【導讀】之間，東西長，南北寬，總面積。其中農業(yè)人口萬人，占總人口的%。境內由山、梁、川、塬、溝谷多。種地貌類型復合而成，地貌多樣，海拔1250—1500m，氣候宜人，生態(tài)環(huán)境優(yōu)美，林地面積達公頃，森林覆蓋率達%。生態(tài)功能完整，生物多樣性豐。其中鳥類2目5科90余種，獸類1目2科30余種。年平均氣溫℃,其中川。諧彬縣，實現可持續(xù)發(fā)展的西部生態(tài)名縣，進一步提高人居環(huán)境和生活水平，提升彬縣的知名度，增強競爭力，加大招商引資力度。2021年6月，原國家環(huán)。?？偩职驯蚩h確定為第六批國家級生態(tài)示范區(qū)建設試點縣。龍馬村新村規(guī)劃4處500戶,目前已建成215戶。新村因居公劉墓、玄武山等旅游景區(qū)和鎮(zhèn)街道較近的實際而設計建。部分群眾已入住。近幾年來，彬縣以科學發(fā)。但畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染對環(huán)境的危害較大，存。禽傳染的24種，由羊傳染的25種，由牛傳染的26種，馬傳染的13種。傳染病的載體主要是家畜家禽糞便及排泄物。物死亡、威脅魚類生存，導致水體難以再凈化和恢復的“富營養(yǎng)化”。

　　

【正文】 的設備和能耗。 ⑥ 在反應器上部設置的三相分離器，使消化液攜帶的污泥能自動返回反應區(qū)，對沉降良好的污泥或顆粒污泥避免了附設沉淀分離裝置、輔助脫氣裝置和回流污泥設備，簡化了工藝，節(jié)約了投資和運行費用。 ⑦在反應區(qū)內不需要加填料和載體，提高了容積利用率，避免了堵塞問題。 ? UASB 反應器 的優(yōu)缺點 UASB 的主要優(yōu)點是： ① UASB 內污泥濃度高，平 均污泥濃度為 20－ 40gVSS/L； ② 有機負荷高，水力停留時間短，采用中溫發(fā)酵時，容積負荷一般為 10kgCOD/ 左右； ③ 無混合攪拌設備，靠發(fā)酵過程中產生的沼氣的上升運動，使污泥床上部的污泥處于懸浮狀態(tài)，對下部的污泥層也有一定程度的攪動； ④ 污泥床不填載體，節(jié)省造價及避免因填料發(fā)生堵 塞 問題； ⑤UASB 內設三相分離器，通常不設沉淀池，被沉淀區(qū)分離出來的污泥重新回到污泥床反應區(qū)內，通?？梢圆辉O污泥回流設備。 主要缺點是： ① 進水中懸浮物需要適當控制，不宜過高，一般控制在 100mg/l以 下； ② 進水中的懸浮 COD 占總 COD 的比例應控制在 50%以下，否則不適宜直接采用 UASB，需經過預處理后再進入 UASB 反應器處理。 ③ 污泥床內有短流現象，影響處理能力； 33 ④ 對水質和負荷突然變化較敏感，耐沖擊力稍差。 ?使用范圍 UASB 反應器主要用來處理 食品加工、發(fā)酵、制藥、人造板等行業(yè)產生的 高濃度有機廢水，本反應器適用于懸浮 COD 占總 COD的比例平均在 50%以下，如果大于 50%就不能直接用 UASB 處理，需要先進行預處理然后進入 UASB 進行處理，而且 進水中懸浮物需要適當控制，不宜過高，一般控制在 100mg/l 以下 。 CSTR 連續(xù)攪拌反應器系統(tǒng)，或稱連續(xù)攪拌槽 (continual stir Tank Reactor),簡稱 CSTR 暴露系統(tǒng) ,CSTR 反應器由罐體、頂置式攪拌機、正負壓保護器、進料管、出料 管 等組成， 借助消化池內厭氧活性污泥來凈化有機污染物。有機污染物進入池內，經過攪拌與池內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，使廢水中的有機污染物轉化為沼氣。 這種消化器是在常規(guī)厭氧消化器內安裝了攪拌裝置，使發(fā)酵原料和微生物處于完全混合狀態(tài)，與常規(guī)厭氧消化器相比使活性區(qū)遍 布整個消化器，因而其效率有明顯提高。 CSTR 反應器的結構示意圖如下所示： 34 排水口機械攪拌機沼氣出口進料口人孔排渣口 ? CSTR 工作原理 CSTR 反應器采用下進料上出料方式，并帶有機械攪拌。 投 料泵將 調節(jié)池里的混合料提升至 CSTR 反應器，厭氧微生物 在密閉罐體內對有機物進行消化，同時產生沼氣。 消化器內安裝有攪拌裝置，攪拌的目的在于使物料體系達到均勻狀態(tài)，以有利于反應的均勻和傳熱。使發(fā)酵原料和微生物處于完全混合狀態(tài)。投料方式采用恒溫連續(xù)投料或半連續(xù)投料運行。新進入的原料由于攪拌作用很快與發(fā)酵器內的全部發(fā)酵液菌種混合，使發(fā)酵底物濃度始終保持相對較低狀態(tài) 當反應器的混合料達到設計液位時，以后每天進入新料的同時也排出等量舊料，保證反應器內的微生物能夠不斷得到新鮮的有機物，進而保證每天都有穩(wěn)定的產氣量。舊料通過溢流口排出，流到一體化反應器進行二次發(fā)酵，產生的沼氣通過氣管進入一體化反應器頂部的貯氣柜儲存。 ? CSTR 的主要設計參數 35 CSTR 反應器屬于中溫發(fā)酵厭氧消化器，溫度一般在 35℃左右，水力停留時間為 1020d， TS 濃度 為 3～ 6%， CODcr 去除率 (%)55～ 75，CODcr 負荷 (kg/(m3d)) 3～ 8。 ? CSTR 反應器的 優(yōu) 缺點 ： 優(yōu)點： CSTR 工藝可以處理高懸浮固體含量的原料。消化器內物料均勻分布，避免了分層狀態(tài)，增加了物料和微生物接觸的機會。內循環(huán)浮渣破碎攪拌系統(tǒng)使得液面上的有機懸浮物循環(huán)到反應器的下部，逐漸完全反應，避免了反應器液面上的 “結蓋現象 ”。利用產生沼氣發(fā)電余熱對反應器外部的保溫加熱系統(tǒng)進行保溫，大大提高了產氣率和投資利用率，同時使得反應器一年四季均可正常工作。 而且 避免了浮渣、結殼、堵塞、氣體溢出不暢和短流現象 。 缺點： 完全混合厭氧工藝池體體積較大，負荷較低，其污泥停留時間等于水力停留時間，因此不能在反應器內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。 ? 使用領域 本反應器適 用于屠宰廢水，牛、豬、雞等養(yǎng)殖場中畜禽糞便的處理和沼氣生產、發(fā)電工程；城市生活污泥等 SS 較多的高濃度有機廢水處理工程。 沼氣池的工作機理與 CSTR 反應器的工作機理相同，即有 機物質在厭氧環(huán)境中，在一定的溫度、濕度、酸堿度的條件下，通過微生物發(fā)酵作用，產生的一種可燃氣體 。 兩者的區(qū)別就是 CSTR 反應器內 設有機械攪拌裝置，消化器內 36 物料均勻分布，避免了分層狀態(tài) ，增加了物料和微生物接觸的機會 。攪拌是提高產氣率的一項重要措施。 而我國 農村戶用沼氣池一般沒有安裝攪拌裝置，如不經常攪拌，就會使池內浮渣層形成很厚的結殼，阻止下層產生的沼氣進入氣箱，降低產氣量。 因此農村家用沼氣池 可用下面兩種方法：①從進出口攪拌；②從出料間掏出數桶發(fā)酵液，再從進料口將發(fā)酵液沖到池內，也起到攪拌池內發(fā)酵原料的作用。 我國農村沼氣發(fā)酵的一個明顯特點就是采用混合原料（一般為農作物秸稈和人畜糞便）入池發(fā)酵 。即沼氣池一般以固體含量較高的物質為原料， 而在該處理工藝中，干糞進行堆肥處理，只需將豬尿和豬圈沖洗水進行厭氧消化，故不宜采用沼氣池。 經過綜合分析比較， 在 豬尿和 沖洗豬圈水厭 氧消化時 ,推薦使用UASB 反應器。 生物接觸氧化法 （ biological contact oxidation process）是從生物膜法派生出來的一種廢水生物處理法，即在生物接觸氧化池內裝填一定數量的填料，利用棲附在填料上的生物膜和充分供應的氧氣 ,通過生物氧化作用 ,將廢水中的有機物氧化分解 ， 達到凈化目的。 生物接觸氧化法是一種介于活性污 泥法與生物濾池之間，具有活性污泥法特點的生物膜法，兼有活性污泥法和生物膜法的優(yōu)點。 該工藝 以附著在載體（俗稱填料）上的生物膜為主， 是 凈化有機廢水的一種高效水處理工藝。 利用淹沒于反應槽內的填料上棲息生長著的好氧微生物來氧化分解污水中的有機物，微生物合 37 成代謝和分解代謝所需的氧量由反應槽內的曝氣裝置供給。 生物膜生長至一定厚度后，填料壁的微生物會因缺氧而進行厭氧代謝，產生的氣體及曝氣形成的沖刷作用會造成生物膜的脫落，并促進新生物膜的生長，此時，脫落的生物膜將隨出水流出池外。其特點是在池內設置填料，池底曝氣對污水進行充 氧，并使池體內污水處于流動狀態(tài)，以保證污水與污水中的填料充分接觸，避免生物接觸氧化池中存在污水與填料接觸不均的缺陷。 生物接觸氧化法具有生物膜法的基本特點，但又與一般生物膜法不盡相同。一是供微生物棲附的填料全部浸在廢水中，所以生物接觸氧化池又稱淹沒式濾池。二是采用機械設備向廢水中充氧，而不同于一般生物濾池靠自然通風供氧，相當于在曝氣池中添加供微生物棲附的填料，也可稱為曝氣循環(huán)型濾池或接觸曝氣池。三是池內廢水中還存在約 2～ 5％的懸浮狀態(tài)活性污泥，對廢水也起凈化作用。因此生物接觸氧化法是一種 具有活性污泥法特點的生物膜法，兼有生物膜法和活性污泥法的優(yōu)點。 生物接觸氧化法凈化廢水的基本原理與一般生物膜法相同，就是以生物膜吸附廢水中的有機物，在有氧的條件下，有機物由微生物氧化分解，廢水得到凈化。 與其他處理方法的比較 ? 生物接觸氧化法 與其他生物膜法相比， 具有以下特點： ① 由于填料比表面積大，池內充氧條件良好，池內 能保持較多的生物量和較高濃度的活性生物量 ，因此，生物接觸氧化池具有較高的容積負荷 ，抗沖擊負荷能力強，處理時間短，節(jié)約占地面積。 38 ② 由于生物接觸氧化池內生物固體量多 ，水流 屬于 完全混合型 ，故對水質水量的驟變有較強的適應能力 ，曝氣加速了生物膜的更新，使動力消耗降低。 ③由于有相當一部分微生物固著生長在填料表面，生物膜的脫落和生長可以保持很好的平衡，該方法操作簡單、運行方便、易于維護管理、不需設污泥回流系統(tǒng)， 剩余污泥量少， 也 不存在污泥膨脹問題， 也不產生濾池蠅、 運行管理簡便。 ④由于填料的存在，增大了氧的傳遞系數，使動力消耗降低。 ⑤生物接觸氧化法不需要專門培養(yǎng)菌種，掛膜方便，可以接歇運行 ?生物接觸氧化法與生物轉盤、普通活性污泥比較見下表： 處理方法 項目 生物接觸氧化法 生物轉盤 普通活性污泥法 BOD5 容積負荷 [kg/(m3*d)] ~2 5~10 池自身的占地面積 中 大 大 設備費用 較小 較大 較大 運行成本 稍小 少 大 電耗 稍大 少 大 MLSS/（ mg/L） 6000~10000 5~15g/m2 2021~3000 培菌馴化 容易 容易 需要 20~30d 維護管理 容易 容易 難 污泥量 最少 少 大 39 停運后的問題 長期停運，污泥剝離量大 長期停運，污泥剝離量大 若停運 3d 以上，則恢復困難 氧化池的優(yōu)缺點 生物接觸氧化法的優(yōu)點是：凈化效率高；處理所需時間短；對進水有機負荷的變動適應性較強；不必進行污泥回流，同時沒有污泥膨脹問題；運行管理方便。目前存在的問題主要是池內填料間的生物膜有時會出現堵塞現象，尚待改進。在可生化條件下，不論應用于工業(yè)廢水還是養(yǎng)殖污水、生活污水的處理，都取得了良好的經濟效益。該工藝因具有高效節(jié)能、占地面積小、耐沖擊負荷、運行管理方便等特點而被廣泛應用于各行各業(yè)的污水處理系統(tǒng)。 通過對好氧處理要求及各種工藝的比選，故推薦采用生物接觸氧化法。 40 第 6章 生豬養(yǎng)殖場 處理站 設計 養(yǎng)殖場 廢水處理站工藝設計 生豬養(yǎng)殖場廢水處理工藝流程 工藝流程簡述： 養(yǎng)殖場采用糞污分流，豬舍的干糞采用人工清理后，進行自然堆肥，尿及沖洗水自流經過格柵后，進入調節(jié)沉淀池，經提升泵提升進入 UASB 厭氧反應池。產生的沼氣進入沼氣儲柜后再進沼氣鍋爐，產生的熱量用于 UASB 厭氧厭氧池的加熱。 UASB 厭氧厭氧池出水進入接觸氧化池，經過二沉池固液分離后，回用于沖洗豬舍或灌溉農田。 主要構筑物及設備選型 格柵渠 格柵是去除大尺寸的漂浮物和懸浮物以保護投料泵的正常運轉。豬舍 調節(jié)沉淀池 提升泵 UASB 沼氣儲柜 二沉池 清水池 回用、灌溉 干清糞 自然堆肥 格柵 接觸氧化池 沼氣鍋爐 加熱UASB 尿、沖洗水 41 因水量較小，為節(jié)約投資成本，設置人工格柵， 人工定期清運柵渣，主要參數為： 寬度 500mm 長度 1500mm 高度 1000mm 柵條凈距 30mm 安裝角度 60176。 調節(jié)沉淀池 污水經格柵后自流至污水調節(jié)沉淀池，進行廢水水量調節(jié)，同時將污水中糞便沉淀，為厭氧產沼氣創(chuàng)造條件，然后再由提升泵將污水提升至 UASB 厭氧反應池。 調節(jié)沉淀池的尺寸為： ，有效水深 ，有效容積 50 m3。調節(jié)沉淀池為地下式鋼筋混凝土結構。 池內設置 2 型號為 潛水排污泵，主要參數流量10m3/h，揚程 10m，功率 ，一用一備。 UASB 厭氧反應池 對工業(yè)廢水，決定反應器大小的因素通常是允許進水容積負荷率 (以可生物降解 COD 計 )。而容積負荷率大小主耍決定于污泥的活性，而污泥活性與溫度有關，容積負荷率還與廢水的污染物組成百分數和污染物的性質，反應器內污泥濃度，配水系統(tǒng)的均勻性 和所要求的安全系數有關。 Lettinga 給 出了與 運行溫度有關的允許有機容積負荷 率 指標 (假定顆粒污泥的平均濃度為 25kg vss／ m3)，示于表 65 中。 42 表 65 不同廢水 不同溫度下的允許有機容積負荷 率 溫度（℃） 有機容積負荷 溶解性 VFA廢水 不含VFA的 溶解性廢水 可沉SS含量占COD 總量30%的廢水 15 2~4 1.5~3 1.5~2(滿意的S 43 S去除率) 20 4~6 2~4 2~3(滿意的SS去除率) 25 6~