牧场污水处理及基本处理设备.ppt

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1、牧场污水处理基础知识及基本工艺与设备,1、大背景,1.1、畜禽养殖污染严重,1.1.1畜禽养殖污染物排放量大:我国主要污染物排放量中，农业源占大部分，其中COD占46%以上，氮占50%以上，磷占60%以上，而畜禽养殖污染物排放量占整个农业源的95%以上。1.1.2危及饮用水源:畜禽养殖业已使我国水环境污染呈现全面漫延势态。农业污染已成为影响我国水环境，尤其是威胁饮用水源安全的首要因素。,1、大背景,沟渠、河道里充满了发绿的牛粪,牛粪沼液，使有些农田长满了杂草，最终庄稼都不能种了。沼液不能直接灌溉农田，只能用水稀释后采用喷雾方式喷洒农作物，直接灌溉，很多农作物都会被“烧”死,近几年国家陆续颁布相

2、关法律、法规、标准及规范畜禽养殖业污染防治技术规范（HJ/T81-2001）畜牧法（2005）畜禽养殖业污染物治理工程技术规范（HJ497-2009）畜禽规模养殖污染防治条例（草案）2013年10月8日,1、大背景,1.2、国家政策法规趋严,2、牧场污染治理思路,资 源,2.1、畜禽废弃物的定位,2、牧场污染治理思路,2.2、畜禽废弃物的治理思路,3、牧场污染治理典型工艺,（1）农牧结合型处理技术模式:,挤奶厅,畜舍,粪污,沉渣,集污池,贮存池,贮粪场,有机肥,燃料块,牛床垫料,液体污水,农田利用,固液分离,特点：适用于养殖场周围有足够面积的农业种植，污水储存池用于农业种植，要求污水储存池能保

3、证容积大于6个月以上的污水产生量，固体粪便能够生产有机肥、燃料块或牛床垫料。,3、牧场污染治理典型工艺,（2）能源生态型技术模式:,特点：适用于当地有较大的能源需求，同时周边有足够土地消纳沼液、沼渣，并有一倍以上的土地轮作面积，厌氧反应需要一定的温度，必须对厌氧反应池进行保温，且配备加温系统。,3、牧场污染治理典型工艺,（3）达标排放型技术模式:,燃料块,沼渣,畜舍,集污池,厌养处理,贮粪场,好氧处理,深度处理,牛床垫料,有机肥,贮存池,太阳能、沼气锅炉,沼气,液体污水,达标排放,农田利用,回用,挤奶厅,粪污,场区自用,固液分离,特点：能源需求不高，且沼渣、沼液无利用土地消纳，所在地区对污水排

4、放要求高，污水必须经处理后达标排放或回用的，可采用此技术模式。,4、牧场水质特点,来源于NYT 1220.1-2006 沼气工程技术规范的数据,以能源利用为主导的沼气池，为了保证产沼气，将粪便与污水一起进入沼气池发酵，此过程可大大降低COD量；但总体上对水污染物的量是增加的，特别是N、P增加量更明显。从严格控制水污染物的角度考虑，应杜绝粪便、污水混合进行发酵的沼气生产工艺，倡导粪便、污水单独进行发酵生产沼气的工艺。有效防止粪便与污水接触，将容易资源化利用的粪便中营养元素溶解进入水中形成难于处理的水污染物。,4、牧场污水水质特点,实测数据,5、水质分析及处理工艺选择,5.1悬浮物基本概念,定义悬

5、浮固体SS 也称为不可过滤物质。将悬浮固体在600高温下灼烧后挥发掉的质量就是挥发性悬浮固体VSS，VSS 可以粗略代表悬浮固体中有机物的含量；而灼烧后剩余的那部分物质就是不可挥发性悬浮固体。可以粗略代表悬浮固体中无机物的含量。,拓展污水中的不溶性悬浮固体的含量和性质随污染物的性质和污染程度而变化，污水处理厂进、出水悬浮物浓度、曝气池内混合液污泥浓度、回流污泥浓度、剩余污泥浓度等，都是常规污水处理系统运行是否正常的指示指标。,5、水质分析及处理工艺选择,5.1悬浮物基本概念,牧场污水悬浮物牛粪渣,5、水质分析及处理工艺选择,5.1悬浮物处理方法,重力分离法：污染物依靠重力作用而分离。,重力沉降

6、法,重力浮上法,沉砂池,沉淀池,气浮,阻力截留法：污染物依靠筛网等介质的阻碍作用而被截留。,筛网,离心力分离法：污染物依靠施加的离心力而分离,水旋分离法,器旋分离法,水力旋流器,离心脱水机,格栅,5、水质分析及处理工艺选择,5.1悬浮物处理方法之重力分离,沉砂池沉砂池是采用物理法将砂粒从污水中沉淀分离出来的一个预处理单元，其作用是从污水中分离出相对密度大于1.5且粒径为0.2mm以上的颗粒物质，主要包括无机性的砂粒、砾石和少量密度较大的有机性颗粒如果核皮、种籽等。沉砂池一般设置在提升设备和处理设施之前，以保护水泵和管道免受磨损，防止后续污水处理构筑物的堵塞和污泥处理构筑物容积的缩小，同时可以减

7、少活性污泥中无机物成份，提高活性污泥的活性。,5、水质分析及处理工艺选择,5.1悬浮物处理方法之重力分离,其中应用较多的是平流沉砂池、曝气沉砂池和旋流沉砂池。,5、水质分析及处理工艺选择,5.1悬浮物处理方法之重力分离,5、水质分析及处理工艺选择,5.1悬浮物处理方法之重力分离,平流沉砂池,平流式沉砂池实际上是一个比入流渠道和出流渠道宽而深的渠道，当污水流过时，由于过水断面增大，水流速度下降，污水中夹带的无机颗粒在重力的作用下下沉，从面达到分离水中无机颗粒的目的。,5、水质分析及处理工艺选择,5.1悬浮物处理 方法之重力分离,旋流沉砂池,旋流沉砂池是利用机械力控制水流流态与流速、加速沙粒的沉淀

8、并使有机物随水流带走的沉砂装置,5、水质分析及处理工艺选择,格栅,5.1悬浮物处理方法之阻力截留,格栅位置：多置于污水提升泵集水池之前的重力流来水主渠道上功能：阻挡截留污水中的呈悬浮或漂浮状态的大块固形物作用：以防止阀门、管道、水泵、表曝机、吸泥管及其他后续处理设备堵塞或损坏。,5、水质分析及处理工艺选择,5.1悬浮物处理方法之阻力截留,5、水质分析及处理工艺选择,5.1悬浮物处理方法之阻力截留,某食品厂回转式格栅机,某污水厂回转式格栅机,筛网过滤废水中常含有纤维状的细长、软性悬浮或漂浮物，这些污染物或因尺寸太小、或因质地柔软细长能钻过格栅的空隙。这些悬浮物如果不能有效去除，可能会缠绕在泵或表

9、曝机的叶轮上，影响泵或表曝机的效率。对一些含有这样漂浮物的特殊工业废水可利用筛网进行预处理，方法是使污水先经过格栅截留大尺寸杂物后用筛网过滤，或直接经过筛网过滤。,5、水质分析及处理工艺选择,5.1悬浮物处理方法之阻力截留,筛网过滤结构及形式从结构上看，筛网是穿孔金属板或金属格网，要根据被去除漂浮物的性质和尺寸确定筛网孔眼的大小。根据其孔眼的大小，可分为粗滤机和微滤机；依照安装形式的不同，筛网可分为固定式、转动式和电动回转式三种。,5、水质分析及处理工艺选择,5.1悬浮物处理方法之阻力截留,某污水厂水力筛系统,某酒厂水力筛,5.1悬浮物处理方法之阻力截留,5、水质分析及处理工艺选择,带挤压脱水

10、功能水力筛,5、水质分析及处理工艺选择,5.1悬浮物处理方法之阻力截留,固液分离机,5、水质分析及处理工艺选择,5.1悬浮物处理方法之阻力截留,转鼓细格栅,5、水质分析及处理工艺选择,5.1悬浮物处理方法之离心分离,离心过滤，借助离心作用从浆料中排除液体，浆料被引入一快速旋转的网篮中，固体留在多孔的网上，液体则受离心作用从滤饼中挤出:或利用旋转器中的离心力使轻重物质分开，重物质以稠泥浆的形式通过喷嘴流走。常用设备为离心过滤机。离心沉降，悬浮固体在离心力作用下移向或离开旋转中心，这样就可聚集在一个区域内而被移出。常用设备为离心沉降器。,5、水质分析及处理工艺选择,5.1悬浮物处理方法之离心分离,

11、作原理是：悬浮液经进料管、螺旋出料口进入转鼓。在高速旋转产生的离心力作用下，比重较大的固相颗粒沉积在转鼓内壁上，与转鼓作相对运动的螺旋叶片不断地将沉积在转鼓内壁上的固相颗粒刮下并推出排渣口，不同比重的液相会在转鼓内形成两道液环，经大端盖的两个不同的出口流出。,5、水质分析及处理工艺选择,5.1悬浮物处理方法之过滤,压力流过滤罐示意图,重力流快滤池示意图,5、水质分析及处理工艺选择,5.1悬浮物处理方法之沉淀,沉淀用以减少水中浑浊物和悬浮物。沉淀工艺可有效地去除大于25m的微粒。,沉淀池是利用重力沉降作用将密度比水大的悬浮颗粒从水中去除的处理构筑物，是污水处理中应用最广泛的处理单元之一，可用于污

12、水的一级处理、生物处理的后处理以及深度处理。,平流式沉淀池表面形状一般为长方形，水流在进水区经过消能和整流进人沉淀区后，缓慢水平流动，水中可沉悬浮物逐渐沉向池底，沉淀区出水溢过堰口，通过出水槽排出池外。,5、水质分析及处理工艺选择,5.1悬浮物处理方法之沉淀,竖流式沉淀池池体为圆形或方形，污水从中心管的进口进入池中，通过反射板的拦阻向四周分布于整个水平断面上，缓慢向上流动。沉降速度大于水流上升速度的悬浮颗粒下沉到污泥斗中，上清液则由池顶四周的出水堰溢流到池外。,5、水质分析及处理工艺选择,5.1悬浮物处理方法之沉淀,辐流式沉淀池：池内水流的流态为辐流形，因此污水由中心或周边进人沉淀池。中心进水

13、辐流式沉淀池：污水首先进入中心管内，然后再经过中心管周围的整流板整流后均匀地向四周辐射流动，上清液经过设在沉淀池四周的出水堰溢流而出，污泥沉降到池底，由刮泥机或刮吸泥机刮到沉淀池中心的集泥斗，再用重力或泵抽吸排出。周边进水辐流式沉淀池：进水渠布置在沉淀池四周，上清液经过设在沉淀池四周或中间的出水堰溢流面出，污泥的排出方式与中心进水辐流式沉淀池相同。,5、水质分析及处理工艺选择,5.1悬浮物处理方法之沉淀,5、水质分析及处理工艺选择,5.1悬浮物处理方法之沉淀,斜板(管)沉淀池是在沉淀池中加设斜板或蜂窝斜管，以提高沉淀效率的一种沉淀池，污水处理中主要采用升流式异向流斜板(管)沉淀池。水从板下进人

14、，向上流经斜板(管)，悬浮颗粒沉降在斜板(管)底面，在积聚到一定程度后自行下滑至集泥斗由穿孔管排出池外，上清液则在沉淀池水面由穿孔管收集或由三角堰溢流而出。,5、水质分析及处理工艺选择,5.1悬浮物处理方法之沉淀,原理：是设法使水中产生大量的微细气泡，从而形成水、气及被去除物质的三相混合体，在界面张力、气泡上升浮力和静水压力差等多种力的共同作用下，促使微细气泡粘附在被去除的微小物质上后，因粘合体密度小于水而上浮到水面，从而使水中油类、悬浮物等被分离去除。,5、水质分析及处理工艺选择,5.1悬浮物处理方法之气浮,用途2除悬浮物：气浮法还广泛应用于去除污水中密度接近于水的微细悬浮颗粒状杂质。,用途

15、1除油：气浮法通常作为对含油污水隔油后的补充处理，即为二级生物处理之前的预处理。,5、水质分析及处理工艺选择,5.1悬浮物处理方法之气浮,5、水质分析及处理工艺选择,5.1悬浮物处理方法之气浮,5、水质分析及处理工艺选择,5.1悬浮物小结,污水,沉砂池,集水池,泵,一级水力筛,一级离心机,二级水力筛,二级离心机,初沉池,气浮池,混凝剂,5、水质分析及处理工艺选择,5.2 COD基本概念,COD是表示水中还原性物质多少的一个指标。水中的还原性物质有各种有机物、亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等。但主要的是有机物。因此，化学需氧量（COD）又往往作为衡量水中有机物质含量多少的指标。化学需氧量越大，说明水体

16、受有机物的污染越严重。,化学需氧量（COD），是在一定的条件下，采用一定的强氧化剂处理水样时所消耗的氧化剂量。,5、水质分析及处理工艺选择,5.2 COD降解方法,5、水质分析及处理工艺选择,5.2 COD 降解方法之生物法,分类1:按照微生物对氧的需求，分为好氧、厌氧（含缺氧）两类；,常用的好氧生物处理工艺：普通活性污泥法、氧化沟、间歇式活性污泥法、生物接触氧化法、生物转盘以及曝气生物滤池等。,分类2:按微生物生长方式分为悬浮生长、固着生长、混合生长三类,常用的厌氧生物处理工艺：水解酸化池、普通厌氧消化池、厌氧接触法、厌氧滤池、升流式厌氧污泥床反应器（UASB）、厌氧流化床以及EGSB反应器

17、、IC反应器等,5、水质分析及处理工艺选择,5.2 COD 降解方法之生物法,生物处理法,好氧处理,自然条件下,厌氧处理,人工条件下,水体自净,好氧稳定塘,土壤自净,污水灌溉及渗滤,活性污泥,生物膜,曝气池、氧化沟,接触氧化、生物转盘,自然条件下,人工条件下,堆肥,厌氧稳定塘,化粪池、厌氧消化池、污泥床,5、水质分析及处理工艺选择,5.2 COD 降解方法之好氧活性污泥法,1、活性污泥法的基本概念,活性污泥的定义：有机废水经过一段时间的曝气后，水中会产生一种以好氧菌为主体的茶褐色絮凝体，其中含有大量的活性微生物，这种污泥絮体就是活性污泥。,活性污泥的组成：活性污泥是以细菌、原生动物和后生动物所

18、组成的活性微生物为主体，此外还有一些无机物、未被微生物分解的有机物和微生物自身代谢的残留物。,活性污泥的性质：活性污泥结构疏松，表面积很大，对有机污染物有着强烈的吸附凝聚和氧化分解能力。在条件适当的时候，活性污泥还具有良好的自身凝聚和沉降性。,活性污泥法的定义：就是以含于废水中的有机污染物为培养基，在有溶解氧的条件下，连续地培养活性污泥，再利用其吸附凝聚和氧化分解作用净化废水中有机污染物。,2、活性污泥的基本性质,物理性能：“菌胶团”、“生物絮凝体”：颜色：褐色、（土）黄色、铁红色；气味：泥土味（城市污水）；比重：略大于1，（1.0021.006）；粒径:0.020.2 mm；比表面积:010

19、0cm2/ml。,5、水质分析及处理工艺选择,5.2 COD降解方法之好氧活性污泥法,生化性能：a、活性污泥的含水率：99.299.8%；b、固体物质的组成：活细胞、微生物内源代谢的残留物、吸附的原废水中难于生物降解的有机物、无机物质。,5、水质分析及处理工艺选择,5.2 COD降解方法之好氧活性污泥法,2、活性污泥的基本性质,活性污泥的性能指标：,A、混合液悬浮固体浓度（MLSS）,B、混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS）,D、污泥体积指数（SVI）,C、污泥沉降比（SV）,在活性污泥处理系统中，有机污染物物从废水中被去除的实质就是有机底物作为营养物质被活性污泥微生物摄取、代谢与利用的过程

20、，这一过程的结果是污水得到了净化，微生物获得了能量而合成新的细胞，活性污泥得到了增长。,5、水质分析及处理工艺选择,5.2 COD降解方法之好氧活性污泥法,3、活性污泥净化废水的实际过程：,初期吸附,微生物代谢,活性污泥的凝聚、沉淀与浓缩,在水泥接触后的1030min内，废水中大量的呈悬浮和胶体状态的有机污染物被去除，使废水的BOD5值(或COD值)大幅度下降。但这并不是真正的降解，随着时间的推移，混合液的BOD5值会回升，再之后，BOD5值才会逐渐下降。,4、普通活性污泥法系统 是以推流式曝气池为核心的，废水在曝气池内与污泥混合，呈推流式从池首向池尾流动，活性污泥微生物在此过程中连续完成吸附

21、和代谢过程。曝气池混合液在二沉池分离活性污泥悬浮固体后，澄清液作为净化水流出。沉淀的污泥一部分以回流形式返回曝气池，再起净化作用，另一部分作为剩余污泥排出。,5、水质分析及处理工艺选择,5.2 COD 降解方法之好氧活性污泥法,5、活性污泥法的基本工艺流程,5、水质分析及处理工艺选择,5.2 COD降解方法之好氧活性污泥法,曝气池：反应主体,二沉池：a、进行泥水分离，保证出水水质；b、保证回流污泥，维持曝气池内的污泥浓度。,回流系统：a、维持曝气池的污泥浓度；b、改变回流比，改变曝气 池的运行工况。,剩余污泥排放系统：a、是去除有机物的途径之一；b、维持系统的稳定运行。,供氧系统：提供足够的溶

22、解氧,5、水质分析及处理工艺选择,5.2 COD降解方法之好氧活性污泥法,6、活性污泥系统有效运行的基本条件,废水中含有足够的可容性易降解有机物,混合液含有足够的溶解氧；,活性污泥在池内呈悬浮状态,活性污泥连续回流、及时排除剩余污泥，使混合液保持一定浓度的活性污泥；,无有毒有害的物质流入,5、水质分析及处理工艺选择,5.2 COD降解方法之好氧活性污泥法,7、活性污泥法的基本工艺参数:,容积负荷:,污泥负负荷:,水力停留时间（h）:,污泥龄或污泥停留时间（h 或 d）：,回流比：,曝气的作用主要有:,5、水质分析及处理工艺选择,5.2 COD降解方法之好氧活性污泥法,8、曝气的原理与理论基础:

23、,充氧,搅动混合,使活性污泥在曝气池内处于悬浮状态，与废水充分接触,满足其在生长和代谢过程中所需的氧量,标准氧转移速率R0：,5、水质分析及处理工艺选择,5.2 COD降解方法之好氧活性污泥法,9、曝气的原理与理论基础:,氧转移速率的影响因素,A、水质对氧总转移系数（KLa）值的影响，引入系数 修正,B、水质对饱和溶解氧浓度（Cs）的影响，以系数加以修正,C、水温对氧总转移系（KLa）的影响,D、水温对饱和溶解氧浓度（Cs）的影响,E、压力对饱和溶解氧浓度（Cs）值的影响,定义：此技术的实质是在池内充填填料，已经充氧的污水浸没全部填料，并以一定的流速流经填料。在填料上布满生物膜，污水与生物膜广

24、泛接触，在生物膜上微生物的新陈代谢功能的作用下，污水中有机污染物得到去除，污水得到净化。此技术采用与曝气池相同的曝气方法，向微生物提供气所需要的氧，并起到搅拌与混合作用。,5、水质分析及处理工艺选择,5.2 COD降解方法之生物接触氧化法,1.生物接触氧化法基本原理与特点:,性质：生物接触氧化是一种介于活性污泥法与生物滤池两者之间的生物处理技术，兼具两者的优点，也可以说是具有活性污泥法特点的生物膜法。,5、水质分析及处理工艺选择,5.2 COD降解方法之生物接触氧化法,2.生物接触氧化法基本构造:,池体,布水系统,填料,填料,曝气系统,曝气装置与填料分设接触氧化系统,曝气装置直接安设在填料底部

25、,5、水质分析及处理工艺选择,5.2 COD降解方法之生物接触氧化法,2.生物接触氧化法基本构造:,填料,曝气系统,池体,5、水质分析及处理工艺选择,5.2 COD降解方法之生物接触氧化法,3.生物接触氧化法常用填料:,蜂窝式填料,波纹板状填料,球状填料,不规则粒状填料,5、水质分析及处理工艺选择,5.2 COD降解方法之生物接触氧化法,3.生物接触氧化法常用填料:,组合填料,弹性填料,5、水质分析及处理工艺选择,5.2 COD降解方法之生物接触氧化法,4.生物接触氧化池的计算与设计:,生物接触氧化池的有效容积(即填料体积)：,式中Q均日流量，m3/d；Si进水BOD5浓度，mg/L；Se出水

26、浓度，mg/L；LvBOD容积负荷，kgBOD5/m3.d,5、水质分析及处理工艺选择,5.2 COD降解方法之厌氧生物处理技术,1、厌氧生物处理工艺简介,定义：厌氧生物处理是在厌氧条件下，由多种微生物共同作用，利用厌氧微生物将污水或污泥中的有机物分解并生成甲烷和二氧化碳等最终产物的过程。,适用：厌氧生物处理适用处理高浓度有机污水和好氧生物处理后的污泥。,分类：可以分为厌氧活性污泥法和厌氧生物膜法两大类。厌氧活性污泥法有厌氧消化、厌氧接触消化、厌氧污泥床等，厌氧生物膜法有厌氧生物滤池、厌氧流化床和和厌氧生物转盘等。,5、水质分析及处理工艺选择,5.2 COD降解方法之厌氧生物处理技术,2、厌氧

27、生物处理的优缺点,主要优点,能耗大大降低，而且还可以回收生物能（沼气）,污泥产量很低,厌氧微生物有可能对好氧微生物不能降解的一些有机物进行降解或部分降解,主要缺点,厌氧反应器的运行过程中需要很高的技术要求,对温度、pH等环境因素非常敏感,出水水质通常较差，一般需要利用好氧工艺进行进一步的处理,对氨氮的去除效果不好，还可能由于原废水中含有的有机氮在厌氧条件下的转化导致氨氮浓度的上升,5、水质分析及处理工艺选择,5.2 COD降解方法之厌氧生物处理技术,3、主要厌氧生物反应器的类型,UASB运行过程：废水由池底进入反应器，通过反应区经气体分离后混合液进入沉淀区进行固液分离。澄清后的处理过的水由出水

28、渠排走，沉淀下来的微生物固体，即厌氧污泥靠重力自动返回到反应区。集气室收集的沼气由沼气管排出反应器。,5、水质分析及处理工艺选择,5.2 COD降解方法之厌氧生物处理技术,4、UASB简介,名称：升流式厌氧污泥床反应器缩写为UASB（Upflow Anaerobic Sludge Blanket(Bed)Reactor）,设置气、固、液三相分离器,污泥悬浮层区和污泥床区,不设搅拌装置,5、水质分析及处理工艺选择,5.2 COD降解方法之厌氧生物处理技术,4、UASB简介,A、均匀布水B、水力搅拌,进水配水系统,反应区,出水系统,气室,5、水质分析及处理工艺选择,5.2 COD降解方法之厌氧生物

29、处理技术,4、UASB简介,三种形式三相分离器,功能 将气体(沼气)、固体(污泥)、和液体(出水)分开,功能 保证出水水质,功能 保证反应器内污泥量,功能 有利于污泥颗粒化,5、水质分析及处理工艺选择,5.2 COD降解方法之厌氧生物处理技术,4、UASB简介,开敞式UASB反应器:顶部不加密封，或仅加一层不太密封的盖板；多用于处理中低浓度的有机废水；其构造较简单，易于施工安装和维修。,封闭式UASB反应器的顶部加盖密封，这样在UASB反应器内的液面与池顶之间形成气室；主要适用于高浓度有机废水的处理；这种形式实际上与传统的厌氧消化池有一定的类似，其池顶也可以做成浮动盖式。,5、水质分析及处理工

30、艺选择,5.2 COD降解方法之厌氧生物处理技术,4、UASB简介,有效容积计算 UASB反应器的有效容积，一般沉淀区+反应区=反应器的有效容积，多采用进水容积负荷法确定，即：,式中：Q废水流量，m3/d；Si进水有机物浓度，mgCOD/L；Lv COD容积负荷，kgCOD/m3.d。,5、水质分析及处理工艺选择,5.2 COD降解方法之厌氧生物处理技术,4、UASB简介,a、形状：颗粒污泥的形状各异，有呈卵形、球形、丝形等；,颗粒污泥的性质,b、直径：其平均直径为1 mm一般为0.12 mm,最大可达35 mm,c、结构：反应区底部的颗粒污泥多以无机粒子作为核心，外包生物膜；,d、颜色：颗粒

31、的核心多为黑色，生物膜的表层则呈黑色、灰白色、淡黄色或暗绿色等,e、颗粒污泥质软，有一定的韧性和粘性,屠宰水泥,乳品水泥,5、水质分析及处理工艺选择,5.2 COD降解方法之厌氧生物处理技术,4、UASB简介,粒污泥中的细菌是成层分布的，即外层中占优势的细菌是水解发酵菌，而内层则是产甲烷菌,颗粒污泥实际上是一种生物与环境条件相互依存和优化的生态系统，各种细菌形成了一条很完整的食物链，有利于种间氢和种间乙酸的传递，因此其活性很高,粒污泥中的细菌是成层分布的，即外层中占优势的细菌是水解发酵菌，而内层则是产甲烷菌,一般灰分含量可达8.855%，铁的含量比例特别高,5、水质分析及处理工艺选择,5.3

32、NH3-N基本概念,如蛋白质、氨基酸、尿素、尿酸,5、水质分析及处理工艺选择,5.3 NH3-N基本概念,5、水质分析及处理工艺选择,5.3 NH3-N去除方法,氨氮废水处理方法,气提,吹脱,折点加氯,离子交换法,生物硝化反硝化,水温大于25,气液比控制在3500左右,氨氮浓度高达20004000 mg/L,pH控制在10.5左右,条件,适用,水温大于85,有氯氨生成，药剂消耗量大运行管理成本高。不太适合大流量的高浓度含氮废水的处理,适用于洁净水,适用低浓废水,5、水质分析及处理工艺选择,5.3 NH3-N去除方法,1、生物硝化反硝化反应示意图,5、水质分析及处理工艺选择,5.3 NH3-N去

33、除方法,2、生物硝化反应条件,反应式：,好氧条件,DO不小于1mg/L，需氧量1:4.57,污水中必须有足够的碱度,消耗碱度7.14mg(以CaCO3计),以维持稳定的pH值,否则硝化反应会导致pH值下降，使反应速率减缓或停滞。,进水中的有机物的浓度不宜过高，一般要求BOD5在1520mg/L以下。,硝化反应的适宜温度是2030C15C以下时，硝化反应的速率下降，小于5C时，完全停止。,硝化菌在反应器内的停留时间即污泥龄，必须大于其最小的世代时间(一般为310天)。,5、水质分析及处理工艺选择,5.3 NH3-N去除方法,3、生物反硝化反应条件,反应式：,pH值：适宜的pH值是6.57.5，p

34、H值高于8或低于6，反硝化速率将大大下降；,碳源：一是原废水中的有机物，当废水的BOD5/TKN大于35时，可认为碳源充足；二是外加碳源，多采用甲醇；,溶解氧：反硝化反应宜于在缺氧、好氧交替的条件下进行，溶解氧应控制在0.5mg/l以下,温度：最适宜温度为2040C，低于15C其反应速率将大为降低。,5、水质分析及处理工艺选择,5.3 NH3-N去除方法,4、A/O法,A/O 法是缺氧/好氧工艺或厌氧/好氧工艺的简称，通常是在常规的好氧活性污泥法处理系统前，增加一段缺氧生物处理过程或厌氧生物处理过程。,在好氧段，好氧微生物氧化分解污水中的BOD5，同时进行硝化或吸收磷。有机氮和氨氮在好氧段转化

35、为硝化氮。,前边配缺氧段，反硝化细菌利用回流来的氧化态氮和污水中的有机碳进行反硝化反应，使化合态氮变为分子态氮，获得同时去碳和脱氮的效果。即为(AN/O)法，又称为生物脱氮系统。,前边配厌氧段，好氧段吸收磷后的活性污泥，部分以剩余污泥形式排出系统，部分回流到厌氧段将磷释放出来。即为(AP/O)法，又称为生物除磷系统。,5、水质分析及处理工艺选择,5.3 NH3-N去除方法,5、A/O法典型流程,缺氧池,好氧池,沉淀池,回流污泥R2QR2=(20%100%),剩余污泥,出水Q,混合液回流R1Q,进水Q,Q(1+R1),活性污泥A/O脱氮工艺过程示意图,5、水质分析及处理工艺选择,5.4 磷基本概

36、念,1、废水中磷存在形式,磷酸盐（H2PO4-、HPO42-、PO43-）、,聚磷酸盐,有机膦,磷是植物营养，会使水中藻类大量繁殖，从而导致水体富营养化,5、水质分析及处理工艺选择,5.4 磷除磷方法,废水中磷的处理方法,化学除磷,生化除磷,石灰沉淀法,铝盐沉淀法,铁盐沉淀法,向污水中投加药剂，使水中磷酸离子生成难溶性的盐,利用微生物在好氧条件下对污水中溶解性磷酸盐的过量吸收作用，然后沉淀分离而除磷,部分回流至厌氧区，聚磷菌在厌氧不利时释磷保命，进入好氧时，再过量吸收,5、水质分析及处理工艺选择,5.4 磷除磷方法,生化除磷机理,A2O 法是厌氧/缺氧/好氧工艺的简称，其实是在缺氧/好氧(A/

37、O)法基础上增加了前面的厌氧段，具有同时脱氮除磷的功能。,5、水质分析及处理工艺选择,5.4 磷除磷方法,A2O 法工艺流程示意图,5、水质分析及处理工艺选择,5.5 炭、氮、磷处理工艺小结,物化处理后污水,水解酸化池,释磷厌氧池,出水,化学除磷沉淀池,混凝剂,缺氧反硝化池,好氧硝化池,二沉池,谢 谢,2023/2/24,畜牧经济管理学 第7章畜牧场设计,91,畜牧经济管理学第7章 畜牧场设计与管理内蒙古农业大学经济管理学院 宝 音 副教授,92,7.1 畜牧场场址选择,考虑因素畜牧场的性质、规模和任务考虑场地的地形、地势、水源、土壤、当地气候等自然条件饲料和能源供应，交通运输，产品销售牧场粪

38、便和污水处理、与周围居民区和工厂及其他畜牧场的距离等社会条件。,93,畜牧场规划目的原则 目标：以人为手段，为畜禽创造适宜的环境。,原则：为畜禽管理者和工人创造良好的环境 采用科学的饲养管理工艺 考虑因地制宜问题，国情和当地条件 经济上要合理，技术上可行,94,畜牧场用地面积的估计 畜牧场占地估算可用场内建筑物的总建筑面积（底层）占全场土地面积的百分数求得。一般商品猪场可按建筑物占全场面积的1525%来估算，种畜禽场可按1015%估算。例如：已知某猪场生产建筑、生活建筑和辅助建筑占地面积为20000m2，该场的全部用地面积（亩）为：2000020%666.7=150（亩）一亩等于666.7 m

39、2 考虑有20%余地（1500.2）预留面积为30亩左右，实征土地面积为180亩。,2023/2/24,畜牧经济管理学 第7章畜牧场设计,95,中国畜牧场用地标准,96,畜牧场用地面积推荐值,97,工厂化养猪场的生产规模与建筑面积,98,7.1.1自然条件因素地势地形地势指畜牧场的高低起伏状况，要求：A 地势高燥，至少高出历史洪水线 B 排水良好，最好有2%3%的缓坡，但坡度不能超过25%C 地下水位应在2m以下 D 在山区建场，宜选择在南向坡地，不宜选在北向坡地。（南坡北坡）,99,2023/2/24,畜牧经济管理学 第7章畜牧场设计,100,地形 指畜牧场地形状、大小和房屋、树木、河流沟坎

40、等情况。地形要求：A 开阔整齐 B 边角不宜过多,101,102,水源水量丰富（丰水季、枯水季）包括场内人员用水、家畜饮用水和饲养管理用水、消防用水等。水质良好 水质清洁，不含细菌，寄生虫卵及矿物毒物。在选择地下水作水源时，要调查是否因水质不良而出现过某些地方性疾病。,103,土壤 土壤类型 透水透气性强、毛细管作用弱，吸湿性和导热性弱，质地均匀，抗压性强的土壤 土壤不同类型的特点 A、砂土及砂石土 透水透气性好，易干燥，受有机物污染后自净能力强，场区空气卫生状况好，抗压能力一般较强，但其热容量大，昼夜温差大；,104,B、粘土 透水透气性差，易潮湿，从而滋生各种微生物、寄生虫及蚊蝇等；受有机

41、物污染后，降解速度慢，不易消除；抗压性能差，易冻胀。C、砂壤土和壤土 特性介于沙土和粘土之间，是理想的养殖场用地。,105,7.1.2社会条件因素畜牧场与居民点的关系畜牧场的位置应选在居民点的下风处，地势要低于居民点，但要离开居民点污水排放口，更不应选在造纸厂、屠宰场、制革厂等容易造成污染企业的下风处或附近。,106,交通运输条件的选择 选择场址时既要考虑到交通方便，又要考虑防疫。使牧场与交通干线保持适当的距离，一般畜牧场距离国道和铁路的距离不少于500m；距离省级道路不少300m；距地方公路不少于50m 畜牧场供电条件：选择场址时，还应重视供电条件，必须具备可靠的电力供应。,107,7.2

42、场地布局与公共卫生设施 场地规划：在选定的场地上，根据地形、地势和当地的主风向，安排牧场不同建筑功能区、道路、排水、绿化等地段的位置。建筑物布局：根据场地规划方案和工艺设计要求，合理安排每栋建筑物和每种设施的位置和朝向。,108,7.2.1规划和布局原则 场内防疫卫生，放在首位 便于饲养管理 创造适宜小气候为目的 因地制宜、经济上可行,109,7.2.2各区规划场地规划：可分为管理区、生产区和隔离区三大部分。管理区 包括各种办公室、宿舍、饲料库、车库、消毒间、配电室、水塔等。处于场内最高地势、上风向，与生产区间隔200300米，养鸡场500米以上。,110,生产区 是畜牧场的核心，主要包括各种

43、畜舍。应根据不同用途、类型、畜禽不同发育阶段来确定不同类型畜舍的位置。种畜和幼畜应放在防疫比较安全的地方，外来人员不得入内，一般要求上风向；大规模的畜牧场应进一步划分为种畜、幼畜、育成畜、商品畜等不同类型畜舍。,111,隔离区 是畜牧场病畜、污物集中之地，也是卫生防疫和环境保护工作的重点。应设在生产区的下风向和地势最低处，与其它畜舍保持300m的卫生间距。为运输隔离区的粪尿污物出场，宜单设道路通往隔离区。,112,畜牧场各区依地势、风向配置示意图,管理区 生产区 隔离区 全年主风向,113,场内道路足够宽度 分主干道（6-7米)与支干道(3-4米)与房屋及畜舍也要有合适的间距污染物道、净道分开

44、，不能交叉使用道路坚实、不泥泞,114,排水设施 可分为排雨雪水设施和排污水设施，两者要分开。一方面防止泥沙积聚影响舍内排污；另一方面防止雨水与污水混合，增加污水处理量。绿化设施 畜牧场绿化对改善场区小气候作用很大，包括防风林（场区外）、隔离林（舍间）、行道绿化、遮阳绿化（畜舍南侧、西侧）等。,115,7.2.3各区布局建筑物的排列 一般要求横向成行，纵向成列；尽量将建筑物排成方形，避免排成狭长而造成饲料、粪便和污染物运输距离加大，管理和工作不便。四栋以内，单行排列；超过四栋则可双行或多行排列。,116,建筑物的位置考虑功能关系 指畜舍建筑物在畜牧生产中的相互关系。如商品猪场的工艺流程是配种-

45、妊娠-分娩哺乳-育成-育肥-上市，猪舍则应按种猪舍-妊娠母猪舍-产房-保育舍-育肥舍-装猪台等顺序安排；饲料库和贮粪场与每栋猪舍都发生联系，应合理安排。,117,后备猪或空怀猪栏 怀孕母猪栏,哺乳母猪栏 保育猪栏,118,考虑防疫要求 主要考虑场地地势和主风向。先种幼畜，再次为生产群，病畜和粪污处理在最下风向和地势最低处。,119,建筑物的朝向根据日照确定畜舍朝向 要向当地气象部门了解日辐射总量的变化图。我国大多数地区夏季辐射日总量东西向远大于南北向；冬季则为南向最大，北向最小。因此从防寒、防暑考虑，畜舍朝向以南向或南偏东、偏西45度以内为宜。,120,根据通风确定畜舍朝向 要向当地气象部门了

46、解风向频率图。若畜舍 纵墙与冬季主风向垂直，则保温不利；与夏季主风向垂直则通风不均匀。适宜朝向应与主风向成30-45度角。,121,全国部分地区建筑朝向表,122,全国部分地区建筑朝向表(续),123,全国部分地区建筑朝向表(续),124,建筑物的间距 指相邻建筑物纵墙之间的距离。其合理与否，直接关系到畜舍的采光、通风、防疫、防火和占地面积。根据日照确定畜舍间距 畜舍朝向一般是南向，因此确定畜舍间距要求冬季前排畜舍不挡后排日照。,125,根据通风确定畜舍间距 要求适宜的畜舍间距，使下风向畜舍保证有足够的通风；而且使其免受上风向排出的污染空气的影响，有利于卫生防疫。畜舍间距为3-5倍畜舍檐高时，

47、可满足通风和卫生防疫的要求。现在广泛采用纵向通风，排风口在两侧山墙上，畜舍间距可缩小到2-3倍畜舍檐高。,126,根据防火间距确定畜舍间距 畜舍间距一般是砖墙，混凝土屋顶或木质屋顶，耐火等级是2-3级，防火间距应该是6-8m。按要求，不同种类畜舍间距50米以上；同种畜舍30米以上。但实际上在我国大部分地区，畜舍间距为3-5倍畜舍檐高（15-20m）时，可满足各种要求。而采用纵向通风时，畜舍间距可缩小到2-3倍畜舍檐高。,2023/2/24,畜牧经济管理学 第7章畜牧场设计,127,7.2.4各种规模的畜牧场的平面布局,2023/2/24,畜牧经济管理学 第7章畜牧场设计,128,2023/2/

48、24,畜牧经济管理学 第7章畜牧场设计,129,2023/2/24,畜牧经济管理学 第7章畜牧场设计,130,2023/2/24,畜牧经济管理学 第7章畜牧场设计,131,132,7.3畜舍设计与建造,畜舍设计包括建筑设计和技术设计，畜舍设计必须满足工艺设计要求，即满足畜禽对环境的要求及饲养管理工作的技术要求等，并考虑当地气候、建材、施工习惯等。畜舍建筑设计的任务，在于确定畜舍的形式、结构类型、各部尺寸。材料性能等，设计合理与否，对舍内小气候状况具有决定性影响。畜舍技术设计，包括结构设计及给排水、采暖、通风、电气的设计，均须按建筑设计要求进行。,133,7.3.1畜舍设计原则保证畜舍有良好的小

49、气候环境，冬季保温，夏季凉爽，并保持干燥。保证畜舍具有正常的采光和良好的通风。有完善的舍内卫生设备，有充足的饮水、生产管理用水及排出污水的设施。有足以维持正常生活和生产的家畜所需面积，有合理的畜舍各部结构。便于操作及提高劳动生产率。适合工厂化生产的需要，有利于集约化经营管理，满足机械化、自动化所需条件或留有余地。经济原则。在设计及施工中必须贯彻因地制宜、就地取材的原则，以降低建筑造价。,134,7.3.2畜舍的设计畜舍类型和方位选择 在选择畜舍类型时，应根据不同类型畜舍的特点，结合当地的气候特点、经济状况及建设习惯全面考虑，选择适合本场实际情况的畜舍形式。畜舍的方位（朝向）直接影响着畜舍的温度

50、、采光及通风排污。由于我国处于北纬2050之间，太阳高度角冬季小，夏季大，故畜舍朝向均以南向或南偏东、偏西45以内为宜。,135,畜舍面积的确定 畜舍建筑面积根据饲养规模、饲养方式（普通地面平养、漏缝地面平养、网养、笼养等）、自动化程度（机械化或手工操作），结合家畜的饲养密度标准，确定设计畜舍的建筑面积。外围护结构的设计 外围护结构的设计是畜舍设计的关键，外围护结构设计合理与否，直接影响着畜舍内的小气候状况。畜舍的外围护结构主要包括墙壁，屋顶，天棚，门、窗、通风口及地面等进行这些外围护结构建筑设计时，应满足保暖防寒、隔热防暑、采光照明、通风换气等要求，合理设计畜舍的墙壁、屋顶、天棚、和地面的结