【正文】 司在UASB反應(yīng)器基礎(chǔ)上設(shè)計開發(fā)的厭氧反應(yīng)工藝，該工藝是為克服UASB反應(yīng)器在處理低濃度廢水時（COD在1500以下）為利于污泥顆?；刂戚^高的上升流速而研發(fā)的。在處理中高濃度廢水時，與UASB反應(yīng)器相比并無明顯優(yōu)勢。且該工藝為國外的專利產(chǎn)品，核心技術(shù)由國外公司掌握，如采用將會使投資成本提高幾倍。目前，IC反應(yīng)器僅在啤酒工業(yè)中應(yīng)用較為廣泛。膨脹顆粒污泥床（EGSB）厭氧反應(yīng)器是荷蘭Wageingen農(nóng)業(yè)大學(xué)Lettingga教授等在UASB反應(yīng)器的基礎(chǔ)上開發(fā)的厭氧反應(yīng)工藝。也是為克服UASB反應(yīng)器處理低濃度廢水時的存在的問題而設(shè)計研發(fā)的。但是EGSB過大的高徑比導(dǎo)致其建設(shè)費用提高，EGSB最大的特點—極小的HRT，也是以強制的外循環(huán)所消耗的大量的運行費用為代價的，且需要控制回流量以適應(yīng)不同的水質(zhì)水量，操作條件較為復(fù)雜，運行不穩(wěn)定，管理難度大。所以本工程厭氧階段選用經(jīng)設(shè)計改良的上流式厭氧污泥床反應(yīng)器，設(shè)計充分考慮了實際工程中常出現(xiàn)的問題，重新設(shè)計進水方式，并進行了大量的實驗研究，研究表明，該布水系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)廢水在整個反應(yīng)器的過水斷面上均勻分布，使廢水中有機污染均勻、充分的與反應(yīng)區(qū)中的污泥混合接觸，可最大限度的發(fā)揮全部微生物的處理功能，并獲得了極好的穩(wěn)定性。同時針對傳統(tǒng)的上流式污泥床反應(yīng)器在處理高濃度有機廢水時，由于過強的產(chǎn)氣攪動而造成的污泥流失的問題，對三相分離器進行了改進，優(yōu)化了結(jié)構(gòu)的設(shè)計，解決了沼氣上升至沉淀區(qū)影響出水水質(zhì)的問題。經(jīng)過改良的反應(yīng)器，處理污水負荷和穩(wěn)定性將大幅提高，經(jīng)過厭氧工藝處理后的廢水有機物濃度可大大降低。（2）好氧處理單元好氧生物處理法(Aerobic Bioremediation)是在有游離氧存在的條件下，好氧微生物降解有機物，使其無害化、穩(wěn)定化的處理過程。微生物利用廢水中存在的有機污染物，作為營養(yǎng)源進行好氧代謝。雖然厭氧生物處理等前處理工藝能在一定程度上降低廢水中的有機物含量，但因養(yǎng)豬廢水的濃度極高，特別是氨氮含量，大多數(shù)情況下仍無法達到排放標準，因此還需要進一步進行好氧生物處理。好氧脫氮處理工藝常用的有A/O工藝、SBR污水生物處理技術(shù)、A２/O工藝及氧化溝技術(shù)等，在好氧曝氣條件下，利用微生物代謝生長，將廢水中有機物分解利用，以提高出水水質(zhì)。A/O生物處理工藝及其各種改進型：其主要特點是將缺氧段放在工藝的第一級，同時設(shè)內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，向缺氧段回流硝化液。這是目前采用比較廣泛的一種脫氮工藝。主要存在的問題是：（1）A/O 工藝流程的處理水來自好氧池，含氮有機物的氨化和氨氮的硝化在好氧池內(nèi)進行，因此，在處理水中還有一定濃度的硝酸鹽，如果沉淀池運行不當，在沉淀池內(nèi)也會發(fā)生反硝化反應(yīng)，使污泥上浮，處理水水質(zhì)惡化。（2）處理含氮濃度高的廢水時，需要另行增加投堿設(shè)備以調(diào)節(jié)好氧池pH 值。在反硝化過程中，還原1mg 的堿度，而在硝化反應(yīng)過程中，將1mg 的NH3N氧化為NO3N， 的堿度。那么，在A/O 系統(tǒng)中，反硝化反應(yīng)所產(chǎn)生的堿度只可補償硝化反應(yīng)消耗堿度的一半左右。因此，對含氮濃度較高的廢水必需另行投堿以調(diào)節(jié)pH 值。（3）A/O 系統(tǒng)對進水COD 去除率不夠高。碳源利用率低或有機物濃度低，都會影響反硝化的碳源需求，反硝化不能順利進行，硝酸根便會大量積累，影響反硝化脫氮效率。SBR序批式反應(yīng)器是一種間歇式活性污泥法，硝化和反硝化在一池中進行，它不需回流污泥和混合液內(nèi)回流，靈活性較高。是一種適應(yīng)于中小規(guī)模處理和具有氮、磷去除效果的廢水處理工藝。其自動化控制要求較高，需要自動儀表多，設(shè)備投資較大，如自動儀表失靈，需要手工操作時，勞動強度很大；為獲得較高的脫氮效果，SBR工藝必須設(shè)有攪拌裝置，且不可避免存在污泥上浮現(xiàn)象；另外該方法對SS、色度的去除效果并不理想，必須輔以一定的前、后處理工序；廢水經(jīng)過SBR法處理后，其中氨氮含量仍然很高，需要在該工序后輔以化學(xué)方法除去。A2/O生物處理工藝及其各種改進型： A2/O工藝分為厭氧、缺氧及好氧三個階段。污水經(jīng)一級物理處理后進入?yún)捬醭兀哿拙蓪⒕w內(nèi)積貯的聚磷鹽分解。隨后廢水進入缺氧區(qū)，反硝化細菌就利好氧區(qū)中經(jīng)混合液回流而帶來的硝酸鹽，以及廢水中可生物降解有機物進行反硝化，達同時去碳和脫氮的目的。接著廢水進入曝氣的好氧區(qū)，聚磷菌除了吸收、利用廢水中殘剩的可生物降解有機物外，此外還可主動吸收周圍環(huán)境中的溶解磷，并以聚磷鹽的形式在體內(nèi)貯積起來。這樣，在消耗水中有機物的同時，此工藝也有了良好的脫氮除磷效果。但該方法回流污泥中含有硝酸鹽進入?yún)捬鯀^(qū)，對除磷效果有影響，脫氮也受內(nèi)回流比的影響。此外，硝化菌生長速率慢，世代期長，需要在較長的泥齡下運行才可以正常生長，但聚磷菌為短世代微生物，在較短的泥齡下運行時可獲得較高的除磷效率。且聚磷菌和反硝化菌都需要易降解有機物。另外，較長的泥齡還會導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)糖原累積，非聚磷微生物的增長而使除磷效率大幅度降低。倒置A2/O工藝將缺氧區(qū)設(shè)在厭氧區(qū)前面，避免了回流污泥中的硝酸鹽對厭氧釋磷的影響，無混合液回流時流程簡捷并且節(jié)能，但是厭氧釋磷過程得不到優(yōu)質(zhì)易降解的碳源，且在無混合液回流時總氮去除效率不高。改良Bardenpho工藝流程由厭氧缺氧好氧缺氧好氧無段組成，整個系統(tǒng)能夠達到較好的脫氮除磷效果，但是池體分隔較多，池體容積較大，進而大大增加造價，且流程較長，操作管理過于復(fù)雜。氧化溝生物處理工藝，屬于活性污泥法的一種改良，污水和活性污泥的混合液在環(huán)狀曝氣渠道中循環(huán)流動，氧化溝的水力停留時間可達10～30h，污泥齡20～30d，有機負荷很低，實質(zhì)上相當于延時曝氣活性污泥系統(tǒng)。其運行成本低，構(gòu)造簡單，易于維護管理，出水水質(zhì)好、耐沖擊負荷、運行穩(wěn)定、并可脫氮除磷。氧化溝兼有完全混合式和推流式的特點，在控制適宜的條件下，溝內(nèi)同時具有好氧區(qū)和缺氧區(qū)，可使溝渠中進行硝化和反硝化的過程，達到脫氮的效果，同時，使出水中活性污泥具有良好的沉降性能。此外，由于氧化溝采用的污泥齡很長，剩余污泥量較一般的活性污泥法少得多，而且已經(jīng)得到好氧硝化的穩(wěn)定，因而不再需要硝化處理，可在濃縮、脫水后加以利用或最后處置。而且它不需混合液內(nèi)回流，因而運行費用低。氧化溝兼有完全混合式和推流式的特點，在控制適宜的條件下，達到脫氮的效果。經(jīng)過好氧處理后，BOD5去除率可達90%99%，脫氮率達85%左右，除磷效率達為50%左右。其是一種公認的耐沖擊負荷、操作簡單、處理穩(wěn)定、出水水質(zhì)好的技術(shù)。鼓風(fēng)曝氣氧化溝是將充氧設(shè)備和水流推動設(shè)備分開設(shè)置的一種工藝，在德國等歐美發(fā)達國家使用較多，國內(nèi)近些年新設(shè)計的污水處理廠采用此種處理工藝也日趨增多。該工藝采用鼓風(fēng)機供氣和高效率的微孔曝氣器在池底布氣充氧，同時采用潛水推進器對溝內(nèi)水流進行推動。在運行時，根據(jù)來水負荷的變化，通過調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機裝置可使供給氧化溝內(nèi)的空氣量在零流量至裝置的最大供氣量之間進行調(diào)節(jié)。同時，還可以開停任意數(shù)量的曝氣器單元，調(diào)整氧化溝缺氧段和好氧段的長度，以適應(yīng)不同進水水質(zhì)和提高脫氮除磷效果的需要。由此可見，采用該工藝的污水廠運行靈活性大大提高，適應(yīng)的污水水質(zhì)、水量負荷變化范圍較寬。另外還提高了空氣中氧的利用率及充氧動力效率，使得曝氣設(shè)備裝機容量及能耗均相應(yīng)減少并可防止活性污泥在溝內(nèi)沉淀。此時，氧化溝設(shè)計可采用較大水深，一般為6m，節(jié)省了氧化溝及污水處理廠占地。由于微孔曝氣器的充氧性能及氧的利用率等隨溝內(nèi)水深（或水壓）的增加而提高，氧化溝水深增加更加有利于氧的轉(zhuǎn)移和電能的節(jié)省。采用鼓風(fēng)曝氣氧化溝工藝既去除有機物同時還去除氮和磷的生化工藝，具有耐沖擊負荷和出水穩(wěn)定等優(yōu)點。污水處理效果與采用其他方式曝氣的氧化溝相同并有所提高，并能克服其他型式氧化溝的一些弊端。綜上所述，本單元采用鼓風(fēng)曝氣氧化溝工藝。167。 工藝流程 工藝流程養(yǎng)豬廢水具有高有機物濃度、高N、P含量和高有害微生物數(shù)量的“三高”廢水的特點，屬較難處理的有機廢水。但其可生化性較好，目前廣泛采用的生化處理方法能達到較好效果。經(jīng)綜合比較各種處理方案，在保證水處理達標的基礎(chǔ)上，充分考慮將來的運行成本，結(jié)合以往的工程實踐，設(shè)計采用厭氧—好氧組合生物處理工藝。本工程項目廢水水量大，在設(shè)計過程中充分考慮了建設(shè)及運行的成本。在保證水處理達標的基礎(chǔ)上主要考慮兩個問題，一是盡量減少初期基建投資；二是盡量降低運行過程的能耗?；谶@樣的目的，綜合本單位多年從事環(huán)境裝備及廢水處理的工程設(shè)計經(jīng)驗，在對廢水的水質(zhì)數(shù)據(jù)進行了全面掌握的基礎(chǔ)上，采用如下工藝。出水水力篩上清液初沉調(diào)節(jié)池UASB氧化溝二沉池消毒池污泥井污泥濃縮池固體發(fā)酵池養(yǎng)豬廢水沼氣利用廢物利用（有機肥）沼氣利用圖 廢水處理工藝流程因養(yǎng)豬場廢水排放規(guī)律和工作時間聯(lián)系大，沖欄時間水量較大，而其余時間廢水排放量相對較小，所以設(shè)置初沉調(diào)節(jié)池以均勻水質(zhì)水量。該池主要用于除去水中較重?zé)o機物，并使廢水發(fā)酵酸化（酸化程度控制在20％~40％左右），以利于后續(xù)的厭氧生物處理過程。廢水進入初沉調(diào)節(jié)池，一方面可使廢水混合均勻，保證厭氧池的均質(zhì)進水；另一方面在產(chǎn)酸菌的作用下，可使廢水中的有機大分子和難生物降解有機污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易生物降解的小分子物質(zhì)，從而極大地提高厭氧處理效率。厭氧池是該工程的關(guān)鍵部分，其結(jié)構(gòu)和工藝決定著整個工程的成敗。通過廣泛地收集資料，結(jié)合以往的工程實踐, 并在實驗室進行了相關(guān)實驗研究，本項目以適合養(yǎng)豬場實際情況、設(shè)計投資省、運行可靠、效率高為原則，設(shè)計采用上流式厭氧污泥床（UASB）發(fā)酵工藝。好氧部分采用氧化溝工藝，主要利用微生物在機械充氧作用下分解水中有機物，推流前進，通過調(diào)控溶解氧濃度而達到脫氮除磷的目的。好氧出水進入沉淀池進行泥水分離。設(shè)有污泥回流泵，將活性污泥回流至曝氣池。另設(shè)置廢污泥泵，將剩余污泥排入污泥濃縮池。 主要構(gòu)筑物功能說明① 水力篩固態(tài)物質(zhì)被截留，過濾后的水從篩板縫隙中流出，同時在水力作用下，固態(tài)物質(zhì)被推到篩板下端排出，從而達到固液分離目的，能有效地降低水中懸浮物濃度，減輕后續(xù)工序的處理負荷。② 初沉調(diào)節(jié)池對水中較大的顆粒物質(zhì)進行沉降并將廢水的酸化程度控制在20％～40％，以利于后續(xù)的厭氧系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，同時可防止因水質(zhì)波動大以及廢水在高峰期水量排放較大而造成對后續(xù)系統(tǒng)的沖擊。 ③升流式厭氧污泥床當廢水從UASB的污泥床底部流入與顆粒污泥層和懸浮污泥層混合接觸時，污泥中厭氧微生物分解有機物的同時產(chǎn)生大量微小沼氣氣泡，該氣泡在上升過程中逐漸增大并攜帶著污泥隨水一起上升進入三相分離器。當沼氣碰到分離