【正文】 效的厭氧工藝創(chuàng)造了條件，若 COD（或 SS）過高，則可能堵塞高效過濾器或污泥床，不能充分發(fā)揮高效工藝的作用。 因此，固液 分離技術已成為發(fā)展規(guī)?；i場糞污水處理工程及豬糞便綜合處理和利用的關鍵。為了均衡水質(zhì)，保證后續(xù)生物處理單元的穩(wěn)定性，在進入后續(xù)處理前需要加一個初沉調(diào)節(jié)池，來分離多余的無機顆粒物和均衡調(diào)節(jié)水質(zhì)水量。 一級處理 畜禽沖洗廢水有機物濃度高、含有豐富 的營養(yǎng)物質(zhì)，并且養(yǎng)殖場污水處理不同于工業(yè)污水處理，養(yǎng)殖場經(jīng)濟效益不高，限制了污水處理投資金額不可能太大，所以對畜離養(yǎng)殖廢水的處理，不僅是要達到治理污染達標排放的目的，還要實現(xiàn)畜禽廢物的資源綜合利用。 （ 3）厭氧生化法與好氧生化法相比具有下列優(yōu)點： ①應用范圍廣 好氧法因供氧限制一般只適 用于中、低濃度有機廢水的處理，而厭氧法既適用于高濃度有機廢水，又適用于中、低濃度有機廢水。 ②能耗低 好氧法需要消耗大量能量供氧， 曝氣費用隨著有機物濃度的增加而增大，而厭氧法不需要充氧，而且產(chǎn)生沼氣可用為能源。 ③負荷高 《 ********農(nóng)村能源生態(tài)建設項目可行性研究報告》 25 通常厭氧法的有機容積負荷為 2～ 4kgBOD/（ m3 ④剩余污泥量少，且其濃縮性、脫水 性良好。同時，消化污泥在衛(wèi)生學上和化學上都是穩(wěn)定的。 ⑤氮、磷營養(yǎng)需要量較少 好氧法一般要求 BOD:Ｎ :Ｐ為 100:5:1，而厭氧法的 BOD:Ｎ :Ｐ為100::，對氮、磷缺乏的工業(yè)廢水所需投加的營養(yǎng)鹽量較少。與好氧反應器相比，在停止運行一段時間后，能較迅速啟動。 （ 4）厭氧生物處理法存在下列缺點： ①厭氧微生物增值緩慢，因而厭氧裝置啟動周期比好氧裝置長。 ③厭氧處理出水水質(zhì)差，一般局限于預處理。 ④厭氧處理構筑物由于缺氧，且產(chǎn)生的沼氣易燃，容易發(fā)生人身事故，必須 采取相應的安全措施。 在酸性發(fā)酵階段，有機物主要初分解為乙酸、 ]丙酸及丁酸等揮發(fā)性有機酸和醇類及氫氣和二氧化碳等。由于含氮有機物（如蛋白質(zhì)）被厭氧分解，最后沼氣中會有少量的 H2S 和 NH3存在。產(chǎn)甲烷菌世代期長，生產(chǎn) 緩慢，對環(huán)境的變化如 pH、溫度、重金屬離子等較產(chǎn)酸菌敏感得多。由于甲烷形成的速度較慢，所以堿性發(fā)酵控制了整個系統(tǒng)的反應速度。 （ 6）影響厭氧消化的因素 厭氧法對環(huán)境條件的要求比好氧法更嚴格。 溫度是影響 微生物生存及生物化學瓜最重要的因素之一。 ①常溫厭氧消化，指在自然氣溫或水溫下進行廢水厭氧處理的工藝，適宜溫度范圍 10～ 30℃。 ③高溫厭氧消化，適宜溫度為 50～ 55℃。 《 ********農(nóng)村能源生態(tài)建設項目可行性研究報告》 27 工程上主要控制進料的碳、氮、磷比例，因為其他營養(yǎng)元素不足的情況較少見。一般認為，厭氧法中碳 :氮 :磷控制為 200～ 300:5:1 為宜。在碳、氮、磷比例中，碳氮比例對厭氧消化的影響 更為重要。 （ 8）厭氧生化處理技術在處理高濃度廢水方面的發(fā)展 自 1906 年德國學者殷霍夫（ Imhoff）開發(fā)雙沉池（殷霍夫池）以來，由于生物學家、水處理學家、環(huán)境學家、化學家等的共同努力，在近一個世紀內(nèi)，厭氧生物處理技術經(jīng)歷了從處理有機污泥到處理高濃度有機廢水，以及從常溫條件下到控溫（中溫或高溫）條件下進行厭氧生物處理，并回收生物能（沼氣，以甲烷為主）的發(fā)展過程。從理論到生產(chǎn)實踐，均趨成熟而已被廣泛應用。至 20世紀 70 年代初期，由荷蘭學者 等人研究成功的上流式厭氧污泥床（ Upflow Anaerobic Sludge Blanket, UASB），使厭氧生物處理技術的發(fā)展步伐加快。 ①厭氧活性污泥法的主要特點： 厭氧微生物分屬兼性厭氧菌與專性厭氧菌，它們形成絮狀或顆料狀活性污泥，處于懸浮狀態(tài)存在于反應器中與廢水呈完全混合接觸，使有機物得到降解凈化。微生物懸浮生長的裝置適用于懸浮物質(zhì)含量高的廢水處理。另外，消化也的體積利用率低，經(jīng)測定發(fā)現(xiàn)死體積占 61%～ 77%。厭氧接觸消化工藝由于設置了污泥分離與回流設備，比普通消化池減少了污泥流失，提高了池中的污泥濃度。 UASB 反應器最大的特點是在反應器上部設置了一個專用的氣 — 液 — 固分離系統(tǒng)（簡稱三相分離器）。 UASB 反應器與其它厭氧工藝相比，污泥回流和機械攪拌一般維持在最低限度，甚至完全取消。載體有天然材料（如沙、礫石、碎石或煤渣等）或人工材料（如用聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等化工材料做成的粒狀、塊狀、球狀、蜂窩狀、絲線狀等）。該法可分為： UFAB 或 UAF， ABR 等。 （ 9）糞便污水及沖洗廢水前處理工藝技術選擇 根據(jù)以上的論述比較，結(jié)合畜禽養(yǎng)殖廢水的特點，選擇農(nóng)業(yè)部結(jié)合國內(nèi)規(guī)?；i場情況，開發(fā)研制的螺旋擠壓式固液分離機，外加初沉調(diào)節(jié)池作為預處理；選用微生物懸浮生長的高效厭氧污水處理裝置 —— 厭氧活性污泥法中的上流式厭氧污泥床 (UASB)作為污染物主處理單元，常溫發(fā)酵處理廢水。 為了避免厭氧法的缺點，確定選擇兩相法。 （ 1）產(chǎn)酸脫氫階段 — 產(chǎn)酸相反應器 產(chǎn)酸相反應器控制條件主要有：低級脂肪酸濃度， pH，水力停留時間。 產(chǎn)酸相反應器的構造同傳統(tǒng)消化池，有攪拌和加溫設備。產(chǎn)甲烷相反應器的構造同 UASB；廢水自下而上通過厭氧污泥床反應器。由于氣態(tài)產(chǎn)物（消化氣）的攪動和氣泡粘附污泥，在污泥層上形成一個污泥懸浮層。被分離的消化氣從上部導出，被分離的污泥自動滑落到污泥層，出水則從澄清區(qū)流出。對一般高濃度有機廢水，當溫度在 30℃左右時，負荷率可達8— 10kg(COD)/m3 實驗結(jié)果表明，良好的污泥床，有機負荷率和去除率高，不需要攪拌，能適應負荷沖擊和溫度與 PH的變化，是一種有發(fā)展前途的厭氧處理設備。 決定綜合廢水處理工藝的主要因素 對于北徐集團的經(jīng)過前處理后的養(yǎng)殖廢水及屠宰生產(chǎn)線排隊放的生產(chǎn)廢水和場區(qū)生活污水混合一起的綜合污水處理工程 ，在工藝設計中，主要對以下主要因素進行深入的分析研究，以確保達到工藝最優(yōu)化： 1）按照“資源化、減量化、無害化、生態(tài)化”原則，形成沒有污染的可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)生態(tài)循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)。 3）有機污染物易于生化處理，工藝選擇時著重考慮生化處理。 5）優(yōu)化設計各處理單元，以確保良好的系統(tǒng)處理效果。 7）當?shù)氐母鞣N建設費用標準（土建、電力、人工）和自然條件（氣溫、地震、凍土深度及時間、風向）等的綜合因素。這些物質(zhì)的存在，使肉類加工廢水表現(xiàn)出很高的 BOD、 COD、SS、油脂和色度等。 前述的水質(zhì)分析表明：該類廢水的 BOD/COD 的比值為 ，說明易于生物降解；還含有足夠的 N、 P 等營養(yǎng)物可供生物增長和繁殖。另由于肉類加工廢水中含有大量的非溶解性的蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物和其它雜物，同時廢水的水質(zhì)水量在 24 小時內(nèi)變化較大，為了防止設備堵塞、回收有用副 《 ********農(nóng)村能源生態(tài)建設項目可行性研究報告》 31 產(chǎn)品、降低生物處理設施的負荷和穩(wěn)定生物處理工藝的處理效果，也常常需要一些物理、化學方法與生物處理工藝綜合使用，作為生物處理工藝前的預處理。厭氧生物處理是在無氧的條件下利用厭氧微生物對污染物進行降解，達到去除的目的。因此厭氧處理一般在屠宰廢水處理中不常用。 國內(nèi)外屠宰水處理常用的最經(jīng)濟有效的處理方法就是好氧生物處理。活性污泥法是在人工充氧的條件下，對污水和各種微生物 群體進行連續(xù)的混合培養(yǎng)，形成活性污泥。生物膜法則是利用各種不同的載體，通過污水與載體的不斷接觸，在載體上繁殖生物膜，利用膜的生物吸附和氧化作用，以降解去除污水中的有機污染物，而脫落下來的生物膜與水進行分離。因此要在進站前端設 置格柵、粗格網(wǎng)，以去除大尺寸的漂浮物和懸浮物，該設備要有自動清渣功能，定期由人工外運至堆肥場。 由于肉類加工廢水的水質(zhì)、水量波動幅度較大。這些水質(zhì)水量的變化，給廢水處理工藝的運行帶來很不利的影響，使得處理構筑物處于不穩(wěn)定的操作狀態(tài)，影響了處理效果和出水水質(zhì)。本項目的污水有來自養(yǎng)豬場養(yǎng)殖廢水經(jīng)過預處理和一級處理后的厭氧出水、屠宰生產(chǎn)廢水少場區(qū)內(nèi)的生活污水三方面，水質(zhì)水量的變化更大。 活性污泥法具有去除有機物效果好，耐沖擊負荷，出水水質(zhì)好且穩(wěn)定，動力消耗相對較低，污泥產(chǎn)率低，運行靈活，操作管理方便等優(yōu)點。由于屠宰、養(yǎng)殖廢水的高 N、 P 的特點，以及農(nóng) 業(yè)循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)的需要，生化工藝決定選用活性污泥法來進行處理。普通推流式活性污泥法是廢水和回流污泥從池首端流入，呈推流式從末端流出；曝氣器沿池長均勻布置。該工藝處理效率高，適合處理要求高、水質(zhì)穩(wěn)定的廢水。完全混合活性污泥法是混 合液在池內(nèi)循環(huán)流動，水質(zhì)均勻，池內(nèi)工況一致；出水濃度等于混合液濃度；進水迅速稀釋，耐沖擊負荷能力強，適應于水質(zhì)水量波動的高濃度有機廢水。階段曝氣工藝的廢水沿池長分多點進，有機負荷比較均勻，與供氧量相適應，既節(jié)省曝氣費用，又提高污泥的活性；池前段污泥濃度高、負荷低，污泥濃度沿池長減小，有利于二沉池的分離；耐沖擊性較普通法提高，池容積較普通法小 1/3 以 上。延時曝氣工藝的負荷很低，泥令長，污泥處于內(nèi)源呼吸，剩余污泥量少 2/3，無需污泥處理；出水好，對進水 N、 P 的需求涉；耐沖擊，一般不設一沉池；適用于處理要求高、水量小的廢水；但該工藝的池溶積大，基建和運行費用高，出水中有時有微 凝絮而不易沉淀。但該曝氣池結(jié)構復雜，運行管理麻煩，密閉池中代謝產(chǎn) 物二氧化碳重新溶入，使混合液 PH 值降低。其深度處理采用人工濕地技術。到 20世紀 70 年代末期逐漸發(fā)展成為一種獨具特色的新型污水處理技術。同時，人工濕地對保護野生動物和提高局部地區(qū)景觀的美學價值也有益處。 多年的研究及工程應用表明，人工濕地利用基質(zhì) — 微生物 — 植物這個復合生態(tài)系統(tǒng)的物理、化學和生物的三重協(xié)調(diào)作用，通過過濾、吸附、沉淀、離子交換、植物吸收和微生物分解來實現(xiàn)對廢水的高效凈化，同時，通過營養(yǎng) 物質(zhì)和水分的生物地球化學循環(huán)，促進綠色植物生長并使其增產(chǎn)，實現(xiàn)廢水的資源化與無害化。在進水濃度較低的情況下，人工濕地對 BOD5的去除率可達 85%～ 95%，對COD 的去除率可達 80%，處理出水 BOD5的濃度在 10mg/L 左右， SS 小于20mg/L。廢水中的氮以無機氮和有機氮兩種形式存在，無機氮可以被人工濕地中的植物吸收，合成植物蛋白質(zhì)，最后通過植物的收害蟲形式從濕地系統(tǒng)中去除。微生物的硝化和反硝化作用在氮的去除中起著重要作用。 回用水處理 該項目建成投產(chǎn)后，出水可以循環(huán)利用，減少生水用量。消毒處理后的水，主要回用于豬舍清洗、廠內(nèi)綠化用水、 道理沖洗、灌溉 , 可以節(jié)約大量的水資源 ,減少生產(chǎn)成本。首先 《 ********農(nóng)村能源生態(tài)建設項目可行性研究報告》 35 采用先清糞再沖圈的方式，實現(xiàn)干濕分離，使干糞收集率達到或超過 40%，減少沖洗用水量，從源頭減少糞水中的固體物質(zhì)和用水量。 豬舍沖洗日產(chǎn)生廢水 1000 噸，針對養(yǎng)殖業(yè)沖刷廢水有機物濃度高、氨氮含量高的實際情況，采用“固液分離 +初沉 調(diào)節(jié)池 +上流式厭氧污泥床（ UASB）法”，為了避免厭氧法的缺點，采用兩相法處理工藝，該法的特點是：根據(jù)厭氧分解的機理，使產(chǎn)酸、脫氫階段分別在兩個反應器中進行：厭氧出水進入綜合污水處理站和屠宰廢水及廠區(qū)生活污水（日排 ***噸）一起進行進一步處理。沼氣可通過管網(wǎng)的建設，集中用作居民的生活用能，可大大降低煤的用量，同時也保護了農(nóng)村環(huán)境。厭氧產(chǎn)生的沼液中含有豐富的氮、磷、鉀以及各種微量元素，還含有多種生物活性物質(zhì)，是一種優(yōu)質(zhì)的有機肥料。豬糞沼渣含豐富的有機質(zhì)和氮、磷、鉀元素具有優(yōu)良的改良土壤作用，可直接用作果園和花卉肥料。綜合污水處理采用“格柵 +隔油沉淀 +預曝氣調(diào)節(jié)池”作為預處理，活性污泥法的 A/O 工藝作為生化處理；二沉池出水最終進入人工濕 地對廢水進行深度處理?；赜盟糠滞ㄟ^專有的消毒間進行消毒處理后，可以回用到某些生產(chǎn)工序，如豬舍清洗、場區(qū)綠化等。 污水好氧生物處理過程中將產(chǎn)生大量的生物污泥，有機物含量較高且不穩(wěn)定，易腐化，并含有寄生蟲卵，如不妥善處理和處置，將造成 二次污染。 污泥濃縮池受納水解池、 UASB 反應池、二沉池的剩余污泥，經(jīng)過濃縮處理后，采用螺旋壓榨機進行壓榨處理，成餅后消毒外運處置。 結(jié)合本工程特點及集團公司近期規(guī)劃，可以將剩余好氧污泥通過管道和提升設備送入養(yǎng)殖廢水前處理的 UASB 反應器中進行消化處理；而厭氧的剩余污泥可以進入以后建成的專有的固體有機肥生產(chǎn)線，生產(chǎn)固體有機肥；多余的好 氧污泥也可直接進入專有的固體有機須生產(chǎn)線，生產(chǎn)固體有機肥