低能耗废水处理新技术研发项目可行性研究报告 39页

低能耗MBR用于畜禽养殖废水处理新技术研发及推广可行性研究报告低能耗废水处理新技术研发项目可行性研究报告n低能耗MBR用于畜禽养殖废水处理新技术研发及推广可行性研究报告目录1.总论11.1项目概述11.2项目设计依据和原则11.3项目选题依据21.4项目实施的必要性32.项目实施单位概况53.技术方案及说明73.1同类项目国内外研究现状和水平73.2技术方案及说明133.3畜禽养殖场废水处理工艺技术调查路线163.4项目主要技术经济指标和预期目标174.项目成果的推广应用市场前景及经济、社会效益分析184.1项目推广的市场前景184.2市场预测185.项目的可行性、先进性和创新性、风险性分析195.1可行性195.2先进性和创新性195.3风险性196.项目保障措施19n低能耗MBR用于畜禽养殖废水处理新技术研发及推广可行性研究报告6.1具备的研究条件206.2研究设备设施206.3学科带头人与研发队伍情况216.4市场优势226.5资金优势227、投资预算与资金筹措237.1总投资估算237.2资金的筹措248、项目实施组织形式和管理措施248.1研发团队队伍情况及管理水平248.2项目实施的组织形式258.3项目实施的进度管理措施258.4项目实施的经费管理措施259、成果提供方式25n低能耗MBR用于畜禽养殖废水处理新技术研发及推广可行性研究报告1.总论1.1项目概述1.1.1项目名称低能耗MBR用于畜禽养殖废水处理新技术的研发、推广1.1.2项目承担单位江西**环保研发中心有限公司1.1.3项目建设地点研发地点：江西**环保研发中心有限公司研发中心市场推广：针对江西省省内规模化畜禽养殖场推广应用1.1.4项目起止时间2006.7～2007.91.2项目设计依据和原则1.2.1设计依据⑴《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596-2001）；⑵《畜禽养殖业污染防治办法》；⑶《畜禽养殖业污染防治技术规范》；⑷1999年国家环保总局印发的《国家环境保护总局关于加强农村生态环境保护工作的若干意见》环发[1999]247号。n低能耗MBR用于畜禽养殖废水处理新技术研发及推广可行性研究报告1.2.2设计原则及指导思想⑴畜禽养殖污染防治实行综合利用优先，资源化、无害化和减量化的原则；⑵坚持采用新技术、新工艺、新设备、新材料，提高自动化管理水平。1.2.3项目内容1、利用低能耗MBR用于畜禽养殖废水处理新技术的研发；2、利用低能耗MBR用于畜禽养殖废水处理新技术的市场推广应用和示范工程的建设。1.2.4采用的主要标准及规范《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596-2001）；《畜禽养殖业污染防治办法》；《畜禽养殖业污染防治技术规范》；《水处理微生物学基础》建筑工业出版社；《膜法水处理技术》化学工业出版社；《给排水设计手册》北京市设计院；《水污染防治手册》；《环境工程手册》；《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001；《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2002；《采暖通风和空气调节设计规范》GBJ19-87；n低能耗MBR用于畜禽养殖废水处理新技术研发及推广可行性研究报告《建筑设计防火规范》GBJ16-87（2001年版）；《工业企业噪声控制设计规范》GBJ78-85。1.3项目选题依据畜禽养殖业的迅猛发展虽然为发展我国经济、提高城乡居民生活水平做出了巨大的贡献，但也带来了一系列新的环境污染问题。据国家环境保护总局2000年对全国23个省、自治区、直辖市规模化畜禽养殖业的调查：1999年我国畜禽粪便产生量约为19亿吨，是当年工业固体废弃物的2.4倍，其中畜禽粪便COD的排放量已达7118万吨，大大超过工业废水与生活废水排放量的之和。这些畜禽粪便绝大部分未经任何处理就地排放。在2004年初，中国部分地区发生了禽流感，大量家禽病死，这更加引起了政府对畜禽粪便污染的重视。畜禽粪便污染不仅影响畜禽养殖业的自身发展，也对人类健康产生了威胁。因此无论从社会经济的发展，还是从环境污染的控制方面，畜禽污染防治已成为当务之急，成为农村面源污染防治的重点。畜禽养殖业产生的环境危害主要来源于畜禽排泄物，表现为畜禽养殖场排放的污水、粪渣及恶臭气体等对水体、大气、土壤、人体健康及生态系统所造成的直接或间接影响。畜禽养殖场废水主要由n低能耗MBR用于畜禽养殖废水处理新技术研发及推广可行性研究报告尿液、残余的粪便、饲料残渣和冲洗水等组成，有的厂区还包括生产过程中产生的生活废水，前者是主要部分，其中冲洗水占了绝大部分。养殖场废水水质特征与畜禽舍结构、清粪方式与冲洗水的使用、饲料营养、畜禽消化功能和生产管理等有关。由于养殖业粪污中含有大量的氮、磷、悬浮物、致病菌、重金属元素和兽药残留等成分，这些污染物如不进行适当处理，一旦进入天然水体、农田，就会导致严重的环境污染。一个万头猪场的年产粪便量约为3600吨，年产尿量约5400吨。此外，还需要耗费约5~10万吨猪舍冲洗水。畜禽粪尿排泄物及污水中含有大量的有机物、氮、磷、悬浮物及致病菌，是农业面源污染最主要的来源之一。由此，从环境保护和农业可持续发展角度，畜禽养殖业污水治理工作已成当务之急。另一方面，畜禽粪尿又是农业生产中的宝贵资源，据研究表明，国内畜禽养殖年产生的氮、磷分别达1597万吨和363万吨，相当于我国同期化肥用量的78.9%和57.4%，让其大量流失或弃之不用是农业资源的巨大浪费。目前，国内外有关畜禽养殖污染控制技术的研究和开发主要集中在规模化养殖业的清洁生产、畜禽污水处理系统处理性能优化和建立养殖业与种植业结合的生态农场等方面。因地制宜地研究开发畜禽废弃物高效、低成本、资源化利用和养殖业种植业有机结合的生态处理利用技术是目前我省乃至全国畜禽污染防治工作中急需解决的技术难题。1.4项目实施的必要性1.4.1项目实施的意义和必要性⑴是国家建设政策，执行国家法律的需要随着人类文明的进步和社会经济的发展，人类已逐步认识到环境保护和污染控制对繁荣经济，稳定社会的重要性。在我国，环境保护工作作为一项基本国策，受到了社会和各级人民政府的重视，n低能耗MBR用于畜禽养殖废水处理新技术研发及推广可行性研究报告环保资金投入也在逐年增加。中央人民政府和相关的管理部门颁布了一系列法律与法规，以保证这项基本国策的执行。⑵保护自然环境，减少污染负荷，提高人民生活质量的需要。⑶畜禽养殖废水存在着以下方面的危害：①对水体的污染。②对农田及作物的影响。③矿物元素和重金属污染。④残留兽药的污染。1.4.2工作目标⑴根据国家对畜禽养殖废水污染物排放的有关法规，执行《畜禽养殖业污染物排放标准》GB18596-2001。采用本处理工艺，出水水质指标稳定达到和优于《畜禽养殖业污染物排放标准》GB18596-2001标准中一级排放标准，见表1：表1畜禽养殖业污染物一级排放标准（GB18596－2001）序号项目标准（mg/L）出水水质（mg/L）1CODcr400＜4002BOD5150＜1503SS200＜2004NH3-N80＜80⑵寻求一种实用的、低成本的、处理效果好的畜禽养殖废水处理技术，从而使得畜禽养殖废水的污染问题得到有效地解决，并推广使用该技术，解决我市甚至我省畜禽养殖污染问题，改善农村环境n低能耗MBR用于畜禽养殖废水处理新技术研发及推广可行性研究报告污染问题。n低能耗MBR用于畜禽养殖废水处理新技术研发及推广可行性研究报告2.项目实施单位概况江西**环保研发中心有限公司是深圳市**环保有限公司的全资子公司。深圳市**环保有限公司成立于1993年，注册资金5000万元人民币，是中国环保产业协会副会长单位、中国环保产业骨干企业，持有国家环境工程（废水）专项设计甲级资质、国家环境工程咨询资格甲级资质、银行资信等级AAA级资质等。2005年**公司斥资数千万在江西南昌长堎外商投资开发区内建设江西**环保研发中心有限公司——**研发中心，整个研发中心于2005年11月2日落成。研发中心占地面积50亩，拥有室内外研究场所20000多平方米，配备有国内先进的研究试验设施，设有设计中心、研发中心、学术交流中心、实验基地，是目前国内为数不多、大规模的环保专业研发中心之一，同时配合研发工作有针对性地举办国内外学术论坛和讲座，促进技术交流，实行“开放、流动、竞争、协作”的运行机制。研发中心成立的半年多来以研发中心为主体，联合国内外高等院校和科研机构承担了多项科研任务和获得多项科技成果。①承担“2005年粤港关键领域重点突破项目（环保）”的研究；②2005年江西省科技厅“利用天然河道和人工河道处理生活污水的研究”；③承担由南昌市环境保护局和南昌市财政局联合举行“地面水体功能修复技术”项目的研究；④开展污泥减量化的研究；⑤开展“土壤修复工程技术的专项研究”；n低能耗MBR用于畜禽养殖废水处理新技术研发及推广可行性研究报告⑥“改良型串联A/O无回流污泥生化处理工艺处理屠宰废水的处理工艺”获得江西2005年度江西省科学技术进步奖三等奖；⑦“先进半导体材料（深圳）有限公司废水处理工程”获得2005年度“全国环保实用技术示范工程称号”；⑧2006年1月已向国家环保总局提交了申请成立国家环保工程中心的报告；⑨开展自有发明专利（一种新型的垃圾渗滤液处理技术）的市场应用研究。研发中心的总体发展目标：“一个中心、二个站、三个基地”，全面提高企业的自主创新能力和竞争力，研究开发一批环境保护和污染治理的核心技术，核心技术的市场转化率达到90%以上，拥有一批自主知识产权，使企业具有国际竞争力，精心打造中国的环保产业品牌。目前，**就国内市场急需解决的水资源综合利用等环保领域，已初步与国内外的科研机构达成了多项合作意向，签定了合作协议，并进入了实施阶段。国外科研机构主要有美国、日本、澳大利亚、韩国等；国内的清华大学、北京环境科学院、香港城市大学、华中科技大学、南昌大学、华东交通大学等高校达成具体的项目合作意向，高效利用国内外科研机构和高等院校的科技资源，以**公司为主体，市场为导向，产学研结合的技术创新体系基本建成。n低能耗MBR用于畜禽养殖废水处理新技术研发及推广可行性研究报告3.技术方案及说明3.1同类项目国内外研究现状和水平3.1.1畜禽养殖场废水性质养殖场畜禽废水是动物粪便、场地冲洗水和动物饮水时漏出水的混合液体，由于动物粪尿浓度很高（几种畜禽粪尿的污染物成分见表2），因此养殖场畜禽废水是一种高浓度、高氨氮、高悬浮物的有机废水，根据养殖品种的不同、清粪工艺的不同，一般原水COD含量为2000～15000mg•L-1，达标排放处理难度大。表2几种畜禽粪尿的污染物组分与浓度项目猪粪猪尿牛粪牛尿鸡粪BOD5/mg•L-163000500024500400065000CODCr/mg•L-110000010000490008000130000TSS/mg•L-1216700/1200005000/TN/mg•L-1466077809430843016300P2O5/%1.680.160.440.0040.54K2O/%0.140.330.151.890.853.1.2国内外畜禽养殖场废水处理方法n低能耗MBR用于畜禽养殖废水处理新技术研发及推广可行性研究报告畜禽养殖场污水有机物含量高，其中固形物质又可以用来制造饲料或用来发酵堆肥。因此畜禽养殖场会通过改进清粪工艺，采用干清粪来减少进入污水的粪便量，同时对原污水还要进行固液分离，进一步减少水中的固形物质，这样一方面可以对粪便进行综合利用，产生经济效益，一方面也可以降低水中的有机物含量，减少污水处理构筑物的处理负荷。污水经过处理后直接排放到自然水体或城市下水管道。国内现有大部分畜禽养殖场缺乏废水处理设施，很多是采用自然生物处理——氧化塘处理，污水经收集后，进入氧化塘，经过很长的停留时间后，由于塘中的各种生物作用，使得水中污染物得到部分降解，该方法运行成本低，但需要较大占地，而且影响环境卫生，不应该提倡使用。畜禽养殖场废水的处理一般有以下几种方法：①厌氧法由于养殖业废水属于高有机物浓度、高N、P含量和高有害微生物数量的“三高”废水。因此厌氧技术成为畜禽养殖场粪污处理中不可缺少的关键技术。对于养殖场这种高浓度的有机废水，采用厌氧消化工艺可在较低的运行成本下有效地去除大量的可溶性有机物，COD去除率达85%-90%，而且能杀死传染病菌，有利于养殖场的防疫。如果直接采用好氧工艺处理固液分离后的养殖业废水，虽然一次性投资可节省20%，但由于其消耗的动力大，电力流水消耗是厌氧处理的10倍之多，因此长期的运行费用将给养殖场带来沉重的经济负担。n低能耗MBR用于畜禽养殖废水处理新技术研发及推广可行性研究报告日前用于处理养殖场粪污的厌氧工艺很多，其中较为常用的有以下几种：厌氧滤器（AF）、厌氧折板反应器（ABR）、上流式厌氧污泥床（UASB）等。近年来，厌氧消化即沼气发酵技术已被广泛地应用于养殖场废物处理中，到2002年底我国畜禽养殖场大中型沼气工程数量已经达到2000余处，是世界上拥有沼气装置数量最多的国家之一。②好氧法好氧处理是指利用好氧微牛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。前者主要有氧化塘（好氧塘、兼性塘、厌氧塘）和养殖塘等；后者主要有土地处理（慢速渗滤、快速法滤、地面漫流）和人工湿地等。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，部分可达到一级处理的效果。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，n低能耗MBR用于畜禽养殖废水处理新技术研发及推广可行性研究报告氧化沟出水水质好、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法是一种兼有去除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。③厌氧－好氧法厌氧－好氧法先采用厌氧工艺对高浓度原水进行处理，再利用好氧法对厌氧法处理出水进行处理。该方法具有以下优点：降低了污水处理成本，提高了废水处理效率，防止了臭味的发生，耐冲击负荷能力强，剩余污泥量少。以上几种方法，厌氧处理法能降解大部分有机物，且运行成本低，但是出水中仍含有大量有机物，COD在1000mg/L左右，达不到《畜禽养殖业污染物排放标准》GB18596－2001规定的标准；利用好氧工艺来处理畜禽养殖场废水，处理效果较好，但是这种处理方法能耗大，处理费用高，对于利润较低的养殖行业来说难以接受；厌氧－好氧法是一种近来研究较多的处理方法，通过该方法可以有效去除养殖场废水中的有机污染物，是一种处理效果较好、处理成本居中的处理方法，也是最具运用前景的处理方法。对于畜禽养殖场废水的厌氧－好氧处理已有不少研究：（1）厌氧工艺的研究a．完全混合式反应器(CSTR)n低能耗MBR用于畜禽养殖废水处理新技术研发及推广可行性研究报告该工艺为完全混合处理工艺，通过搅拌，污水、污泥在反应器中充分接触，利用污泥的生物活性对污水中的有机物进行降解。该工艺虽然有较大的有机物去除率，但是由于污泥与污水完全混合，反应器中污泥会随着处理水的流出而损失，同时也使得反应器出水水质较差。b．厌氧滤池(AF)AF是一种高速的厌氧反应器，采用填料作为生物的载体。厌氧细菌在填料上附着生长，生成生物膜。AF填料可以使用活性炭、碎石、陶瓷材料的拉希环、聚丙烯波尔环和各种软性填料等。AF结构简单，运行方便、灵活，很适合于小批量污水处理，和其它工艺联合使用可获得较好的出水水质。但生物固体的积累会使滤池的有效容积减小；填料粒径较小，影响水流的再分布，容易引起堵塞。c．厌氧折板反应器(ABR)在反应器中设置若干竖向导流板，将反应器分隔成几个反应室，污水沿反应器内的折流板上下折流前进，污泥则在各隔室内做上下沉降运动。大量厌氧污泥被截留在反应器中，使ABR反应器具有耐冲击负荷强、水力停留时间短和处理效率高等一系列优点。王新等人利用ABR对养猪场废水进行厌氧处理的小试试验，在进水COD浓度为1600mg/L左右时，处理后水COD为1100mg/L左右，同时发现，在ABR中加入投加微生物及载体，可以提高反应器启动速度。d．上流式厌氧污泥床(UASB)n低能耗MBR用于畜禽养殖废水处理新技术研发及推广可行性研究报告该工艺为高速率厌氧生物处理工艺，在厌氧处理领域应用广泛。反应器中向上流的水流方式以及产生沼气的扰动，使污水与污泥充分接触，促进了废水与污泥之间的充分接触。另外在反应器内形成的厌氧颗粒污泥，颗粒污泥是一个由多种微生物形成的聚集体，具有良好的沉降性能和生物活性，它能在很高的产气量和上流速度下保留在反应器内。反应器中的三相分离器，将反应器分为下部的消化区和上部的沉淀区，并能将水、气、泥有效分离，保证出水水质。赵青玲等利用UASB对在废水浓度为2000mg/L进行处理时，COD去除率稳定在55%左右，将废水浓度提到4000mg/L时，COD去除率在75%左右，在废水浓度为6000mg/L时，COD去除率上升到80%左右。e．内循环厌氧反应器（IC）内循环厌氧反应器是80年代中期荷兰PAQUE公司发展起来的高效厌氧处理工艺，该工艺水力停留时间短，有机负荷高。IC反应器内有上下两个UASB反应室，一个高负荷，一个低负荷。废水经布水系统均匀进入，与反应器内的循环水混合。前处理区是一个膨胀的颗粒污泥床，由于进水向上的流动、气体的搅动、以及内循环作用，污泥床呈膨胀和悬浮状态。在前处理区，COD负荷和转化率都很高，大部分COD在此处被转变为沼气，然后在一级沉降分离器收集。沼气产生的上升力使泥水向上流动，通过上升管，进入顶部气体收集室，沼气排出，水和污泥经过泥水下降管直接滑落到反应室底部，这就形成内部循环流。该技术已在啤酒、淀粉等工业废水处理中成功应用，COD负荷率可达25kg/m3.d，水力停留时间仅需要几小时，效率是常规厌氧处理工艺几倍。邓良伟等利用IC反应器处理猪场废水的小试试验表明，水力停留时间0.8～2d，负荷3～7kgCOD/m3.d时，COD平均去除率80.3%，BOD5去除95.8%，SS去除78.5%，对总氮（TN）、总磷（TP）也有一定的去除，去除率分别为21.7%、53.8n低能耗MBR用于畜禽养殖废水处理新技术研发及推广可行性研究报告%。张杰，刘亚纳等采用IC反应器，研究了该反应器处理猪粪废水启动特性以及处理效果。在进水有机负荷率达到20.6kgCOD/m3.d，HRT不低于12h时，COD去除率保持在90%以上；同时，反应器对N、P也有一定的去除效果，TN和TP去除率约为20.8%和34.6%。（2）好氧工艺的研究a．间歇式活性污泥法(SBR)SBR（SequenceBatchReactor）工艺，即序批式活性污泥法，是一种既能去除有机污染物、又能去除氮磷的工艺技术。整个工艺过程由进水、曝气、沉淀、排水和闲置等工序组成，依次在同一个反应池中周期性运转。这种工艺的主要特点是在一个构筑物中反复交替进行缺氧发酵和曝气反应，并完成污泥沉淀作用。这一过程不仅能在有机物充分降解的同时脱氮除磷，还可免除二沉池和污泥回流设施，具有工艺流程简单、投资省、运行费用低、占地少、耐冲击负荷、管理方便、泥水分离效果好、不会发生污泥膨胀、出水水质好等优点。A.Tilche等人用SBR工艺处理养猪场废水，N、P、CODCr的去除率都达到98%以上。邓良伟等人用有效容积为5L的序批式反应器（SBR）进行猪粪污水水解出水处理试验。停留时间（HRT）1.0～1.4d。CODCr、BOD5、SS去除率分别为51.2%～81.5%，72.4%～95.7%，96.3%～97.3%，但出水中仍残留相当数量的难降解CODCr。SBR对氮有较好的去除效果，TN去除率为74.1%，特别NH3-N的去除效果尤佳，去除率达97%以上。b．厌氧缺氧好氧反应器(A2/O)A2n低能耗MBR用于畜禽养殖废水处理新技术研发及推广可行性研究报告/O（Anaerobic/Anoxic/Oxic）一种脱氮除磷工艺，污水首先进入厌氧池，兼性厌氧发酵菌将污水中易降解有机物转化为VFAs，回流污泥带入的聚磷菌将体内贮存的聚磷分解，所释放的能量一部分可供好氧的聚磷菌在厌氧环境下维持生存，另一部分能量供聚磷菌主动吸收VFAs，并在体内储存PHB。缺氧区中反硝化菌利用混合液回流带入的硝酸盐以及进水中的有机物进行反硝化脱氮。好氧区中聚磷菌除了吸收利用污水中残留的易降解BOD外，主要分解体内贮存的PHB产生能量供自身生长繁殖，并主动吸收环境中的溶解磷，以聚磷的形式在体内贮积。这种工艺在厌氧、缺氧、好氧条件下交替进行，不会发生污泥膨胀，但需要进行大量的污泥回流和内回流。刘颂东、潘木水等采用A2/O生物接触氧化－混凝沉淀组合工艺处理猪场排放水。原水COD：10000mg/L以上。处理效果：达到GB8978-1996标准，处理后水COD：38.6mg/L，氨氮：2.23mg/L，总氮：3.28mg/L。c．曝气生物滤池(IBAF)IBAF工艺全称为固定化微生物－曝气生物滤池（ImmobilizationBiologicalAerationn低能耗MBR用于畜禽养殖废水处理新技术研发及推广可行性研究报告Filter），是采用固定化微生物技术和现有污水处理技术相结合开发的一种新型高科技多学科污水处理工艺。IBAF工艺应用先进的固定化技术，采用线性大分子致孔法、悬浮聚合及其功能化反应，制备了含有反应性及亲水性酰胺基、羟基、胺基以及特大孔结构的MR-PAM/PVA载体。载体中引入大量的活性和强极性基团并通过固定化技术，将变异菌和酶制剂固定在大孔网状载体上，孔状结构对细菌起保护作用，赋予其良好的耐冲击性能，能高效处理高难度有机工业废水，特别是目前传统生物法认为不可降解的污染物。微生物不易脱落，既提高了生物浓度，又避免了堵塞，可省去二沉池，简化工艺流程，易于控制。王新等人在利用IBAF对养猪废水厌氧处理出水进行处理的小试试验中，在进水COD为1121.12mg/L时，经IBAF处理后的出水COD为332.17mg/L。d．T型氧化沟T型氧化沟融汇了氧化沟、间歇式生物反应器及多级串联活性污泥法工艺的特点，具有流程简单、投资省操作简便、出水水质好等优点，但是由于负荷率较低，占地面积较大。e．改进进水流程的SBR该工艺为SBR的改进型。在养殖场废水处理工程中，由于厌氧消化液的BOD5：TN较低，在其好氧后处理中常受“酸化”的困扰，COD和NH3-N去除效果欠佳，出水浓度较高。直接采用好氧处理或添加外源碱性物质或外源有机物质可以缓解上述“酸化”问题，但运行成本会增加。（3）污泥处理、利用研究a．机械脱水、干燥采用机械脱水、烘干法生产有机复合肥则是较理想的处理方式。对分离后的固体成份和养殖场清理出来的粪便一起机械脱水、烘干后添加其他成份制成有机复合肥，液体可掺入部分其它化肥制成液体肥料出售或直接用泵送到菜地、果园作肥料。这种方法处理处理速度快、处理效果好，但是一次性投资和运行费用较高。b．发酵、堆肥n低能耗MBR用于畜禽养殖废水处理新技术研发及推广可行性研究报告在猪场处修建沼气池，废水中固形物质与养殖场清理出的粪便一起进入沼气池中发酵产生沼气，沼气作能源，沼渣用作肥料，这种方法资源利用充分，能耗少，但是时间较长，占地较大。3.2技术方案及说明近几年来，南昌市畜牧业得到迅猛发展，提高了人民群众的生活水平，促进了农村经济的发展。但是，由于畜禽养殖业污染处理工作滞后，畜禽业污染物大量排放，造成的环境污染问题日益突出。因此大力开展畜禽养殖业污染治理技术的研究，开发一种技术合理、经济可行、处理效果好、针对小型畜禽养殖场污水的处理技术，并设备化、产业化，建立示范工程，推动我省畜禽养殖场污染控制技术发展和应用。针对畜禽养殖业废水高COD、高BOD、高氨氮的特点，以及根据对国内外畜禽养殖业的处理技术调查和了解，结合我市畜禽养殖业的快速发展特点和污染物排放的实际情况，确定利用“预处理+絮凝沉淀+MBR膜生物反应池”作为处理畜禽养殖业废水处理的主体工艺。3.2.1工艺路线畜禽养殖废水粗/细格栅调节池反应池MBR膜生物反应池消毒池达标排放或回用加药/搅拌鼓风鼓风沉淀池污泥池具体的工艺路线见图1：图1工艺路线图n低能耗MBR用于畜禽养殖废水处理新技术研发及推广可行性研究报告3.2.2工艺路线说明畜禽废水首先经过粗、细格栅去除废水大颗粒的悬浮物和杂物后流入调节池，在调节池中加曝气设施，充分曝气混合，均化、缓冲水质水量。用泵打入混凝反应池，在控制pH值的条件下，加入PAC、PAM、药剂1和药剂2，搅拌形成絮体后进入沉淀池进行固液分离。废水经预处理后，COD、NH3-N可以得到部分的去除。沉淀池上清液进入膜生物反应池进行生物降解，同时加碱以补充氨氮硝化所消耗的碱度，膜生物反应池的出水进水消毒池进行消毒，最终达标排放或回用。根据畜禽废水中胶体、悬浮物浓度较高的特点，在废水进入膜生物反应池前进行混凝沉淀处理，通过混凝沉淀去除了绝大部分的胶体有机物、悬浮性有机物，既降低后续生物池的有机负荷，又保证了后续膜分离性能的充分发挥。另外，从膜分离组件的性能考虑，使用的膜属于微滤膜，溶解性有机物对膜阻力的影响很小，而废水中的胶体污染物对微滤膜的影响却非常大，如果不进行混凝沉淀而直接进入膜生物反应池，由于胶体污染物分解需要较长时间，在此之前，它们将对膜分离产生较大影响，导致膜面污染的加剧。经过混凝沉淀后，废水中相应的胶体污染物显著减少，可以保持较高的膜水通量。n低能耗MBR用于畜禽养殖废水处理新技术研发及推广可行性研究报告为了避免膜表面泥饼的形成，在膜组件区域下部设置有曝气装置。曝气量的设计既要考虑膜清洗要求，又要考虑废水中有机物氧化的需氧量，一般取两者的高值。当进水有机物浓度过高时，有机物氧化需要的气量往往超过膜清洗的需气量，成为需气量设计的控制因素，造成能耗过大。因此在膜生物工艺前进行混凝沉淀预处理，降低生物池的进水有机物浓度，可以显著降低有机物氧化的需气量，从而降低能耗。中空纤维膜在使用过程中的一个突出问题是膜表面截留的污染物引起的膜性能衰减，为了减缓膜水通量的衰减，采用曝气的方式在膜反应池内形成良好的水力条件，使得中空纤维膜膜丝在气水混合流的作用下振荡摆动，将中空纤维外壁上附着的沉积物摩擦脱落。3.2.3主要研究内容（1）查阅国内外畜禽养殖场污水处理技术，合理确定畜禽养殖场污染处理的关键技术；（2）研究畜禽养殖场污水处理关键技术路线：a．工艺的选择与设计研究；b．处理工艺操作条件的优化；c．处理工艺运行、维护与效益研究；（3）开发出一套适用性强的畜禽养殖场污水处理技术；（4）建设一套畜禽养殖场污水中试处理系统；（5）畜禽养殖场污水处理技术的设备化；（6）畜禽养殖场污水处理工艺净化机理的深化研究：a．开发一种高效的去除氨氮的方法；b．研究畜禽养殖场中好氧生物去除有机物机理，寻求最佳的反应条件；（7）畜禽养殖场资源化利用的可行性研究。n低能耗MBR用于畜禽养殖废水处理新技术研发及推广可行性研究报告3.2.4项目要达到的主要目标（1）调查国内外畜禽养殖场污水处理技术及其设备现；。（2）确定畜禽养殖场污水处理的关键技术及技术路线；（3）建立一套完整中试处理系统，以此为样板，为保护我省水资源，推动我省环保产业和畜禽养殖场污水处理技术的发展；（4）对养殖场废水处理的净化机理作深入研究，实现处理技术路线设备化；（5）畜禽养殖场资源化的利用。3.2.5技术关键（1）对废水的预处理，采用粗、细两道格栅，通过干法去除畜禽养殖业的粪渣等，减少对后续处理的负荷；（2）根据排水规律，合理确定调节池的停留时间；（3）在预沉淀池投入药剂1，去除废水中大颗粒悬浮物及对氨氮进行初步处理；（4）在混合反应沉淀池投入药剂2，主要是去除废水的氨氮，使废水氨氮的浓度降低到100mg/L以下，同时可大幅度降低废水中COD、BOD的浓度。（5）n低能耗MBR用于畜禽养殖废水处理新技术研发及推广可行性研究报告膜生物反应池(MBR)是将膜分离技术和生物处理工艺相结合的一项新型水处理技术。以膜技术的高效分离作用替代传统活性污泥法中的二次沉淀池，进行固液分离。一方面，膜截留了池内的微生物，使池中的活性污泥浓度大大增加，可达到8000mg/L，使降解污水的生化反应进行得更迅速更彻底；另一方面，由于膜的高过滤精度，保证了出水清澈。MBR反应器用于生化反应，生化反应和二次沉淀都集中于此，是本工艺的处理核心；在MBR反应池中，不同部位分别采用不同的曝气方式，控制溶解氧的浓度。MBR工艺具有以下主要特点：²抗冲击负荷能力强，生化处理效率高，产水水质优质稳定；²结构紧凑、布局合理，占地面积小；²易实现自动控制、运行管理简单；降低了人力成本；²污泥龄长，剩余污泥量少，产生的污泥可回流到厌氧发酵池；²由于水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（SRT）可分别控制，采取高污泥浓度，低污泥负荷运行，难降解有机物质可充分得到降解。在超滤膜组件产水的同时，为了防止膜孔堵塞，在膜组件的下方膜丝之间安装小穿孔曝气管道。相对于在膜组件的正下方安装穿孔曝气管道具有以下特点：由于小穿孔曝气管道安装在膜丝之间，气泡上升形成的气液混合流在膜表面的流速更快，更有效的冲刷在膜表面沉积的污染物质。同时，也可最大程度减少气液混合流冲刷死角，防止污泥在下方膜丝间的堆积。（此项技术已申请国家发明专利，已通过知识查新，见附件）；（6）固体废弃物的资源化利用和研究；（7）处理工艺路线的设备化研究和推广。n低能耗MBR用于畜禽养殖废水处理新技术研发及推广可行性研究报告3.3畜禽养殖场废水处理工艺技术调查路线调查方法总体思路是查阅国内外有关资料与现场踏勘、走访调查相结合的方法进行畜禽养殖场废水处理工艺现状和水平调研，具体调查技术路线见图2。比较各种工艺的优缺点，为实现工艺的选择做准备。结合江西省畜禽养殖场的实际情况，确定适合处理中小畜禽养殖场废水的关键技术，研究优化设计运行参数，并设计相应的一体化设备，为我省畜禽养殖业的可持续发展贡献一份力量。资料调研现场踏勘禽畜养殖场废水处理工艺现状各种工艺的优缺点实际工程的优缺点江西省禽畜养殖场实际情况禽畜废水处理技术及设备图2调查技术路线3.4项目主要技术经济指标和预期目标3.4.1主要技术经济指标处理工艺技术先进可靠，处理后出水水质指标稳定达到和优于国家《畜禽养殖业污染物排放标准》GB18596-2001标准。COD≤400mg/L；BOD5≤150mg/L；NH4+-N≤80mg/L；SS≤200mg/L；总磷≤8mg/Ln低能耗MBR用于畜禽养殖废水处理新技术研发及推广可行性研究报告3.4.2预期目标1）2006年7月前完成畜禽养殖场废水处理工艺现状和水平调研，确定畜禽养殖业废水处理中试系统工艺路线；2）2006年7月～2006年10月，完成中试系统安装，并进入工程调试；3）2006年10月～2008年3月，完成处理系统在各个不同处理负荷等条件的研究以及工艺路线的完善；4）2008年4月提交中试处理系统的试验研究以及设备化的可行性报告；5）2008年6月技术推广和应用。n低能耗MBR用于畜禽养殖废水处理新技术研发及推广可行性研究报告4.项目成果的推广应用市场前景及经济、社会效益分析4.1项目推广的市场前景到目前为止，我省各类畜牧小区已达500多个，其中新增生猪养殖小区135个、家禽养殖小区50个、肉牛养殖小区5个，共带动养殖户5000余家。全省小区年出栏生猪新增100余万头，出栏家禽新增3000万羽，出栏肉牛新增1.5万多头。至12月下旬，我省畜禽规模养殖户增加25％，全省规模化、专业化养殖程度达到50％以上。随着我市畜禽养殖业的快速发展，畜禽养殖业废水污染排放量日益增长，关于畜禽养殖业废水污染的投诉也日益增多。由于养殖场污染防治工作不到位，污水严重污染了周边环境。南昌市是全国第八批生态示范区试点地区和全国畜禽养殖生态环境监察试点地区，而禽畜养殖污染已成为农村主要污染源，是造成许多重要水源地、江河污染的主要原因之一，这与生态示范区的形象不相称。因此，当务之急是寻求一种实用的、低成本的、处理效果好的处理技术，具有很好社会和经济效益，是可持续发展战略的重要环节。4.2市场预测1999年全国畜禽粪便产生量就达到约为19亿吨，畜禽污水总量已超过200亿吨，其中氮、磷等污染物的负荷量分别达1597万吨和363万吨。而目前，全国14000余家规模化养殖场中，只有约20%的污水经过了不同程度的处理，仍有80%的养殖废水直接排入水体，对水体质量构成巨大威胁。n低能耗MBR用于畜禽养殖废水处理新技术研发及推广可行性研究报告国家环保总局已将畜禽污染防治作为当前乃至今后几年内的工作重点之一，加大了对畜禽污染的防治力度。国家环保总局于2001年5月8日颁布《畜禽养殖污染防治管理方法》，并于同年12月28日发布《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596-2001），要求在2003年1月1日开始实施。同时国家环境保护“十五”规划中规定了规模化畜禽养殖场的污水排放达标率达到60%，粪便资源化率达到70%；“十一五”规划中强调了重点抓好水污染的防治，实现主要污染物排放量减少10%的指标。由此可见，全国范围内推广系列化的畜禽养殖污水的处理系统势在必行，本项目研究成果极具市场前景。5.项目的可行性、先进性和创新性、风险性分析5.1可行性（1）研究目标明确畜禽养殖业已成为我国农村面源污染的主要来源，成为许多重要江河湖泊污染和富营养化的主要原因。以研究畜禽养殖业废水处理技术和装备为主线，项目选题针对性强。（2）方案、技术路线合理针对畜禽养殖业的废水特点，采用“预处理+絮凝沉淀+生化处理”处理方法，是当前该行业水环境技术的研究开发热点，符合国际发展的趋势。该处理工艺路线，技术路线合理可行。n低能耗MBR用于畜禽养殖废水处理新技术研发及推广可行性研究报告5.2先进性和创新性1）采用由**公司自主研发的“低能耗MBR用于畜禽养殖废水处理技术”；2）在混合反应沉淀池投入药剂2，主要是去除废水的氨氮，使废水氨氮的浓度降低到100mg/L以下。5.3风险性1）通过充分调查研究和了解国内外同行业的处理技术，结合我市实际的特点，制定合理的工艺路线，聘请专家论证，确保工艺路线的合理性；2）采用由**公司自主研发的“多级A/O生化处理系统”，该工艺经过数百项工程实际检验，处理效果一直保持良好，而且利用此项技术的多项工程获得国家示范工程；3）物化反应可以使废水氨氮的浓度降低到100mg/L以下，降低废水的处理难度。综合以上几点因素，开展畜禽养殖业的废水处理技术的研究无风险性。6.项目保障措施江西**环保研发中心有限公司是深圳市**环保有限公司的子公司，而深圳市**环保有限公司是国家环保产业骨干企业、国家环保产业协会副会长单位，拥有国家环境工程（废水）专项设计甲级资质、国家环境工程咨询资格甲级资质的企业等多项资质。6.1具备的研究条件n低能耗MBR用于畜禽养殖废水处理新技术研发及推广可行性研究报告研发中心占地面积50亩，建有20000平方米的室内外实验研究场所，配备国内先进水平的研究实验设施，包括设计中心、研发中心、学术交流中心、实验基地，是目前国内为数不多，大规模的环保专业研发基地。试验工厂占地2100平方米，作为中试和生产基地。试验工厂内配备有各类精加工设备，在试验工厂进行技术设备化的试验，以期在最短的时间将新技术产品化、系列化、市场化。研发中心实行开放型的人才管理制度，引进水处理行业内的专家和学者担任客座教授和专家学者，完善整个研发团队人才梯队的建设，形成了以博士、硕士为主力的研究人员，各个专业相结合，同时还与国内各大专院校建立了博士工作站，长期培养博士生，实现“产、学、研”相结合。6.2研究设备设施研发中心实验室已拥有生化、物化等覆盖面广的环保治理技术实验设备30多套，配备国内的先进水平的研究设施。室内实验室技术装备具体情况见表3。表3实验室主要仪器设备序号仪器设备名称型号数量购买时间1电子天平AR11401套2005.92气相色谱(美国安捷伦)GC68201套2005.93原子吸收分光光度计TAS9601套2005.94水份快速测定仪SH10A1套2005.95溶解氧测定仪JPSJ-6051台2005.96生化培养箱SPX-150B1台2005.97生化需氧量测定仪HH-51台2005.98分光光度计SP-7211台2005.9n低能耗MBR用于畜禽养殖废水处理新技术研发及推广可行性研究报告9纯水器1台2005.910烘箱DGG-9240B1台2005.911三用恒温水浴箱DK-8D1台2005.912真空泵SHZ-CD1台2005.913高温电炉KT-ZDL-11台2005.914电动离心机TDL-40B1台2005.915数显酸度计DELTA3201台2005.916电位仪ZD-21台2005.917磁力搅拌器CL-31台2005.918显微镜XSZ-H31台2005.919酸度计PHS-3C2台2005.920台式电脑奔腾系列20套2005.0921沉降柱装置非标1套2005.0922沉淀池装置非标1套2005.0922特种集成膜分离设备非标1套2005.0423人工河道修复实验系统非标1套2005.0724自动控制系统非标2套2005.086.3学科带头人与研发队伍情况6.3.1学科带头人廖志民先生，男，42岁，高级工程师，1985年毕业于清华大学环境工程专业，1988年获环境工程硕士学位，现任江西**环保研发中心有限公司董事长、总经理，中国环保产业协会副会长，中国水污染治理委员会常务理事，中国咨询委员会环保分会常务理事，广东省环保产业协会副会长单位、国杰老n低能耗MBR用于畜禽养殖废水处理新技术研发及推广可行性研究报告教授科学技术咨询开发研究院常务理事，广东省环保产业协会常务理事，深圳市环保产业协会副会长，广东省环保局及深圳市科委特聘环保专家。获得中国环境保护产业（企业）发展贡献奖、第二、三届全国优秀环境科技实业家、第四届全国青年科技奖、江西省科学技术奖三等奖、深圳青年科技奖表彰奖、首届深圳市环保市民奖，拥有数项发明专利和实用型专利。主持研究并承担完成了全国各类环保治理工程数百项，其中多项工程被评为国家重点环保技术示范工程、广东省、江西省、深圳市和昆山市优质环保工程。6.3.2研发队伍情况目前**拥有各类专业技术人员120多名，其中教授1人、研究员2人、高级工程师23名，工程师49名，专业涉及到环境工程、环境科学、生物工程、生态工程、给水排水、机械、化工、机电一体化、土木结构专业等各类专业技术人才。**公司将旗下的南昌环保研究设计院与美国AECOM集团进行合作，美国AECOM集团是全球最大的工程顾问公司之一，总部设在美国洛杉矶。集团业务遍布美国、欧洲、英国、澳洲、中东及亚太区，雇员超过23,000人，可以提供强有力的技术支持。研发团队的带头人廖志民先生毕业清华大学环境工程专业，在他的领导下紧密围绕市场潜力巨大的环保设计工程开展研发。研究队伍体系为一批具有丰富研究、工程经验的科技人员为基础的研究、生产、工程应用、商务队伍；同时还在相关的大专院校、科研院所、国外科研机构聘请了一批顾问、项目咨询和项目参加人员，增强了自身的工程项目研究能力，开拓了工程和技术视野，缩短研发周期。n低能耗MBR用于畜禽养殖废水处理新技术研发及推广可行性研究报告6.4市场优势**公司已在中国香港、中国内地的深圳、北京、江西、江苏和四川等地设立了自有企业，拥有较为完善的营销体系。**工程业务范围覆盖全国众多省份，其中多数项目都被评为国家、省、市级优秀示范工程，在环保产业兴起了一个品牌新秀“**”。其中承建的南昌肉类联合加工厂污水处理站工程成为江西省第一个国家示范工程，为南昌玉带河增添了一笔亮丽环保的风采。项目产业化将可以借助公司已有的销售渠道，在项目研发完毕迅速投入市场。6.5资金优势资金主要来源于企业自筹和专项资金，企业自筹部分资金可确保落实。7、投资预算与资金筹措7.1总投资估算项目投资主要为中试系统(处理能力为50m3/d)设备费用及处理构筑物、研发及检测设备、实验费、工艺定型、示范推广、基金验收、评审等方面，具体投资预算见表4。表4投资预算项目预计投入资金（万元）总计（万元）单价数量合计预处理系统1.81套1.890.0n低能耗MBR用于畜禽养殖废水处理新技术研发及推广可行性研究报告固定资产投资污水处理站投资调节池系统2.61套2.6预沉淀池系统2.01套2.0混合反应沉淀池系统4.21套4.2MBR生化处理系统10.81套10.8二沉池系统2.51套2.5消毒系统2.01套2.0浓缩池系统2.11套2.1自动控制系统6.01套6.0阀门、管材及管件2.01批2.0辅助设施2.01批2.0检测设备液体色谱仪25.01台25.0紫外分光光度计6.01台6.0NH3-N分析仪12.01套12.0其他配套实验仪器9.01批9.0研发费用（研发人员工资、差旅、通信费，材料费用，实验费用，调研费用等）40.040.0市场推广20.020.0专家咨询、会议5.05.0合计155.0n低能耗MBR用于畜禽养殖废水处理新技术研发及推广可行性研究报告7.2资金的筹措序号资金来源数额（万元）方式资金落实情况企业自筹55.0企业利润落实到位申请资金100.0无偿拨款争取落实合计155.08、项目实施组织形式和管理措施8.1研发团队队伍情况及管理水平本项目组主要成员（见附表）15人，目前**集团拥有各类专业技术人员120多名，其中教授1人、研究员2人、高级工程师23名，工程师49名，专业涉及到环境工程、环境科学、生物工程、生态工程、给水排水、机械、化工、机电一体化、土木结构专业等各类专业技术人才。他们均为我单位科研和工程实施的技术骨干。多数成员主持、合作参与过国家和省部级的重点科研项目，在各自的研究领域和工程实施中积累了丰富的经验和工作基础。在廖志民先生带领下成立项目组，可发挥各学科优势，并有良好的团队合作精神和时间保证。附表课题组成员简况与分工姓名性别年龄职务职称学历所学专业现从事工作所在单位36n低能耗MBR用于畜禽养殖废水处理新技术研发及推广可行性研究报告负责人廖志民男42高级工程师硕士环境工程环境工程江西**环保研发中心有限公司郭景奎男64高级工程师学士环境工程环境工程江西**环保研发中心有限公司主要参加人员吴吉军男26助理工程师学士环境工程环境工程江西**环保研发中心有限公司杨茂女29助理工程师硕士环境工程环境工程江西**环保研发中心有限公司万爱国男33工程师学士给排水环境工程江西**环保研发中心有限公司俞琨男26助理工程师学士环境工程环境工程江西**环保研发中心有限公司36n低能耗MBR用于畜禽养殖废水处理新技术研发及推广可行性研究报告陈晋男23助理工程师学士环境工程环境工程江西**环保研发中心有限公司魏旭男24助理工程师硕士环境工程环境工程江西**环保研发中心有限公司杨欣女21助理工程师硕士环境工程环境工程江西**环保研发中心有限公司李荣男25助理工程师硕士环境工程环境工程江西**环保研发中心有限公司8.2项目实施的组织形式本项目由江西**环保研发中心有限公司成立项目小组，由公司董事长、高级工程师、廖志民总经理任项目组组长，副总工程师郭景奎先生任副组长，共同负责组织项目的设计、计划、实施、管理、总结和鉴定等工作，设置工程建设组，试验、测试、分析组，运行管理组，负责保证项目的顺利进行。36n低能耗MBR用于畜禽养殖废水处理新技术研发及推广可行性研究报告8.3项目实施的进度管理措施由小组定期汇报工作进度，实行分阶段项目目标，实行项目责任制，定期向项目组汇报项目进度，以便及时调整工艺路线和工作方法。8.4项目实施的经费管理措施项目经费由公司财务部负责管理、检查、监督项目的执行和经费的使用情况，有计划、按比例拨给项目小组使用，同时负责自筹经费的筹措。具体措施及其运行机制按“江西**环保研发中心有限公司经费管理办法”执行。9、成果提供方式1、完成工艺技术路线的调查，在南昌市内选取一家畜禽养殖单位为试点，进行畜禽养殖废水处理技术的中试系统试验；2、提交畜禽养殖业废水处理技术研究报告一套中试系统的处理方案、工艺技术路线及技术设备化的研究报告及相关文件和设计模式、设计参数。3、鉴定成果项2项。4、建1个示范工程。5、在我省进行畜禽养殖废水关键技术设备、产业化、规模化的推广使用。36