近 20 年来，我国畜禽规模化养殖 得到了快速发展。规模化的集中饲养， 有利于提高饲料转化率、防疫能力和管 理水平，从而提高生产效率、降低生产成本，增加经济效益。但是规模化养殖 在提高生产效率的同时， 也造成了粪尿 过度集中和冲洗水量增加，给环境带来 了极大压力。一些地区，粪尿污染已经成为制约规模化畜禽养殖场（特别是规 模化猪场）持续健康发展的主要因素。 

为固液分离是使用机械设备和 设施将畜禽养殖粪水或厌氧发酵剩余物 中的固相和液相部分分离的技术。如果 以追求沼气生产为主要目的之一， 则畜 禽养殖废弃物将全部首先进入厌氧发酵 阶段生产沼气。为防止厌氧发酵剩余物 在贮液塘中的沉积， 厌氧发酵剩余物通 常进行固液分离，固相可以进入堆肥环 节， 也可以用于生产高值化产品，例如 育苗基质或者用于替代泥炭 ；液相则进 入沼液贮液塘经过长期贮存后用于农田 作为追肥（水肥一体化） 或者基肥（与 固态有机肥同时使用）。

根据前文所述，对确定后的卧螺离心机进行试制，通过试验验证其运行状态的好坏 和固液分离的效果，本项目试验依托广州沃博环境工程有限公司与从化华美牧场合作的 养殖废水固液分离处理项目，在华美牧场进行试验验证。

5.1 养殖场废水物料特性

根据现有的养殖废水固液分离处理工艺，养殖废水物理特性和化学特性是对分离处 理结果有着很大的影响，需要对养殖废水的预处理，提高固液分离效果。

(1) 高浓度有机养殖废水的预处理：

离浓度有机养殖废水中的固相粪污物质可以被分为两种状态，溶解态和悬浮态。在 此基础上悬浮物质又可以按粒径大小被分为胶体（<0.02mm）、细颗粒（0.02~1mm）、 粗颗粒（1~5mm）以及纤维材料（>5mm）等不同类型。有研究发现沉降离心分离的方 法可以沉降粒径为 20 μm 以上的颗粒，同时有研究表明沉降离心机在不加任何絮凝剂的 条件下可以去除 60%的磷，而当絮凝剂添加适当的时候磷的去除率可以达到 98%[46]。 为了提高高浓度有机养殖废水的处理效果，需要在卧螺离心机处理之前加入高效聚氯化 铝作为絮凝剂，在搅拌容器内充分搅拌后，使水中细微悬浮粒子和胶体离子脱稳，聚集、 絮凝，提高高浓度有机养殖废水的固液分离效果。

(2) 卧螺离心机固液分离效果指标：分离后废水的澄清度。

5.2 样机设计性能参数

目前市场上卧螺离心机的型号主要是根据转鼓直径加长度确定的，例如浙江朝前环保科技有限公司的 LW350-1500 与 LW550-2000 型号的卧螺离心机，所以论文中的适于 高浓度有机养殖废水固液分离设计的卧螺离心机的型号定为 LW350-1500 ，性能参数如 下：

单机处理量：12.34 m3 /h

额定转速：3200rad/min

分离因数：2200 G

54第五章 样机运行实验及应用研究

转鼓直径：450mm

转鼓长度：2000mm

差速器：行星差速器

主电机功率：37kw

副电机功率：11kw

5.3 样机试运行结果

根据 LW450 卧螺离心机性能参数计算华美牧场的废水处理需求：每小时的处理量为 12.34m3，每日运行12小时，需2台LW450型卧螺离心机，2 名员工操作与维护。

物料参数：养殖废水密度 ρ=1083 kg/m3。运行参数：初始入口速度 v=0.5m/s，转鼓与 螺旋送料器的转速差为 50rad/min，转速为 1000 rad/min。

图 5-1 养殖废水处理现场

根据前文所述，对确定后的卧螺离心机进行试制，通过试验验证其运行状态的好坏 和固液分离的效果，本项目试验依托广州沃博环境工程有限公司与从化华美牧场合作的 养殖废水固液分离处理项目，在华美牧场进行试验验证。

图 5-2 处理后的固相粪渣

图 5-3 高浓度有机养殖废水处理前后对比

高浓度有机养殖废水经卧螺离心机固液分离后的废水前后对比如图 5-3 所示。养殖

废水通过优化后的卧螺离心机的处理，固液分离后的废水效果相对明显，澄清度比以前 的固液分离处理有所提高。

5.4 本章小结

本章通过样机试制，试验验证的方法，对卧螺离心机的优化性能进行了验证，试验 得出高浓度有机养殖废水固液分离效果比起原有的效果有改善，杂质去除率有提高，适 用于畜禽养殖场的高浓度有机养殖废水的固液分离处理，通过试验验证也进一步证实了 仿真结果的可靠性。