【正文】 對于畜禽養(yǎng)殖業(yè)廢水的處理方法主要有厭氧法，活性污泥法，生物接觸氧化法等。一般均為幾個方法的組 合，這些方法又受地區(qū)氣候的影響，廠區(qū)廢水處理場地的影響等。根據(jù)本工程項目的具體情況，本工程設(shè)計采用厭氧法和序批式活性污泥法相結(jié)合的方法來處理本工程污水。 2 設(shè)計依據(jù) 廠家提供的有關(guān)設(shè)計文件和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)； 《污水綜合排放標準》（ GB89781996）； 《給水排水設(shè)計手冊》第五冊 城市排水； 《給水排水快速設(shè)計手冊》第二冊 排水工程； xx畜禽養(yǎng)殖業(yè)公司 600m3/天養(yǎng)豬場廢水處理工程設(shè)計 第 2 頁 共 60 頁 《環(huán)境工程設(shè)計手冊》（修訂版）； 《給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（ GBJ6984）； 《程式區(qū)域環(huán)境噪聲標準》（ GB309693）； 《氧氣曝氣設(shè)計規(guī)程》 (CECS 114： 2020)； 《給水排水構(gòu)筑物施工及驗收規(guī)范》 (GBJ141—90) 《建筑結(jié)構(gòu)可靠度統(tǒng)一設(shè)計標準》（ GB500682020） 《給水排水工程鋼筋混凝土水池結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程》 (CECS 138:2020) 《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準》（ GB508492） 3 設(shè)計原則 貫徹執(zhí)行國家環(huán)境保護政策，按照國家有關(guān)法規(guī)、規(guī)范及標準進行設(shè)計； 工藝流程選擇要考慮當(dāng)?shù)氐木唧w情況，要根據(jù)進水水質(zhì)和出水水質(zhì)的要求，選擇工藝技術(shù)先進，處理效果穩(wěn)定、可靠，操作管理簡單，節(jié)能，占地面積小，工程投資省和運行費用低的工藝； 選用國內(nèi)先進， 高效節(jié)能，性能可靠、運行管理方便的設(shè)備，提高自動化程度，減少維護工作量，減輕操作人員的勞動強度； 采用現(xiàn)代化管理模式，系統(tǒng)分散控制，集中管理，減少人員編制； 設(shè)計中充分考慮防止環(huán)境污染，噪聲低、基本無異味，不影響周圍環(huán)境； 廠區(qū)平面布置力求布局合理，功能齊全。 在便于施工安裝和維修的前提下，使處理構(gòu)筑物盡量集中，布置緊湊，節(jié)約用地，保證綠化面積，同時留有適當(dāng)?shù)陌l(fā)展余地。 畜禽糞便污染物盡可能的最大資源化，變廢為寶，回歸大自然。 4 設(shè)計范圍 設(shè)計規(guī)模為 600 噸 /天廢水處理站，對廢水處理站內(nèi)廢水處理構(gòu)筑物和必 要的附屬建筑物進行工藝、土建、電氣、儀表和自控的設(shè)計。對于廢水處理站外的進、出水管道，道路，供電，通訊，線路設(shè)計不屬于本方案范圍 。 xx畜禽養(yǎng)殖業(yè)公司 600m3/天養(yǎng)豬場廢水處理工程設(shè)計 第 3 頁 共 60 頁 5 設(shè)計參數(shù) 廢水性質(zhì)： 養(yǎng)豬場廢水 設(shè)計水量 ： 600 噸 /天， (25 噸 /小時 ) 廢水水質(zhì)見表 51： 表 51 廢水進水水質(zhì)表 項目 CODcr (mg/L) BOD5 (mg/L) SS (mg/L) NH3N (mg/L) TP (mg/L) PH 廢水 12020 7000 13000 150 30 7—9 出水水質(zhì)見表 52： 執(zhí)行《污水綜合排放標準》（ GB89781996）一級排放標準 表 52 廢水進水水質(zhì)表 項目 CODcr (mg/L) BOD5 (mg/L) SS (mg/L) NH3N (mg/L) TP (mg/L) PH 廢水 100 20 70 15 — 6 設(shè)計說明 初沉池 初沉池主要對廢水中以無機物為主密度大的固體懸浮物進行沉淀分離，當(dāng)污水進入初次沉淀池后流速迅速減小至 m/s 以下，從而極大地減小了水流夾帶懸浮物的能力，使懸浮物在重力作用下沉淀下來成為污泥，而相對密度小于 1的細小漂浮物則浮至水面形成浮渣 而除去。 沉淀池按水流方向來區(qū)分為平流式，豎流式及輻流式等三種。三種類型池子的優(yōu)缺點及適用條件見表 61： 表 61 各類沉淀池的優(yōu)缺點及適用條件 優(yōu) 點 缺 點 適用條件 平流式 對沖擊負荷和溫度變化的適應(yīng)能力較強，有效沉淀區(qū)大，沉淀效果好；施工簡單，造價低 采用多斗排泥時，每個泥斗需單獨設(shè)排泥管各自排泥，操作工作量大，采用機械排泥時，機件設(shè)備與驅(qū)動件均浸與水中，易銹蝕 適用地下水位較高及地質(zhì)較差的地區(qū)；適用大、中、小型污水處理廠 豎流式 排泥方便，管理簡單； 對沖擊負荷和溫度變 化的適應(yīng)能 適用水質(zhì)不好的 xx畜禽養(yǎng)殖業(yè)公司 600m3/天養(yǎng)豬場廢水處理工程設(shè)計 第 4 頁 共 60 頁 占地面積小 力較差；造價高；池徑不宜太大 小型污水處理廠 輻流式 采用機械排泥，運行較好，管理亦較簡單； 池水水流速度不穩(wěn)定；機械排泥設(shè)備復(fù)雜，對施工質(zhì)量要求較高 適用大、中型污水處理廠 因為本設(shè)計所處理的水量較小，屬于小型污水處理站，且主要是對廢水中的糞便和 BOD CODcr 進行處理，所以 選用平流式沉淀池。它具有沉淀效果好，對沖擊負荷和溫度變化的適應(yīng)能力較強，施工簡單，造價低，多個池子易于組合為一體，節(jié)省占地面積等優(yōu)點。 厭氧生物處理 厭氧生物處理適用于高濃度有機廢水（ CODcr2020mg/L,BOD51000mg/L）。它是在無氧條件下，靠厭氧細菌的作用分解有機物。在這一過程中，參與生物降解的有機基質(zhì)有 50％～ 90％轉(zhuǎn)化為沼氣（甲烷），而發(fā)酵后的剩余物又可作為優(yōu)質(zhì)肥料和飼料。厭氧生物處理包括多種方法，有化糞池、厭氧生物濾池、厭氧接觸法、上流式厭氧污泥床反應(yīng)器、兩段厭氧處理法、厭氧膨脹床、厭氧流化床、厭氧生物轉(zhuǎn)盤和兩相厭氧法等。廢水的厭氧處理方法主要有傳統(tǒng)消化法、厭氧生物濾池法、厭氧接觸法、上流式厭氧污泥床反應(yīng)器。幾種厭氧處理方法的特點及優(yōu)缺點見表 62： 表 62 各類厭氧 處理法的特點及優(yōu)缺點 反應(yīng)法 特 點 優(yōu) 點 缺 點 傳統(tǒng)消化法 在一個消化池內(nèi)進行酸化，甲烷化和固液分離 設(shè)備簡單 反應(yīng)時間長，池容積大。污泥易隨水流帶走。 厭氧生物濾池 微生物固著生長在濾料表面。適用于懸浮物量低的廢水。 設(shè)備簡單。能承受較高負荷。 底部易發(fā)生堵塞。填料費用較貴。 厭氧接觸法 用沉淀池分離污泥并進行回流。消化池中進行適當(dāng)攪拌，池內(nèi)完全混合 ,能適應(yīng)高有機物濃度和高懸浮物的廢水。 能承受較高負荷。有一定的抗沖擊負荷能力，運行較穩(wěn)定。 負荷高時污泥會流失。設(shè)備較多，操作上要求較高 。 上流式厭氧污泥床反應(yīng)器 消化和固液分離在一個池內(nèi)。微生物量特高。 負荷率高，容積小，能耗低，不需攪拌。 如設(shè)計不善，污泥會大量流失。池的構(gòu)造復(fù)雜。 兩段厭氧處理法 酸化和甲烷化在兩個反應(yīng)器進行。 能承受較高負荷，耐沖擊。運行穩(wěn)定。 設(shè)備較多，運行操作較復(fù)雜。 綜合上所述并結(jié)合本設(shè)計污水的特點，考慮采用較為成熟的升流式厭氧污泥床 (UASB)作為厭氧段的反應(yīng)器。 xx畜禽養(yǎng)殖業(yè)公司 600m3/天養(yǎng)豬場廢水處理工程設(shè)計 第 5 頁 共 60 頁 好氧生物處理 傳統(tǒng)活性污泥法、氧化溝法、接觸氧化法、生物濾池法、序列間歇式活性污泥法（ SBR），這四種是在養(yǎng)豬場廢水處理中應(yīng)用比較多 的好氧反應(yīng)器。 氧化溝法 氧化溝是在傳統(tǒng)活性污泥法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的連續(xù)循環(huán)完全混合工藝，是用延時曝氣法處理廢水的一種環(huán)形渠道，平面多為橢圓形，總長可達幾十米，甚至幾百米以上。在溝渠內(nèi)安裝與渠寬等長的機械式表面曝氣裝置，常用的有轉(zhuǎn)刷和葉輪等。曝氣裝置一方面對溝渠中的污水進行充氧，一方面推動污水作旋轉(zhuǎn)流動。氧化溝多用于處理中、小流量的生活污水和工業(yè)廢水，可以間歇運轉(zhuǎn)，也可以連續(xù)運轉(zhuǎn)。氧化溝的平面示意圖見圖 61。 圖 61 氧化溝 平面圖 氧化溝工藝具有以下特點： (1) 氧化溝的溝渠長度較大，污水在氧化溝內(nèi)停留的時間長，污水的混合效果好?？梢圆粵]初沉池，有機懸浮物在氧化溝內(nèi)能達到好氧穩(wěn)定的程度； (2) 對水溫、水質(zhì)、水量的變動有較強的適應(yīng)性； (3) 氧化溝的曝氣裝置具有兩個功能 :供氧并推動水流以一定的流速循環(huán)流動。污泥的 BOD 負荷低，同延時曝氣法。對水質(zhì)和水量的變動有較強的適應(yīng)性； (4) 污泥齡一般可達 15 到 30 天，為傳統(tǒng)活性污泥系統(tǒng)的 3 到 6 倍?？梢源婊睢⒎敝呈来鷷r間長、增殖速度慢的微生物，如硝化菌； (5) 如采用一體式氧化溝，可不單獨設(shè)二次沉淀池，使氧化溝與 二沉池合建。中間的溝渠連續(xù)作為曝氣池，兩側(cè)的溝渠交替作為曝氣池和二次沉淀池，污泥自 xx畜禽養(yǎng)殖業(yè)公司 600m3/天養(yǎng)豬場廢水處理工程設(shè)計 第 6 頁 共 60 頁 動回流，節(jié)省了二沉池與污泥回流系統(tǒng)的費用。 氧化溝工藝的缺點：占地面積較大；在寒冷的氣候條件下，因為表面爆氣器會造成表面冷卻或者結(jié)冰，降低污水的溫度，而污水的溫度降低，對生化反應(yīng)尤其是硝化反應(yīng)的影響較大，對氧化溝不利。 接觸氧化法 生物接觸氧化處理技術(shù)之一是在池內(nèi)充填填料，已經(jīng)充氧的污水浸沒全部填料，并以一定的流速流經(jīng)填料。在填料上布滿生物膜，污水與生物膜廣泛接觸，在生物膜上微生物的新陳代謝功能的作用下，污水中有 機污染物得到去除，污水得到凈化；生物接觸氧化技術(shù)的另一項技術(shù)實質(zhì)是采用與曝氣池相同的曝氣方法，向微生物提供其所需要的氧，并起到攪拌與混合作用。因此，生物接觸氧化是一種結(jié)和活性污泥法與生物濾池兩者之間的生物處理技術(shù)。 生物接觸氧化法在工藝發(fā)面的特點：由于曝氣，在池內(nèi)形成液、固、氣三相共存體系，有利于氧的轉(zhuǎn)移，溶解氧充沛，適于微生物存活增殖；在生物膜上能夠形成穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)與食物鏈，無污泥膨脹之慮；填料表面全為生物膜所布滿，形成了生物膜的主體結(jié)構(gòu)，污水在其中通過起到類似 ―過濾 ‖的作用，能夠有效地提高凈化效果。 生物接觸氧化法在運行方面的特點：對沖擊負荷有較強的適應(yīng)能力，在間歇運行條件下，仍然能夠保持良好的處理效果，對排水不均勻的企業(yè)，更具有實際意義；操作簡單、運行方便、易于維護管理，無需污泥回流，不產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象，也不產(chǎn)生濾池蠅；污泥生成量少，污泥顆粒較大，易于沉淀。 生物接觸氧化法的主要缺點是：如設(shè)計或運行不當(dāng)，填料可能堵塞，此外，布水、曝氣不易均勻，可能在局部部位出現(xiàn)死角。 生物濾池法 生物濾池是集生物降解、固液分離于一體的污水處理設(shè)備。被處理的原污水，從池上部進入池體，并通過由填料組成 的濾層，在填料表面形成由微生物棲息形成的生物膜。在污水濾過濾層的同時，由池下部通過空氣管向濾層進行曝氣，空氣由填料的間隙上升，與下流的污水相接觸，空氣中的氧轉(zhuǎn)移到污水中，向生物 xx畜禽養(yǎng)殖業(yè)公司 600m3/天養(yǎng)豬場廢水處理工程設(shè)計 第 7 頁 共 60 頁 膜上的微生物提供充足的溶解氧和豐富的有機物。在微生物的新陳代謝下，有機污染物被降解，污水得到處理。原污水中的懸浮物及由于生物膜脫落形成的生物污泥，被填料所截留，濾層具有二次沉淀池的功能。 氧化溝工藝具有以下特點： (1) 氣液在濾料間隙充分接觸，由于氣、液、固三相接觸，氧轉(zhuǎn)移率高，動力消耗低； (2) 本設(shè)備自身具有截留原污水中懸浮物與脫落的生物污泥 的功能，因此，無需設(shè)沉淀池，占地小； (3) 以 35mm的小顆粒作為濾料，比表面積大，微生物附著力強； (4) 池內(nèi)能夠保持大量的生物量，再由于截留作用，污水處理效果良好； (5) 無需污泥回流，也無污泥膨脹之慮，如反沖洗全部自動化，則維護管理業(yè)非常方便。 序批式活性污泥法 序批式活性污泥處理系統(tǒng)（簡稱 SBR）屬于間歇式處理系統(tǒng)，是通過其主要反應(yīng)器 曝氣池的運行操作而實現(xiàn)的。曝氣池的運行操作，是由流入；反應(yīng)；沉淀；排放；待機（閑置）等五個工序所組成。這五個工序都在曝氣池這一個反應(yīng)器內(nèi)運行、實施，運行操作的五個工序示意 圖見圖 62。 圖 62 間歇式活性污泥法曝氣池運行操作 5 個工序示意圖 序批式活性污泥法具有如下特點： (1) 在大多數(shù)情況下（包括工業(yè)廢水處理），無需設(shè)置調(diào)節(jié)池； (2) SVI 值較低，污泥易于沉淀，一般情況下，不產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象； (3) 通過對運行方式的調(diào)節(jié)，在單一的曝氣池內(nèi)能夠進行脫氮和除磷反應(yīng)； 流入 反應(yīng) 沉淀 排放 待機 xx畜禽養(yǎng)殖業(yè)公司 600m3/天養(yǎng)豬場廢水處理工程設(shè)計 第 8 頁 共 60 頁 (4) 應(yīng)用電動閥、液位計、自動計時器及可編程序控制器等自控儀表，可能使本工藝過程實現(xiàn)全部自動化，而由中心控制室控制； (5) 運行管理得當(dāng)，處理水水質(zhì)優(yōu)于連續(xù)式； (6) 加深池深時，與同樣的 BODSS 負荷的其它方式相比較，占地面積較小； (7) 耐沖擊負荷，處理有毒或高濃度有機廢水的能力強。 近年來序列間歇式活性污泥法（ SBR）處理養(yǎng)豬場廢水越來越受到關(guān)注，該工藝相對比于其他工藝簡單、剩余污泥處置麻煩少、節(jié)約投資投資省、占地少、運行費用低、耐有機負荷和毒物負荷沖擊，運行方式靈活，由于是靜止沉淀，因此出水效果好、厭（缺）氧和好氧過程交替發(fā)生、泥齡短、活性高，有很好的脫氮除磷效果。且有通過氧化還原電位實時控制 SBR 反應(yīng)進程的報道，進一步提高了對氮磷的去除效果、節(jié)約了能源和投資。因此選用序列間歇式活性污泥 法（ SBR）作為好氧段的反應(yīng)器。