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設(shè)備研發(fā)背景及必要性
隨著畜禽業(yè)迅速發(fā)展，畜禽糞便及生產(chǎn)廢水的污染日益嚴(yán)重，目前加強(qiáng)對(duì)畜禽業(yè)糞便及生產(chǎn)廢水的治理，降低畜禽業(yè)對(duì)環(huán)境造成的污染，防止疾病發(fā)生，已成為世界亟待解決的問題。
近年來對(duì)世界奶牛養(yǎng)殖業(yè)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該產(chǎn)業(yè)的污染問題并未很好的解決。在養(yǎng)殖區(qū)域內(nèi)的地下水及河湖水中污染物超標(biāo)。目前人畜共傳疾?。ㄈ绡偱２。萘鞲?，血吸蟲?。┎眰鞑?，世界各國加大對(duì)畜禽業(yè)污染防治的力度，對(duì)其有效的治理，才能促進(jìn)養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。才能保障人類身心健康。另外由于水資源匱乏，污水回用是節(jié)約水資源的最佳途徑。
由于經(jīng)濟(jì)原因，有相當(dāng)數(shù)量的奶牛場廢水未得到有效治理，目前市場流行的幾種污水處理設(shè)備理論性強(qiáng)，實(shí)用針對(duì)性差。不僅投資高、操作管理十分困難， 而且不能穩(wěn)定長期達(dá)標(biāo)運(yùn)行。因此，使業(yè)主選用設(shè)備時(shí)顧慮重重，影響了該領(lǐng)域環(huán)保業(yè)的發(fā)展與污染治理。
當(dāng)前解決該問題的主要環(huán)節(jié)是研發(fā)針對(duì)性強(qiáng)，實(shí)用、操作管理簡單，維修量小的一體化設(shè)備。提供不但使業(yè)主買得起，而且用得起的實(shí)用設(shè)備是環(huán)保工作者的主要任務(wù)和義務(wù)。
新西蘭奶牛養(yǎng)殖業(yè)污水特征及防治
新西蘭奶牛養(yǎng)殖業(yè)很發(fā)達(dá)，是其國主要經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)之一。奶牛場幾萬家都是私人企業(yè)，奶牛散養(yǎng)，草場天然遼闊，牛的密度極低，這是其奶質(zhì)優(yōu)于圈養(yǎng)的重要因素。但它也給周邊環(huán)境帶來了污染。
它的污染源主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：一是，奶牛場奶牛長期放養(yǎng)，糞便、尿不易收集。主要靠天然處理，靠近水系的牧場，牛的糞便、尿在雨季隨雨水直接流入河湖，長期積累污染了飲用水源。該污染范圍廣，又難收集，又難建集中式處理設(shè)施。解決該污染的較好措施是在入水系前建一個(gè)具有人工強(qiáng)化生化功能的表流濕地作緩沖凈化區(qū)。使帶牛糞便尿的雨水不能直接進(jìn)入水系中，經(jīng)濕地處理凈化后再入河湖。以此可以有效的治理污染，保護(hù)飲用水源。
另一污染源是擠奶房的沖洗水。擠奶房的沖洗水集中易收集，水量小，比圈養(yǎng)沖洗水的有機(jī)物和SS濃度低，易集中處理回用，但擠奶房分散，不能統(tǒng)一收集，建集中式的污水處理廠，只能采用小的一體化處理設(shè)備。為了便于運(yùn)輸，外型需按集裝箱外型尺寸設(shè)計(jì)。
新西蘭每個(gè)擠奶房的奶牛頭數(shù)大都在400頭左右，每天沖洗水量一般為20m3左右。每天沖洗兩次，新設(shè)備主要針對(duì)每天20m3廢水開發(fā)。
我公司技術(shù)人員對(duì)新西蘭奶牛場進(jìn)行了深入的調(diào)研，參觀了許多家奶牛場及擠奶房。新西蘭奶牛場擠奶房的污水治理正在起步，正積極尋求高效簡單壽命長的一體化設(shè)備。目前，各國提供的一體化設(shè)備都存在嚴(yán)重缺陷，都不適宜新西蘭奶牛場擠奶房采用。我公司對(duì)擠奶房沖洗污水做了混凝實(shí)驗(yàn)，污水中由于SS濃度高，纖維輕，沉降速度緩慢，很難采用連續(xù)流方式的沉淀池，它需靜沉兩小時(shí)以上才能達(dá)到固液分離。目前，設(shè)備的初沉池基本都采用連續(xù)流方式的二沉池模式。這種方式的沉淀根本不適宜用于擠奶房沖洗水治理。需研發(fā)新型擠奶房廢水的處理設(shè)施。
MBR實(shí)際屬于活性污泥法的SBR處理工藝，SBR活性污泥法工藝省去二沉池，為了提高出水水質(zhì)用膜過濾工藝代替砂濾池，將微孔膜放到生化池中，MBR膜只是起過濾作用，它不是填料，不參與生化反應(yīng)。該工藝比常規(guī)SBR工藝增加了膜的清洗系統(tǒng)和膜的出水系統(tǒng)，它不僅設(shè)備種類多，投資高，維修量大，運(yùn)行成本高。而且膜的固有缺陷是堵塞后無法清洗，膜的產(chǎn)水量逐年降1/3，三年必須更換膜。
另外其出水泵運(yùn)行8分鐘需停泵2分鐘的運(yùn)行模式極易損壞繼電器，很難長期穩(wěn)定運(yùn)行。因而，采用MBR工藝的設(shè)備是業(yè)主買得起用不起的設(shè)備。
目前，流行的一體化小型處理設(shè)備不僅由于工藝固有的缺陷不能正常運(yùn)行，又因設(shè)計(jì)太理論化，不符合工程實(shí)際的要求。有三個(gè)主要弊?。?/p>
1) 因水量小，污水提升泵選擇的出水口徑太小，易堵塞，無法正常運(yùn)行。后邊的設(shè)施再好，整體也不能運(yùn)轉(zhuǎn)。
2) 沉淀池設(shè)計(jì)不符合二沉池的要求，底面積太大，近乎平底，無法排泥，長期厭氧使整個(gè)系統(tǒng)癱瘓。
3)材質(zhì)選擇碳鋼防腐一般不易做好，壽命短，通常5年就銹蝕。
4) 普遍處理能力夸大，通常12米長，2.9米高集裝箱的處理能力為20-30t/d。
擠奶房WFSBR污水處理回用機(jī)的特點(diǎn)
擠奶房WFSBR污水處理回用機(jī)它吸取現(xiàn)有設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)，克服其缺陷，利用自己的WFSBR、反應(yīng)布水排水排泥一體裝置及雙環(huán)傘形曝氣器等專利技術(shù)開發(fā)的一箱三池（即沉淀池、生化池和澄清過濾池工藝流程）與二風(fēng)機(jī)組成的簡單實(shí)用操作管理容易的處理回用機(jī)。
集裝箱式的幾何尺寸，不適宜做污水處理設(shè)備用，由于受到寬與高的限制，沉淀池澄清池很難設(shè)計(jì)成高效沉淀池。但由于運(yùn)輸要求，必須按集裝箱幾何尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)，集裝箱長度不宜超過12米，針對(duì)該特定的條件，我技術(shù)人員將研發(fā)的新型結(jié)構(gòu)沉淀池，有機(jī)的與生化池運(yùn)行特點(diǎn)相結(jié)合，使沉淀功能均在靜止?fàn)顟B(tài)下進(jìn)行，保障了出水水質(zhì)。
新型擠奶房WFSBR污水處理回用機(jī)，其生化WFSBR工藝不僅繼承了常規(guī)SBR的優(yōu)點(diǎn)，而省去潷水器，克服了潷水器帶來的諸多缺陷，它已申請專利。它的工序比常規(guī)SBR少，其主要優(yōu)點(diǎn)如下：
1. 利用新研發(fā)的氣提泵代替機(jī)電水泵，它克服了機(jī)電水泵出水口徑小易堵塞的缺陷，出口口徑大于dn80，無機(jī)械零件，以風(fēng)為動(dòng)力長期不用維護(hù)。
2. 將沉淀功能均在靜止條件下進(jìn)行，沉降功能強(qiáng)，出水水質(zhì)好，適宜沖洗水的水質(zhì)特性。
3. 反應(yīng)、生化、排水、排泥均以鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)力為動(dòng)力，使其機(jī)電設(shè)備減少到僅用2臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)來完成。
4. 箱體材質(zhì)決定設(shè)備的使用壽命，鑒于碳鋼防腐的設(shè)備壽命短、易腐蝕；玻璃鋼、塑料設(shè)備強(qiáng)度差，運(yùn)輸中易損壞。為了延長其使用壽命，箱體采用304不銹鋼制作，使使用壽命在15年以上。
我公司針對(duì)新西蘭擠奶房沖洗水的特點(diǎn)，結(jié)合集裝箱幾何尺寸及業(yè)主的管理水平，特設(shè)計(jì)三池兩風(fēng)機(jī)擠奶房沖洗污水自動(dòng)處理回用設(shè)備，它與其它流行設(shè)備有很大的區(qū)別，不但工藝先進(jìn)，而且機(jī)電設(shè)備極少，目前它是適用于擠奶房沖洗水的處理及回用的最新型專用設(shè)備。
業(yè)主需自備的設(shè)施及使用注意事項(xiàng)
1、 一體污水處理回用基礎(chǔ)平臺(tái)
一體化設(shè)備不能直接放在土地上，需放在采用C20砼澆注的基礎(chǔ)上，其幾何尺寸為長12400mm，寬2700mm，厚度為200mm。
2、沉淀池和調(diào)節(jié)池
一體化未設(shè)污水存儲(chǔ)的功能，需建污水調(diào)節(jié)池（儲(chǔ)存池）。因沖洗水中含有大量可預(yù)沉的SS，為了得到高品質(zhì)的中水，將調(diào)節(jié)池修建成沉淀調(diào)節(jié)池。
有效容積：V=60m3。
沉淀調(diào)節(jié)池的幾何尺寸：
長=10m，寬=2.5m，高=2.5m，水深=2.3，壁厚200mm，分兩格，沉淀格40m3，調(diào)節(jié)池格20m3。
3、清水池：20m3PVC塑料桶， 底部有出水孔，直徑dn50，與一體化設(shè)備用PVC管連接。
4、電纜長度：一體化到電源的距離，通常采用直埋電纜，暗鋪設(shè)。電纜只需接到一體化電源端子上即可。電纜規(guī)格為5*3+2.5纜線。
5、自來水與一體化自來水接口連接上。
6、回用管采用φ50鋼管與一體化清水池出水口連接。
7、排泥管由一體化排泥口連接到水泥廠。
8、一體化與調(diào)節(jié)池距離是現(xiàn)場定，通常相距一米。
9、寒冷冬季結(jié)冰的地域需增加保溫措施，或放在室內(nèi)。奧克蘭地區(qū)可省去。
10、水量超過20m3/d時(shí)，當(dāng)水量為Q=40m3/d時(shí)，可訂兩臺(tái)設(shè)備并聯(lián)使用。
因若按Q=40m3/d設(shè)計(jì)時(shí)的設(shè)備總長度在22米以上，為了方便運(yùn)輸安裝，需分成兩個(gè)箱體，其價(jià)格并不比二臺(tái)價(jià)格便宜。因此水量大的時(shí)候，業(yè)主宜多臺(tái)選用并行運(yùn)轉(zhuǎn)，另外集裝箱式污水處理設(shè)施，在水量20m2/d時(shí)是最佳結(jié)構(gòu)形式，為了運(yùn)輸安裝方便，箱體長度不宜超過12米。如水量超過60m3/d時(shí)，采用鋼筋砼池投資更合算。附已建工程外景圖.
