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1 背景介紹
隨著十二五規(guī)劃的順利推進，人民生活水平的不斷提高，環(huán)境保護對養(yǎng)豬場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)良好的社會形象，消除健康發(fā)展的隱患，本著生產(chǎn)與治理污染、保護環(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)境保護的要求，擬對廢水進行深度處理，出水符合污水綜合排放標準一級標準。

根據(jù)企業(yè)實際生產(chǎn)情況，研究小組結(jié)合類似工程經(jīng)驗以及實際生產(chǎn)情況，編制養(yǎng)豬場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，同時參考《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)污染物排放標準》相關(guān)內(nèi)容，處理出水執(zhí)行《污水綜合排放標準》中各指標，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)濟的處理工藝之一，臭氧是一種強氧化劑，它對水體中病毒的滅活十分有效，同時可氧化部分溶解性有機物和有效改善常規(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，這樣可以揚長避短，充分發(fā)揮活性炭吸附和臭氧氧化各自所長，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物被氧化成易生物降解的低分子有機物，這不僅為炭柱降解有機物創(chuàng)造了條件，也減輕了活性炭的吸附負荷。同時，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吸附、臭氧化學氧化、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，首先利用臭氧預氧化作用，初步氧化分解水中的有機物及其他還原性物質(zhì)，降低生物活性炭濾池的有機負荷，同時臭氧氧化能使水中難以生物降解的有機物斷鏈、開環(huán)，轉(zhuǎn)化成簡單的脂肪烴，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：①臭氧由于其氧化能力極強，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，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物，同時也能富集微生物，使其表面能夠生長出良好的生物膜，靠本身的充氧作用，炭床中的微生物就能以有機物為養(yǎng)料大量生長繁殖好氣菌，致使活性炭吸附的小分子有機物充分生物降解。

臭氧-生物活性炭工藝主要針對廢水中的有機物、氨氮、色度、濁度、嗅，能夠有效地去除水中的有機物和氨氮，對水中的無機還原性物質(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物轉(zhuǎn)化為較易生物降解的有機物，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)，有機物吸附在炭粒的表面和小孔隙中，微生物生長在炭粒表面的大孔中，通過細胞酶的作用將某些有機物降解，在吸附和生物降解的雙重作用下去除水中有機物。

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，同時加入針對性的催化劑。氧化池出水接入生物活性炭濾池。

3、生物活性炭濾池

氧化出水進入生物炭濾池，達到去除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，達標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。

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

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)標準（CJ25.1-89），可以直接作為非飲用市政雜用水進行回用。 臭氧發(fā)生器

同時，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)裝置對污染物的整體去除效率，保證了良好的出水水質(zhì)，同時反應(yīng)器對進水負荷（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荷、低污泥負荷下運行，剩余污泥產(chǎn)量低（理論上可以實現(xiàn)零污泥排放），降低了污泥處理費用。

3、占地面積小，不受設(shè)置場合限制

生物反應(yīng)器內(nèi)能維持高濃度的微生物量，處理裝置容積負荷高，占地面積大大節(jié)省；該工藝流程簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積省，不受設(shè)置場所限制，適合于任何場合，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菌的截留生長，系統(tǒng)硝化效率得以提高。同時，可增長一些難降解的有機物在系統(tǒng)中的水力停留時間，有利于難降解有機物降解效率的提高。

5、操作管理方便，易于實現(xiàn)自動控制

該工藝實現(xiàn)了水力停留時間（HRT）與污泥停留時間（SRT）的完全分離，運行控制更加靈活穩(wěn)定，是污水處理中容易實現(xiàn)裝備化的新技術(shù)，可實現(xiàn)微機自動控制，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)以下幾個方面：

1）膜造價高，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)，同時具有除磷作用。

活性污泥交替在厭氧和好氧狀態(tài)下運行，能使過量積聚磷酸鹽的積磷菌占優(yōu)勢生長，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)下過量地攝取磷。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污染物、懸浮物等。

4、排放水池

MBR出水在排放水池收集，達標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。

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污水進行處理的構(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。通常是將土地進行適當?shù)娜斯ば拚?，建成池塘，并設(shè)置圍堤和防滲層，依靠塘內(nèi)生長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污染物。穩(wěn)定塘污水處理系統(tǒng)具有基建投資和運轉(zhuǎn)費用低、維護和維修簡單、便于操作、能有效去除污水中的有機物和病原體、無需污泥處理等優(yōu)點，

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)對的凈化原理與好氧塘基本相同。藻類進行光合作用，產(chǎn)生氧氣，溶解氧充足。有機物在好氧性異養(yǎng)菌的作用下進行氧化分解，兼性區(qū)的溶解氧的供應(yīng)比較緊張，含量較低，且時有時無。其中存在著異養(yǎng)型兼性細菌，它們既能利用水中的少量溶解氧對有機物進行氧化分解，同時，在無分子氧的條件下，還能以NO3-、CO32-作為電子受體進行無氧代謝。

厭氧區(qū)內(nèi)不存在溶解氧。進水中的懸浮固體物質(zhì)以及藻類、細菌、植物等死亡后所產(chǎn)生的有機固體下沉到塘底，形成10~375px厚的污泥層，厭氧微生物在此進行厭氧發(fā)酵和產(chǎn)甲烷發(fā)酵過程，對其中的有機物進行分解。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

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

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。