【正文】 多 數(shù) 成 員 主 持 、合 作 參 與 過 國 家 和 省 部 級 的 重 點(diǎn) 科 研 項(xiàng) 目 ， 在 各 自 的 研 究 領(lǐng) 域 和 工 程 實(shí) 施 中 積 累 了 豐富 的 經(jīng) 驗(yàn) 和 工 作 基 礎(chǔ) 。表 3 實(shí) 驗(yàn) 室 主 要 儀 器 設(shè) 備序號 儀器設(shè)備名稱 型 號 數(shù)量 購買時(shí)間1 電子天平 AR1140 1套 2 氣相色譜 (美國安捷倫 ) GC6820 1套 3 原子吸收分光光度計(jì) TAS960 1套 4 水份快速測定儀 SH10A 1套 5 溶解氧測定儀 JPSJ605 1臺 6 生化培養(yǎng)箱 SPX150B 1臺 7 生化需氧量測定儀 HH5 1臺 8 分光光度計(jì) SP721 1臺 9 純水器 1臺 10 烘 箱 DGG9240B 1臺 11 三 用 恒 溫 水 浴 箱 DK8D 1臺 12 真 空 泵 SHZCD 1臺 低 能 耗 MBR 用 于 畜 禽 養(yǎng) 殖 廢 水 處 理 新 技 術(shù) 研 發(fā) 及 推 廣 可 行 性 研 究 報(bào) 告2113 高 溫 電 爐 KTZDL1 1臺 14 電 動 離 心 機(jī) TDL40B 1臺 15 數(shù) 顯 酸 度 計(jì) DELTA320 1臺 16 電 位 儀 ZD2 1臺 17 磁 力 攪 拌 器 CL3 1臺 18 顯微鏡 XSZH3 1臺 19 酸度計(jì) PHS3C 2臺 20 臺式電腦 奔騰系列 20套 21 沉降柱裝置 非標(biāo) 1套 22 沉淀池裝置 非標(biāo) 1套 22 特種集成膜分離設(shè)備 非標(biāo) 1套 23 人工河道修復(fù)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 非標(biāo) 1套 24 自動控制系統(tǒng) 非標(biāo) 2套 學(xué) 科 帶 頭 人 與 研 發(fā) 隊(duì) 伍 情 況 學(xué) 科 帶 頭 人廖 志 民 先 生 ， 男 ， 42 歲 ， 高 級 工 程 師 ， 1985 年 畢 業(yè) 于 清 華 大 學(xué) 環(huán) 境 工 程 專 業(yè) ，1988 年 獲 環(huán) 境 工 程 碩 士 學(xué) 位 ， 現(xiàn) 任 某 環(huán) 保 研 發(fā) 中 心 有 限 公 司 董 事 長 、 總 經(jīng) 理 ，中 國 環(huán) 保 產(chǎn) 業(yè) 協(xié) 會 副 會 長 ， 中 國 水 污 染 治 理 委 員 會 常 務(wù) 理 事 ， 中 國 咨 詢 委 員 會環(huán) 保 分 會 常 務(wù) 理 事 ， 廣 東 省 環(huán) 保 產(chǎn) 業(yè) 協(xié) 會 副 會 長 單 位 、 國 杰 老 教 授 科 學(xué) 技 術(shù)咨 詢 開 發(fā) 研 究 院 常 務(wù) 理 事 ， 廣 東 省 環(huán) 保 產(chǎn) 業(yè) 協(xié) 會 常 務(wù) 理 事 ， 某 市 環(huán) 保 產(chǎn) 業(yè) 協(xié)會 副 會 長 ， 廣 東 省 環(huán) 保 局 及 某 市 科 委 特 聘 環(huán) 保 專 家 。 同 時(shí) 國 家 環(huán) 境 保 護(hù) “十 五 ”規(guī) 劃 中 規(guī) 定 了 規(guī) 模 化 畜 禽 養(yǎng) 殖 場 的 污 水 排 放 達(dá) 標(biāo) 率 達(dá) 到 60%， 糞 便 資 源 化 率 達(dá) 到70%； “十 一 五 ”規(guī) 劃 中 強(qiáng) 調(diào) 了 重 點(diǎn) 抓 好 水 污 染 的 防 治 ， 實(shí) 現(xiàn) 主 要 污 染 物 排 放 量 減 少10%的 指 標(biāo) 。 畜 禽 養(yǎng) 殖 場 廢 水 處 理 工 藝 技 術(shù) 調(diào) 查 路 線調(diào) 查 方 法 總 體 思 路 是 查 閱 國 內(nèi) 外 有 關(guān) 資 料 與 現(xiàn) 場 踏 勘 、 走 訪 調(diào) 查 相 結(jié) 合 的 方 法進(jìn) 行 畜 禽 養(yǎng) 殖 場 廢 水 處 理 工 藝 現(xiàn) 狀 和 水 平 調(diào) 研 ， 具 體 調(diào) 查 技 術(shù) 路 線 見 圖 2。當(dāng)進(jìn)水有機(jī)物濃度過高時(shí)，有機(jī)物氧化需要的氣量往往超過膜清洗的需氣量，成為需氣量設(shè)計(jì)的控制因素，造成能耗過大。對分離后的固體成份和養(yǎng)殖場清理出來的糞便一起機(jī)械脫水、烘干后添加其他成份制成有機(jī)復(fù)合低 能 耗 MBR 用 于 畜 禽 養(yǎng) 殖 廢 水 處 理 新 技 術(shù) 研 發(fā) 及 推 廣 可 行 性 研 究 報(bào) 告13肥，液體可摻入部分其它化肥制成液體肥料出售或直接用泵送到菜地、果園作肥料。缺氧區(qū)中反硝化菌利用混合液回流帶入的硝酸鹽以及進(jìn)水中的有機(jī)物進(jìn)行反硝化脫氮。在前處理區(qū)，COD 負(fù)荷和轉(zhuǎn)化率都很高，大部分 COD 在此處被轉(zhuǎn)變?yōu)檎託?，然后在一級沉降分離器收集。厭氧細(xì)菌在填料上附著生長，生成生物膜。自然生物處理法不僅基建費(fèi)用低，動力消耗少，該法對難生化降解的有機(jī)物、氮、磷等營養(yǎng)物和細(xì)菌的去除率也高于常規(guī)的二級處理，部分可達(dá)到一級處理的效果。國外科研機(jī)構(gòu)主要有美國、日本、澳大利亞、韓國等；國內(nèi)的清華大學(xué)、北京環(huán)境科學(xué)院、香港城市大學(xué)、華中科技大學(xué)、南昌大學(xué)、華東交通大學(xué)等高校達(dá)成具體的項(xiàng)目合作意向，高效利用國內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)和高等院校的科技資源，以某公司為主體，市場為導(dǎo)向，產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的技術(shù)創(chuàng)新體系基本建成。中央人民政府和相關(guān)的管理部門頒布了一系列法律與法規(guī)，以保證這項(xiàng)基本國策的執(zhí)行。在 2022 年初，中國部分地區(qū)發(fā)生了禽流感，大量家禽病死，這更加引起了政府對畜禽糞便污染的重視。畜禽糞便污染不僅影響畜禽養(yǎng)殖業(yè)的自身發(fā)展，也對人類健康產(chǎn)生了威脅。⑵保護(hù)自然環(huán)境，減少污染負(fù)荷，提高人民生活質(zhì)量的需要。低 能 耗 MBR 用 于 畜 禽 養(yǎng) 殖 廢 水 處 理 新 技 術(shù) 研 發(fā) 及 推 廣 可 行 性 研 究 報(bào) 告73. 技 術(shù) 方 案 及 說 明 同 類 項(xiàng) 目 國 內(nèi) 外 研 究 現(xiàn) 狀 和 水 平 畜 禽 養(yǎng) 殖 場 廢 水 性 質(zhì)養(yǎng)殖場畜禽廢水是動物糞便、場地沖洗水和動物飲水時(shí)漏出水的混合液體，由于動物糞尿濃度很高（幾種畜禽糞尿的污染物成分見表 2） ，因此養(yǎng)殖場畜禽廢水是一種高濃度、高氨氮、高懸浮物的有機(jī)廢水，根據(jù)養(yǎng)殖品種的不同、清糞工藝的不同，一般原水 COD 含量為 2022～15000 mg?L1 ，達(dá)標(biāo)排放處理難度大。此外，在一定條件下，該法配合污水灌溉可實(shí)現(xiàn)污水資源化利用。AF 填料可以使用活性炭、碎石、陶瓷材料的拉希環(huán)、聚丙烯波爾環(huán)和各種軟性填料等。沼氣產(chǎn)生的上升力使泥水向上流動，通過上升管，進(jìn)入頂部氣體收集室，沼氣排出，水和污泥經(jīng)過泥水下降管直接滑落到反應(yīng)室底部，這就形成內(nèi)部循環(huán)流。好氧區(qū)中聚磷菌除了吸收利用污水中殘留的易降解 BOD 外，主要分解體內(nèi)貯存的 PHB 產(chǎn)生能量供自身生長繁殖，并主動吸收環(huán)境中的溶解磷，以聚磷的形式在體內(nèi)貯積。這種方法處理處理速度快、處理效果好，但是一次性投資和運(yùn)行費(fèi)用較高。因此在膜生物工藝前進(jìn)行混凝沉淀預(yù)處理，降低生物池的進(jìn)水有機(jī)物濃度，可以顯著降低有機(jī)物氧化的需氣量，從而降低能耗。 比 較各 種 工 藝 的 優(yōu) 缺 點(diǎn) ， 為 實(shí) 現(xiàn) 工 藝 的 選 擇 做 準(zhǔn) 備 。由 此 可 見 ， 全 國 范 圍 內(nèi) 推 廣 系 列 化 的 畜 禽 養(yǎng) 殖 污 水 的 處 理 系 統(tǒng) 勢 在 必 行 ， 本 項(xiàng)目 研 究 成 果 極 具 市 場 前 景 。 獲 得 中 國 環(huán) 境 保 護(hù) 產(chǎn) 業(yè)（ 企 業(yè) ） 發(fā) 展 貢 獻(xiàn) 獎 、 第 二 、 三 屆 全 國 優(yōu) 秀 環(huán) 境 科 技 實(shí) 業(yè) 家 、 第 四 屆 全 國 青 年科 技 獎 、 某 省 科 學(xué) 技 術(shù) 獎 三 等 獎 、 某 青 年 科 技 獎 表 彰 獎 、 首 屆 某 市 環(huán) 保 市 民獎 ， 擁 有 數(shù) 項(xiàng) 發(fā) 明 專 利 和 實(shí) 用 型 專 利 。 在 廖 志 民 先 生 帶 領(lǐng) 下 成 立 項(xiàng) 目 組 ， 可 發(fā) 揮 各 學(xué) 科 優(yōu) 勢 ， 并 有 良好 的 團(tuán) 隊(duì) 合 作 精 神 和 時(shí) 間 保 證 。 他 們 均 為 我 單 位 科 研 和 工 程 實(shí) 施 的 技 術(shù) 骨 干 。 室 內(nèi) 實(shí) 驗(yàn) 室 技 術(shù) 裝 備 具 體 情 況 見 表 3。 國 家 環(huán) 保 總 局 于 2022 年 5 月 8 日 頒 布 《 畜 禽 養(yǎng) 殖 污染 防 治 管 理 方 法 》 ， 并 于 同 年 12 月 28 日 發(fā) 布 《 畜 禽 養(yǎng) 殖 業(yè) 污 染 物 排 放 標(biāo) 準(zhǔn) 》（ GB185962022） ， 要 求 在 2022 年 1 月 1 日 開 始 實(shí) 施 。 （ 此 項(xiàng) 技 術(shù) 已 申 請 國 家 發(fā) 明 專 利 ， 已 通 過 知識 查 新 ， 見 附 件 ） ；（ 6） 固 體 廢 棄 物 的 資 源 化 利 用 和 研 究 ；（ 7） 處 理 工 藝 路 線 的 設(shè) 備 化 研 究 和 推 廣 。曝氣量的設(shè)計(jì)既要考慮膜清洗要求，又要考慮廢水中有機(jī)物氧化的需氧量，一般取兩者的高值。（3）污泥處理、利用研究a．機(jī)械脫水、干燥采用機(jī)械脫水、烘干法生產(chǎn)有機(jī)復(fù)合肥則是較理想的處理方式。b．厭氧缺氧好氧反應(yīng)器(A 2/O)A2/O（Anaerobic/Anoxic/Oxic）一種脫氮除磷工藝，污水首先進(jìn)入?yún)捬醭?，兼性厭氧發(fā)酵菌將污水中易降解有機(jī)物轉(zhuǎn)化為 VFAs，回流污泥帶入的聚磷菌將體內(nèi)貯存的聚磷分解，所釋放的能量一部分可供好氧的聚磷菌在厭氧環(huán)境下維持生存，另一部分能量供聚磷菌主動吸收 VFAs，并在體內(nèi)儲存 PHB。前處理區(qū)是一個膨脹的顆粒污泥床，由于進(jìn)水向上的流動、氣體的攪動、以及內(nèi)循環(huán)作用，污泥床呈膨脹和懸浮狀態(tài)。b．厭氧濾池(AF)AF 是一種高速的厭氧反應(yīng)器，采用填料作為生物的載體。前者主要有氧化塘（好氧塘、兼性塘、厭氧塘）和養(yǎng)殖塘等；后者主要有土地處理（慢速滲濾、快速法濾、地面漫流）和人工濕地等。目前，某就國內(nèi)市場急需解決的水資源綜合利用等環(huán)保領(lǐng)域，已初步與國內(nèi)外的科研機(jī)構(gòu)達(dá)成了多項(xiàng)合作意向，簽定了合作協(xié)議，并進(jìn)入了實(shí)施階段。在我國，環(huán)境保護(hù)工作作為一項(xiàng)基本國策，受到了社會和各級人民政府的重視，環(huán)保資金投入也在逐年增加。這些畜禽糞便絕大部分未經(jīng)任何處理就地排放。因此無論從社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，還是從環(huán)境污染的控制方面，畜禽污染防治已成為當(dāng)務(wù)之急，成為農(nóng)村面源污染防治的重點(diǎn)。低 能 耗 MBR 用 于 畜 禽 養(yǎng) 殖 廢 水 處 理 新 技 術(shù) 研 發(fā) 及 推 廣 可 行 性 研 究 報(bào) 告4⑶畜禽養(yǎng)殖廢水存在著以下方面的危害：①對水體的污染。表 2 幾種畜禽糞尿的污染物組分與濃度項(xiàng) 目 豬 糞 豬 尿 牛 糞 牛 尿 雞 糞BOD5/mg?L1 63000 5000 24500 4000 65000CODCr/mg?L1 100000 10000 49000 8000 130000TSS/mg?L1 216700 / 120220 5000 /TN/mg?L1 4660 7780 9430 8430 16300P2O5/% K2O/% 國 內(nèi) 外 畜 禽 養(yǎng) 殖 場 廢 水 處 理 方 法畜禽養(yǎng)殖場污水有機(jī)物含量高，其中固形物質(zhì)又可以用來制造飼料或用來發(fā)酵堆肥。該法的缺點(diǎn)主要是占地面積大和處理效果易受季節(jié)影響等。AF 結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行方便、靈活，很適合于小批量污水處理，和其它工藝聯(lián)合使用可獲得較好的出水水質(zhì)。該技術(shù)已在啤酒、淀粉等工業(yè)廢水處理中成功應(yīng)用，COD 負(fù)荷率可達(dá) 25kg/，水力停留時(shí)間僅需要幾小時(shí)，效率是常規(guī)厭氧處理工藝幾倍。這種工藝在厭氧、低 能 耗 MBR 用 于 畜 禽 養(yǎng) 殖 廢 水 處 理 新 技 術(shù) 研 發(fā) 及 推 廣 可 行 性 研 究 報(bào) 告12缺氧、好氧條件下交替進(jìn)行，不會發(fā)生污泥膨脹，但需要進(jìn)行大量的污泥回流和內(nèi)回流。b．發(fā)酵、堆肥在豬場處修建沼氣池，廢水中固形物質(zhì)與養(yǎng)殖場清理出的糞便一起進(jìn)入沼氣池中發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，沼氣作能源，沼渣用作肥料，這種方法資源利用充分，能耗少，但是時(shí)間較長，占地較大。中空纖維膜在使用過程中的一個突出問題是膜表面截留的污染物引起的膜性能衰減，為了減緩膜水通量的衰減，采用曝氣的方式在膜反應(yīng)池內(nèi)形成良好的水力條件，使得中空纖維膜膜絲在氣水混合流的作用下振蕩擺動，將中空纖維外壁上附著的沉積物摩擦脫落。 結(jié) 合 某 省 畜 禽 養(yǎng) 殖 場 的 實(shí) 際 情 況 ，確 定 適 合 處 理 中 小 畜 禽 養(yǎng) 殖 場 廢 水 的 關(guān) 鍵 技 術(shù) ， 研 究 優(yōu) 化 設(shè) 計(jì) 運(yùn) 行 參 數(shù) ， 并 設(shè) 計(jì) 相應(yīng) 的 一 體 化 設(shè) 備 ， 為 我 省 畜 禽 養(yǎng) 殖 業(yè) 的 可 持 續(xù) 發(fā) 展 貢 獻(xiàn) 一 份 力 量 。低 能 耗 MBR 用 于 畜 禽 養(yǎng) 殖 廢 水 處 理 新 技 術(shù) 研 發(fā) 及 推 廣 可 行 性 研 究 報(bào) 告195. 項(xiàng) 目 的 可 行 性 、 先 進(jìn) 性 和 創(chuàng) 新 性 、 風(fēng) 險(xiǎn) 性 分 析 可 行 性（ 1） 研 究 目 標(biāo) 明 確畜 禽 養(yǎng) 殖 業(yè) 已 成 為 我 國 農(nóng) 村 面 源 污 染 的 主 要 來 源 ， 成 為 許 多 重 要 江 河 湖 泊 污染 和 富 營 養(yǎng) 化 的 主 要 原 因 。 主 持 研 究 并 承 擔(dān) 完 成 了 全 國 各 類 環(huán) 保 治理 工 程 數(shù) 百 項(xiàng) ， 其 中 多 項(xiàng) 工 程 被 評 為 國 家 重 點(diǎn) 環(huán) 保 技 術(shù) 示 范 工 程 、 廣 東 省 、某 省 、 某 市 和 昆 山 市 優(yōu) 質(zhì) 環(huán) 保 工 程 。附 表 課 題 組 成 員 簡 況 與 分 工姓 名 性別年齡職 務(wù)職 稱學(xué)歷所 學(xué)專 業(yè)現(xiàn) 從事 工 作所 在 單 位 男 42 高 級 工 程 師 碩 士環(huán) 境工 程環(huán) 境工 程某 環(huán) 保研 發(fā) 中 心 有 限 公 司負(fù)責(zé)人 男 64 高 級 工 程 師 學(xué) 士 環(huán) 境工 程環(huán) 境工 程某 環(huán) 保研 發(fā) 中 心 有 限 公 司 男 26 助 理 工 程 師 學(xué) 士 環(huán) 境工 程環(huán) 境工 程某 環(huán) 保研 發(fā) 中 心 有 限 公 司 女 29 助 理 工 程 師 碩 士 環(huán) 境工