【正文】 1 臺(tái) 性能參數(shù) N= 溶加藥 2 套 （ 13）混凝沉淀池 混凝沉淀池 1 座 結(jié)構(gòu)形式 鋼砼，半地上 表面負(fù)荷 2 m3/ m2 主要構(gòu)筑物及設(shè)計(jì)參數(shù) （ 1）格柵 調(diào)節(jié)池前設(shè)置 1 道格柵，用于去除污水中大塊懸浮物、漂浮物。 （ 15）沼氣利用單元 CSTR 反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)生的沼氣存儲(chǔ)在沼氣儲(chǔ)氣柜中，經(jīng)脫水、脫硫后用于發(fā)電，配套發(fā)電機(jī)組一臺(tái)。 （ 13）污泥處理 初沉池、混凝沉淀池、 CSTR 反應(yīng)器的污泥排至污泥池，污泥進(jìn)行脫水后可當(dāng)做有機(jī)肥料使用。水中呈膠體狀態(tài)的污染物質(zhì)通常帶有負(fù)電荷，膠體微粒之間互相排斥形成穩(wěn)定的混合液，在帶有相反電荷的電介質(zhì)（即混凝劑）使廢水中的膠體顆粒改變?yōu)槌手行?，并在分子引力作用下凝聚成大顆粒下沉。內(nèi)設(shè)回流泵，將消化液回流至缺氧池，實(shí)現(xiàn)脫氮的目的。 （ 10）二級(jí)內(nèi)源呼吸接觸池 原理同一級(jí)內(nèi)源呼吸接觸池。該填料一旦投入水體后，不會(huì)出現(xiàn)破損現(xiàn)象，可長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。我公司在經(jīng)過大量廢水的調(diào)試、運(yùn)行過程中，經(jīng)過實(shí)踐發(fā)現(xiàn) 填料的吸附催化作用提高了微生物的活性，增進(jìn)了微生物的代謝活動(dòng)，使污染物質(zhì)得以分解。池內(nèi)均為生物膜所布滿，形成了生物膜的主體結(jié)構(gòu)，有利于維護(hù)生物膜的凈化功能，且能提高充氧能力和氧的利用率，有利于維護(hù)高濃度的生物量。 （ 9） 一級(jí)內(nèi)源呼吸接觸池 在池內(nèi)設(shè)置自由體生態(tài)基填料，經(jīng)過充氧 的廢水與填料充分解除，使填料上長(zhǎng)滿生物膜。 （ 8）缺氧池 缺氧池的作用 配合好氧池 進(jìn)行 脫氮除磷， 好氧池內(nèi)的部分泥水混合物回流至缺氧池，在這里實(shí)現(xiàn)反硝化， 把硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮?dú)鈱?shí)現(xiàn)脫氮 。 （ 7）轉(zhuǎn)性池 集水池的水用泵打入轉(zhuǎn)性池， 為了使厭氧微生物受納于后段缺氧池與內(nèi)源呼吸接觸 第 17 頁(yè) 池中的兼氧與好氧微生物，厭氧細(xì)菌轉(zhuǎn)性成兼氧、好氧細(xì)菌，廢水得到緩沖，特設(shè)置轉(zhuǎn)性池。 CSTR 反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置側(cè)攪拌 1 套，加熱系統(tǒng) 1 套，進(jìn)、出水系統(tǒng) 1套，排渣系統(tǒng) 1套，雙膜式儲(chǔ)氣柜 1套。該工藝占地少、成本低，是目前世界上最先進(jìn)的厭氧反應(yīng)器之一。消化器內(nèi)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(jī)會(huì)。新進(jìn)入的原料由于攪拌作用很快與發(fā)酵器內(nèi)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(duì)較低狀態(tài)。消化器內(nèi)安裝有攪拌裝置，使發(fā)酵原料和微生物處于完全混合狀態(tài)。反應(yīng) 過程包括體系中物料的物理和化學(xué)的變化，表征其體系特性的參數(shù)包括溫度、壓力、液位及體系組分等。 性質(zhì)：連續(xù)攪拌槽反應(yīng)器是指帶有攪拌漿的槽式反應(yīng)器。 （ 4）勻漿池 預(yù)酸化出水流入勻漿池，將鮮糞安照一定比例投入至勻漿池進(jìn)行攪拌混勻，然后用切割泵打入沼氣反應(yīng)系統(tǒng)。 利用 水解產(chǎn)酸菌迅速降解水中有機(jī)物，進(jìn)一步提高廢水的可生物降解性和 后續(xù) 生化處理效率。 水解酸化是分階段進(jìn)行的。節(jié)省環(huán)保處理的建設(shè)投資和土地使用面積， 初沉池采用斜管沉淀池，內(nèi)設(shè)斜管填料一套，以保證水中的懸浮物和糞污全部去除，滿足后段系統(tǒng)的進(jìn)水水質(zhì)需求，保證預(yù)酸化的處理效果。 來水中含有的懸浮物， 經(jīng)初沉 池 后，約可去除 95%，以滿足后段系統(tǒng)的進(jìn)水水質(zhì)。 為了使 后續(xù)的污水處理 構(gòu)筑物正常工作，不受廢水 高峰流量或濃度變化的影響，需在廢水處理 設(shè)施 之前設(shè)置調(diào)節(jié)池 ，以滿足后段系統(tǒng)進(jìn)水 水質(zhì)。 工藝流程說明 （ 1）集水池 來自養(yǎng)豬場(chǎng)的廢水首先流入調(diào)節(jié)池進(jìn) 行收集，調(diào)節(jié)池前設(shè)置格柵，去除污水中較大的懸浮物，保護(hù)后續(xù)處理穩(wěn)定運(yùn)行及提升泵的正常運(yùn)行。同時(shí)，企業(yè)還可將這部分水進(jìn)行回 收利用，用于沖欄等。二氧化氯對(duì)微生物細(xì)胞壁有較強(qiáng)的吸附穿透能力，可有效地氧化細(xì)胞內(nèi)含巰基的酶，還可以快速地抑制微生物蛋白質(zhì)的合成來破壞微生物。 經(jīng)過以上的工藝比較，最終確定升級(jí)后的主體 工藝為“預(yù)酸化 +并聯(lián) UASB +缺氧 +?? ?? 243342 SO3Al2)SO(Al??? ??? HA l( O H )OHAl n3n23 nnO2H]O)A l( HAlO)[(HO H ]O)2 [ A l( H 244242252 ??? ??OH OH 第 14 頁(yè) 流動(dòng)床內(nèi)源呼吸 +混凝沉淀”。 當(dāng) Al2(SO4)3 配制為 10~20%溶液使用時(shí)， pH≈ 4，發(fā)生下列離解反應(yīng)： 當(dāng)其投加到水中后，發(fā)生如下水解反應(yīng)，水的 pH 也隨之改變： 同時(shí)，還在水解過程中產(chǎn)生許多聚合離子，這是由于羥基架橋作用而產(chǎn)生。這 些沉淀物在自身沉降過程中，能集卷、網(wǎng)捕水中的膠體等微粒，使膠體粘結(jié)。 ③ 網(wǎng)捕作用 。因其線性長(zhǎng)度較大．當(dāng)它的一端吸附某一膠粒后，另一端又吸附另一膠粒，在相距較遠(yuǎn)的兩膠粒間進(jìn)行吸附架橋，使顆粒逐漸結(jié)大，形成肉眼可見的粗大絮凝體。 三價(jià)鋁鹽或鐵鹽以及其他高分子 混 凝劑溶于水后，經(jīng)水解和縮聚反應(yīng)形成高分子聚合物，具有線性結(jié)構(gòu)。脫穩(wěn)的膠粒相互聚結(jié)，稱為凝聚。實(shí)際上， ∫電位只要降至某一程度而使膠粒間排斥的能量小于膠粒布朗運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能時(shí)，膠粒就開始產(chǎn)生明顯的聚結(jié)，這 時(shí)的 ∫電位稱為臨界電位。當(dāng)大量正離子涌入吸附層以致擴(kuò)散層完全消失時(shí)， ∫電位為零，稱為等電狀態(tài)。例如天然水中帶負(fù)電荷的粘土膠粒，在投入鐵鹽或鋁鹽等混凝劑后，混凝劑提供的大量正離子會(huì)涌入膠體擴(kuò)散層甚至吸附層。如能消除或降低膠 第 13 頁(yè) 粒的 ∫電位，就有可能使微粒碰撞聚結(jié)，失去穩(wěn)定性。水處理中絮凝的顆粒是一個(gè)很復(fù)雜的體系，在水處理中往往由于有機(jī)和無(wú)機(jī)混凝劑的使用，使得水處理中的混凝機(jī)理更為復(fù)雜。（粘土及其它鋁硅酸鹽礦物晶體的表面電荷成因） 圖 41 膠體核電示意圖 水處理中要求顆粒盡快長(zhǎng)大到一定的粒度，以便在沉淀設(shè)備中能除掉。能團(tuán)的離解，特別是高分子有機(jī)物因其極性能團(tuán)的酸堿離解而使表面帶上電荷；（受 pH 控制）（如蛋白質(zhì)： COOH – R – NH2）④某些離子型晶體（結(jié)晶物質(zhì)）的 Schottky 缺陷。鐵、鋁、氫、氧化物顆粒表面電荷可以是依此機(jī)理產(chǎn)生的。第一個(gè)作用：使水中原有的離散微粒首先具有粘附在固體顆粒上的性質(zhì) ——凝聚（ coagulation）；第二個(gè)作用：使這些具有粘附性的離散微粒能夠粘結(jié)成絮體 ——絮凝（ flocculation）。 混凝沉淀原理 在廢水處理中，混凝過程常用于膠體物質(zhì)、離子物質(zhì)的分離去除。 (8)無(wú)毒無(wú)腐蝕性，直接使用時(shí)運(yùn)輸及 儲(chǔ)存均安全。 (6)較好的 pH值適應(yīng)范圍（ ），接近 7時(shí)效果最佳。 (5)較寬的溫度適應(yīng)范圍（ 555℃）。 (3)可有效解決處理過程中的 COD 反彈。 特征：細(xì)菌含量： 50億 CFU/g 外觀狀態(tài)：棕色液體 氣味：酸甜味 優(yōu)點(diǎn)： (1)可降解一系列對(duì)于天然細(xì)菌有毒性的難降解化合物。除此以外，對(duì)于脂肪酸、制革廠廢水、藥廠廢水、酮類及表面活性劑等也有降解效果。 高效微 生物： D 型高效微生物是一系列對(duì)養(yǎng)殖業(yè)廢水有著極高降解作用的產(chǎn)品。該填料還具有耐酸堿，傳質(zhì)效果好等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)由于受水流和氣流的沖動(dòng)，填料上的生物膜不斷更新，生物活性高，傳質(zhì)效率高。 ★ 控制懸浮性藻類的原理： 生態(tài)基的超強(qiáng)表面積吸附性將更多的營(yíng)養(yǎng)物轉(zhuǎn)移到生態(tài)基表面，從而使浮游藻類在生存競(jìng)爭(zhēng)中處于不利地位，導(dǎo)致其不能正常生長(zhǎng)、繁殖甚至消亡。 ★ 去除氮、磷的原理： 生態(tài)基兩面式結(jié)構(gòu)構(gòu)成的 A/O 環(huán)境及微孔結(jié)構(gòu)，為脫氮除磷菌及藻類生長(zhǎng)創(chuàng)造適宜條件。 自由體填料（國(guó)家專利，專利號(hào)： ZL ） 第 10 頁(yè) 自由體生態(tài)基的材料特性 ★ 高微生物附著表面積； ★ 適宜的孔結(jié)構(gòu)； ★ 兩面、兩段結(jié)構(gòu)，特殊編織技術(shù)； ★ 仿生水草形態(tài)設(shè)計(jì)； ★ 表面吸附性強(qiáng)； 自由體生態(tài)基的作用原理 ★ 去除有機(jī)物的原理： 大量的微生物附著在生態(tài)基表面，對(duì)有機(jī)物進(jìn)行吸附、生物氧化，最終將有機(jī)物分解，或轉(zhuǎn)化成為微生物組分，從而去除水體中的 BOD。載體平均濕密度為 ，在水中呈懸浮狀。與傳統(tǒng)的活性污泥工藝相比，曝氣生物接觸池采用一類高效懸浮自由體填料為載體，該載體比表面積大（ 80m2/g），孔隙率高（ 98%）。 ⑧“內(nèi)源呼 吸”易于一體化，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，操作管理方便?！皟?nèi)源呼吸”系統(tǒng)中活性污泥的高度分散是提高水處理的效果的又一個(gè)原因。 ⑥“內(nèi)源呼吸”的活性污泥不因產(chǎn)水而損失，在運(yùn)行過程中，活性污泥會(huì)因進(jìn)入有機(jī)物濃度的變化而變化，并達(dá)到一種動(dòng)態(tài)平衡，這使系統(tǒng)出水穩(wěn)定并有耐沖擊負(fù)荷的特點(diǎn)。 ⑤由于生物膜的截留作用使 SRT 延長(zhǎng)，營(yíng)造了有利 于增殖緩慢的微生物。 ③“缺氧 /旋混內(nèi)源呼吸”實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)器污泥齡 SRT 和水力停留時(shí)間 HRT 的徹底分離，設(shè)計(jì)、操作大大簡(jiǎn)化。 第 9 頁(yè) （ 4）內(nèi)源呼吸在優(yōu)化生化作用的優(yōu)越性 ①此工藝加強(qiáng)生物內(nèi)源呼吸進(jìn)程，生物反應(yīng)區(qū)又起到了“污泥消化池”的作用，從而顯著減少了污泥產(chǎn)量，剩余污泥產(chǎn)量低，污泥處理費(fèi)用減少。 池內(nèi)保持較高的生物量，能高速去除有機(jī)污染物。曝氣與自由體式載體填料相結(jié)合是旋混內(nèi)源呼吸工藝的技術(shù)關(guān)鍵。 （ 1）內(nèi)源呼吸工藝簡(jiǎn)介 “內(nèi)源呼吸”工藝是根據(jù)多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)研制開發(fā)的污水處理技術(shù)。好氧系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)硝化反應(yīng)，其消化液部分回流至缺氧系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)反硝化脫氮。采用一般好氧生物處理方法處理厭氧處理出水，其 CODCr 去除率約只有 60%，而處理同等濃度的原有機(jī)廢水， CODCr 去除率可 達(dá) 80%?？紤]到項(xiàng)目規(guī)模、運(yùn)行穩(wěn)定性等，本工程采用 CSTR 厭氧反應(yīng)器，中溫發(fā)酵 ，罐體采用電泳防腐拼裝工藝，并配備一體化雙模式沼氣儲(chǔ)氣柜，沼氣經(jīng)脫水、脫硫后用于發(fā)電。d)) 3～ 8 2～ 5 5～ 10 4 TS 濃度 (%) 7～ 10 3～ 5 3～ 6 5 投配率 (%) 5～ 10 5～ 7 7～ 12 6 優(yōu)點(diǎn) 不需要攪拌、池形結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能耗低、運(yùn)行方便 不設(shè)三相分離器，適于處理高含固量物料， 適于處理高含固量物料， 發(fā)酵速率高，容積產(chǎn)氣率較高， 7 缺點(diǎn) 固體物容易沉淀于池底，影響反應(yīng)器的有效體積，使 HRT 和 SRT 降低，效率較低，需要固體和微生物的回流作為接種物 適合中小規(guī)模牛糞發(fā)酵 運(yùn)行費(fèi)用 低 ，投資 適中 。 在我國(guó) ， 目前主要的厭氧消化工藝有：塞流式消化器（ PFR）、升流式厭氧污泥床、污泥濾床、升流式厭氧固體反應(yīng)器（ USR）和 完 全混合厭氧反應(yīng)器（ CSTR）。 厭氧工藝選擇 處理工藝是否合理直接關(guān)系到工程的處理效果、運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性、投資、運(yùn)轉(zhuǎn)成本和管理操作水平等。對(duì)于濃度較高的有機(jī)廢水單獨(dú)的厭氧處理一般不能夠達(dá)到處理要求，單獨(dú)的好氧處理運(yùn)行費(fèi)用高，厭氧 — 好氧串聯(lián)工藝結(jié)合了厭氧處理工藝和好氧處理工藝的優(yōu)點(diǎn)而避免了各自的缺點(diǎn)，厭氧處理工藝能耗低、污泥產(chǎn)量低，負(fù)荷高，但出水不達(dá)標(biāo)；好氧處理工藝出水水質(zhì)好，運(yùn)行穩(wěn)定，但需能耗，污泥產(chǎn)量較高。采用物理方法作為強(qiáng)化預(yù)處理工藝，對(duì)廢水進(jìn)行固液分離是降低有機(jī)物負(fù)荷最有效方法，物理方法占地面積小，處理效率高， 第 7 頁(yè) 不受負(fù)荷、水質(zhì)、溫 度等其它條件影響，不對(duì)環(huán)境造成二次污染。廢水中的固體殘?jiān)饕獮橛袡C(jī)物質(zhì)，如不進(jìn)行有效固液分離，就會(huì)給后續(xù)處理帶來困難，增加處理負(fù)荷，影響處理效果。 表 32 設(shè)計(jì)出水水質(zhì) 水質(zhì)指標(biāo) CODcr（ mg/L） SS（ mg/L） PH 氨氮（ mg/L） 設(shè)計(jì)出水標(biāo)準(zhǔn) 400 200 6~9 80 4 處理工藝選擇與確定 工藝選擇 養(yǎng)豬場(chǎng)外排廢水的主要特征是：有機(jī)物濃度高、懸浮物 多、色度深，并含有大量的細(xì)菌，因含有大量動(dòng)物的屎尿而使 NH3N 濃度很高。 設(shè)計(jì)原水水質(zhì) 根據(jù)廠家提供的資料，設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)如表 31 所示。處理系統(tǒng)能夠承受一定的負(fù)荷沖擊。 設(shè)計(jì)范圍 根據(jù)該企業(yè)的實(shí)際情況，確定本廢水處理工程的設(shè)計(jì)范圍及內(nèi)容包括： （ 1） 廢水處理站總平面布置及規(guī)劃； （ 2）各處理 單元廢水處理工藝流程的選擇、確定，工藝參數(shù)、設(shè)備選型； （ 3） 各處理 單元廢水處理土建設(shè)施、設(shè)備 、管道安裝設(shè)計(jì)及統(tǒng)計(jì)； （ 4） 各處理 單元配套、相關(guān)公用設(shè)施設(shè)計(jì)。通過建立此項(xiàng)目，一是能夠?qū)捬醢l(fā)酵產(chǎn)生的沼氣用于供氣，減少不可再生能源的消耗：二是能夠?qū)?沼渣 直接應(yīng)用于農(nóng)田，沼液達(dá)標(biāo)排放 。 本項(xiàng)目目標(biāo)：建設(shè)成能源 環(huán)保 型工程，實(shí)現(xiàn)資源的最大化利用。產(chǎn)生的沼氣 進(jìn)行發(fā)電為廠區(qū)供電。 為了解決廢水污染問題，構(gòu)建環(huán)境友好型養(yǎng)殖基地，公司領(lǐng)導(dǎo)高度重視污染治理工作， 特委托我單位對(duì)該場(chǎng)廢水處理工程進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。 規(guī)?；B(yǎng)殖能源環(huán)境工程項(xiàng)目的建設(shè)，目的是高效利用養(yǎng)殖業(yè)廢棄物，減輕畜禽糞便污染，促進(jìn)養(yǎng)殖場(chǎng)可再生能源技術(shù)規(guī)模化和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。