某養(yǎng)殖企業(yè)廢水處理的工藝對(duì)比選定分析案例目錄TOC\o"1-3"\h\u29639某養(yǎng)殖企業(yè)廢水處理的工藝對(duì)比選定分析案例 1107601.1工藝比選 1288751.2各構(gòu)筑物功能及比選 426511.2.1預(yù)處理 4135221.2.2尾水消毒工藝 5199441.2.3污泥處理工藝 5326121.3工藝流程確定 7251291.4工藝去除率 81.1工藝比選目前，我國廢水處理主要技術(shù)為生化處理技術(shù)，包括厭氧處理、好氧處理、厭氧—好氧處理以及新型水處理技術(shù)MBR等。這些總體稱為工業(yè)化處理，區(qū)別于自然處理，使用的一般是物理、化學(xué)或生物的多種方法的結(jié)合，其成本相較而言較高，但是考慮出水的必然選擇。其不同的處理方法及特點(diǎn)如下：厭氧處理技術(shù):厭氧生物處理技術(shù)因其造價(jià)低、占地少、能量需求低的特點(diǎn)，在養(yǎng)殖場(chǎng)糞便廢水處理領(lǐng)域中是最為常用的。厭氧生物處理的對(duì)有機(jī)物的負(fù)荷潛力和凈化能力會(huì)很高，能使一些在好氧處理技術(shù)中都無法被降解的部分有機(jī)物得到更好更有效的處理。簡(jiǎn)單來說，就是其在無氧的條件下，會(huì)將養(yǎng)殖污水中的有機(jī)物分解并生成有機(jī)酸，然后在甲烷菌的作用下，進(jìn)一步發(fā)酵形成沼氣，從而達(dá)到即凈化了污水又得到了沼氣做能源的目的。厭氧處理技術(shù)還可以殺死病菌，防止病菌通過水體進(jìn)行傳播傳染，有利于防疫。但厭氧技術(shù)用于養(yǎng)殖污水處理也會(huì)面對(duì)不少問題，例如豬的膳食結(jié)構(gòu)導(dǎo)致豬飼料中含有非常多不易降解的膳食纖維，在進(jìn)行污水處理時(shí)就可以對(duì)于污水處理中的厭氧反應(yīng)造成阻礙。[9]厭氧-好氧利用模式:厭氧生物法對(duì)于濃度的有機(jī)質(zhì)廢水能能起到有效的凈化，厭氧處理技術(shù)產(chǎn)生的耗能少，且運(yùn)行費(fèi)用低還能產(chǎn)生沼氣能源。但厭氧生物法對(duì)污水中氮、磷等物質(zhì)的凈化作用較低，且在厭氧處理過程中氨氮的濃度升高，且硫化物經(jīng)過處理也轉(zhuǎn)化為硫化氫，導(dǎo)致處理后的污水仍具有一定的臭味，難以達(dá)到污水排放的要求。所以厭氧處理后還需要做進(jìn)一步的好氧生物處理，好氧生物處理能使污水穩(wěn)定，并能減輕其臭味使之達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。所以，厭氧好氧聯(lián)合處理，特別適合運(yùn)用在畜禽養(yǎng)殖所產(chǎn)生的污水處理上。既能克服厭氧處理達(dá)不到除臭要求的缺陷，又能克服好氧處理能耗大與土地面積需求大的不足。厭氧好氧的聯(lián)合處理使得投資減少，相應(yīng)的降低了生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn);其綜合運(yùn)行費(fèi)用降低，但凈化效果卻在提升，實(shí)現(xiàn)了人們能源環(huán)境綜合效益最高化的要求。MBR工藝:MBR工藝目前使用在污水處理和水資源再利用領(lǐng)域中較多，MBR又稱膜生物反應(yīng)器，是一種由活性污泥法與膜分離技術(shù)相結(jié)合的新型水處理技術(shù)。與傳統(tǒng)水處理技術(shù)相比，MBR具有出水水質(zhì)優(yōu)且穩(wěn)定和占地面積小的特點(diǎn)，且其不受設(shè)置場(chǎng)合限制，無論城鎮(zhèn)或城郊，亦無論工廠或養(yǎng)殖場(chǎng)均可設(shè)置安裝使用;其操作簡(jiǎn)單管理方便易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。但MBR其造價(jià)高、能耗高且易出現(xiàn)膜污染問題，使得其在農(nóng)業(yè)廢水處理應(yīng)用中很少。目前我國MBR主要還是用于城市污水處理和工業(yè)廢水處理中。但人們?nèi)灾铝τ谄湓谛笄菸鬯幚淼难芯?，MBR的出現(xiàn)很好地解決了糞便污水中有機(jī)物含量很高，固液分離不穩(wěn)定這一問題，并且使糞便污水不經(jīng)稀釋而直接處理成為可能。[10]而自然處理主要包括氧化塘和人工濕地等。(1)氧化塘處理技術(shù):氧化塘又稱為生物穩(wěn)定塘，它是一種利用池塘為容器以此進(jìn)行污水生物處理的方法。常用的穩(wěn)定塘有兼性塘、好氧塘、厭氧塘、水生植物塘等。[13]它就是人工版的加速水體自凈過程，長(zhǎng)時(shí)間讓污水所含的有機(jī)污染物在氧化塘內(nèi)被水中微生物的進(jìn)行吸收利用，微生物反應(yīng)所需的溶解氧既可以增加曝氣裝置人工增加，也可以利用氧化塘內(nèi)自帶的植物進(jìn)行光合作用合成氧氣。在進(jìn)行污水處理時(shí)選用氧化塘可以以此去除污水中有機(jī)污染物和部分氮磷，提高水體中溶解氧的含量。它的操作難度低，且成本低廉性價(jià)比高。（2）人工濕地處理技術(shù)：人工濕地是由植物、基質(zhì)、微生物和水體等4個(gè)基本要素構(gòu)成的一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)，在處理污水時(shí)，系統(tǒng)四部門一起作用，通過過濾、吸附、沉淀、離子交換、絡(luò)合反應(yīng)、植物吸收和微生物分解來實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水的高效凈化處理養(yǎng)豬廢水，[14]研究結(jié)果顯示，在不同進(jìn)水強(qiáng)度下，COD去除率為63.06%～77.18%，NH4-N去除率為87.19%～96.54%，TN去除率為40.83%～48.70%。[15]它還具有獨(dú)特的可以去除畜牧業(yè)污水中抗生素的獨(dú)特作用。人工濕地的成本低廉，能耗低，管理方便，正常運(yùn)行對(duì)周邊不造成二次污染，但其厭氧系統(tǒng)容易產(chǎn)生泥漿污染周圍環(huán)境，占用的面積也大。本養(yǎng)殖企業(yè)其污水具有典型的五高特征，在選取工藝時(shí)考慮到養(yǎng)殖企業(yè)的廢水中的有機(jī)濃度、氨氮含量、微生物濃度都較高，單純的好氧厭氧處理都難以達(dá)標(biāo)，雖然厭氧處理技術(shù)處理BOD5、CODcr效率明顯，但單純進(jìn)行的話不僅對(duì)NP的去除率不高且在厭氧處理過程中中氨氮的含量會(huì)增加，且易產(chǎn)生硫化氫導(dǎo)致處理過程產(chǎn)生難聞氣味，而加以好氧處理的話既能進(jìn)一步降低BOD5、CODcr的含量也能夠補(bǔ)充解決氮磷含量較高的問題，減少污水的惡臭味。用在畜禽養(yǎng)殖所產(chǎn)生的污水處理上。既能克服厭氧處理達(dá)不到除臭要求的缺陷，又能克服好氧處理能耗大與土地面積需求大的不足，因此選用厭氧-好氧聯(lián)合工藝。但其突出的廢水氮磷濃度較高，脫氮除磷也是本次考慮的重點(diǎn)，考慮化學(xué)法進(jìn)行氨氮難以處理的問題，在工藝選擇時(shí)也加以考慮生物處理工藝在氮磷處理方面具有經(jīng)濟(jì)節(jié)能的突出特點(diǎn)，因此最終選擇厭氧-好氧聯(lián)合工藝+生物處理工藝。而常見的厭氧工藝、好氧工藝及生物處理工藝各工藝特點(diǎn)見表2-1生化處理工藝比選表。表2-1生化處理工藝比選表工藝簡(jiǎn)介污染物去除率缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)CODcrBOD5SSUASB即上流式厭氧污泥反應(yīng)器，其結(jié)構(gòu)分為污泥反應(yīng)區(qū)、氣液固三相分離器及氣室三部分組成，其反應(yīng)分為水解、酸化、產(chǎn)乙酸和產(chǎn)甲烷等80~90%70~80%30~50%懸浮物濃度進(jìn)水需要控制，運(yùn)行不穩(wěn)定，水力負(fù)荷難以提升工藝結(jié)構(gòu)緊湊，處理能力大，效果好，投資少EGSB是以UASB為基礎(chǔ)改良的厭氧污泥反應(yīng)床，主要是由進(jìn)水系統(tǒng)、反應(yīng)區(qū)、三相分離器和沉淀區(qū)等部分組成70~90%60~80%30~50%反應(yīng)器較高，采用外循環(huán)，動(dòng)力消耗大水力負(fù)荷高，攪拌強(qiáng)度大，針對(duì)進(jìn)水高濃度和高容積負(fù)荷反應(yīng)好續(xù)表工藝簡(jiǎn)介污染物去除率缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)CODcrBOD5SSABR厭氧折流板反應(yīng)器是一種高效新型的厭氧污水生物技術(shù)，其使用連續(xù)垂直的多個(gè)折流板將厭氧反應(yīng)器分成多個(gè)連續(xù)的間隔空間。60~80%60~70%60~70%容易造成局部過載，COD去除率較其他比較低工藝構(gòu)造簡(jiǎn)單，處理效果好，投資低，抗沖擊能力強(qiáng)SBR是一種好氧的活性污泥污水處理技術(shù)，其特點(diǎn)是SBR池間歇性進(jìn)行曝氣60~90%70~95%70~90%所需面積小，建設(shè)所需費(fèi)用較少，去除率高，不容易出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象出水水質(zhì)的波動(dòng)范圍大，設(shè)備所需多接觸氧化是介于活性污泥法和生物濾池的一種結(jié)合生物處理方法，其中有微生物膜進(jìn)行生化處理，同時(shí)加以鼓風(fēng)器加以曝氣。60~90%70~95%70~90%去除效率較高，管理簡(jiǎn)易，污泥產(chǎn)量相較而言少比較容易進(jìn)行后續(xù)處理生物膜后續(xù)需要維護(hù)較為麻煩，BOD5等去除率波動(dòng)大結(jié)合本次設(shè)計(jì)的具體情況，對(duì)于每日處理量為300m3/d的設(shè)計(jì)規(guī)模，且對(duì)于污水的各項(xiàng)污染物濃度都非常高加以考慮，參考《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染治理工程技術(shù)規(guī)范》（環(huán)境497-2009）中模式三的流程集水池+固液分離設(shè)備+水解酸化+厭氧反應(yīng)池+好氧處理系統(tǒng)+自然處理系統(tǒng)，并考慮SBR反應(yīng)器放置前端進(jìn)水污染物濃度高會(huì)導(dǎo)致建造的成本費(fèi)用激增和經(jīng)過厭氧后直接進(jìn)行好氧反應(yīng)可能不能滿足SBR對(duì)于進(jìn)水生化性的較高要求，最終我們確定采用UASB+接觸氧化+水解酸化+SBR法，這種工藝組合不僅最大程度上保障了資金花費(fèi)的性價(jià)比，且可降低占地面積，各污染物都能均勻去除，達(dá)到排放所需標(biāo)準(zhǔn)。1.2各構(gòu)筑物功能及比選1.2.1預(yù)處理根據(jù)養(yǎng)殖污水的污染物含量其特點(diǎn)進(jìn)行分析，雖然其具有養(yǎng)殖污水典型五高特征，此外其CODcr及SS含量顯著突出，BOD5相較而言較低，可推斷本養(yǎng)殖污水處理廠采用的是水沖糞的糞便處理方法。養(yǎng)殖廠的糞便處理時(shí)根據(jù)其養(yǎng)殖的畜牧數(shù)量的變化和間隔時(shí)間處理的特點(diǎn)決定其水量不穩(wěn)定，因此在預(yù)處理時(shí)要加建集水池以穩(wěn)定均化養(yǎng)殖廠的污水的水質(zhì)水量。此外養(yǎng)殖廠廢水通常含有大量動(dòng)物糞渣、砂礫等懸浮物導(dǎo)致其懸浮物濃度高，如不加處理直接進(jìn)行脫氮除磷操作，會(huì)出現(xiàn)懸浮物淤積現(xiàn)象，導(dǎo)致管道堵塞，此外這些懸浮物還會(huì)磨損管道、加壓泵等設(shè)備內(nèi)壁，提高了設(shè)備的報(bào)廢率和污水操作處理的成本。針對(duì)養(yǎng)殖污水的懸浮物含量較多且難以單純依靠重力進(jìn)行沉降因此選擇了先利用固液分離機(jī)的壓濾進(jìn)行初步去除懸浮物后加再進(jìn)行生化處理。因此在反應(yīng)之前應(yīng)采取預(yù)處理措施：集水池、固液分離機(jī)進(jìn)行預(yù)處理。1.2.2尾水消毒工藝根據(jù)《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染防治技術(shù)規(guī)范》（HJ/T81—2001）的要求，污水的消毒處理提倡采用非氯化的消毒措施,要注意防止產(chǎn)生二次污染物，因此本次污水的消毒比選如下。表2-2消毒方法比選方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用范圍臭氧消毒池能夠有效去除污水中剩余的有機(jī)物、臭味臭氧需要即制即用，設(shè)備管理繁雜且多余制備的臭氧需要妥善處理適合對(duì)出水水質(zhì)要求較高系統(tǒng)、常用于可能與人體有接觸的污水紫外線消毒池殺菌迅速，無需另加化學(xué)試劑，運(yùn)行成本低消毒效果受水質(zhì)的影響污水量不大的小型污水廠本次污水處理的出水水質(zhì)要求不高，且排出后與人體接觸直接接觸可能性小，加上考慮成本選擇采用紫外線消毒池進(jìn)行消毒。1.2.3污泥處理工藝此外畜牧養(yǎng)殖企業(yè)的污水中含有糞便，其懸浮物濃度高，即使在前期已采用需要采取固液分離的物理方法，在污水排出前要進(jìn)行泥水分離以便廢水排出，污泥進(jìn)行濃縮脫水后規(guī)劃再利用。在進(jìn)行污泥濃縮池選擇時(shí)，考慮后期加設(shè)壓濾機(jī)對(duì)污泥濃縮池濃縮后含水量要求不高，養(yǎng)殖企業(yè)的糞便較多導(dǎo)致對(duì)儲(chǔ)泥能力要求較高，重力濃縮池不僅儲(chǔ)泥能力強(qiáng)，且造價(jià)低廉，操作簡(jiǎn)單，綜合考慮選擇重力污泥濃縮池。而脫水機(jī)通過下表進(jìn)行比選。表2-3脫水機(jī)比選形式項(xiàng)目疊螺式脫水機(jī)帶式脫水機(jī)離心式脫水機(jī)板框式壓濾機(jī)脫水方式游動(dòng)環(huán)層疊型螺旋重力剪切離心加壓低濃度污泥脫水可以不可以不可以不可以污泥濃縮池不需要需要需要需要污泥貯存不需要需要需要需要清洗沖淋水非常小非常大小小污泥粘性要求低高t低絮凝劑使用使用使用使用泥餅含水率~80%>80%~80%<80%污泥處理率>95%90~95%90~95%85~95%經(jīng)過綜合考慮選取了板框式壓濾機(jī)。因此在此加設(shè)污泥濃縮池進(jìn)行重力濃縮處理后再選擇壓濾機(jī)脫水售賣至其他有機(jī)肥廠再利用。1.3工藝流程確定結(jié)合以上的比選，考慮污水處理能力要求、經(jīng)費(fèi)要求、節(jié)省占地等要求，在綜合考慮后流程如下圖所示：

圖2-1工藝流程圖1.4工藝去除率根據(jù)《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50014-2006）、《序批式活性污泥法污水處理工程技術(shù)規(guī)范》（HJ577-2010）、《生物接觸氧化法污水處理工程技術(shù)規(guī)范》（HJ2009-2011）及《水解酸化反應(yīng)器污水處理工程技術(shù)規(guī)范》(HJ2047—2015)內(nèi)容，最后得出各構(gòu)筑物的去除率。表2-4污水處理工藝各工藝段對(duì)污染物預(yù)計(jì)去除效率匯總表單位mg/L指標(biāo)工段SSCODcrBOD5氨氮固液分離機(jī)進(jìn)水180002000060006000去除率55%———出水81002000060006000UASB進(jìn)水81002000060006000去除率5