【正文】 （ 2） 根據(jù)設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)和出水水質(zhì)要求，選用穩(wěn)定可靠的工藝 ，采用 先進(jìn)的技術(shù)和先進(jìn)設(shè)備，保證出水水質(zhì)、高效節(jié)能、經(jīng)濟(jì)合理，確保污水處理效果。 （ 3） 提高自動化水平，降低運(yùn)行費(fèi)用，減少日常維護(hù)檢修工作量，改善工人操作條件。 （ 4） 各處理構(gòu)筑物盡量集中，節(jié)約用地，擴(kuò)大綠化面積，并留有發(fā)展余地 ，使廠區(qū)環(huán)境和周圍環(huán)境協(xié)調(diào)一致。 污染綜合治理工程 方案設(shè)計 4 （ 5） 廠區(qū)建筑風(fēng)格力求統(tǒng)一，簡潔實(shí)用 、美觀大方，并與廠區(qū)周圍景觀相協(xié)調(diào) ， 提供較舒適的工作環(huán)境 。 設(shè)計內(nèi)容 設(shè)計范圍 本次 方案 設(shè)計 范圍 主要包括： （ 1） 在業(yè)主規(guī)劃區(qū)域內(nèi)作廢水處理系統(tǒng)的總體規(guī)劃； （ 2） 廢水處理工藝選擇； （ 3） 污水處理 站處理系統(tǒng) 平面 ； （ 4） 廢水處理系統(tǒng)中各構(gòu)筑物以及相關(guān)的建筑物設(shè)計； （ 5） 設(shè)備的選型； （ 6） 工程造價 估 算 ； （ 7） 運(yùn)行成本的核算 。 （ 8） 本工程設(shè)計范圍為業(yè)主規(guī)定的廢水處理范圍，不含廠區(qū)雨水及生活污水； （ 9） 本工程設(shè)計包括廢水處理工藝、總圖、建筑、結(jié)構(gòu)、電氣、自控、儀表等專業(yè)； （ 10） 本工程設(shè)計自原有 污水池 至達(dá)標(biāo)排放監(jiān)測口止； （ 11） 本工程所需的電源、自來水管，由建設(shè)方按設(shè)計要求送至廢水處理站界區(qū)范圍內(nèi)； 設(shè)計 規(guī)模 根據(jù) 某公司 提供的相關(guān)數(shù)據(jù)， 年存欄量 5000 頭已建豬舍排入該處理系統(tǒng)。排水量根據(jù) 《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB185962020） 集約化畜禽養(yǎng)殖業(yè)干清糞最高允許排水量計算 。 近期內(nèi)本項(xiàng)目 設(shè)計 廢水總量為 Qd=100m3/d， 每天按 24h設(shè)計，總設(shè)計處理水量： Q h＝ 。 集約化畜禽養(yǎng)殖業(yè)干清糞工藝最高允許排水量 種類 豬 [m3/（百頭 天） ] 雞 [m3/（千只 天） ] 牛 [m3/（百頭 天） ] 季節(jié) 地區(qū) 冬季 夏季 冬季 夏季 冬季 夏季 標(biāo)準(zhǔn)值 17 20 污染綜合治理工程 方案設(shè)計 5 注：廢水最高允許排放量的單位中，百頭、千只均指存欄數(shù)。春、秋季廢水最高允許排放量按冬、夏兩季的平均值計算。 設(shè)計進(jìn)出水質(zhì) 參照 同類豬場 廢水的水質(zhì)狀況，確定 該項(xiàng)目 設(shè)計 出水 水質(zhì) 如下表所示： 進(jìn) 出水 水質(zhì)指標(biāo) 項(xiàng)目 pH SS CODCr BOD5 NH3N TP 大腸桿菌群數(shù) (個 /l00ml) 進(jìn)水 6～ 9 ≤3000 ≤8000 ≤5000 ≤500 ≤200 106 注： 以上單位除了 pH為無量綱 和特別注明 外，其余單位均為 mg/L 根據(jù) 《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB185962020）集約化畜禽養(yǎng)殖業(yè)水污染物最高允許日均排放濃度 各項(xiàng)指標(biāo)如下： 集約化畜禽養(yǎng)殖業(yè)水污染物最高允許日均排放濃度 控制項(xiàng)目 地區(qū) 五日生化需氧量 (mg/L) 化學(xué)需氧量(mg/L) 懸浮物(mg/L) 氨氮(mg/L) 總磷 (以磷計 )(mg/L) 糞大腸菌 群數(shù) (個 /l00ml) 蛔蟲卵 (個 /L) 標(biāo)準(zhǔn)值 150 400 200 80 1000 參照 同類豬場 廢水的水質(zhì)狀況，確定 該項(xiàng)目的 平均 進(jìn)出水 水質(zhì)指標(biāo) 如下表所示： 進(jìn) 出水 水質(zhì)指標(biāo) 項(xiàng)目 pH SS CODCr BOD5 NH3N TP 大腸桿菌群數(shù) (個 /l00ml) 進(jìn)水 6～ 9 ≤3000 ≤8000 ≤5000 ≤500 ≤200 106 出水 6～ 9 150 400 200 80 1000 去除率 (%) ≥92 ≥95 ≥95 ≥84 ≥96 ≥ 注： 以上單位除了 pH為無量綱 和特別注明 外，其余單位均為 mg/L 污染綜合治理工程 方案設(shè)計 6 第二章 污水處理方案工藝選擇 污水處理工藝的選擇直接關(guān)系到處理后出水的各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)能否穩(wěn)定可靠地達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的要求、建設(shè)投資和運(yùn)行成本是否節(jié)省、運(yùn)行管理及維護(hù)是否方便，及占地指標(biāo)是否較低，因此，污水處理工藝方案的選定是污水處理站的成功與否的關(guān)鍵。 廢水產(chǎn)生環(huán)節(jié) 養(yǎng)豬廢場主要產(chǎn)污環(huán)節(jié)為豬的生長過程的各種排泄物排放 （ 俗稱豬糞尿排放 ）和廠區(qū)清洗水 ，一切污染物及其影響均由此來。除養(yǎng)豬生產(chǎn)本身的污染排放外，養(yǎng)豬場內(nèi)人員生活辦公也會產(chǎn)生污染物。但這些污染因素與養(yǎng)豬產(chǎn)生的污染物相比較少，因此以養(yǎng)豬廢水為主要污染產(chǎn)生環(huán)節(jié)。養(yǎng)豬廢水中的主要污染物為 BODCODCr、 SS、氨氮。 污水重點(diǎn)處理污染物 （ 1） BOD5 污水中 BOD5 的去除主要靠微生物的吸附與分解代謝作用， 厭氧條件下生成CH CO2 等氣體。好氧 活性污泥中的微生物在有氧的條件下將污水中的一部分有機(jī)物合成新細(xì)胞，將另一部分有機(jī)物進(jìn)行分解代謝，以便獲取細(xì)胞合成所需的能量，其最終產(chǎn)物為 CO2 和 H2O 等穩(wěn)定物質(zhì)，然后通過泥水分離來完成。一般來說，在污泥負(fù)荷 ≤ BOD5/kgMLSS?d時，很容易使出水 BOD5 保持在 50mg/L以下。 （ 2） CODCr CODCr 的去除原理與 BOD5 基本相同，其去除取決于原 廢水 的可生化性，它與 排放的廢 水組成有關(guān)。根據(jù)本項(xiàng)目進(jìn)水水質(zhì)， CODCr 和 BOD5 平均濃度分別為8000mg/L和 4000mg/L,進(jìn)水 BOD5/CODCr=，可生化性較 好 。 （ 3） SS 由于生產(chǎn)廢水中原 SS 含量較大，要 控制出水的 SS 濃度在 200mg/L以內(nèi) ，必須通過一定的途徑去除 。 所以 SS 也將是本工程的重點(diǎn)處理項(xiàng)目。 （ 4） 氨氮 在原 廢水 中，氮的存在形式以有機(jī)氮和氨氮（ NH3N）為主，污水中有機(jī)氮污染綜合治理工程 方案設(shè)計 7 和氨氮的總量稱為凱氏氮（ TKN）。污水生物處理過程中氮的轉(zhuǎn)化包括氨化、同化、硝化和反硝化作用。污水中有機(jī)氮主要以 蛋白質(zhì)、多肽 和氨基酸的形式存在，通過水解或氨化作用轉(zhuǎn)化為氨氮，生物脫氮的基本原理就在于，在有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為氨氮的基礎(chǔ)上，通過硝化作用將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝態(tài)氮和硝態(tài)氮，再通過反硝化作用將硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)鈴乃幸莩?，從而達(dá)到脫氮的目的。 硝化作用是在有氧存在的情況下，氨氮被硝化菌氧化為亞硝酸鹽并進(jìn)一步被氧化為硝酸鹽的過程。反硝化作用是在缺氧的條件下，通過反硝化菌的作用下將硝化過程中產(chǎn)生的亞硝酸鹽和硝酸鹽還原成氣態(tài)氮的過程。在硝化與反硝化過 程中，影響其脫氮效果的因素主要是溫度、溶解氧、 pH 值以及 C/N 比。對于活性污泥系統(tǒng)，由于硝化菌比增長速率低，世代期長，因此要取得較好的硝化效果，就必須有足夠長的泥齡。此外，由于異氧菌的競爭作用，使硝化菌的生長受到抑制，要保證處理系統(tǒng)的硝化反應(yīng)正常進(jìn)行，一般認(rèn)為處理系統(tǒng)的 BOD 負(fù)荷要低于 ?d。由于溶解氧會與硝酸鹽競爭電子供體，同時分子態(tài)氧也會抑制硝酸鹽還原酶的合成及其活性，因此，生物反硝化需要保持嚴(yán)格的缺氧條件，一般認(rèn)為，活性污泥系統(tǒng)中，溶解氧應(yīng)保持在 。 厭氧處理工藝的選定 各類厭氧工藝性能概述 （ 1） 完全混合厭氧工藝（ CSTR） 傳統(tǒng)的完全混合厭氧工藝（ CSTR）是借助 發(fā)酵 池內(nèi)厭氧活性污泥來凈化有機(jī)污染物。有機(jī)污染物進(jìn)入池內(nèi)，經(jīng)過攪拌與池內(nèi)原有的厭氧活性污泥充分接觸后，通過厭氧微生物的吸附，吸收和生物降解，使廢水中的有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為沼氣。完全混合厭氧工藝池體體積較大。 負(fù)荷 較低，其污泥停留時間等于水力停留時間，因此不能在反應(yīng)器內(nèi)積累起足夠濃度的污泥，一般僅用于城市污水廠的剩余好氧污泥以及糞便的厭氧消化處理。 （ 2） 厭氧接觸工藝反應(yīng)器 厭氧接觸工藝反應(yīng)器是完全混合式，是在連續(xù)攪拌完全混合式厭氧消化反應(yīng)器（ CSTR）的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)的一種較高效率的厭氧反應(yīng)器。反應(yīng)器排出的混合液首先在沉淀池中進(jìn)行固液分離，污水由沉淀池上部排出，沉淀池下部的污泥被回流至厭氧消化池內(nèi)。這樣的工藝既保證污泥不會流失。又可提高厭氧消化池污染綜合治理工程 方案設(shè)計 8 內(nèi)的污泥濃度，從而提高了反應(yīng)器的有機(jī)負(fù)荷率和處理效率，與普通厭氧消化池相比，可大大縮短水力停留時間。目前，全混合式的厭氧接觸反應(yīng)器已被廣泛應(yīng)用于 SS 濃度較高的廢水處理中。其不足之處在于，厭氧污泥經(jīng)沉淀池再回流，溫度變化較大，影響了厭 氧處理效率的提高，同時，厭氧罐內(nèi)的熱能損失也較大。 （ 3） 上流式厭氧污泥床反應(yīng)器 (UASB) 待處理的廢水被引入 UASB 反應(yīng)器的底部，向上流過由 絮 狀或顆粒狀厭氧污泥的污泥床。隨著污水與污泥相接接觸而發(fā)生厭氧反應(yīng)，產(chǎn)生沼氣引起污泥床的擾動。在污泥床產(chǎn)生的沼氣有一部分附著在污泥顆粒上，自由氣泡和附著在污泥顆粒上的氣泡上升至反應(yīng)器的上部污泥顆粒上升撞擊到三相分離器擋板的下部，這引起附著的氣泡釋放：脫氣的污泥顆粒沉淀回到污泥層的表面。自由狀態(tài)下的沼氣和由污泥顆粒釋放的氣體被收集在三相分離器錐頂部的集氣室。液體中包含一些剩 余的固體物和生物顆粒進(jìn)入到三相分離器的沉淀區(qū)內(nèi)，剩余固體物和生物顆粒從液體中分離并通過三相分離器的錐板間隙回到污泥層 。 UASB 反應(yīng)器的特點(diǎn)在于可維持較高的污泥濃度，很長的污泥泥齡（ 30 天以上），較高的進(jìn)水容積負(fù)荷率，從而大大提高了厭氧反應(yīng)器單位體積的處理能力。但是對于 SS 含量很高的污水。由于三相分離器泥、氣、水分離能力的限制，不可避免的造成水中含泥量很高，整個系統(tǒng)的投資費(fèi)用也較大。 （ 4） 升流式厭氧固體反應(yīng)器（ USR） 升流式厭氧固體反應(yīng)器是一種新型的專用以處理固體物含量較大的反應(yīng)器，其構(gòu)造特點(diǎn)是反應(yīng)器內(nèi)不設(shè)三 相分離器和其它構(gòu)件。含高有機(jī)物固體含量（大于5％ ）的廢液由池底配水系統(tǒng)進(jìn)入，均勻地分布在反應(yīng)器的底部，然后上升流通過含有高濃度厭氧微生物的固體床。使廢液中的有機(jī)固體與厭氧微生物充分接觸反應(yīng)，有機(jī)固體被液化發(fā) 酵 和厭氧分解，約有 50％左右的有機(jī)物被轉(zhuǎn)化為沼氣。而產(chǎn)生的沼氣隨水流上升具有攪拌混合作用，促進(jìn)了固體與微生物的接觸。由于重力作用固體床區(qū)有自然沉淀作用，比重較大的固體物（包括微生物、未降解的固體和無機(jī)固體等）被累積在固體床下部，使反應(yīng)器內(nèi)保持較高的固體量和生物量，可使反應(yīng)器有較長的微生物和固體滯留時間。 通過固體床的水流從池頂?shù)某鏊缌髦脸赝狻Ｔ诔鏊缌髑霸O(shè)置擋渣板，可減少池內(nèi) SS 度后趨于動態(tài)平衡。不斷有固體被沼氣攜帶到浮渣層，同時也有經(jīng)脫氣的固體返回到固體床區(qū)。污染綜合治理工程 方案設(shè)計 9 由于沼氣要透過浮渣層進(jìn)入到反應(yīng)器頂部的集氣室，對浮渣層產(chǎn)生一定的“破碎”作用。對于生產(chǎn)性反應(yīng)器由于浮渣層表面積較大，浮渣層不會引起堵塞。集氣室中的沼氣經(jīng)導(dǎo)管引出池外進(jìn)入沼氣貯柜。反應(yīng)池設(shè)排泥管可將多余的污泥和下沉在底部的 惰性 物質(zhì)定期排除。 （ 5） 自流水壓式沼氣池（反應(yīng)器） 自流水壓式沼氣池是目前推廣比較廣泛的一類新型沼氣池，整個池體完全采用三合混凝 土加鋼筋倒制而成，結(jié)構(gòu)科學(xué)合理、受力均勻和堅固耐用。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分為 6 層，從上而下依次為，水壓間，沼氣貯氣室，浮渣層，上清液層，生物活性層和糞便料液層。水壓式沼氣池 發(fā)酵 產(chǎn)氣的過程是完全封閉的自然常溫厭氧條件下的單級半連續(xù)或連續(xù)性 發(fā)酵 而產(chǎn)生的沼氣。 當(dāng)沼氣上升的貯氣間時，池內(nèi)隨即產(chǎn)生氣壓，隨著產(chǎn)氣量的增多直接加速氣壓的形成和增大，由此造成沼氣池內(nèi)液面出現(xiàn)下降，沼液在這種沼氣壓力的作用下便被自然地擠壓上升至水壓間，這過程水壓間的液面和池體內(nèi)的液面自然地形成壓力差，直至上下壓力趨于平行為止。當(dāng)水壓間內(nèi)的液面增高至出 水口時，沼液便被排出沼氣池外。由于池體內(nèi)產(chǎn)氣運(yùn)動的連續(xù)性，造成池內(nèi)液面繼續(xù)下降，所產(chǎn)沼氣壓力也在不斷繼續(xù)升高，若沼氣經(jīng)管道被消耗時，在貯氣間內(nèi)的沼氣壓力隨之下降，而水壓間內(nèi)的沼液又自然地回流到沼氣池內(nèi)，以此維持沼氣池內(nèi)外壓力新的平行，這樣連續(xù)不斷地用氣壓水，水壓氣的相互交替交換的過程，始終保持沼氣壓力處于自然穩(wěn)定的狀態(tài) 。 幾種典型的厭氧反應(yīng)器適用性能比較見表。 反應(yīng)器名稱 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 適用范圍 完全混合厭氧池反應(yīng)器（ CSTR) 投資小、運(yùn)行管理簡單 容積負(fù)荷率低，效率較低，出水水質(zhì)較差 適用于 SS 含量很高的污泥處理 ， 適用于 城市污水廠的剩余好氧污泥以及糞便的厭氧消化處理 厭氧接觸反應(yīng)器 投資較省、運(yùn)行管理簡單，容積負(fù)荷較高，耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng) 停留時間相對較長， 需要污泥回流， 出水水質(zhì)相對較差 適用于高濃度、高懸浮物的有機(jī)廢水 污染綜合治理工程 方案設(shè)計 10 上流式厭氧污泥床反應(yīng)器（ UASB） 處理效率高，耐負(fù)荷能力強(qiáng)，出水水質(zhì)相對較好 投資相對較大，對廢水 SS 含量要求嚴(yán)格 適用于 SS 含量低的有機(jī)廢水 升流式厭氧固體反應(yīng)器（ USR） 處理效率高，投資較省、運(yùn)行管理簡單，容積負(fù)荷率較高 對進(jìn)料均布性要求高，當(dāng)含固率達(dá)到一定程度時，必須采取強(qiáng)化措施 適用于含固量高的有機(jī)廢水 厭氧工藝的選擇確定 從以上列表可知，各種類型的厭氧