1.1養(yǎng)殖污水處理-水質(zhì)分析
隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，大批規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場相繼建成，且主要分布在城市的近郊。這些養(yǎng)殖場的發(fā)展一方面滿足了城市居民對肉類、禽蛋類食物的大量需求，也成為污染水體的重要污染源。
養(yǎng)殖污水處理污水的主要特征是：有機物濃度高，懸浮物多，色度深，并含有大量的細(xì)菌，氨氮、有機磷含量高。
1.2養(yǎng)殖污水直接排放產(chǎn)生的危害
（1）病原物污染，主要來自城市生活污水、醫(yī)院污水、垃圾及地面徑流等方面。病原微生物的特點是：①數(shù)量大；②分布廣；③存活時間較長；④繁殖速度快；⑤易產(chǎn)生抗性，很難消滅；⑥傳統(tǒng)的二級生化污水處理投資和運行費用高，加氯消毒后某些病原微生物、病毒仍能大量存活；此類污染物實際上通過多種途徑進入人體，并在體內(nèi)生存，引起人體疾病。
（2）需氧有機物污染，有機物的共同特點是這些物質(zhì)直接進入水體后，通過微生物的生物化學(xué)作用而分解為簡單的無機物質(zhì)二氧化碳和水，在分解過程中需要消耗水中的溶解氧，在缺氧條件下污染物就發(fā)生腐分解、惡化水質(zhì)，常稱這些有機物為需氧有機物。水體中需氧有機物越多，耗氧也越多，水質(zhì)也越差，說明水體污染越嚴(yán)重。
（3）富營養(yǎng)化污染，是一種氮、磷等植物營養(yǎng)物質(zhì)含量過多所引起的水質(zhì)污染現(xiàn)象。水生生態(tài)系統(tǒng)的富營養(yǎng)化能通過化學(xué)污染物由兩種途徑發(fā)生：一種是通過正常情況下限定植物的無機營養(yǎng)物質(zhì)的量的增加；另一種是通過作為分解者的有機物的增加。
（4）惡臭是一種普遍的污染危害，它也發(fā)生于污染水體中。人能嗅到的惡臭多達(dá)4000多種，危害大的有幾十種。惡臭的危害表現(xiàn)為：①妨礙正常呼吸功能，使消化功能減退；精神煩躁不安，工作效率降低，判斷力、記憶力降低；*在惡臭環(huán)境中工作和生活會造成嗅覺障礙，損傷中樞神經(jīng)、大腦皮層的興奮和調(diào)節(jié)功能；②某些水產(chǎn)品染上了惡臭無法食用、出售；③惡臭水體不能作游泳、養(yǎng)魚、飲用，而破壞了水的用途和價值；④還產(chǎn)生硫化氫、甲醛等毒性危害。
我國絕大部分養(yǎng)殖污水由于行業(yè)盈利不高、規(guī)模小且分散、污水處理成本高、環(huán)保意識淡薄等這些都形成了目前多數(shù)應(yīng)付的局面，有的建立簡單的氧化塘、有的建立簡單的厭氧池等等，這些污水都不能滿足國家排放標(biāo)準(zhǔn)。
因此在我國開發(fā)具有高效、簡易、低耗、低運營成本的養(yǎng)殖污水處理技術(shù),具有很深遠(yuǎn)的意義。
預(yù)處理+高效厭氧+新型隔離性曝氣生物濾池深化處理+人工濕地是經(jīng)濟實惠的工藝。它是一個完整的生態(tài)系統(tǒng),它形成了內(nèi)部的良好循環(huán)并具有較好的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益,是正在不斷得到研究應(yīng)用和發(fā)展的污水處理實用新技術(shù)。具有投資低,出水水質(zhì)好、抗沖擊力強、增加綠地面積、改善和美化生態(tài)環(huán)境、操作簡單、維護和運行費用低廉等優(yōu)點。這項技術(shù)適合我國國情,尤其適合廣大農(nóng)村,中小城市的污水處理,具有極其廣闊地應(yīng)用前景。
依據(jù)國內(nèi)外相關(guān)案列結(jié)合我公司多年來處理不同水質(zhì)、不同行業(yè)領(lǐng)域的經(jīng)驗，針對高濃度的養(yǎng)殖業(yè)污水處理提出：預(yù)處理+高效厭氧（三沼利用）+高效好氧+人工的濕地+水產(chǎn)養(yǎng)殖。重點在于修復(fù)生態(tài)讓其自然處理污染物，以期達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)造福子孫后代。
當(dāng)然我們更期望本著對每個客戶業(yè)主負(fù)責(zé)的態(tài)度。在養(yǎng)殖污水處理效果達(dá)標(biāo)的基礎(chǔ)上優(yōu)化、精簡、合理搭配組合工藝，以期望降低建設(shè)成本和運營維護成本。
養(yǎng)殖污水處理-應(yīng)用范圍
◆畜禽養(yǎng)豬養(yǎng)殖污水處理;畜禽養(yǎng)雞養(yǎng)殖污水處理；畜禽養(yǎng)鴨養(yǎng)殖污水處理；畜禽養(yǎng)乳鴿養(yǎng)殖污水處理；屠宰廠污水；
產(chǎn)品具有良好的可加工性、耐大氣腐蝕性，占地面積小、污泥少、效率高、不需要反沖洗、一年清理一次污泥即可。并且可以多種形式放置，地埋式、移動式、半地上式或*地上式。下圖是公司曝氣生物濾池的原理圖。
1、養(yǎng)殖污水處理-厭氧生物處理
厭氧生物處理適用于高濃度有機廢水（CODcr>2000mg/L,BOD5>1000mg/L）。它是在無氧條件下，靠厭氧細(xì)菌的作用分解有機物。在這一過程中，參與生物降解的有機基質(zhì)有50％～90％轉(zhuǎn)化為沼氣（甲烷），而發(fā)酵后的剩余物又可作為優(yōu)質(zhì)肥料和飼料。厭氧生物處理包括多種方法，有化糞池、厭氧生物濾池、厭氧接觸法、上流式厭氧污泥床反應(yīng)器（UASB）、兩段厭氧處理法、厭氧膨脹床、厭氧流化床、厭氧生物轉(zhuǎn)盤和擋流板厭氧法等。
下表為幾種厭氧處理方法的特點及優(yōu)缺點見表4-1：
表4-1各類厭氧處理法的特點及優(yōu)缺點
反應(yīng)法 | 特 點 | 優(yōu) 點 | 缺 點 |
傳統(tǒng)消化法 | 在一個消化池內(nèi)進行酸化，甲烷化和固液分離 | 設(shè)備簡單 | 反應(yīng)時間長，池容積大。污泥易隨水流帶走。 |
厭氧生物濾池 | 微生物固著生長在濾料表面。適用于懸浮物量低的廢水。 | 設(shè)備簡單。能承受較高負(fù)荷。 | 底部易發(fā)生堵塞。填料費用較貴。 |
厭氧接觸法 | 用沉淀池分離污泥并進行回流。消化池中進行適當(dāng)攪拌，池內(nèi)*混合,能適應(yīng)高有機物濃度和高 懸浮物的廢水。 | 能承受較高負(fù)荷。有一定的抗沖擊負(fù)荷能力，運行較穩(wěn)定。 | 負(fù)荷高時污泥會流失。設(shè)備較多，操作上要求較高。 |
上流式厭氧污泥床反應(yīng)器 | 消化和固液分離在一個池內(nèi)。微生物量特高。 | 負(fù)荷率高，容積小，能耗低，不需攪拌。 | 如設(shè)計不善，污泥會大量流失。池的構(gòu)造復(fù)雜。 |
兩段厭氧處理法 | 酸化和甲烷化在兩個反應(yīng)器進行。 | 能承受較高負(fù)荷，耐沖擊。運行穩(wěn)定。 | 設(shè)備較多，運行操作較復(fù)雜。 |
一般來說厭氧的設(shè)計控制原則是：
A保持較長的滯留期；B:有較好的溫度（10-55度）；C:封閉保溫和杜絕復(fù)氧；D:避免引起短流。
(1.1)、養(yǎng)殖污水處理-升流式厭氧污泥床(UASB)生物技術(shù)
升流式厭氧污泥床(UASB)是在升流式厭氧濾池的基礎(chǔ)上改良而來的， 它取消了濾池內(nèi)的全部填料， 并在池子的上部設(shè)置了氣、液、 固三相分離器， 這就構(gòu)成了一種結(jié)構(gòu)簡單、 處理效能高的新型反應(yīng)器—升流式厭氧污泥床反應(yīng)器.污水從反應(yīng)器底部向上通過包含顆粒污泥或絮狀污泥的的污泥床， 在厭氧狀態(tài)下產(chǎn)生沼氣， 沼氣的產(chǎn)生引起內(nèi)部循環(huán)對于顆粒污泥的形成和維持是有利的， 因此，有利于有機物的降解。
升流式厭氧污泥床具有污泥濃度高， 平均污泥濃度為(20 ～40)gVSS/L， 水力停留時間長， 容積負(fù)荷一般為(6 ～11)kgCOD/(m 3 .d)左右。 無混合攪拌設(shè)備，靠水流和發(fā)酵過程中產(chǎn)生的沼氣的上升運動， 使污泥床上部的污泥處于懸浮狀態(tài)， 對下部的污泥層也有一定程度的攪動。
UASB 內(nèi)設(shè)三相分離器， 通常不設(shè)沉淀池， 被沉淀區(qū)分離出來的污泥重新回到污泥床反應(yīng)區(qū)內(nèi)，而且污泥床不填載體， 節(jié)省造價并可避免填料堵塞的問題， 正因如此， UASB 反應(yīng)器已成為第二代厭氧反應(yīng)器中發(fā)展迅速、應(yīng)用廣泛的裝置。 厭氧生物處理法不僅適用于高濃度有機廢水， 進水 BOD 濃度可數(shù)以萬計， 也適用于低濃度有機廢水，如城市污水等． 有人實驗證明采用 UASB/SBR/氧化塘工藝處理養(yǎng)豬廢水， 經(jīng) UASB 處理后 COD 去除率為82%， BOD 去除率為 79%， NH 3 － N 去除率為31%。
UASB 反應(yīng)器對有機物有較理想的去除率， 但對氨氮和磷的去除效果不理想． 此外進水中懸浮物不宜過高， 一般控制在 100mg/L 以下， 防止懸浮物對處理效果的影響．
(1.2)、養(yǎng)殖污水處理-厭氧折流板反應(yīng)器(ABR)生物技術(shù)
ABR 工藝作為第三代新型厭氧反應(yīng)器， 是一種高效反應(yīng)器，相對于 UASB， AF 厭氧處理工藝具有結(jié)構(gòu)簡單、 投資少、抗沖擊負(fù)荷強等諸多優(yōu)點。
ABR 反應(yīng)器如圖 所示．
由于在反應(yīng)器中安裝了一系列垂直的折流板， 將反應(yīng)器分隔成幾個串聯(lián)的反應(yīng)室， 每個反應(yīng)室都可以看成是相對獨立的上流式厭氧污泥床(UASB)， 每個反應(yīng)室中的水流都可以看成是*混合的， 處理過程中反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)生的氣體使反應(yīng)器內(nèi)的微生物固體在折流板形成的各個隔室內(nèi)做上下運動，而整個反應(yīng)器內(nèi)的水流則以較慢的速度做水平流動。 因此， ABR 反應(yīng)器的水力流態(tài)在整體上又可以看成是推流式。
ABR 反應(yīng)器中， 相互串聯(lián)的隔室有利于微生物種群在沿反應(yīng)器長度上的不同隔室中順次實現(xiàn)產(chǎn)酸相和產(chǎn)甲烷相分離， 從而在單個反應(yīng)器中實現(xiàn)兩相或多相分離．這樣可以使不同類型的微生物在適宜的條件下生長， 實現(xiàn)較高的有機物降解能力。
采用 ABR 工藝處理高濃度豆制品廢水， 當(dāng)進水 COD 濃度達(dá)到(9000 ～ 10000)mg/L 時， COD 的容積負(fù)荷為 6 kgCOD(m 3 ·d)， 水力停留時間 48 h 左右， 去除率在 75% ～85%， 出水 COD 濃度在(1500 ～2000)mg/L， 產(chǎn)氣率在 0.4 m 3 /(kgCOD)． 但是， ABR 工藝對 NH3-N幾乎沒有去除效果。
綜合上所述并結(jié)合本設(shè)計污水的特點，考慮采用較為成熟的升流式厭氧污泥床(UASB)生物技術(shù)作為厭氧段的反應(yīng)器。
2、養(yǎng)殖污水處理-好氧生物處理
在污水好氧生物處理工藝的發(fā)展和應(yīng)用中，活性污泥法（A2O/CASS/SBR/MBR/氧化溝）和生物膜法一直占據(jù)主導(dǎo)地位。隨著新型濾料的開發(fā)和配套技術(shù)的不斷完善，與活性污泥法平行發(fā)展起來的生物膜工藝技術(shù)得以快速發(fā)展，即獨立又幾乎已經(jīng)結(jié)合到污水處理的各種其它工藝中，這是由于生物膜法具有諸多優(yōu)點：
處理效率高、耐沖擊負(fù)荷性能好、體積小、運營管理穩(wěn)定、低成本、低能耗、投資省、運營成本低、不存在活性污泥法的污泥膨脹問題、可以維持較高的污泥齡、生物相相對豐富穩(wěn)定、具有較高的微生物量、水力停留時間較短、對毒性物質(zhì)和沖擊負(fù)荷具有較強的抵抗性、具有一定的消化和反消化功能、可以實現(xiàn)封閉式運轉(zhuǎn)、解決臭味問題等。
生物膜及活性污泥出現(xiàn)的微生物比較
微生物種類 | 活性污泥法 | 生物膜法 | 微生物種類 | 活性污泥法 | 生物膜法 |
細(xì)菌 | 大量 | 大量 | 其他纖毛蟲 | 一般 | 多量 |
真菌 | 少量 | 多量 | 輪蟲 | 少量 | 多量 |
藻類 | 極少 | 一般 | 線蟲 | 少量 | 一般 |
鞭毛蟲 | 一般 | 多量 | 寡毛類 | 極少 | 一般 |
肉足蟲 | 一般 | 多量 | 其他后生動物 | 極少 | 少量 |
纖毛蟲緣毛類 | 大量 | 大量 | 昆蟲類 | 極少 | 一般 |
纖毛蟲吸管蟲類 | 少量 | 少量 |
（2.1）、養(yǎng)殖污水處理-活性污泥的厭氧、缺氧、好氧（ A2/O）處理法
A2/O工藝亦稱A-A-O工藝。按實質(zhì)意義來說，本工藝應(yīng)為厭氧-缺氧-好氧法，生物脫氮除磷工藝的簡稱。A2/O工藝是流程簡單，應(yīng)用廣泛的脫氮除磷工藝。
該工藝各反應(yīng)器單元功能及工藝特征如下：
1）厭氧反應(yīng)器：原污水及從沉淀池排出的含磷回流污泥同步進入該反應(yīng)器，其主要功能是釋放磷，同時對部分有機物進行氨化；
2）缺氧反應(yīng)器：污水經(jīng)厭氧反應(yīng)器進入該反應(yīng)器，其首要功能是脫氮，硝態(tài)氮是通過內(nèi)循環(huán)由好氧反應(yīng)器送來的，循環(huán)的混合液量較大，一般為2Q（Q——原污水量）；
3）好氧反應(yīng)器——曝氣池：混合液由缺氧反應(yīng)器進入該反應(yīng)器，其功能是多重的，去除BOD、硝化和吸收磷都是在該反應(yīng)器內(nèi)進行的，這三項反應(yīng)都是重要的，混合液中含有NO3-N，污泥中含有過剩的磷，而污水中的BOD(或COD)則得到去除，流量為2Q的混合液從這里回流到缺氧反應(yīng)器；
4）沉淀池：其功能是泥水分離，污泥的一部分回流厭氧反應(yīng)器，上清液作為處理水排放。
該工藝處理效率一般能達(dá)到：BOD5和SS為90%~95%，總氮為70%以上，磷為90%左右，一般適用于要求脫氮除磷的大中型城市污水廠。但A2/O工藝的基建費和運行費均高于普通活性污泥法，運行管理要求高，所以對目前我國國情來說，當(dāng)處理后的污水排入封閉性水體或緩流水體引起富營養(yǎng)化，從而影響給水水源時，才采用該工藝
（2.2）養(yǎng)殖污水處理-傳統(tǒng)活性污泥法
傳統(tǒng)活性污泥法主要由曝氣池，曝氣系統(tǒng)，二沉池，污泥回流系統(tǒng)和剩余污泥排放系統(tǒng)組成，廢水在經(jīng)過沉砂、初沉等工序進行一級處理，去除了大部分懸浮物和部分BOD后即進入曝氣池，再經(jīng)過二次沉淀池，后出水。傳統(tǒng)活性污泥法的BOD和懸浮物去除率都很高，達(dá)到90～95%左右。但是傳統(tǒng)活性污泥法對水質(zhì)變化的適應(yīng)能力不強，產(chǎn)生的剩余污泥量大，且對所供的氧的利用率低。
（2.3）養(yǎng)殖污水處理-SBR法
SBR是序列間歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated SludgeProcess）的簡稱，是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術(shù)。與傳統(tǒng)污水處理工藝不同，SBR技術(shù)采用時間分割的操作方式替代空間分割的操作方式，非穩(wěn)定生化反應(yīng)替代穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng)，靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動態(tài)沉淀。
SBR法運行效果穩(wěn)定；耐沖擊負(fù)荷，池內(nèi)滯留的處理水能稀釋、緩沖污水，有效抵抗水量和有機物的沖擊；運行靈活。但SBR法自動化控制要求高，排水時間短，且對后處理設(shè)備要求大
（2.4）養(yǎng)殖污水處理-接觸氧化法
接觸氧化法是一種兼有活性污泥法和生物膜法特點的一種新的廢水生化處理方法。在不透氣的曝氣池中裝有焦炭、礪石、塑料蜂窩等填料，填料被水浸沒，用鼓風(fēng)機在填料底部曝氣充氧；空氣能自下而上，夾帶待處理的廢水，自由通過濾料部分到達(dá)地面，空氣逸走后，廢水則在濾料間格自上向下返回池底?；钚晕勰喔皆谔盍媳砻妫浑S水流動，因生物膜直接受到上升氣流的強烈攪動，不斷更新，從而提高了凈化效果。生物接觸氧化法具有處理時間短、體積小、凈化效果好、出水水質(zhì)好而穩(wěn)定、污泥不需回流也不膨脹、耗電小等優(yōu)點。但是其濾料間水流緩慢，生物膜只能自行脫落，剩余污泥不易排走，滯留在濾料間易引起水質(zhì)惡化，影響處理效果。
（2.5）養(yǎng)殖污水處理-新隔離型曝氣生物濾池
新隔離型曝氣生物濾池是兼有生物接觸氧化法和活性污泥法以及生物濾池法的三種技術(shù)的融合版，也是曝氣生物濾池的升級改造版。
