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1 背景介紹
隨著十二五規(guī)劃的順利推進(jìn)，人民生活水平的不斷提高，環(huán)境保護(hù)對(duì)養(yǎng)豬場(chǎng)廢水的處理提出了更高的要求。相關(guān)企業(yè)為了樹立企業(yè)良好的社會(huì)形象，消除健康發(fā)展的隱患，本著生產(chǎn)與治理污染、保護(hù)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的思想，為滿足企業(yè)不斷提高的環(huán)境保護(hù)的要求，擬對(duì)廢水進(jìn)行深度處理，出水符合污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

根據(jù)企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)情況，研究小組結(jié)合類似工程經(jīng)驗(yàn)以及實(shí)際生產(chǎn)情況，編制養(yǎng)豬場(chǎng)廢水深度處理工程技術(shù)探討方案，供相關(guān)部門審核和企業(yè)參考、選用。

 

2 設(shè)計(jì)水質(zhì)
根據(jù)業(yè)主提供資料及研究小組類似工程經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)參考《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染治理工程技術(shù)規(guī)范》以及《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》相關(guān)內(nèi)容，處理出水執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中各指標(biāo)，其中COD100mg/L，BOD30 mg/L，氨氮15 mg/L。

3 臭氧-生物活性炭濾池
3.1工藝選擇
臭氧活性炭技術(shù)是廢水處理中最為有效和經(jīng)濟(jì)的處理工藝之一，臭氧是一種強(qiáng)氧化劑，它對(duì)水體中病毒的滅活十分有效，同時(shí)可氧化部分溶解性有機(jī)物和有效改善常規(guī)處理混凝效果。臭氧生物活性炭采取先臭氧化后活性炭吸附，在活性炭吸附中又繼續(xù)氧化，這樣可以揚(yáng)長(zhǎng)避短，充分發(fā)揮活性炭吸附和臭氧氧化各自所長(zhǎng)，克服各自所短。通過該工藝，臭氧能使難氧化降解的高分子有機(jī)物被氧化成易生物降解的低分子有機(jī)物，這不僅為炭柱降解有機(jī)物創(chuàng)造了條件，也減輕了活性炭的吸附負(fù)荷。同時(shí)，臭氧氧化使水中有充足的溶解氧，反過來又為好氧微生物的生命活動(dòng)提供了良好的條件。其中，生物活性炭是利用微生物去吸收利用被活性炭吸附的污染物，客觀上起到了使活性炭再生的作用。

臭氧-生物活性炭工藝是活性炭物理化學(xué)吸附、臭氧化學(xué)氧化、生物氧化降解及臭氧滅菌消毒4種技術(shù)合為一體的工藝。

臭氧-生物活性炭工藝，首先利用臭氧預(yù)氧化作用，初步氧化分解水中的有機(jī)物及其他還原性物質(zhì)，降低生物活性炭濾池的有機(jī)負(fù)荷，同時(shí)臭氧氧化能使水中難以生物降解的有機(jī)物斷鏈、開環(huán)，轉(zhuǎn)化成簡(jiǎn)單的脂肪烴，改變其生化特性。臭氧本身的特性決定了臭氧化技術(shù)具有以下特點(diǎn)：①臭氧由于其氧化能力極強(qiáng)，可去除其他水處理工藝難以去除的物質(zhì)；②臭氧化的反應(yīng)速度較快，從而可以減小反應(yīng)設(shè)備或構(gòu)筑物的體積；③剩余臭氧會(huì)迅速轉(zhuǎn)化為氧氣，既不產(chǎn)生二次污染，又能增加水中溶解氧；④在殺菌和殺滅病毒的同時(shí)，可除嗅、除味；⑤臭氧化有助于絮凝，可以改善沉淀效果。

活性炭能夠迅速地吸附水中的溶解性有機(jī)物，同時(shí)也能富集微生物，使其表面能夠生長(zhǎng)出良好的生物膜，靠本身的充氧作用，炭床中的微生物就能以有機(jī)物為養(yǎng)料大量生長(zhǎng)繁殖好氣菌，致使活性炭吸附的小分子有機(jī)物充分生物降解。

臭氧-生物活性炭工藝主要針對(duì)廢水中的有機(jī)物、氨氮、色度、濁度、嗅，能夠有效地去除水中的有機(jī)物和氨氮，對(duì)水中的無機(jī)還原性物質(zhì)、色度、濁度、嗅也有很好的去除效果。

臭氧-活性炭的組合，使得水中溶解和膠體狀的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為較易生物降解的有機(jī)物，將某些分子量較高的腐殖質(zhì)氧化為分子量較低、易生物降解的物質(zhì)并成為炭床中微生物的養(yǎng)料來源。在炭床內(nèi)，有機(jī)物吸附在炭粒的表面和小孔隙中，微生物生長(zhǎng)在炭粒表面的大孔中，通過細(xì)胞酶的作用將某些有機(jī)物降解，在吸附和生物降解的雙重作用下去除水中有機(jī)物。

3.2工藝流程
工藝流程：養(yǎng)殖廢水生化出水+混凝反應(yīng)池+混凝沉淀池+催化氧化池+生物活性炭池+排放水池。

3.3工藝流程說明
1、混凝沉淀池

養(yǎng)殖廢水厭氧-好氧生化出水經(jīng)泵提升（如果高程允許，可以自流）至混凝沉淀池，經(jīng)加藥去除懸浮物和磷酸鹽等污染物?；炷恋沓爻鏊粤鞯酱呋趸?。

2、催化氧化池

催化氧化池內(nèi)通入臭氧，同時(shí)加入針對(duì)性的催化劑。氧化池出水接入生物活性炭濾池。

3、生物活性炭濾池

氧化出水進(jìn)入生物炭濾池，達(dá)到去除COD和硝化反硝化效果。

4、排放水池

生物炭出水在排放水池收集，達(dá)標(biāo)排放或者灌溉回用等。濾池反沖洗水自排放水池接入。

5、加藥系統(tǒng)

本工程所需藥劑通過加藥系統(tǒng)投加到各加藥點(diǎn)。

4 膜生物反應(yīng)器
4.1工藝選擇
MBR膜生物反應(yīng)器（Membrane Bio-Reactor），是一種由膜分離單元與生物處理單元相結(jié)合的新型水處理技術(shù)。采用的膜結(jié)構(gòu)型主要為平板膜和中空纖維膜，按膜孔徑可劃分為超濾技術(shù)。  臭氧發(fā)生器

與許多傳統(tǒng)的生物水處理工藝相比，MBR具有以下主要優(yōu)點(diǎn)

1、出水水質(zhì)優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定：

由于膜的高效分離作用，分離效果遠(yuǎn)好于傳統(tǒng)沉淀池，處理出水極其清澈，懸浮物和濁度接近于零，細(xì)菌和病毒被大幅去除，出水水質(zhì)優(yōu)于建設(shè)部頒發(fā)的生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（CJ25.1-89），可以直接作為非飲用市政雜用水進(jìn)行回用。 臭氧發(fā)生器

同時(shí)，膜分離也使微生物被完全被截流在生物反應(yīng)器內(nèi)，使得系統(tǒng)內(nèi)能夠維持較高的微生物濃度，不但提高了反應(yīng)裝置對(duì)污染物的整體去除效率，保證了良好的出水水質(zhì)，同時(shí)反應(yīng)器對(duì)進(jìn)水負(fù)荷（水質(zhì)及水量）的各種變化具有很好的適應(yīng)性，耐沖擊負(fù)荷，能夠穩(wěn)定獲得優(yōu)質(zhì)的出水水質(zhì)。

2、剩余污泥產(chǎn)量少 臭氧發(fā)生器

該工藝可以在高容積負(fù)荷、低污泥負(fù)荷下運(yùn)行，剩余污泥產(chǎn)量低（理論上可以實(shí)現(xiàn)零污泥排放），降低了污泥處理費(fèi)用。

3、占地面積小，不受設(shè)置場(chǎng)合限制

生物反應(yīng)器內(nèi)能維持高濃度的微生物量，處理裝置容積負(fù)荷高，占地面積大大節(jié)省；該工藝流程簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積省，不受設(shè)置場(chǎng)所限制，適合于任何場(chǎng)合，可做成地面式、半地下式和地下式。

4、可去除氨氮及難降解有機(jī)物 臭氧發(fā)生器

由于微生物被完全截流在生物反應(yīng)器內(nèi)，從而有利于增殖緩慢的微生物如硝化細(xì)菌的截留生長(zhǎng)，系統(tǒng)硝化效率得以提高。同時(shí)，可增長(zhǎng)一些難降解的有機(jī)物在系統(tǒng)中的水力停留時(shí)間，有利于難降解有機(jī)物降解效率的提高。

5、操作管理方便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制

該工藝實(shí)現(xiàn)了水力停留時(shí)間（HRT）與污泥停留時(shí)間（SRT）的完全分離，運(yùn)行控制更加靈活穩(wěn)定，是污水處理中容易實(shí)現(xiàn)裝備化的新技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)微機(jī)自動(dòng)控制，從而使操作管理更為方便。

膜-生物反應(yīng)器也存在一些不足。主要表現(xiàn)以下幾個(gè)方面：

1）膜造價(jià)高，使膜--生物反應(yīng)器的基建投資高于傳統(tǒng)污水處理工藝； 臭氧發(fā)生器

2）膜污染容易出現(xiàn)，給操作管理帶來不便；

3）能耗高：首先MBR泥水分離過程必須保持一定的膜驅(qū)動(dòng)壓力；其次是MBR池中MLSS濃度非常高，要保持足夠的傳氧速率，必須加大曝氣強(qiáng)度；還有為了加大膜通量、減輕膜污染，必須增大流速，沖刷膜表面，造成MBR的能耗要比傳統(tǒng)的生物處理工藝高。

4.2工藝流程
工藝流程：養(yǎng)殖廢水生化出水+混凝反應(yīng)池+混凝沉淀池+缺氧生化池+MBR反應(yīng)池+排放水池。

4.3工藝流程說明
1、混凝沉淀池

養(yǎng)殖廢水厭氧-好氧生化出水經(jīng)泵提升（如果高程允許，可以自流）至混凝沉淀池，經(jīng)加藥去除懸浮物和磷酸鹽等污染物?；炷恋沓爻鏊粤鞯酱呋趸亍?

2、缺氧生化池 臭氧發(fā)生器

缺氧生化池發(fā)生發(fā)硝化反應(yīng)，同時(shí)具有除磷作用。

活性污泥交替在厭氧和好氧狀態(tài)下運(yùn)行，能使過量積聚磷酸鹽的積磷菌占優(yōu)勢(shì)生長(zhǎng)，使活性污泥含磷量比普通活性污泥高。污泥中積磷菌在厭氧狀態(tài)下釋放磷，在好氧狀態(tài)下過量地?cái)z取磷。經(jīng)過排放富磷剩余污泥，其結(jié)果與普通活性污泥法相比，可去除污水中更多的磷。

3、MBR膜生物反應(yīng)器

MBR膜生物反應(yīng)器，維持較高的活性污泥濃度，徹底去除廢水中有機(jī)污染物、懸浮物等。

4、排放水池

MBR出水在排放水池收集，達(dá)標(biāo)排放或者灌溉回用等。濾池反沖洗水自排放水池接入。 臭氧發(fā)生器

5、加藥系統(tǒng)

本工程所需藥劑通過加藥系統(tǒng)投加到各加藥點(diǎn)。

5 穩(wěn)定塘-人工濕地技術(shù)
5.1工藝選擇 臭氧發(fā)生器
穩(wěn)定塘，是一種利用天然凈化能力對(duì)污水進(jìn)行處理的構(gòu)筑物的總稱。其凈化過程與自然水體的自凈過程過程相似。通常是將土地進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜斯ば拚ǔ沙靥?，并設(shè)置圍堤和防滲層，依靠塘內(nèi)生長(zhǎng)的微生物來處理污水。主要利用菌藻的共同作用處理廢水中的有機(jī)污染物。穩(wěn)定塘污水處理系統(tǒng)具有基建投資和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低、維護(hù)和維修簡(jiǎn)單、便于操作、能有效去除污水中的有機(jī)物和病原體、無需污泥處理等優(yōu)點(diǎn)，

兼性塘的有效水深一般為1.0~2.0m，從上到下分為三層：上層好氧區(qū)，中層兼性區(qū)（也叫過渡區(qū)）；塘底厭氧區(qū)，好氧區(qū)對(duì)的凈化原理與好氧塘基本相同。藻類進(jìn)行光合作用，產(chǎn)生氧氣，溶解氧充足。有機(jī)物在好氧性異養(yǎng)菌的作用下進(jìn)行氧化分解，兼性區(qū)的溶解氧的供應(yīng)比較緊張，含量較低，且時(shí)有時(shí)無。其中存在著異養(yǎng)型兼性細(xì)菌，它們既能利用水中的少量溶解氧對(duì)有機(jī)物進(jìn)行氧化分解，同時(shí)，在無分子氧的條件下，還能以NO3-、CO32-作為電子受體進(jìn)行無氧代謝。

厭氧區(qū)內(nèi)不存在溶解氧。進(jìn)水中的懸浮固體物質(zhì)以及藻類、細(xì)菌、植物等死亡后所產(chǎn)生的有機(jī)固體下沉到塘底，形成10~375px厚的污泥層，厭氧微生物在此進(jìn)行厭氧發(fā)酵和產(chǎn)甲烷發(fā)酵過程，對(duì)其中的有機(jī)物進(jìn)行分解。在厭氧區(qū)一般可以去除30%的BOD。

5.2工藝流程
工藝流程：養(yǎng)殖廢水出水+兼性塘+人工濕地。

5.3工藝流程說明
1、兼性塘

廢水首先進(jìn)入兼性塘，利用厭氧、兼氧以及好氧微生物的作用，去除有機(jī)污染物，同時(shí)脫氮除磷。

2、人工濕地

建設(shè)人工濕地，利用土壤、微生物、植物的根系作用等，徹底去除廢水中污染物。