和助凝剂 强氧化剂 含氯消毒剂 高锰酸钾 甲醛 生物修复技术采用生物调控的方法 利用生物之间及生物和水环境之间的复杂关系进行水质调控 以达到生态平衡 是有效改善水环境质量 提高养殖生产成功率的安全技术 生物修复也称为生物消毒 生物再生或生物恢复 是利用生物特别是微生物降解环境中的某种或某几种污染物 从而消除环境污染的一个受控或自发进行的过程 通常所说的生物修复技术是指以自然界中微生物对有机物的降解作用为基础 人为促进条件下的工程化的生物修复 生物不仅局限于微生物 还包括一些大型植物 小型底栖动物 微型藻类等 消除的环境污染物不仅包括有机物 也包括一些重金属 有毒有害无机物等 4 地表径流污水净化利用工程 采取源头控制 中端拦截 末端治理的方式进行防控和修复 综合组装配套推广各项农业清洁生产技术 减少农业投入品流失对水体的污染 地表径流污水净化处理工程技术路线 1 源头控制 种植业源污染防治技术清洁种植技术主要通过优化农艺管理措施 达到从源头上控制化肥农药用量 减少土壤扰动 减少农田尾水排放 1 施肥技术 氮磷肥料高效施用技术 测土配方施肥技术 植株营养诊断施肥技术 土壤养分配比调控技术 有机肥与无机肥平衡施用技术 化肥深施技术 分次施肥技术 缓 控释肥技术 作物专用配方肥技术 新型肥料 2 生物农药技术植物源农药 微生物体农药 动物源生物化学农药具有的高效 低毒 广谱性特点 3 农作物病虫害专业化统防统治技术遵循 预防为主 综合防治 的植保方针 由具有一定植物保护专业技术条件的合法服务组织 采用先进的设备和技术对农作物生长期病虫害实行安全高效的统一预防与治理的全程承包服务行为 生物农药指用来防治病虫草等有害生物的生物活体及代谢产物和转基因产物 包括微生物农药 转基因植物农药 生物化学农药等 生物农药 生物体农药 生物化学农药 动物体农药天敌昆虫 捕食螨 转基因昆虫等植物体农药转基因作物等微生物体农药真菌 细菌 病毒 线虫 微孢子虫等 植物源生物化学农药毒素 激素 防卫素 植物源昆虫激素等动物源生物化学农药昆虫信息素 昆虫激素 毒素等微生物源生物化学农药抗生素 毒素类等 球孢白僵菌 Beauveriabassiana 的菌丝长出金龟甲尸体表面 球孢白僵菌杀死松毛虫 蝗虫和家蚕 松毛虫 三 项目的主要技术模式 4 灌溉技术 滴灌技术 水肥综合管理技术 灌溉施肥技术 旱地水肥综合管理技术 节水灌溉或水肥一体化技术 免耕 少耕法可大大减少土壤侵蚀和土壤有机碳的流失 亦相应的减少了氮和磷的流失量 间套复种技术的使用 可以利用不同作物对营养物需求比例的差异 充分利用土壤养分 减轻养分残余对周围水体造成的富营养化程度 调节土壤中各养分的比例 避免土地板结和盐碱化 保护性耕作 2 过程拦截 同农田面源污染防治的生态拦截沟渠 生态池塘技术 农田排水沟收集的尾水 进入生态湿地净化吸收 泵站提水 灌溉农田 多水塘系统 多级水田逐级利用技术 等高植物篱 前置库技术于桥水库 滇池 太湖 前置库技术是利用水库的蓄水功能 将因表层土地中的污染物 营养物质 流失而产生的径流污水截留在水库中 经物理 生物作用强化净化 缓冲带 有效过滤从农田流失的沉积物 营养物质和杀虫剂通过泥沙沉降 反硝化作用 植物吸收等作用对地表径流起到阻滞作用有效减少地表和地下径流中固体颗粒的养分含量 3 末端净化 末端净化技术主要包括人工湿地技术和生态沟渠技术 1 人工湿地技术人工湿地一般由 具有各种透水性的基质 如土壤 砂 砾石 卵石等 适于在饱和水和厌氧基质中生长的湿地植物 如芦苇 香蒲 灯心草 水葱 大米草 水花生 稗草等 在基质表面下或表面上流动的水 好氧或厌氧微生物种群 人工湿地主要有表面流 潜流型和混合型 包括分段布置表面流 潜流型系统 人工湿地技术 人工湿地作为农田和水体之间的一个过渡带 能够有效截留来自农田地表和地下径流的固体颗粒物 氮 磷和其他化学污染物 然后通过土壤吸附 植物吸收 生物降解等一系列作用 降低进入地表水中的氨氮化合物的含量 降低面源污染形成的危险性和稳定性 另外湿地生态工程具有投资少 运行费用低 易于维护管理 运行比较稳定 处理效果好的特点 在农田与水体之间的过渡带建立人工湿地 通过土壤吸附 植物吸收 生物降解等一系列作用 降低进入地表水中的氮 磷化合物及有机物含量 对面源污染物进行截纳 缓解其对水环境的污染 国内外的实践和研究表明 人工湿地是控制农业面源水体污染的一条重要途径 2 复合型人工湿地技术技术简介 由土壤或人工填料 如碎石等 和生长在其上的水生植物所组成的独特的土壤 植物 微生物 动物生态系统 建造过程中投资低廉 在处理污水的过程中管理简单 且基本上不需要运转费用 还可增加绿色面积 3 沟渠湿地技术技术简介 农田灌溉沟渠是农田径流的必经之路 是农田径流 河流 水库等水体的缓冲带 不仅可以净化农田排水中的各种污染物 同时还能拦蓄雨水 调蓄降雨径流 防止水土流失 降低汛期洪峰流量 提高当地水资源利用率 5 生活污水处理技术 污水处理站按照 农村生活污染控制技术规范 HJ574 2010 可以把农村生活污水分成黑水和灰水 黑水通常指厕所冲洗粪便的高浓度生活污水 灰水指除冲厕用水外的厨房用水 洗衣和洗浴用水等低浓度生活污水 农村生活污水中污染物包括有机质 洗涤剂成分 氮磷营养成分 细菌 病毒等 污水浓度变化比较大 主要同用水量 生活习惯等有关 建成后的集中式污水处理站 稳定塘稳定塘是经过人工修整 设有围堤和防渗层的池塘 通过塘内水生生态系统的自然生物净化功能使污水得到净化 塘内可种植经济植物或观赏性水生植物 也可放养水生生物 稳定塘对COD的去除率在60 左右 对总氮的去除率在30 左右 对总磷的去除率在20 30 稳定塘易孳生蚊蝇 应尽量远离居民点 稳定塘清淘的底泥需进行处理 稳定塘适用于有坑 塘 洼地或闲置水面可供利用的村 镇