一體化糞便污水處理設備污水處理工藝的優選與比較

    一體化污水處理設備規模小，技術性強，工藝組合靈活運用，結構多樣，運行維護簡單，占地面積小等優點，用來處理飼養生產污水是設備，

    根據污水的排放特點、水質特點及要求的排放要求，確定工藝分三個部分：首先是預處理，去除水中的懸浮物和浮油，降低后續處理的負荷并防止后續處理（尤其是生化處理）單元堵塞而影響處理效果，采用物化的方法；二是生化處理，這是整個處理工藝的核心，通過微生物的新陳代謝作用，分解污水中溶解性有機物；三是深度處理，采用物化方法，進一步除去水中的污染物，以保證出水達標排放。

    1、預處理

    一體化污水處理設備處理飼養生產污水無論以何種工藝或綜合措施進行處理，都要采取一定的預處理措施。通過預處理可使污水污染物負荷降低，同時防止大的固體或雜物進入后續處理環節，造成設備的堵塞或破壞等。針對污水中的大顆粒物質或易沉降的物質，畜禽養殖業采用過濾、離心、沉淀等固液分離技術進行預處理，常用的設備有格柵、沉淀池、篩網等。格柵是污水處理的工藝流程中*的部分，其作用是阻攔污水中粗大的漂浮和懸浮固體，以免阻塞孔洞、閘門和管道，并保護水泵等機械設備。沉淀法是在重力作用下將重于水的懸浮物從水中分離出來的處理工藝， 是污水處理中應用zui廣的方法之一。目前，凡是有污水處理設施的養殖場基本上都是在舍外串聯2至3個沉淀池，通過過濾、沉淀和氧化分解將糞水進行處理。篩網是篩濾所用的設施，污水從篩網中的縫隙流過，而固體部分則憑機械或其本身的重量，截流下來，或推移到篩網的邊緣排出。常用的畜禽糞便固液分離篩網有固定篩、振動篩和轉動篩。此外，還有常用的機械過濾設備如自動轉鼓過濾機、轉輥壓濾機、離心盤式分離機等。

   2、生化處理

  （1）好氧處理技術

   好氧處理的基本原理是利用微生物在好氧條件下分解有機物，同時合成自身細胞(活性污泥)。在好氧處理中，可生物降解的有機物zui終可被*氧化為簡單的無機物。該方法主要有活性污泥法和生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化、序批式活性污泥法、A/O及氧化溝等。采用好氧技術對畜禽污水進行生物處理，這方面研究的較多的是水解與SBR 結合的工藝。SBR工藝，即序批式活性污泥法，是基于傳統的Fill- Draw系統改進并發展起來的一種間歇式活性污泥工藝，它把污水處理構筑物從空間系列轉化為時間系列，在同一構筑物內進行進水、反應、沉淀、排水、閑置等周期循環。SBR與水解方式結合處理畜禽污水時，水解過程對CODCr 有較高的去除率，SBR對總磷去除率為74.1%，高濃度氨氮去除率達97%以上。此外，其他好氧處理技術也逐漸應用于畜禽污水處理中，如間歇式排水延時曝氣(IDEA)、循環式活性污泥系統(CASS)、間歇式循環延時曝氣活性污泥法(ICEAS) 。

  （2）厭氧處理技術

   20世紀50年代出現了厭氧接觸法工藝，此后隨著厭氧濾器AF和上流式厭氧污泥床UASB的發明，推動了以提高污泥濃度和改善污水與污泥混合效果為基礎的一系列高負荷厭氧反應器的發展，并逐步應用于禽畜污水處理中。厭氧處理特點是造價低，占地少，能量需求低，還可以產生沼氣，而且處理過程不需要氧，不受傳氧能力的限制，因而具有較高的有機物負荷潛力，能使一些好氧微生物所不能降解的部分進行有機物降解。

常用的方法有：*混合式厭氧消化器（CSTR）、厭氧接觸反應器、厭氧濾池（AF）、上流式厭氧污泥床（UASB）、厭氧流化床（AFB）、升流式固體反應器（USR）等。目前國內養殖場污水處理主要采用的是上流式厭氧污泥床及升流式固體反應器工藝。

  （3）自然處理技術

   自然處理法是利用天然水體、土壤和生物的物理、化學與生物的綜合作用來凈化污水。其凈化機理主要包括過濾、截留、沉淀、物理和化學吸附、化學分解、生物氧化以及生物的吸收等。其原理涉及生態系統中物種共生、物質循環再生原理、結構與功能協調原則，分層多級截留、儲藏、利用和轉化營養物質機制等。這類方法投資省、工藝簡單、動力消耗少，但凈化功能受自然條件的制約。自然處理的主要模式有氧化塘、土壤處理法、人工濕地處理法等。

    氧化塘又稱為生物穩定塘，是一種利用天然或人工整修的池塘進行污水生物處理的構筑物。其對污水的凈化過程和天然水體的自凈過程很相似，污水在塘內停留時間長，有機污染物通過水中微生物的代謝活動而被降解，溶解氧則由藻類通過光合作用和塘面的復氧作用提供，亦可通過人工曝氣法提供。作為環境工程構筑物，氧化塘主要用來降低水體的有機污染物，提高溶解氧的含量，并適當去除水中的氮和磷，減輕水體富營養化的程度。

    土壤處理法不同于季節性的污水灌溉，是常年性的污水處理方法。將污水施于土地上，利用土壤—微生物—植物組成的生態系統對污水中的污染物進行一系列物理的、化學的和生物凈化過程，使污水的水質得到凈化，并通過系統的營養物質和水分的循環利用，使綠色植物生長繁殖，從而實現污水的資源化、無害化和穩定化。

    人工濕地可通過沉淀、吸附、阻隔、微生物同化分解、硝化、反硝化以及植物吸收等途徑去除污水中的懸浮物、有機物、氮、磷和重金屬等。由于自然處理法投資少，運行費用低，在有足夠土地可利用的條件下，它是一種較為經濟的處理方法，特別適宜于小型畜禽養殖場的污水處理。

  （4）混合處理法

   上述的自然處理法、厭氧法、好氧法用于處理畜禽養殖污水各有優缺點和適用范圍，為了取長補短，獲得良好穩定的出水水質，實際應用中加入其他處理單元。混合處理就是根據畜禽污水的多少和具體情況，設計出由以上3種、或以它們為主體并結合其他處理方法進行優化的組合共同處理畜禽污水。這種方式能以較低的處理成本，取得較好的效果。

    3、深度處理

    深度處理為進一步處理生化處理未能去除的污染物的凈化過程。深度處理通常由以下處理單元優化組合而成：混凝沉淀、膜技術等。

    （1）混凝沉淀法

    混凝沉淀法就是向污水中投加混凝藥劑，使其中的膠體和細微懸浮物脫穩，并聚集為數百微米以至數毫米的礬花，進而可以通過重力沉降或其他固液分離手段予以去除的污水處理技術。

    常用的混凝劑分為兩類，一類是無機鹽類混凝劑，目前應用zui廣的是鐵系和鋁系金屬鹽，包括三氯化鐵、*、硫酸鋁、聚合氯化鋁（PAC）和聚合硫酸鐵（PFS），還有碳酸鎂、活性硅酸、高嶺土、膨潤土等。另一類是有機高分子類混凝劑，分為陰離子型、陽離子型和非離子型。其中，以聚丙烯酰胺（PAM）應用zui為普遍，其產量占高分子混凝劑總產量的80%。聚丙烯酰胺與常作為助凝劑與其他混凝劑一起使用，可產生較好的混凝效果。聚丙烯酰胺的投加次序與污水水質有關。當污水濁度低時，宜先投加其他混凝劑，再投加聚丙烯酰胺，當污水濁度高時，應先投加聚丙烯酰胺，再投加其他混凝劑。

   （2）膜分離技術

膜分離法是利用特殊的薄膜對液體中的成分進行選擇性分離的技術。用于污水處理的膜分離技術包括擴散滲析、電滲析、反滲透、超濾、微濾等幾種。

    膜分離法的特點是：在分離過程中，不發生相變化，能量的轉化效率高；一般不需要投加其他物質，這可節省材料和化學藥品；分離和濃縮同時進行，這樣能回收有價值的物質；可在常溫下進行分離，不會破壞對熱敏感和對熱不穩定的物質；操作及維護方便，易于實現自動化控制。

    （3）膜生物反應器（MBR）

     膜生物反應器工藝（MBR工藝）是膜分離技術與生物技術有機結合的新型污水處理技術，也稱膜分離活性污泥法。它利用膜分離設備將生化反應池中的活性污泥和大分子有機物質截留住，水力停留時間（HRT）和污泥停留時間（SRT）可以分別控制，而難降解的物質在反應器中不斷反應、降解。一方面，膜截留了反應池中的微生物，使反應池中的活性污泥濃度大大增加，使降解污水的生化反應進行得更迅速更*，另一方面，由于膜的高過濾精度，保證了出水清澈透明從而省掉二沉池。因此，膜生物反應器工藝通過膜分離技術大大強化了生物反應器的功能。與傳統的生物處理方法相比，具有生化效率高、抗負荷沖擊能力強、出水水質穩定、占地面積小、排泥周期長、易實現自動控制等優點，是目前zui有前途的污水處理新技術之一。

      MBR工藝的特點是：

      能夠的進行固液分離，分離效果遠好于傳統的沉淀池，出水水質良好，出水懸浮物和濁度接近于零，可直接回用，實現了污水資源化。

       膜的截留作用，使微生物*截留在反應器內，實現了反應器水力停留時間（HRT）和污泥齡（SRT）的*分離，使運行控制更加靈活穩定。反應池內的微生物濃度高，可達到常規活性污泥法的2～3倍，耐負荷沖擊。有利于增殖緩慢的硝化細菌的截留、生長和繁殖，系統的硝化效率得以提高，運行方式的控制亦有脫氮和除磷的功能。 泥齡長。膜分離使污水的大分子難降解的成分在體積有限的生物反應器內有足夠的停留時間，大大提高了難降解有機物降解效率。反應器在高容積負荷、低污泥負荷、長泥齡下運行，可以實現基本無剩余污泥排放。 系統可實現全自動化控制。占地面積小，工藝設備集中。

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