昆山畜禽一体化废水处理设备安装指导

昆山畜禽一体化废水处理设备安装指导

　自然处理法时畜禽养殖废水处理技术的方法。自然处理法是利用天然水体、土壤和生物的物理、 化学与生物的综合作用来净化污水。其净化机理主要包括过滤、 截留、 沉淀、 物理和化学吸附、 化学分解、 生物氧化以及生物的吸收等。其原理涉及生态系统中物种共生、 物质循环再生原理、 结构与功能协调原则, 分层多级截留、 储藏、 利用和转化营养物质机制等。这类方法投资省、 工艺简单、 动力消耗少 , 但净化功能受自然条件的制约。 自然处理的主要模式有氧化塘、 土壤处理法、 人工湿地处理法等。

2、 厌氧处理技术

　　 厌氧处理技术常用的方法有 : 混合式厌氧消化器、 厌氧接触反应器、 厌氧滤池、 上流式厌氧污泥床、 厌氧流化床、 升流式固体反应器等。厌氧处理特点是造价低, 占地少, 能量需求低, 还可以产生沼气 ; 而且处理过程不需要氧 , 不受传氧能力的限制 , 因而具有较高的有机物负荷潜力 , 能使一些好氧微生物所不能降解的部分进行有机物降解。

3、好氧处理技术

　　好氧处理的基本原理是利用微生物在好氧条件下分解有机物 , 同时合成自身细胞 ( 活性污泥 ) 。在好氧处理中 , 可生物降解的有机物最终可被氧化为简单的无机物。该方法主要有活性污泥法和生物滤池、 生物转盘、 生物接触氧化、 序批式活性污泥、 A/O及氧化沟等。采用好氧技术对畜禽废水进行生物处理 , 这方面研究的较多的是水解与 SBR 结合的工艺。SBR ( sequencing batch reactor) 工艺 , 即序批式活性污泥法, 是基于传统的 Fill- Draw 系统改进并发展起来的一种间歇式活性污泥工艺, 它把污水处理构筑物从空间系列转化为时间系列 , 在同一构筑物内进行进水、 反应、 沉淀、 排水、 闲置等周期循环。 SBR 与水解方式结合处理畜禽废水时, 水解过程对 COD Cr 有较高的去除率 , SBR 对总磷去除率为 74.1% , 高浓度氨氮去除率达 97% 以上。此外, 其他好氧处理技术也逐渐应用于畜禽废水处理中, 如间歇式排水延时曝气( IDEA )、 循环式活性污泥系统( CASS )、 间歇式循环延时曝气活性污泥法( ICEAS )。

4、混合处理法

　　上述的自然处理法、 厌氧法、 好氧法用于处理畜禽养殖废水各有优缺点和适用范围, 为了取长补短,获得良好稳定的出水水质, 实际应用中加入其他处理单元。混合处理就是根据畜禽废水的多少和具体情况 , 设计出由以上 3 种、 或以它们为主体并结合其他处理方法进行优化的组合共同处理畜禽废水。 这种方式能以较低的处理成本 , 取得较好的效果。

国内外对于畜禽养殖业废水所用的处理工艺大致相同，即固液分离+厌氧技术+好氧技术，其中固液分离技术一般包括：离心、过滤、气浮、絮凝、沉淀等工艺；常用的厌氧工艺主要有：**式厌氧污泥床（UASB）、厌氧折流板反应器（ABR）、升流式污泥床反应器（USR）、厌氧生物滤池以及两段厌氧消化法等；而好氧处理工艺主要有：氧化沟、序批式活性污泥法（SBR）、生物转盘、生物接触氧化法、厌氧/好氧（AO）以及两级AO等。

根据本工程的特点，兼顾耐冲击负荷强、处理效果好、运行稳定等要求，较终定为“沉降固液分离+UASB+两级AO+化学除磷+稳定塘+人工湿地"+氧化塘联合治理工艺。

UASB反应器耐冲击性能强；无需混合搅拌设备，靠水流和发酵过程中产生沼气的上升运动，不仅使污泥床上部的污泥处于悬浮状态，而且利于有机物的降解；采用改良后的气、固、液三相分离器，能强化颗粒污泥的回流。UASB进水中SS需要适当控制，以防止对处理效果的影响。由于养殖废水SS浓度较高，故在进入厌氧系统之前需采取一定的预处理措施，本工程采用机械粗格栅和*的牛粪废水固液分离机去除悬浮固体和粪渣，本工程采用粗格栅和斜筛拦截废水中粗大的漂浮、悬浮固体和粪渣，而后采用沉淀法将重于水的悬浮物从水中分离出来，滤出的粪渣干化后可作为肥料回收利用。

好氧处理是指利用好氧微生物处理养殖废水的一种工艺。好氧生物处理法可分为天然好氧处理和人工好氧处理两大类。

天然好氧生物处理法是利用天然的水体和土壤中的微生物来净化废水的方法，亦称自然生物处理法，主要有水体净化和土壤净化两种；自然生物处理法不仅基建费用低，动力消耗少，该法对难生化降解的有机物、氮磷等营养物和细菌的去除率也高于常规的二级处理，部分可达到三级处理的效果。此外，在一定条件下，该法配合污水灌溉可实现污水资源化利用。该法的缺点主要是占地面积大和处理效果易受季节影响等。但如果养殖场规模小且附近有废弃的沟塘和滩涂可供利用时，应尽量选择该方法以节约投资和处理费用。

人工好氧生物处理是采取人工强化供氧以提高好氧微生物活力的废水处理方法。该方法主要有活性污泥法、 生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法、序批式活性污泥法（SBR）、厌氧/好氧（A/O）及氧化沟法等。

就处理效果来讲，接触氧化法和生物转盘的处理效果要好于活性污泥法，虽然生物滤池的处理效果也很好，但易于出现滤池堵塞现象。氧化沟、SBR和A/O工艺均属于改进的活性污泥法。氧化沟出水水质好、产生泥量少，也可对污水进行脱氮处理，但其处理的BOD负荷小、占地面积大、运行费用高。SBR法自动化控制程度高，能够对污水进行深度处理，但其缺点是BOD负荷较小，一次性投资也大。A/O体是一种兼有去除BOD和脱氮双重作用的活性污泥处理工艺，其投资虽然偏大，但经该法处理后的水易于达标排放。因此对于那些养殖规模大、废水产生量多且有较强经济能力的养殖场可选择A/O法，而对于中等规模的养殖场可选择接触氧化和生物转盘等好氧处理工艺。

厌氧氨氧化（Anammox），即厌氧氨氧化菌，一种自养型的细菌，厌氧氨氧化生物在缺氧或厌氧的环境条件下，分别将氨、亚硝酸盐作为无机碳源固定的电子供体和厌氧氨氧化反应的受体，产生无色无味、性质稳定的氮气（N2）和硝酸盐的生物过程，其化学计量学方程式为：1.32NOˉ2+0.12H++NH+4+0.066HCOˉ3→0.26NOˉ3+1.0N2+2.03H2O+0.066CH2O0.5N0.15，该方程式还囊括了分解代谢反应和合成代谢反应。

与传统工艺相比，厌氧氨氧化工艺是一种比较高效、经济的自养型生物脱氮工艺，不需要供氧和有机碳源，产生污泥的比率比较低，投资少，工艺成本费用较低，能够最大限度减少氧气量、有机碳源、运行费用和曝气量等的消耗，转变现阶段我国污水处理难、能耗高、污泥量大等问题，较为关键的是，不会对水资源环境产生二次污染。

2、厌氧氨氧化的主要影响因子

近年来，厌氧氨氧化工艺在实际中的应用范围和规模愈加广泛，在亚欧十多个国家中得到广泛的应用，并取得了较好的成效。但国内厌氧氨氧化工艺的研究相对较晚，受许多干扰因素的影响，厌氧氨氧化反应也受到影响和限制，工艺手段还有待加强，存在着一定的局限性。

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2.1 温度

温度的高低会对酶的活性产生直接有效的影响，是影响污水细菌新陈代谢的重要影响因子。酶是微生物中的主要因素，其活性关系着微生物中的新陈代谢功能，一定程度会对厌氧氨氧化工艺的脱氮效果造成影响。有实验研究表明，温度的高低与厌氧氨氧化的反应效率具有显著的影响效果，诸多学者众说纷纭，有认为最佳温度为30℃的、40℃的、45℃的，但经研究表明，18℃的低温环境下都有可能启动厌氧氨氧化反应，而当处于35~40℃的时候，厌氧氨氧化的活性最大，是最适宜发生厌氧氨氧化反应的温度值。

2.2 PH值

在水中，pH值影响着厌氧氨氧化的效果，废水中的硝态氮和硝基氮会在水中发生离解反应。不同学者认为厌氧氨氧化最适宜的pH值不同，有7.5~8.0、7.61、6.5~7.8等各种pH值推算结果，但根据pH值在AAOB反应器启动条件和污泥接种差异水平展开的研究中得出，不同pH值对厌氧氨氧化的影响程度大小不尽相同，但通过综合汇总得知，pH值在7～8左右是最适宜发生厌氧氨氧化作用的，这也是能够为学者普遍接受的。

2.3 底物浓度及其他影响因素

硝态氮、硝基氮、氨氮和亚硝酸盐氮等是废水中厌氧氨氧化反应的限制性底物，有研究已经证明，这些底物对细胞的毒害作用尤为剧烈，比率的高低影响着厌氧氨氧化工艺的去氮效率，一定浓度比率有利于进行厌氧氨氧化反应，提高除氮的效果。

此外，厌氧氨氧化菌是一种典型的严格厌氧菌，容易受到溶解氧的影响和抑制，在0.005的氧气饱和度下，厌氧氨氧化菌就已经全部停止了对NH3和NaNO2的转换，作用十分显著，这也就表明，厌氧氨氧化菌容易受到氧气浓度的限制。

再者，溶解氧、光、高盐度等因素也会抑制厌氧氨氧化菌的活性，限制厌氧氨氧化反应的效果，能够使氨的祛除效率至少降低30%以上，当溶解氧的浓度大于2微摩尔每升时，就会抑制厌氧氨氧化菌的可逆活性。