原水 养猪原粪便水收集池
水解酸化池
上 清 液
固液分离
污 泥
UASB厌氧生化反应器或沼气池
一体化 A2/O 接触氧化好氧处理设备
污泥
沉淀池
污泥干化、消化池
紫外线消毒 回收加工生态肥
达标排放
（五）工艺流程说明
养猪废水经过水冲除粪池进入粪便水收集池，去除大部分泥沙及固体污
染物后，靠重力自流进入水解酸化池，然后经泵提升进入
UASB反应器。
高效厌氧反应器去除大部分有机污染物，然后进入 A2/O 生物膜接触氧化反应池，进行生化好氧处理； A2/O 生物膜接触氧化反应池排水时的上清液经
沉淀池去除悬浮物后平流进入消毒池，处理后污水经消毒后达标排放。
A2/O 生物膜接触氧化反应池内不断新陈代谢，附在载体上的膜经新陈代
谢后慢慢脱落，并不断的有新的菌膜附挂，脱落变成污泥的生物膜重力排入
污泥池，然后经干化场消化处理后制成生态肥用于农田。收集池的底层污泥
重力进入污泥池进行后处理。
A、厌氧反应理：
废水厌氧生物处理是在无分子氧条件下通过厌氧微生物（包括兼氧微生
物）的作用，将废水中的各种复杂有机物分解转化成甲烷和二氧化碳等物质
的过程，也称为厌氧消化。
厌氧生物处理是一个复杂的微生物化学过程，依靠三大主要类群的细菌，
即水解产酸细菌、产氢产乙酸细菌和产甲烷细菌的联合作用完成。因而粗略
地将厌氧消化过程分为三个连续的阶段，即水解酸化阶段、产氢产乙酸阶段
和产甲烷阶段，如下图所示：
4%
H
2
24% 28%
76%
复 杂 有 机 物
高 级 有 机 酸
52%
72%
CH4
20%
乙酸
（1）水解酸化
（2）产氢产乙酸 （3）产甲烷
第一阶段为水解酸化阶段。复杂的大分子、不溶性有机物先在细胞外酶的作用下水解为小分子、溶解性有机物，然后渗入细胞体内，分解产生挥发性有机酸、醇类、醛类等。这个阶段主要产生较高级脂肪酸。含氮有机物分解产生的 NH3 除了提供合成细胞物质的氮源外，在水中部分电离，形成NH4HCO3，具有缓冲消化液 PH值的作用。
第二阶段为产氢产乙酸阶段。在产氢产乙酸细菌的作用下，第一阶段产
生的各种有机酸被分解转化成乙酸和
H2，在降解奇数碳素有机酸时还形成
CO2 。
第三阶段为产甲烷阶段。产甲烷细菌将乙酸、乙酸盐、
CO2 和 H2 等转化
成甲烷 。
虽然厌氧消化过程可分为以上三个阶段，但是在厌氧反应器中，三个阶
段是同时进行的，并保持某种程度的动态平衡。这种动态平衡一旦被
PH值、
温度、有机负荷等外加因素所破坏，则首先将使产甲烷阶段受到抑制，其结
果会导致低级脂肪酸的积存和厌氧进程的异常变化，甚至会导致整个厌氧消
化过程停滞。
B、影响厌氧处理效果的因素
水解产酸细菌和产氢产乙酸细菌，可统称为不产甲烷菌，它包括厌氧细
菌和兼性细菌，尤以兼性细菌居多。与产甲烷菌相比，不产甲烷菌对
PH值、
温度、厌氧条件等外界环境因素的变化具有较强的适应性，且其增殖速度快。 而产甲烷菌是一群非常特殊的、严格厌氧的细菌，它们对环境条件的要求比
不产甲烷菌更严格，而且其繁殖的世代期更长。因此，产甲烷细菌是决定厌
氧消化效率和成败的主要微生物，产甲烷阶段是厌氧过程速率的限制步骤。
1、温度条件
温度是影响微生物生存及生物化学反应最重要的因素之一。各种产甲烷
菌的适应温度区域不一致，而且最适温度范围较小。根据产甲烷菌适宜温度
条件的不同，厌氧法可分为常温厌氧消化（
10—30℃）、中温厌氧消化（ 35—
38℃）和高温厌氧消化（ 50—55℃）三种类型。
2、PH值
每种微生物可在一定的 PH值范围内活动，产酸细菌对酸碱度不及产甲烷
细菌敏感，其适宜的
PH 值范围较广，在—之间。产甲烷菌要求环境介质 PH
值在中性附近，最适 PH值为— ，—较为适宜 。由于产酸和产甲烷大多在同 一构筑物内进行，故为了维持平衡，避免过多的酸积累，常保持反应器内的
PH值在—（最好在—）的范围内。
3、氧化还原电位（无氧环境）
无氧环境是严格厌氧的产甲烷菌繁殖的最基本条件之一。产甲烷菌对氧
和氧化剂非常敏感，这是因为它不象好氧菌那样具有过氧化氢酶。
C、A2/O 生物膜接触氧化反应原理
A2 /O（ A/A/O ）法即厌氧 / 缺氧 / 好氧生物膜法。其构造是在
A/O 工艺
的厌氧区之后、好氧区之前增设一个缺氧区，好氧区具有硝化功能，并
使好氧区中的混合液回流至缺氧区进行反硝化，使之脱氮。污水在流经
三个不同功能分区的过程中，在不同微生物菌群作用下，使污水中的有
机物、氮和磷得到去除，达到同时进行生物除磷和生物除氮的目的。其
流程见下工艺图。
在系统上，该工艺是最简单的除磷脱氮工艺，在厌氧、缺氧、好氧
交替运行的条件下，可抑制丝状菌的繁殖，克服污泥膨胀，使得
一般小于
100，有利于泥水分离，在厌氧和缺氧段内只设搅拌机。由于厌氧、缺氧和好氧三个区严格分开，有利于不同微生物菌群的繁殖生长，脱氮除磷效果好。目前，该法在国内外广泛使用，运行良好。
原水
出水
厌氧区
缺氧区
好氧区
沉淀池
混合液回流
污泥回流
附图
A2/O 工艺流程图
（六）主要构筑物及设备设计说明
1、主要构筑物
①．养殖粪便收集池
功能：利用自制滤网进行过滤去除大部分大颗粒猪粪滓，
以减轻后处理负荷，同时也减少对泵的损害。
SVI 值
结构规格：
规格：长 3.6m ，宽 2.7m ，深 2.1m 。
结构：砖混结构。
水里停留时间（ HRT）：4h
②．水解酸化池带（搅拌器）
功能：该工艺不具有厌氧消化过程中对环境条件严格要求，及降解速度较慢的甲烷发酵阶段，将系统控制在缺氧状态下的水解酸化阶段。其原理是通过水解菌、产酸菌释放的酶促使水中难以生物降解的大分子物质发生生物催化反应，具体表现为断链和水溶，微生物则利用水溶性底物完成胞内生化反应，同时排出各种有机酸。水解酸化过程能将废水中的非溶解态有机物截留并逐步转变为溶解态有机物，一些难于生物降解大分子物质被转化为易于降解的小分子物质如有机酸等，从而使废水的可生化性和降解速度大幅度提高，以利于后续好氧生物处理。
⑴ 水解池的启动通过调整水力停留时间利用水解、产酸与甲烷菌生长速度的不同。利用水的流动造成甲烷菌在反应器中难于繁殖的条件。省去了气体回收部分。
⑵具有较好的抗有机负荷冲击能力。
⑶水解过程可改变污水中有机物形态及性质有利于后续好氧处理。水解、产酸阶段的产物主要为小分子的有机物，可生物降解性一般较好。因此水解池可以改变原污水的可生化性，从而减少反应时间和处理的能耗。
⑷对固体有机物的降解可减少污泥量，其功能于消化池一样。工艺仅产生很少的难厌氧降解的剩余污泥，故能实现污水、污泥同时处理，不需要经常加热的中温消化池。
500头养猪场废水处理方案设计.docx
