【正文】 工藝選擇論證 設(shè)計(jì)水質(zhì) 業(yè)主提供的廢水水質(zhì)情況見(jiàn)表22。 工藝選擇本項(xiàng)目污染物處理工程所處理的污染源為養(yǎng)豬廢水，在此廢水中包含豬糞壓縮水、豬尿液、糞便及地面沖洗水、部分生活污水，其水質(zhì)特點(diǎn)為水量排放不均勻、沖擊負(fù)荷大，有機(jī)物濃度高、含有大量的固體懸浮物且還含有一定量的對(duì)人體有害的病原菌。對(duì)于養(yǎng)豬場(chǎng)廢水的處理，從采用工藝技術(shù)來(lái)看，有厭氧處理、好氧處理、厭氧好氧組合處理，以及氧化氧化塘、人工濕地等自然處理方法。下面對(duì)該工藝進(jìn)行分析論證。在“厭氧—好氧”耦合工藝中，廢水經(jīng)厭氧反應(yīng)后，大分子的固體物質(zhì)降解為小分子固體物質(zhì)，不溶性物質(zhì)降為溶解性物質(zhì)。同時(shí)，厭氧階段不需加溫、不需攪拌，處理的效果較好，可去除70～90%的有機(jī)物，剩余污泥量少（僅為好氧處理的1/5～1/10）。好氧出水經(jīng)過(guò)消毒，殺滅有毒有害微生物，然后達(dá)標(biāo)排放或回用于沖洗豬舍。常用的厭氧處理反應(yīng)器有厭氧生物濾池、厭氧膨脹床和厭氧流化床、UASB、IC 及EGSB等。微生物附著生長(zhǎng)在濾料上，平均停留時(shí)間可長(zhǎng)達(dá)100d左右。厭氧膨脹床和厭氧流化床：床體內(nèi)充填細(xì)小的固體顆粒填料，如石英砂、無(wú)煙煤、活性炭、陶粒和沸石等。一般認(rèn)為膨脹率為10%～20%的為厭氧膨脹床，膨脹床的顆粒保持相互接觸；膨脹率為20%70%的為厭氧流化床，流化床的顆粒做無(wú)規(guī)則的自由運(yùn)動(dòng)。內(nèi)循環(huán)IC厭氧反應(yīng)器是荷蘭Paques BV公司在UASB反應(yīng)器基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)開(kāi)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(shí)（COD在1500以下）為利于污泥顆?；刂戚^高的上升流速而研發(fā)的。且該工藝為國(guó)外的專利產(chǎn)品，核心技術(shù)由國(guó)外公司掌握，如采用將會(huì)使投資成本提高幾倍。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(kāi)發(fā)的厭氧反應(yīng)工藝。但是EGSB過(guò)大的高徑比導(dǎo)致其建設(shè)費(fèi)用提高，EGSB最大的特點(diǎn)—極小的HRT，也是以強(qiáng)制的外循環(huán)所消耗的大量的運(yùn)行費(fèi)用為代價(jià)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(yùn)行不穩(wěn)定，管理難度大。同時(shí)針對(duì)傳統(tǒng)的上流式污泥床反應(yīng)器在處理高濃度有機(jī)廢水時(shí)，由于過(guò)強(qiáng)的產(chǎn)氣攪動(dòng)而造成的污泥流失的問(wèn)題，對(duì)三相分離器進(jìn)行了改進(jìn)，優(yōu)化了結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，解決了沼氣上升至沉淀區(qū)影響出水水質(zhì)的問(wèn)題。（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(jī)物，使其無(wú)害化、穩(wěn)定化的處理過(guò)程。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(jī)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(wú)法達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，因此還需要進(jìn)一步進(jìn)行好氧生物處理。A/O生物處理工藝及其各種改進(jìn)型：其主要特點(diǎn)是將缺氧段放在工藝的第一級(jí)，同時(shí)設(shè)內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，向缺氧段回流硝化液。主要存在的問(wèn)題是：（1）A/O 工藝流程的處理水來(lái)自好氧池，含氮有機(jī)物的氨化和氨氮的硝化在好氧池內(nèi)進(jìn)行，因此，在處理水中還有一定濃度的硝酸鹽，如果沉淀池運(yùn)行不當(dāng)，在沉淀池內(nèi)也會(huì)發(fā)生反硝化反應(yīng)，使污泥上浮，處理水水質(zhì)惡化。在反硝化過(guò)程中，還原1mg 的堿度，而在硝化反應(yīng)過(guò)程中，將1mg 的NH3N氧化為NO3N， 的堿度。因此，對(duì)含氮濃度較高的廢水必需另行投堿以調(diào)節(jié)pH 值。碳源利用率低或有機(jī)物濃度低，都會(huì)影響反硝化的碳源需求，反硝化不能順利進(jìn)行，硝酸根便會(huì)大量積累，影響反硝化脫氮效率。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。A2/O生物處理工藝及其各種改進(jìn)型： A2/O工藝分為厭氧、缺氧及好氧三個(gè)階段。隨后廢水進(jìn)入缺氧區(qū)，反硝化細(xì)菌就利好氧區(qū)中經(jīng)混合液回流而帶來(lái)的硝酸鹽，以及廢水中可生物降解有機(jī)物進(jìn)行反硝化，達(dá)同時(shí)去碳和脫氮的目的。這樣，在消耗水中有機(jī)物的同時(shí)，此工藝也有了良好的脫氮除磷效果。此外，硝化菌生長(zhǎng)速率慢，世代期長(zhǎng)，需要在較長(zhǎng)的泥齡下運(yùn)行才可以正常生長(zhǎng)，但聚磷菌為短世代微生物，在較短的泥齡下運(yùn)行時(shí)可獲得較高的除磷效率。另外，較長(zhǎng)的泥齡還會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)糖原累積，非聚磷微生物的增長(zhǎng)而使除磷效率大幅度降低。改良Bardenpho工藝流程由厭氧缺氧好氧缺氧好氧無(wú)段組成，整個(gè)系統(tǒng)能夠達(dá)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(jìn)而大大增加造價(jià)，且流程較長(zhǎng)，操作管理過(guò)于復(fù)雜。其運(yùn)行成本低，構(gòu)造簡(jiǎn)單，易于維護(hù)管理，出水水質(zhì)好、耐沖擊負(fù)荷、運(yùn)行穩(wěn)定、并可脫氮除磷。此外，由于氧化溝采用的污泥齡很長(zhǎng)，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。氧化溝兼有完全混合式和推流式的特點(diǎn)，在控制適宜的條件下，達(dá)到脫氮的效果。其是一種公認(rèn)的耐沖擊負(fù)荷、操作簡(jiǎn)單、處理穩(wěn)定、出水水質(zhì)好的技術(shù)。該工藝采用鼓風(fēng)機(jī)供氣和高效率的微孔曝氣器在池底布?xì)獬溲?，同時(shí)采用潛水推進(jìn)器對(duì)溝內(nèi)水流進(jìn)行推動(dòng)。同時(shí)，還可以開(kāi)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(zhǎng)度，以適應(yīng)不同進(jìn)水水質(zhì)和提高脫氮除磷效果的需要。另外還提高了空氣中氧的利用率及充氧動(dòng)力效率，使得曝氣設(shè)備裝機(jī)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。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。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。167。但其可生化性較好，目前廣泛采用的生化處理方法能達(dá)到較好效果。本工程項(xiàng)目廢水水量大，在設(shè)計(jì)過(guò)程中充分考慮了建設(shè)及運(yùn)行的成本?；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(jì)經(jīng)驗(yàn)，在對(duì)廢水的水質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了全面掌握的基礎(chǔ)上，采用如下工藝。該池主要用于除去水中較重?zé)o機(jī)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(guò)程。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(gè)工程的成敗。好氧部分采用氧化溝工藝，主要利用微生物在機(jī)械充氧作用下分解水中有機(jī)物，推流前進(jìn)，通過(guò)調(diào)控溶解氧濃度而達(dá)到脫氮除磷的目的。設(shè)有污泥回流泵，將活性污泥回流至曝氣池。 主要構(gòu)筑物功能說(shuō)明① 水力篩固態(tài)物質(zhì)被截留，過(guò)濾后的水從篩板縫隙中流出，同時(shí)在水力作用下，固態(tài)物質(zhì)被推到篩板下端排出，從而達(dá)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(fù)荷。 ③升流式厭氧污泥床當(dāng)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(shí)，污泥中厭氧微生物分解有機(jī)物的同時(shí)產(chǎn)生大量微小沼氣氣泡，該氣泡在上升過(guò)程中逐漸增大并攜帶著污泥隨水一起上升進(jìn)入三相分離器。UASB反應(yīng)器的特色主要體現(xiàn)在反應(yīng)器內(nèi)顆粒污泥的形成和三相分離器的使用，使反應(yīng)器內(nèi)的污泥濃度大幅度提高，污泥停留時(shí)間增大，水力停留時(shí)間也大大縮短。設(shè)計(jì)合理的三相分離器使污泥能夠保留在反應(yīng)器內(nèi)，三相分離器起著氣液分離、液固分離的重要作用，是保證污泥床正常運(yùn)行和獲得良好出水水質(zhì)的關(guān)鍵部位。④ 鼓風(fēng)曝氣型氧化溝鼓風(fēng)曝氣型氧化溝的基本特征是曝氣池呈封閉的溝渠形，污水和活性污泥的混合液在其中做不停的循環(huán)流動(dòng)，其水力停留時(shí)間長(zhǎng)達(dá)10～40 h，污泥齡一般大于20 d。著眼于氧化溝中的一段，可發(fā)現(xiàn)沿著溝長(zhǎng)存在著溶解氧濃度的變化，在曝氣器下游溶解氧濃度較高，但隨著與曝氣器距離的增加，溶解氧濃度不斷下降，呈現(xiàn)出好氧區(qū)—缺氧區(qū)—好氧區(qū)—缺氧區(qū)的交替特征，這一特征為硝化反硝化創(chuàng)造了良好的條件，硝酸鹽帶有的氧可以作為需氧量，反硝化過(guò)程可以補(bǔ)充硝化過(guò)程消耗的堿度，進(jìn)而使氧化溝達(dá)到良好的脫氮效果。本方案提供了進(jìn)口和國(guó)產(chǎn)的兩種曝氣器供選擇，進(jìn)口曝氣器跟國(guó)產(chǎn)曝氣器相比，膜片不容易硬化和脆化，彈性更好，具有更高的溶氧效率。對(duì)于氧化溝的進(jìn)出水位置，一般要求污水和回流污泥流入氧化溝的位置應(yīng)與溝內(nèi)混合液流出位置分開(kāi)，其中污水流入位置應(yīng)設(shè)在缺氧區(qū)的始端附近，以使硝化反應(yīng)利用其污水中的碳源。氧化溝的出水應(yīng)該在曝氣器的上游，并且與進(jìn)水點(diǎn)和回流活性污泥點(diǎn)足夠遠(yuǎn)，以避免短流。⑤ 二沉池沉淀池設(shè)在反應(yīng)池之后，以沉淀去除生物處理過(guò)程中產(chǎn)生的污泥，獲得澄清的處理水。因此，養(yǎng)豬廢水再排入水體前，應(yīng)進(jìn)行消毒處理。⑧ 污泥濃縮池污泥濃縮池用于收集沉淀池產(chǎn)生的污泥，通過(guò)采用污泥濃縮的方法來(lái)降低污泥中的空隙水，通過(guò)降低污泥的含水率，減少污泥體積，能夠減少池容積和處理所需的投藥量，縮小用于輸送污泥的管道和泵類的尺寸。污泥濃縮池的上清液回流至初沉調(diào)節(jié)池，剩余污泥用泵提升至固體發(fā)酵池進(jìn)行厭氧處理。167。表23 廢水排放指標(biāo)項(xiàng)目CODBOD5SS氨氮總磷大腸桿菌群數(shù)（個(gè)/ml）蛔蟲(chóng)數(shù)（個(gè)/L）排放指標(biāo)4001502008010廢水經(jīng)過(guò)各處理單元后的出水水質(zhì)預(yù)測(cè)，分析結(jié)果見(jiàn)表24。 總圖設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)原則（1）處理構(gòu)筑物的布置緊湊，各處理單元毗鄰布置，最大可能減少沿程和局部水頭損失；（2）在總圖布置上考慮遠(yuǎn)近期結(jié)合；（3）污泥處理構(gòu)筑物布置成單獨(dú)的區(qū)域，保證安全操作，方便管理；充分考慮綠化帶。本處理構(gòu)筑物主要集中在廠址的東部，廠區(qū)的綠化以有利于保持和改善辦公條件為目的。在廠區(qū)附屬構(gòu)筑物和污水、污泥處理區(qū)之間設(shè)有綠化隔離帶，以盡量減少對(duì)環(huán)境的污染。 單體設(shè)計(jì)1．水利篩數(shù)量：1臺(tái)型號(hào)：SYS1000附屬設(shè)備1）污泥泵1臺(tái)2．初沉調(diào)節(jié)池?cái)?shù)量：1座停留時(shí)間：24 h有效體積：1100 m3尺寸：25 m20 m6 m材質(zhì)：磚砌附屬設(shè)備：1）提升泵1臺(tái)2）液位控制器1套3）污泥泵1臺(tái)3．上流式厭氧污泥床數(shù)量：4座容積負(fù)荷： kgCOD/(m3h)沉淀時(shí)間 h有效面積： m2規(guī)格：18 m4 m m材質(zhì)：RC附屬設(shè)備：1）進(jìn)水整流裝置1套2）出水整流裝置1套3）污泥泵1臺(tái)6．消毒池?cái)?shù)量：1座停留時(shí)間：30 min尺寸：15 m1 m m7．污泥井?dāng)?shù)量：1座規(guī)格：3 m3 m3 m 附屬設(shè)備：1）污泥泵1臺(tái)2）污泥回流泵1臺(tái)8．污泥濃