Промышленный пилотный проект прямой фильтрации сточных вод от разведения лягушек-быков

Итоговый отчёт о пилотном испытании технологии прямой фильтрации без использования каких‑либо добавок для очистки сточных вод, образующихся при выращивании лягушек-быков

Наименование проекта: Пилотный проект по прямой фильтрации сточных вод от выращивания лягушек‑быков

Время проведения опытно-промышленных испытаний: с 1 ноября по 31 декабря 2023 года

Место проведения пилотного испытания: база по выращиванию лягушек‑быков XX в городе Хуэйчжоу

Подготовка отчёта: компания «Майфэйт Ватер» (Гуандун) ООО

I. Контекст проекта

Выращивание лягушек‑быков характеризуется высокой плотностью посадки, интенсивным кормлением и значительными объёмами отходов; сточные воды этой отрасли в основном содержат остатки корма, фекалии, взвешенные вещества и органические соединения, содержащие азот и фосфор, при этом отличаются высокой концентрацией ХПК, повышенной мутностью и выраженными колебаниями качества воды. Традиционные технологии предварительной очистки (отстаивание + воздушная флотация + биохимическая обработка) сопровождаются большими площадями, высоким расходом реагентов и сложностью эксплуатации и технического обслуживания, что затрудняет их адаптацию к всё более строгим нормативам сброса сточных вод аквакультуры.

В целях разработки эффективных, низкоуглеродных и ресурсосберегающих технологий предварительной очистки сточных вод животноводческих хозяйств в данном пилотном эксперименте была применена технология прямой фильтрации без каких‑либо дополнительных устройств (без энергозатрат, без расходных материалов и без разделения входящей воды) для непосредственной фильтрации сточных вод от выращивания лягушек‑быков; при этом оценивались её показатели по удалению взвешенных веществ, снижению концентрации загрязняющих веществ и стабильности работы, что должно послужить основой для последующего внедрения в промышленную практику.

II. Цели пилотного производства

1. Проверить эффективность системы прямой фильтрации без маркировки, сертификатов и лицензий, по удалению взвешенных веществ (SS), ХПК, общего фосфора (TP) и общего азота (TN) из сточных вод, образующихся при выращивании лягушек‑быков.

2. Исследование эксплуатационной стабильности и ударопрочности системы в условиях отсутствия реагентов или при наличии их в крайне малых концентрациях;

3. Оценка эксплуатационных затрат системы (энергопотребление, расход реагентов, обслуживание) и характеристик образования осадка;

4. Предоставить проектные параметры и рекомендации по эксплуатации для последующего масштабного применения.

III. Общие сведения о пилотном производстве

3.1 Место проведения эксперимента и источник сточных вод

Пилотная установка размещена на базе выращивания лягушек‑быков в городе Хуэйчжоу, расположенной по адресу XX. Стоки отбираются из дренажных каналов рыбоводных бассейнов; качество исходной воды характеризуется значительными колебаниями и соответствует типичным признакам высококонцентрированных сточных вод аквакультуры.

3.2 Испытательное оборудование

Применяется компактная установка с интегрированной системой прямой фильтрации «три отсутствия», проектная производительность — 2–3 м³/ч; в качестве ключевого фильтрующего элемента используется антиполлюционный модуль фильтрующих картриджей ASSFBR, оснащённый автоматической системой обратной промывки, что обеспечивает непрерывную эксплуатацию.

3.3 Протокол испытания

Пилотное производство делится на три этапа:

3.4 Качество исходной воды

IV. Результаты и анализ пилотного производства  

4.1 Эффективность удаления взвешенных веществ (SS)

Анализ: в отсутствие химических реагентов степень удаления SS стабильно превышает 80%; после добавления незначительных количеств ПАК показатель удаления повышается до более чем 96%, а концентрация SS в продукционной воде остаётся стабильно ниже 20 мг/л, что соответствует требованиям к входящей воде для последующей биохимической обработки.

4.2 Эффективность удаления органических веществ (ХПК)

Анализ: Прямая фильтрация без указания маркировки («три нуля») обеспечивает ограниченное удаление растворимого ХПК, однако эффективно задерживает ХПК в форме взвесей и коллоидов. На этапах II и III степень удаления ХПК стабильно превышает 55%, что существенно снижает органическую нагрузку на последующие биохимические системы.

4.3 Эффективность удаления общего фосфора (TP)

Анализ: В сточных водах, образующихся при выращивании лягушек‑быков, фосфор преимущественно присутствует в форме частиц. На первом этапе — за счёт чисто физической фильтрации — отмечается определённое удаление частичного фосфора; на втором этапе после добавления ПАК за счёт коагуляции и флокуляции эффективность удаления общего фосфора (TP) существенно повышается и стабилизируется на уровне свыше 95%.

4.4 Эффективность удаления аммонийного азота (NH₃‑N) и общего азота (TN)

Анализ: Прямая фильтрация без указания маркировки не оказывает прямого воздействия на растворённый азот аммония, однако обеспечивает определённое удержание взвешённого органического азота, что проявляется в умеренном снижении общего азота (TN). Удаление азота аммония требует последующей биохимической обработки.

4.5 Мутность и цветность

· Этап первый: средняя мутность производимой воды — 32 NTU, цветность заметно снижена

· Стадия 2/3: средняя мутность продукционной воды — 6,5 NTU; вода чистая и прозрачная, цветность практически полностью удалена.

4.6 Стабильность работы и стойкость к ударам

В ходе пилотных испытаний система работала непрерывно в течение 60 дней, переживая многократные колебания качества поступающей воды (мгновенный пик концентрации ТС достигал 400 мг/л); качество получаемой воды оставалось стабильным, признаков засорения или резкого снижения пропускной способности не наблюдалось. Система автоматической обратной промывки функционировала штатно, частота технического обслуживания была крайне низкой.

V. Образование и утилизация осадка

Вывод: ил обладает низкой влажностью и малым объёмом, что позволяет его непосредственно подвергать прессованию с последующим использованием в качестве сырья для органических удобрений либо транспортировать на внешнюю утилизацию; по сравнению с традиционной технологией воздушной флотации объём ила сокращается примерно на 50%.

VI. Расчёт эксплуатационных расходов

По сравнению с традиционной технологией воздушной флотации и отстаивания (себестоимость эксплуатации — около 1,5–2,5 юаня за тонну воды) затраты на эксплуатацию снижены более чем на 65%.

VII. Заключение по опытно-промышленной апробации

1. Высокая эффективность обработки: технология прямой фильтрации без использования дополнительных компонентов обеспечивает стабильный уровень удаления твёрдых веществ (SS) из сточных вод, образующихся при выращивании лягушек‑буфо, на уровне не менее 95%; удаление общего фосфора (TP) — не менее 95%; удаление химического потребления кислорода (COD) — не менее 55%; степень мутности выходной воды — не более 8 NTU, что создаёт оптимальные условия для последующей биохимической обработки.

2. Стабильная и надёжная работа: система обладает высокой устойчивостью к гидравлическим и механическим воздействиям, хорошо справляется с большими колебаниями качества сточных вод, образующихся при выращивании лягушек‑быков; в режиме непрерывной эксплуатации отсутствуют засорения и снижение пропускной способности; автоматизированное управление и техническое обслуживание просты и удобны.

3. Выраженные экономические преимущества: совокупная эксплуатационная стоимость на тонну воды составляет около 0,7 юаня, что более чем на 65% ниже по сравнению с традиционными технологиями; снижение объёма осадка — на 50%, что существенно уменьшает затраты на его утилизацию.

4. Потенциал ресурсного использования: удерживаемые твёрдые отходы преимущественно состоят из остатков корма и фекалий, не содержат следов химических препаратов и могут использоваться в качестве сырья для производства органических удобрений, что обеспечивает утилизацию ресурсов.

5. Ценность для распространения проекта: интегрированное оборудование на раме занимает мало места и обладает высокой мобилностью, что делает его подходящим для новых строительных или реконструкционных проектов децентрализованных ферм по выращиванию лягушек‑быков.

VIII. Рекомендации на будущее

1. Проведение масштабного пилотного испытания: рекомендуется осуществить проверку в условиях более крупного масштаба (10–50 м³/сут), с целью дальнейшей оптимизации эксплуатационных параметров.

2. Сочетание биохимических технологий: исследование комбинированной технологии «прямая фильтрация без промежуточных ступеней + высокоэффективная биохимическая обработка (например, MBR, контактное окисление)», обеспечивающей стабильное достижение нормативов сброса сточных вод от животноводства.

3. Исследование путей ресурсного использования: проведение анализа состава удерживаемых твёрдых отходов и экспериментов по их переработке с целью получения органических удобрений или применения в процессе анаэробного сбраживания.

Организация‑разработчик отчёта: компания «Майфэйт Ватер» (Гуандун) ООО

Дата: 15 января 2024 года

В случае необходимости дальнейшего технического обмена или сотрудничества в рамках пилотных испытаний, пожалуйста, свяжитесь с нами.