【正文】 厭氧消化池內(nèi)。目前，全混合式的厭氧接觸反應(yīng)器已被廣泛應(yīng)用于SS濃度較高的廢水處理中。生物膜與填充材料一起形成固定的濾床。污水在流動(dòng)過程中生長并保持與充滿厭氧細(xì)菌的填料接觸，因?yàn)榧?xì)菌生長在填料上將不隨出水流失，在短的水力停留時(shí)間下可取得較長的污泥泥齡。 （4）上流式厭氧污泥床反應(yīng)器（UASB） 待處理的廢水被引入U(xiǎn)ASB反應(yīng)器的底部，向上流過由絮狀或顆粒狀厭氧污泥的污泥床。在污泥床產(chǎn)生的沼氣有一部分附著在污泥顆粒上，自由氣泡和附著在污泥顆粒上的氣泡上升至反應(yīng)器的上部。自由狀態(tài)下的沼氣和由污泥顆粒釋放的氣體被收集在三相分離器錐頂部的集氣室內(nèi)。 UASB反應(yīng)器的特點(diǎn)在于可維持較高的污泥濃度，很長的污泥泥齡（30天以上），但是對(duì)于SS含量很高的污水，由于三相分離器泥、氣、水分離能力的限制，不可避免地造成出水中含泥量很高，整個(gè)系統(tǒng)的投資費(fèi)用也較大。為了提高上升速度，EGSB反應(yīng)器采用較大的高度與直徑比和很大的回流比。 （6）升流式厭氧固體反應(yīng)器（USR） 升流式厭氧固體反應(yīng)器是一種新型的專用以處理固體物含量較大的反應(yīng)器，其構(gòu)造特點(diǎn)是反應(yīng)器內(nèi)不設(shè)三相分離器和其它構(gòu)件。使廢液中的有機(jī)固體與厭氧微生物充分接觸反應(yīng)，有機(jī)固體被液化發(fā)酵和厭氧分解，約有60%左右的有機(jī)物被轉(zhuǎn)化為沼氣。由于重力作用固體床區(qū)有自然沉淀作用，比重較大的固體物（包括微生物、未降解的固體和無機(jī)固體等）被累積在固體床下部，使反應(yīng)器內(nèi)保持較高的固體量和生物量，可使反應(yīng)器有較長的微生物和固體滯留時(shí)間。在出水溢流渠前設(shè)置擋渣板，可減少池內(nèi)SS的流失，在反應(yīng)器液面會(huì)形成一層浮渣層，在長期穩(wěn)定運(yùn)行過程中，浮渣層達(dá)到一定厚度后趨于動(dòng)態(tài)平衡。由于沼氣要透過浮渣層進(jìn)入到反應(yīng)器頂部的集氣室，對(duì)浮渣層產(chǎn)生一定的“破碎”作用。集氣室中的沼氣經(jīng)導(dǎo)管引出池外進(jìn)入沼氣貯柜。 幾種典型的厭氧反應(yīng)器適用性能比較 幾種典型的厭氧反應(yīng)器適用性能比較見表51。厭氧反應(yīng)器適用性能比較表 對(duì)進(jìn)料均布性要求高，當(dāng)含固率達(dá)到一定程度時(shí)，必須采取強(qiáng)化措施。 厭氧工藝的選擇確定 從以上列表可知，各種類型的厭氧工藝各有其優(yōu)缺點(diǎn)和使用范圍，在一定的條件下選擇適當(dāng)?shù)墓に囆褪绞菂捬跆幚沓晒Φ年P(guān)鍵所在。 本項(xiàng)目設(shè)計(jì)含固率為10%。設(shè)計(jì)上底部配置攪拌機(jī)，以間歇混合攪拌方式來實(shí)現(xiàn)。 選擇USRPM處理工藝，反應(yīng)器的固體滯留期（SRT）和微生物滯留期（MRT）遠(yuǎn)大于水力滯留期（HRT）。固體有機(jī)物的分解率與SRT呈正相關(guān)，固體滯留期（SRT）加長，消化效率就大幅度提高；剩余厭氧微生物在重力的作用下沉淀下來，累積在固體床下部，使反應(yīng)器微生物滯留期（MRT）加長，既提高處理效率，又降低微生物對(duì)外加營養(yǎng)物質(zhì)的需求，減少污泥的量。 近年來為了縮短施工周期，節(jié)省建筑材料，提高反應(yīng)池的施工質(zhì)量，建設(shè)美觀大方的能環(huán)工程處理裝置，也多有采用新材料、新技術(shù)建造的厭氧反應(yīng)器。這些技術(shù)應(yīng)用金屬朔性加工中的加工硬化原理和薄殼結(jié)構(gòu)原理，通過專用技術(shù)和設(shè)備將鍍鋅或搪瓷拼裝建造成。 搪瓷拼裝制罐技術(shù) 拼裝制罐技術(shù)使用軟性搪瓷或其他防腐預(yù)制鋼板，以快速低耗的現(xiàn)場拼裝使之成型，預(yù)制鋼板采用栓接方式拼裝，栓接處加特制密封材料防漏。拼裝罐具有技術(shù)先進(jìn)、性能優(yōu)良、耐腐蝕性好、維修便利、外觀美觀，可拆遷等特點(diǎn)，其使用壽命達(dá)30年。由于是機(jī)械化、自動(dòng)化制作和采用薄鋼板作為建筑材料，LIPP技術(shù)具有施工周期短，造價(jià)較低，質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。 低濃度靠沼氣產(chǎn)氣過程以及進(jìn)料過程并增加物料內(nèi)循環(huán)泵實(shí)現(xiàn)物料的攪拌。排出的污泥進(jìn)入沼肥儲(chǔ)存池，然后運(yùn)送到下一個(gè)處理單元。排水采用堰槽出水方式，溢流進(jìn)入下一個(gè)處理單元。保溫與增溫選擇 厭氧消化反應(yīng)過程受溫度影響很大，本項(xiàng)目厭氧處理單元設(shè)計(jì)為中溫，其最佳溫度范圍為35～38℃。 保溫 系統(tǒng)整體保溫包括管道、閥門保溫；配料池、厭氧消化罐以及儲(chǔ)氣柜的保溫。另外，在厭氧反應(yīng)器旁邊設(shè)置一個(gè)沼氣凈化間，盡可能地將管路、閥門設(shè)置在該房間內(nèi)，起到保溫作用。為降低反應(yīng)過程中的能耗，在本設(shè)計(jì)中一方面采用較高的物料濃度，在保證有機(jī)負(fù)荷不變的情況下，降低水的含量，降低物料增溫能耗，另一方面，在反應(yīng)器池體外增設(shè)一層保溫層，以降低反應(yīng)器的熱量散失。 H2S不僅有毒，而且有很強(qiáng)的腐蝕性。 對(duì)于畜禽糞污產(chǎn)生的沼氣，其中H2S氣體含量約為2000mg/m3，而沼氣作為燃?xì)庖笳託庵泻琀2S氣體含量小于100 沼氣脫硫主要有生物脫硫、化學(xué)脫硫兩種方法。這種脫硫方法已在德國沼氣脫硫中廣泛使用，在國內(nèi)某些工程已有采用，其優(yōu)點(diǎn)是：不需要催化劑、不需處理化學(xué)污泥，產(chǎn)生很少生物污泥、耗能低、可回收單質(zhì)硫、去除效率高。 化學(xué)脫硫是將沼氣通過脫硫劑床層，沼氣中的H2S與活性氧化鐵接觸，生成三硫化二鐵，然后含有硫化物的脫硫劑與空氣中的氧接觸，當(dāng)有水存在時(shí)，鐵的硫化物又轉(zhuǎn)化為氧化鐵和單體硫。再生后的氧化鐵可繼續(xù)脫除沼氣中的H2S。為了使硫化鐵充分再生為氧化鐵，工程上往往將上述兩個(gè)過程分開進(jìn)行。 厭氧罐中輸出的含飽和水蒸氣的沼氣經(jīng)過生物脫硫塔、氣水分離器和凝水器等專用設(shè)備凈化處理后貯存在儲(chǔ)氣柜中。沼氣儲(chǔ)存工藝選擇 由于沼氣產(chǎn)用速率之間的不平衡，所以必須設(shè)置儲(chǔ)氣柜進(jìn)行調(diào)節(jié)。儲(chǔ)氣柜結(jié)構(gòu)形式有多種，包括混凝土結(jié)構(gòu)、壓力容器、膜結(jié)構(gòu)等，本工程選擇鐘罩結(jié)構(gòu)儲(chǔ)氣柜。沼氣輸配工藝選擇 沼氣輸配系統(tǒng)指從沼氣儲(chǔ)氣柜至沼氣使用前一系列沼氣輸配設(shè)施的總稱。沼氣輸配管道在工程建設(shè)中占有相當(dāng)重要的位置，因此，合理選擇性能可靠、施工方便、經(jīng)濟(jì)耐用的管材，對(duì)安全供氣和降低工程造價(jià)有著重要意義。相關(guān)的沼氣輸送管網(wǎng)需要根據(jù)當(dāng)?shù)鼐唧w情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。沼肥利用工藝選擇 沼肥有三個(gè)去向：第一個(gè)是在農(nóng)耕施肥季節(jié)，沼肥輸送（管道、車輛）至果園、苗圃、農(nóng)田等施肥用地，作為液態(tài)有機(jī)肥使用；第二個(gè)是在非農(nóng)耕施肥季節(jié)，將沼肥輸送至農(nóng)田附近的大型儲(chǔ)存池，以備施肥季節(jié)使用；第二個(gè)是將沼肥運(yùn)至有機(jī)肥生產(chǎn)區(qū)，與常規(guī)農(nóng)用肥料如尿素、復(fù)合肥等按一定營養(yǎng)比例配比混合后，加工成高肥效的商品肥出售。工藝流程設(shè)計(jì) 見附圖初設(shè)方案：1工藝流程框圖；2分區(qū)定位圖；3平面布置圖；4工藝高程圖。預(yù)處理階段描述 格柵集水池豬舍沖洗水由污水匯集管網(wǎng)（或污水渠）經(jīng)人工格柵匯集到集水池；提升泵按配比時(shí)間安排將其提升至調(diào)節(jié)池和配料池。 進(jìn)料池將由集糞池流過來的豬糞及污水進(jìn)行調(diào)配，使物料達(dá)到10％的干物質(zhì)濃度，以供應(yīng)高濃度厭氧反應(yīng)器使用。 物料經(jīng)提升泵提升進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器，進(jìn)行厭氧消化處理。厭氧罐按進(jìn)料（1小時(shí)）攪拌（1小時(shí)）反應(yīng)（4小時(shí)）攪拌（1小時(shí)）反應(yīng)（4小時(shí)）……這個(gè)循環(huán)過程進(jìn)行。厭氧反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置一臺(tái)攪拌機(jī)，使物料與厭養(yǎng)活性污泥充分混合。 集氣厭氧反應(yīng)器產(chǎn)生的沼氣由集氣室收集，經(jīng)沼氣輸送管路送入后續(xù)沼氣凈化處理單元。 排渣排渣系統(tǒng)定期排渣，保持反應(yīng)器內(nèi)污泥活性。 沼氣經(jīng)過生物脫硫塔、氣水分離器、凝水器等專用設(shè)備凈化處理后貯存在濕式儲(chǔ)氣柜中。柜體結(jié)構(gòu)鐘罩式儲(chǔ)氣柜。主要通過調(diào)壓閥、管路等完成沼氣的輸配。 工藝參數(shù)設(shè)計(jì) m3/d 格柵槽 （1）功能：用于安裝格柵，攔截水中大的懸浮物質(zhì) （2）結(jié)構(gòu)：地下鋼砼結(jié)構(gòu) （3）尺寸： （4）池?cái)?shù)：1池 （5）設(shè)備臺(tái)數(shù)：1 （1）功能：儲(chǔ)存補(bǔ)充水 （2）池體結(jié)構(gòu)：地下鋼砼結(jié)構(gòu) （3）尺寸： （4）有效容積： （5）池?cái)?shù)：1池 （1）功能：將補(bǔ)充水從集水池提升至配比軟化池 （2）流量：20m3 （6）池?cái)?shù)：1池 （1）功能：將配料池內(nèi)糞與水?dāng)嚢?、混?（2）功率：厭氧消化處理階段工藝參數(shù)設(shè)計(jì) （1）功能：低濃度厭氧消化處理主體反應(yīng)器 （2）尺寸： （3）有效水深：d （6）發(fā)酵溫度：常溫 （7）材質(zhì)結(jié)構(gòu)：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，外設(shè)保溫層，圓臺(tái)形保溫頂結(jié)構(gòu) （8）數(shù)量：1座 （1）功能：將糞污從調(diào)節(jié)池提升至厭氧反應(yīng)器 （2）流量：10m （4）電機(jī)功率： （5）設(shè)備類型：螺桿泵 （6）設(shè)備數(shù)量：2臺(tái)（1用1備） 設(shè)計(jì)參數(shù)和主要設(shè)備參數(shù)： （1）生物脫硫塔 脫硫效果：大于90% 處理能力：20m3/h 數(shù)量：2套 （2）氣水分離器 型號(hào)：2臺(tái)（1用1備） （3）水封 型號(hào)：非標(biāo) 數(shù)量：1臺(tái) （4）凝水器 型號(hào)：非標(biāo) 數(shù)量：1臺(tái) （6）沼氣流量計(jì) 型號(hào)：非標(biāo) 數(shù)量：1臺(tái) （1）鐘罩儲(chǔ)氣柜 功能：貯存厭氧消化罐產(chǎn)生的沼氣 構(gòu)造形式：碳鋼焊接結(jié)構(gòu) 尺寸： 有效容積：沉淀池參數(shù)設(shè)計(jì) （1）功能：沼液沉淀 （2）構(gòu)造形式：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) （3）尺寸： （4）有效容積： （5）池?cái)?shù)：1池 其它設(shè)計(jì) 注重環(huán)境保護(hù)，使能環(huán)工程成為環(huán)境優(yōu)美的示范項(xiàng)目。m2。 本沼氣工程項(xiàng)目的主要構(gòu)筑物厭氧消化罐的體積較大，高度較高，對(duì)不均勻沉降極為敏感，在地基處理當(dāng)中要選擇合適的持力層。當(dāng)構(gòu)筑物距離很近且埋深不同時(shí)，可采用一些措施進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)。 （建）筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 主要構(gòu)筑物名稱、尺寸、結(jié)構(gòu)形式等見下表。所有構(gòu)筑物的抗?jié)B問題，均以混凝土本身的密實(shí)性來滿足抗?jié)B要求。宜采用普通硅酸鹽水泥，骨料應(yīng)選擇良好級(jí)配，嚴(yán)格控制水泥用量。建議在混凝土中加入適量的添加劑，用以補(bǔ)償混凝土的收縮變形，提高混凝土的密實(shí)度及抗?jié)B能力。 表72所有構(gòu)（建）筑物按地震烈度6級(jí)設(shè)防。 表72 機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)及選型設(shè)計(jì)原則如下： （1）各設(shè)備的選型力求經(jīng)濟(jì)合理滿足工藝的要求，并配合土建構(gòu)筑物形式的要求。 （3）考慮到污水介質(zhì)的特性，設(shè)備材料選用的原則是與介質(zhì)接觸部分采用耐腐蝕的不銹鋼材料或鑄鐵和高強(qiáng)度塑料材料，其余材料可以是碳鋼材料但必須防腐處理。主要設(shè)備表 序號(hào)設(shè)備名稱功率單位數(shù)量 1人工格柵1 2集水池污水提升泵臺(tái)2 3進(jìn)料池?cái)嚢铏C(jī)15臺(tái)1 4進(jìn)料池?zé)峤粨Q器 5厭氧反應(yīng)器進(jìn)料泵臺(tái)2 6厭氧反應(yīng)器混合攪拌機(jī)臺(tái)1 7生物脫硫塔　臺(tái)2 8氣水分離器　臺(tái)2 9水封　臺(tái)1 10凝水器　臺(tái)2 11干式阻火器　臺(tái)1 12沼氣流量計(jì)　臺(tái)1 GB5005495 （2）《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》2001版 （3）《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GBJ16872001版 本沼氣工程電氣設(shè)計(jì)包括以下內(nèi)容： （1）用電設(shè)備供電及控制設(shè)計(jì) （2）厭氧消化罐防雷設(shè)計(jì) 沼氣站供電電源接自養(yǎng)殖場內(nèi)總電源配電箱。 380V低壓供電系統(tǒng)采用單母線分段運(yùn)行。 戶內(nèi)電纜采用電纜溝敷設(shè)，電纜采用聚氯乙烯護(hù)套電纜。 低壓進(jìn)線總開關(guān)設(shè)過負(fù)荷長延時(shí)、短路速斷保護(hù)、低壓用電設(shè)備及饋線設(shè)短路及過載保護(hù)。同時(shí)各單體金屬管道均應(yīng)作為等電位聯(lián)結(jié)。 全部用電設(shè)備均采用直接啟動(dòng)。 全場控制均采用在管理房內(nèi)現(xiàn)場控制柜上現(xiàn)場控制的方式。 沼氣站平面布置應(yīng)遵循以下原則： （1）功能分區(qū)明確，構(gòu)筑物布置緊湊，減少占地面積。 （3）建筑物應(yīng)盡可能布置在南北朝向。 （5）交通順暢，使施工、管理方便。 大面積綠化并配有適當(dāng)綠籬，綠化面積達(dá)到并超過規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。 整個(gè)廠區(qū)建筑物防火均嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GBJ1687）進(jìn)行設(shè)計(jì)。各建筑物單體設(shè)計(jì)也均按照國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》進(jìn)行設(shè)計(jì)。采用污水泵提升。沼氣站內(nèi)進(jìn)水管由DN25鍍鋅鋼管引入用水點(diǎn)，消防、生產(chǎn)、生活水管共用。 廠區(qū)內(nèi)雨水經(jīng)雨水管道收集后排出場外。 為便于生產(chǎn)管理，在管理房內(nèi)設(shè)固定電話機(jī)一套，以便于生產(chǎn)指揮和與外部聯(lián)絡(luò)。 （2）站內(nèi)道路滿足消防車行駛要求。 （4）在管理房內(nèi)按要求配置干粉滅火器和砂箱。 （1）在沼氣站運(yùn)轉(zhuǎn)以前應(yīng)對(duì)操作人員進(jìn)行培訓(xùn)，制定必要的安全操作規(guī)程和管理制度，使其牢記安全規(guī)程，將不安全因素消滅在萌芽狀態(tài)。 （3）所有電氣設(shè)備的安裝和防護(hù)必須滿足電氣設(shè)備有關(guān)安全規(guī)定。 沼氣站內(nèi)所產(chǎn)生的固體廢棄物在運(yùn)行管理中應(yīng)按要求堆放，外運(yùn)時(shí)采用半封閉專用運(yùn)輸車輛，運(yùn)送到指定位置處理。本項(xiàng)目使用經(jīng)過厭氧處理的沼肥施于土壤，可去除有害的病菌和蟲卵，增加土壤的有機(jī)質(zhì)含量，改善土壤的環(huán)境質(zhì)量；此外，沼肥還可代替部分化肥和農(nóng)藥，從而減輕土壤的硝酸鹽污染和農(nóng)藥殘留。 由于污染物得到大大降解，有利于企業(yè)職工和周圍農(nóng)民的健康。使用沼肥作為肥料和餌料，發(fā)展綠色食品，有利于消費(fèi)者的身體健康。 項(xiàng)目的實(shí)施，將使畜禽場排放的糞便和污水進(jìn)行治理，使污水中的各種污染物降低到一定的范圍內(nèi)，大大改善水環(huán)境的質(zhì)量。 投資估算與經(jīng)濟(jì)分析 本工程項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)分析是按照原國家計(jì)劃委員會(huì)、建設(shè)部《建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法與參數(shù)》及《給水排水建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)細(xì)則》的要求，結(jié)合業(yè)主的實(shí)際情況進(jìn)行分析。 估算內(nèi)容包括：土建投資、反應(yīng)器投資、設(shè)備投資、工藝電氣投資、安裝、調(diào)試、稅金；不包括廠區(qū)外給水管道、運(yùn)輸車輛、輸配電、通訊