《畜禽养殖业污染治理工程技术规范》.doc

畜禽养殖业污染治理工程技术规范 编制说明 （征求意见稿） I 目 次 一 任务来源. 1 二 制定本标准的必要性、法律依据与技术依据、编制原则. 1 1 制定标准的必要性. 1 2 制定标准的法律依据与技术依据 . 2 3 编制原则 . 3 三 标准的编制过程. 4 四 标准主要技术内容及说明. 4 1 畜禽粪污产生及其特点. 4 1.1 废水水量与水质. 4 1.2 固体粪便. 5 2 畜禽粪污治理技术确定. 5 2.1 基本原则. 5 2.2 畜禽粪污治理技术路线. 5 2.3 治污技术路线的可行性. 6 3 废水处理各工艺单元技术要求 . 6 3.1 粪污收集及贮存. 6 3.2 格栅. 7 3.3 沉砂池. 7 3.4 调节池. 7 3.5 前固液分离. 8 3.6 初沉池. 8 3.7 集水池. 8 3.8 厌氧处理单元. 8 3.9 好氧处理单元. 12 3.10 自然处理单元. 12 3.11 消毒. 13 4 固体粪污处理技术要求. 13 4.1 固体粪污处理技术确定. 13 4.2 高温好氧堆肥技术要求. 14 5 恶臭控制技术要求. 17 5.1 恶臭产生. 17 5.2 恶臭治理. 17 6 施工与验收 . 18 7 废水处理各工艺单元运行管理 . 18 7.1 调节池. 18 7.2 前固液分离. 19 7.3 厌氧反应器. 19 7.4 其它工艺单元. 21 8 高温好氧堆肥运行管理. 21 8.1 基本要求. 21 8.2 一级发酵. 22 8.3 二级发酵. 22 8.4 堆肥检测. 22 9 恶臭控制运行管理. 23 五 与执行现行法律、法规、规章、政策的关系及实施建议. 23 1 一 任务来源 为配合畜禽养殖业污染物排放标准（GB 18596）的有效实施，国家环境保护总局于 2006 年下达编制畜禽养殖业污染治理工程技术规范的任务。天津市环境保护科学研究 院、中国环境保护产业协会（水污染治理委员会）为标准的主编单位，参加本标准编制的单 位还有北京市环境保护科学研究院，编制工作于 2007 年 12 月结束。 二 制定本标准的必要性、法律依据与技术依据、编制原则 1 制定标准的必要性 目前，随着畜牧业的迅速发展，我国畜禽养殖业特别是集约化畜禽养殖业已成为我国环 境污染的主要来源之一。据国家环保总局统计，畜禽粪污的有机污染负荷（COD）超过了工 业废水和生活污水的总和。高浓度的污水排入江河湖泊中，造成水质不断恶化。以 2002 年 为例，我国畜禽粪便产生量达 27.5 亿吨，畜禽粪便每年流失至水体的总氮、总磷、BOD、COD 分别为 87 万吨、34.5 万吨、600 万吨和 647 万吨。畜禽粪便污染物不仅污染了地表水，其 有毒、有害成分还易进入到地下水中，严重污染地下水。在集约化畜禽养殖过程中，如果对 粪便没有进行有效处理，畜禽粪便发酵后会产生大量的 NH3、H2S、粪臭素、CH4、CO2等有害 气体，这些气体不但会影响动物生长，还会严重影响人类健康和周围环境。目前，国内已经 建成了一些畜禽污染治理设施，但由于存在设计、技术、管理及运行等方面的问题，造成许 多的处理工程处理和净化的效果并不理想，甚至根本无法正常运转。此外，有些工程运行效 果虽然比较好，但存在着粪污处理工程建设的投资大、技术成本高及运转费用高等问题，不 适合中国国情，这在一定程度上限制了处理技术的推广和运用，造成我国畜禽养殖业的污染 问题最终未能得到有效的根本解决。从客观因素上看，现阶段造成畜牧业环境危害的本质原 因是畜禽养殖污染工程治理方面标准的缺缺失，使得国家现有环境监督管理不能取得根本实 效。 鉴于以上诸多原因，将各种实用的、低成本的、处理效果好的畜禽粪污处理和综合利用 技术纳入国家技术规范体系，对畜禽污染治理工程的建设进行全过程管理是非常必要的。本 标准编制的目的之一，是使畜禽养殖污染治理工程设计、施工、验收及运行管理等环节的技 术应用规范化，从而有效地预防和限制一些不成熟技术甚至落后技术的滥用，与环境标准相 结合，构筑起一道有效的环境技术管理防线，为环境监督部门的管理提供技术依据。另一个 目点，在于指导工程设计单位和用户进行技术方案选择，最大限度地发挥环境投资效益以及 规范环保技术市场，使畜禽粪污处理设施的规划和设计、建设运行、技术评价等相关的工程 咨询有章可循。 总之，本标准的编制将为提高行业污染治理的管理水平，推动国家环境污染治理工程技 术标准体系的建立健全，以及国家环保事业的健康发展发挥重要作用。 2 2 制定标准的法律依据与技术依据 2.1 法律依据 在本标准的编制过程中，依据的现有法律法规有： 中华人民共和国环境保护法 中华人民共和国水污染防治法 中华人民共和国大气防治法 畜禽养殖污染防治管理办法等 2.2 技术依据 2.2.1 养殖业废水处理技术及运行管理参考及引用的标准规范 2.2.1.1 废水处理技术路线的确定及技术参数的确定，主要参考及引用的国家标准和行业 标准有： GB 50014 室外排水设计规范 GB 18596 畜禽养殖业污染物排放标准 CJJ 64 城市粪便处理（场）设计规范 HJ/T 81 畜禽养殖业污染防治技术规范 NY/T 1222 规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范 NY/T 1168 畜禽粪便无害化处理技术规范 NY/T 1220.1 沼气工程技术规范 第 1 部分：工艺设计 2.2.1.2 运行管理技术要点的提出主要参考及引用的行业标准和地方标准有： CJJ/T 30 城市粪便处理厂运行、维护及其安全技术规程 CJJ 60 污水处理厂运行、维护及其安全技术规程 HJ/T 353 水污染源在线监测系统安装技术规范 NY/T 1220.4 沼气工程技术规范 第四部分：运行管理 NY/T 1221 规模化畜禽养殖场沼气工程运行、维护及其安全技术规程 DB 11/T 269 粪便处理设施运行管理规范 2.2.2 固体粪污处理技术及运行管理参考及引用的标准规范 2.2.2.1 我国目前还没有颁布粪便堆肥的国家标准。本标准对固体粪污处理技术路线的确 定及技术参数的确定，主要参考及引用的行业标准有： CJJ/T 52 城市生活垃圾好氧静态堆肥处理技术规程 NY/T 1168 畜禽粪便无害化处理技术规范 高致病性禽流感疫情处置技术规范 2.2.2.2 好氧高温堆肥运行管理技术要点的提出主要参考及引用的行业标准和地方标准 有： CJJ/T 86 城市生活垃圾堆肥处理厂运行、维护及其安全技术规程 3 DB 11/T 272 生活垃圾堆肥厂运行管理规范 2.2.3 其它内容参考及引用的标准规范 本标准其它内容参考及引用的标准规范还有： GB 5084 农田灌溉水质标准 GB 7959 粪类无害化卫生标准 GB 14675 空气质量 恶臭的测定 三点比较式臭袋法 GB 18877 有机-无机复混肥料 GB 50046 工业建筑防腐蚀设计规范 GB 50052 供配电系统设计规范 GB 50054 低压配电装置及线路设计规范 GB 50069 给水排水工程构筑物结构设计规范 GBJ 16 建筑设计防火规范 CJJ 65 环境卫生术语标准 CJ/T 3059 城市生活垃圾堆肥处理厂技术评价指标 CJ 3082 污水排入城市下水道水质标准 NY 525 有机肥料 NY/T 1220.3 沼气工程技术规范 第 3 部分：施工与验收 畜禽养殖污染防治管理办法（2001 年） 高致病性禽流感疫情处置技术规范（试行） 2004 年农业部 建设项目（工程）竣工验收办法 计建设19901215 号 建设项目竣工环境保护验收管理办法 2002 年国家环境保护总局 此外，在编制过程中还参考了国内外有关的技术、设备发展情况的调研资料。 3 编制原则 3.1 科学性、完整性原则 在技术选用方面，本标准以国家现已颁布的有关畜禽养殖行业环境管理的标准、规范为 基础，通过参考大量国内外相关的行业污染治理技术资料和工程实例，结合行业特点，将适 合我国国情和技术水平，且经大量工程实践证明的经济、可靠、成熟的处理工艺和管理列入 本标准的内容。同时在技术时效性方面，以当前行业污染现状、科技发展水平和经济发展状 况为基础，条款规定的技术要求尽量与我国现有的技术水平相一致，避免起点过低。 在内容的安排上，本标准主要针对畜禽养殖污染末端治理，以工艺路线为基础，内容力 求完整、无缺漏，体现污染控制全过程管理。内容涵盖了畜禽养殖污染中的固、液、气等三 方面治理技术要求，涉及设计、施工、验收、运行管理等各个环节，尽可能全面考虑该行业 治污所涉及的各种技术要求和环境管理要求。 3.2 系统性、兼容性原则 4 由于畜禽养殖业的污染治理涉及环保、农业等相关部门，具有跨行业、跨部门的特点， 因此在标准的制定过程中尽量与其它行业的相关标准保持兼容和协调。 3.3 符合国家产业政策、服务环境管理、排放标准实施原则 本标准制定的内容均符合国家相关的环保政策，不鼓励发展的技术不列入标准的技术内 容之内。作为环境管理技术体系中的一个规范性文件，本标准配合环境保护政策、法律、法 规、环境标准的实施，可用来指导政府部门的环境管理，为畜禽养殖污染物排放标准的 实施提供技术保障。 三 标准的编制过程 根据国家环境保护总局2006年颁布的国家环境保护标准制修订工作管理办法，2006 年2月天津市环境保护科学研究院、中国环境保护产业协会和北京市环境保护科学研究院开 始了畜禽养殖污染治理工程技术规范的编制工作。编制工作从国内外相关标准和文献资 料调研开始，重点结合国内已经发布实施的有关畜禽粪污处理和利用的行业标准，对集约化 养殖场的生产工艺状况和畜禽粪污处理与利用技术方面进行调研。2006年4月编制完成畜 禽养殖污染治理工程技术规范（开题报告）；2007年9月完成了畜禽养殖污染治理工程 技术规范（初稿）和畜禽养殖污染治理工程技术规范（编制说明）；并征求了大连市 环境科学设计研究院、上海明星洁能环保工程有限公司、深圳市金达莱环保股份有限公司、 山东十方圆通环保有限公司等多家具有畜禽养殖污染治理工程经验的科研院所、工程 公司的意见，同时还征求了其他一些个人专家的意见，经过意见反馈和修改形成现在的征求 意见稿和编制说明。 四 标准主要技术内容及说明 1 畜禽粪污产生及其特点 1.1 废水水量与水质 养殖场废水通常主要由尿液、填棚料(桔杆粉或木屑等) 、部分残余的或全部粪便和饲 料残渣、冲洗水组成，有时还包括少量的工人生活生产过程中产生的废水。畜禽粪尿的产生 量与养殖种类、品种、性别、生长期、饲料、天气条件等诸多因素有关。各养殖场生产方式 和管理水平不同，废水排放量存在较大差异。采用干捡粪方式的养殖场废水通常会比水冲粪 方式养殖场废水中的 COD 浓度低一个数量级，其他指标通常也会相差 36 倍。在养殖废水 处理工程建设中，水质水量均应以实测数据为依据进行设计；对新建、改建、扩建项目缺少 实测数据时，处理水量可参考相似工程设计或参照畜禽养殖业污染物排放标准（GB 18596-2001）第 3.1.2 条规定的最高允许排水量进行设计；设计水质没有实测数据的可参考 相似工程设计或附录 A 进行计算。附录 A 提供的畜禽养殖废水水质数据源自畜禽养殖污染 防治技术与政策的有关内容。设计出水水质依排水去向与综合利用途径的不同，要求其应 满足畜禽养殖业污染物排放标准（GB 18596）或有关地方排放标准的规定；处理出水用 5 于农田灌溉的，应满足农田灌溉水质标准（GB 5084）的规定；处理后作为回用水的应 满足相应的回用水水质标准的规定；畜禽养殖场离城市污水管网较近、出水进入城市污水厂 进行集中处理时，设计出水水质应满足污水排入城市下水道水质标准（CJ 3082）的规定。 1.2 固体粪便 畜禽固体粪便的产生量与畜禽种类、养殖场性质、管理模式等情况有关，固体粪便处理 规模的确定应以实际产生量为依据，缺少数据来源时，应以经验数据或参考本标准的资料性 附录 A，该附录的数据取自畜禽养殖污染防治技术与政策中的有关内容。 固体粪便的处理目标按用途确定：经无害化处理直接还田利用的畜禽固体粪渣无害化环 境标准应满足粪类无害化卫生标准（GB 7959）的有关规定；用于生产商品化有机肥和复 混肥的，应分别满足有机肥料（NY 525）和有机-无机复混肥料（GB 18877）的有关 规定。 2 畜禽粪污治理技术确定 2.1 基本原则 畜禽粪污既是严重的污染源，也是宝贵的资源，因此，我国的畜禽养殖场污染物治理应 结合国内外先进经验和最新的环境保护理念，以改善环境质量为宗旨，以畜禽粪污资源化和 循环利用为基本立足点，按照废物减量化、资源化、无害化的处理原则，以环境质量为基准， 从实际出发、合理规划、防治结合、综合管理。 2.2 畜禽粪污治理技术路线 目前，国内外对畜禽养殖废水的处理基本上是综合利用和达标排放两种形式。畜禽养 殖粪污的处理首先应考虑种养结合，尽量做到污染物资源化，实现综合利用。近年来，随着 我国新农村建设目标的提出，在一些经济比较发达的农村地区，已广泛开展了利用畜禽养殖 粪便发酵的沼气能源工程，农业部还颁布了规模化畜禽养殖场沼气工程设计规程（NY/T 1168）。在研究我国集约化畜禽养殖场粪污处理技术发展水平和实际应用情况的基础上，结 合有关的行业标准及规范，本标准确定了两种畜禽养殖废水的处理模式，一种为“达标排 放”模式，一种为“综合利用”模式，这两种处理模式与我国大中型畜禽养殖场能源环境 工程建设规划确立的畜禽粪污治理模式也是相符合的。 2.2.1 达标排放处理工艺 达标排放模式主要是针对一些周边既无一定规模的农田，又无闲暇空地可供建造鱼塘 和水生植物塘的畜禽养殖场，畜禽废水在经厌氧消化处理后，必须再经过适当的好氧处理 或自然处理等，达到规定的环保标准排放或回用。这种模式多用于大、中城市的近郊区。 与综合利用模式相比，达标排放模式的工程造价和运行费均相对较高。 沼渣 沼气净化 沼气 贮气罐 好氧处理 达标排放或回用 厌氧反应器 粪渣 废水 粪渣 堆肥 畜舍 格栅 调节池 固液分离 初沉池 自然处理 达标排放 集水池 城镇污水厂 达标排放 6 图 1 达标排放处理工艺基本流程 2.2.2 综合利用处理工艺 综合利用模式强调的是种养结合，适合于一些周边有适当的农田、鱼塘或水生植物塘的 畜禽养殖场，它是以生态农业的观点统一筹划系统安排，使周边的农田、鱼塘或水生植物塘 将厌氧消化处理后的废水完全消纳。畜禽粪便废水在经厌氧消化处理和进一步固液分离后， 沼渣用来生产有机肥料，沼液则排灌到农田、鱼塘或水生植物塘，使粪便得到能源、肥料多 层次的资源化利用，最终达到粪污的“零排放”。这种模式遵循了生态农业原则，具有良好 的经济效益和环境效益。基本工艺流程如图 2 所示： 图 2 综合利用处理工艺基本流程 2.3 治污技术路线的可行性 在废水处理工艺方面，就目前掌握的资料，本标准提出的两条工艺路线也是国外发达 国家传统的、主流的处理工艺。虽然我国的畜禽粪便资源化技术，与发达国家相比，起步 较晚，但通过多年的科技攻关，成套技术已日趋成熟，我国目前已具备根据猪粪、鸡粪、 牛粪等特殊性的差异，进行包括预处理、厌氧、沼气输配、制肥、消化液后处理的全部设 计；某些单项技术和指标，如生物厌氧反应机理研究、不同粪便厌氧反应工艺的制定、沼 气产气率、COD 去除率已达到国际水平。除此之外，随着近年来我国“能环工程”工作的 开展，采用达标排放工艺和综合利用工艺处理畜禽粪污已建成了大量成功的示范工程，并 取得了一定的经济效益和环境效益。 3 废水处理各工艺单元技术要求 3.1 粪污收集及贮存 3.1.1 粪污收集 目前我国集约化养殖场采用的清粪工艺主要有水冲式、水泡粪和干清粪三种形式。水冲 粪和水泡粪都是耗水量大的工艺，排出的污水和粪尿混合在一起，粪便中的大部分可溶性有 机物进入到废水中，给废水处理带来很大困难。相对而言，干清粪是比较理想的清粪工艺， 日本多采用这种工艺，欧美等国家也已开始采用这种方式。在我国北京、天津、上海等一些 地方的养殖场也已经广泛得到应用，并显示出其明显优越性。因此针对畜禽养殖发展迅速、 废水、沼液 粪渣、沼渣 沼气 大棚 沼渣 沼液 粪 沼 液 沼渣 废水 沼气 沼气净化 沼气利用 有机肥 畜舍 格栅 调节池 厌氧反应器 沼液贮存池 后固液分离 农田 鱼塘 贮气罐 7 污染排放大的特点，按照畜禽养殖污染防治工程技术规范（HJ/T 81）的有关规定，畜禽 养殖业污染治理应改变过去的末端治理观念，首先从生产工艺上引入清洁生产的理念，强调 污染物减量化，要求新建、改建、扩建的养殖场采用用水量少的干清粪工艺，已建养殖场逐 步进行工艺改造实现干清粪；使固体粪污的肥效得以最大限度的保留；同时要求做到畜禽粪 污日产日清。并通过建立排水系统，实现雨污分流等手段减少污染物产生和数量，降低污水 中的污染物浓度，从而降低处理难度和处理成本。 3.1.2 粪污贮存 为了便于适应土地的季节性利用，处理后的水还田利用的畜禽粪污处理站，在处理前、 后根据作物用肥季节宜设置适量的贮存池；此外，当畜禽养殖场废水水量大且集中，而处理 设施要求进水量基本恒定时也应考虑设置贮存池。地埋式贮存池的池底应进行防渗处理，以 防止对地下水造成二次污染。根据畜禽养殖业污染防治技术规范（HJ/T 81）的有关规定， 贮存池容积应根据贮存期（贮存时间）确定，种养结合的养殖场，贮存池的总容积应不得低 于当地农作物生产用肥的最大间隔时间内本养殖场所产生粪污的总量,确保不外溢造成污 染。为了便于粪水从贮存池内排出，一般应配备泵。 3.2 格栅 畜禽粪便水中通常含有大量的动物毛发、残余饲料、粪渣、粗砂及杂物等悬浮物，浓度 非常高。这些悬浮物不仅可导致水泵、阀门和管道等机械设备损坏，而且可以导致管道堵塞、 在厌氧器内发生淤积，减小有效容积，还会严重影响后续处理工艺的处理效果。因此畜禽粪 污的处理必须强化预处理。养牛场粪污采用综合利用处理工艺时，预处理应有粪草分离、切 割装置。养鸡场粪污采用综合利用处理工艺时，粪水混合前应先清除鸡粪中的羽毛。本规范 规定，当废水中含有羽毛、毛发等漂浮物较多时，应考虑在调节池前设置二级水力筛网、楔 形筛网，以达到进一步去除杂质的目的。格栅按照 GB 50014 的有关规定执行。 3.3 沉砂池 养鸡场和散放式奶牛场废水处理工程设计中，应考虑由于粪污中通常含有较多砂砾等杂 质对处理系统的不利影响。因此为了避免机械设备的磨损，减少管渠和处理构筑物内的沉积， 避免排泥困难，防止对生化处理系统运行的产生干扰，以上两种类型的养殖废水一般应在调 节池前设沉砂池（沉砂池可和格栅合建）；采用能源环保处理工艺不设沉砂池时，初沉池应 具有沉砂功能。沉砂池砂斗的设计参照城市粪便处理（场）设计规范（CJJ 64）的有关 规定。 3.4 调节池 厌氧反应对水质、水量和冲击负荷较为敏感，相对稳定的水质、水量是厌氧反应器稳定 运行的保证，因此厌氧反应器前应设置适当尺寸的调节池。由于养殖场一般每天上下午各冲 水一次，因而其最小容积宜为每日废水产生量的 50%。且因畜禽粪便废水中通常掺杂有较多 的粪渣，因此调节池应设置去除浮渣装置和水下搅拌混合装置防止沉淀的发生。 8 3.5 固液分离 采用达标排放工艺必须强化预处理工艺，尽可能降低 SS 浓度。其主要目的在于，一方 面由于 UASB 厌氧反应器和厌氧复合床反应器（UBF），对水中的悬浮物浓度要求较严格，当 浓度高时易造成布水器的堵塞；另一方面，通过固液分离将畜禽粪污中的大量悬浮物 SS 以 及 BOD5、COD、悬浮物等提前分离出来，可大大减轻废水的处理难度，有利于缩短粪水处理 时间，减少粪污处理设施的投资费用，降低水处理设施的运行费用。目前，我国已拥有成熟 的固液分离技术和设备，设备类型主要有筛网式、卧式离心机、压滤机以及水力旋流器、旋 转锥形筛和离心盘式分离机等。固液分离机的选用应考虑被分离物料的性质、流量、脱水要 求，经技术经济比较后确定，用于固液分离机处理的污水含水率一般不应小于 98。 3.6 初沉池 畜禽养殖废水处理工程用初次沉淀池以平流和竖流式沉淀池形式最多。根据废水水质情 况及后续处理构筑物的进水要求，也可将初沉池设计为气浮沉淀池或混凝沉淀池等形式。新 鲜的畜禽粪水通常具有比较好的沉淀性能，水力停留时间应大于 1h，但不宜大于 3h。其他 设计按照 GB 50014 的有关规定执行。 3.7 集水池 采用达标排放模式处理的畜禽粪污处理厂（站），在厌氧反应器前应设置集水池，其作 用是保证厌氧反应系统进水的连续性。为防止水泵频繁启动，集水池容积不应小于该池水泵 30min 的出水量。集水池其他方面的设计参照 GB 50014 的有关规定。 3.8 厌氧处理单元 畜禽养殖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废水，通常单独 采用好氧处理方法很难达到排放或回用标准，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，经厌氧处理后废水中的 COD 去除率达 80%90%，且运行成本相对较低。废水 经厌氧处理后既可以实现无害化，同时还可以回收沼气和有机肥料，是解决畜禽粪便污水无 害化和资源化问题的最有效的技术方案，是集约化养殖场粪便污水治理的最佳选择。 3.8.1 厌氧反应器类型 目前，用于畜禽养殖粪污处理的厌氧工艺很多，较为成熟且常用的有全混合厌氧反应器 (CSTR)、升流式固体反应器(USR)、推流式反应器（PFR）、升流式厌氧污泥床（UASB）及厌 氧复合床反应器（也称污泥床滤器 UBF）等。厌氧反应器的选择和设计应根据粪污种类、工 程类型和工艺路线确定。CSTR、USR、PFR 等适用于高悬浮物（SS）浓度的废水处理，适用 于的畜禽粪污综合利用处理工艺；UASB 和 UBF 则要求进水的 SS 浓度较低，是畜禽粪污达标 排放处理工艺推荐采用的厌氧反应器类型。 (a)升流式厌氧污泥床(Up-flow Anaerobic Sludge Bed，简称 UASB) 升流式厌氧污泥床是目前国内外研究及应用发展最快的一种厌氧反应器，畜禽粪便污水 采用 UASB 进行厌氧消化处理前，必须先经过固液分离。该反应器的优点是：反应器结构 9 简单，不需搅拌及供微生物附着的填料；SRT 和 MRT 长，污染负荷高；颗粒污泥的形成 使微生物天然固定化，改善了微生物的环境条件，增加了工艺的稳定性；出水的悬浮固体 含量低。 缺点是：需要安装三相分离器；进水要求悬浮物浓度必须较低；需要有效 的布水器使其进水均匀分布于反应器的底部；当冲击负荷或进水中悬浮固体含量升高，以 及遇到过量有毒物质时，会引起污泥流失，因此要求较高的运行管理水平。 (b)污泥床虑器(Up-flow Anaerobic Hybrid Blanket，简称 UBF) 该反应器是集 UASB 和厌氧滤器一体的厌氧复合反应器。在结构方面，其下部为污泥床， 上部设置填料，组合而成。由于附着于填料上的生物膜补充了污泥床上部微生物的不足，效 率较高，但工程造价相对较高。当进水中悬浮物浓度较高时易产生堵塞。 （c）全混合厌氧反应器(Complete Stirred Tank Reactor，简称 CSTR) 是一种结构简单、适用于高悬浮物浓度的反应器。反应器内设搅拌装置，水力停留时间 等于固体停留时间和微生物停留时间（HRT=SRT=MRT），缺点是消化器效率较低，水力停留 时间较长，体积较大。 (d)升流式固体反应器(Up-flow Solids Reactor，简称 USR) 畜禽粪便水从底部进入反应器，与反应器里的活性污泥接触，使之得到快速消化。未消 化的生物质固体颗粒和沼气发酵微生物，靠自然沉降滞留于消化器内，上清液从反应器上部 溢出，该反应器的固体停留时间(SRT)和微生物停留时间(MRT)通常比水力停留时间（HRT） 高得多，固体有机物的分解率和反应器的效率较高。 （e）推流式厌氧反应器(Plug Flow Reactor，简称 PFR) 推流式反应器也称塞流式反应器，是一种长方形的非完全混合式反应器。高浓度悬浮固 体发酵原料从一端进入，从另一端排出。该反应器通常不需要搅拌，池形结构简单，尤其适 用于牛粪的厌氧消化；具有运行方便，故障少，稳定性高、能耗低的优点。但粪便废水中的 固体粪渣容易沉淀于池底，影响反应器的有效体积，使 HRT 和 SRT 降低，尤其是养鸡场和散 放式奶牛场粪污处理时，应考虑粪污中沉渣较多，易生成沉淀造成反应器效率降低的影响。 在运行过程中该类型厌氧反应器需要固体和微生物的回流作为接种物；此外，在结构设计上 因该反应器面积体积比较大，反应器内难以保持一致的温度；易产生厚的结壳。这些不利 因素在设计中均应予以考虑。 3.8.2 厌氧反应器的容积计算 一般采用容积负荷计算厌氧反应池的容积，连续带搅拌的反应池可采用水力停留时间 （HRT）确定厌氧反应池容积，计算公式见（1）和（2）： ( ) q Q S Se V 0 = （1） 或 V = QHRT （2） 式中： 10 V厌氧反应器的有效容积，m3 ； Q设计流量，m3 /d； So进水有机物浓度，kgCODCr/m3 ； Se进水有机物浓度，kgCODCr/m3 ； q容积负荷，kgCODCr/m3 d； HRT水力停留时间，d。 3.8.3 厌氧反应器参数确定 3.8.3.1 UASB 反应器的设计参数 （a）容积负荷 UASB 一般采用常温运行方式，但最低温度不宜低于 15。本标准参考沼气工程设 计规范 第1 部分：工艺设计（NY/T 1220.1）的有关规定，给出了不同温度下的容积负荷 （见表 2）。 表 2 不同温度条件下的 UASB 容积负荷 kgCOD/m3 d 指标 低温（1015） 常温（1525） 中温（3035） 高温（5055） 容积负荷 12 25 510 1020 （a）反应器的体积和高度 反应器高度应从设计、运行和经济角度综合考虑。从设计、运行方面讲，高度会影响上 升流速，高流速可以增加系统扰动和污泥与进水之间的接触。但流速过高会引起污泥流失， 为保持足够多的污泥，上升流速不能超过一定的限值，从而使反应器的高度受到限制；此外， 高度与 CO2溶解度也有关，反应器越高溶解的 CO2浓度越高，pH 值越低。当反应器超过一定 高度后 pH 值会低于最优值，降低处理系统的效率。从经济方面讲，高度增加会增加土方工 程量，但能减少占地面积。在实际应用中通常考虑当地的气候和地形条件，一般将反应器建 造在半地下减少建筑和保温费用。最经济、有效的反应器高度一般是在 5m 到 7m 之间，并且 在大多数情况下这也是系统最优的运行范围。 （b）进水系统 进水系统的合理设计对 UASB 处理厂的良好运转是至关重要的，进水系统兼有配水和水 力搅拌的功能，为此应确保单位面积的进水量基本相同，以防止短路等现象发生；尽可能满 足水力搅拌需要，保证进水有机物与污泥迅速混合；在结构设计上应便于观察到进水管的堵 塞情况，当有堵塞情况发生时，容易清除。目前采用的进水方式大致可分为间歇式(脉冲式)、 连续流、连续与间歇相结合等方式；相对而言，脉冲或多点盘管布水不易堵塞。 （c）三相分离器 三相分离器是 UASB 反应器最有特点和最重要的装置。它的功能是收集从分离器下的反 应室产生的沼气，使得在分离器之上的悬浮物沉淀下来。三相分离器设计要点包括：集气室 斜面应光滑且与水平方向的夹角应为 45600 ，以利于污泥返回； 集气室的隙缝部分的面积 应该占反应器全部面积的 1520；在反应器高度为 57m 时，集气室的高度在 1.52m； 11 在集气室内应保持气液界面相对稳定，以释放和收集气体，防止浮渣或泡沫层的形成； 在 集气室的上部应该设置消泡喷嘴，以应对有严重泡沫产生的情况；为避免上升的气体进入沉 淀室，反射板与隙缝之间的遮盖应该在 100200mm； 出气管的直管应该充足以保证从集气 室引出沼气，特别是有泡沫的情况。 3.8.3.2 UBF 反应器的设计参数 UBF 反应器设计参数的确定参考了沼气工程技术规范 第 1 部分：工艺设计（NY/T 1220.1）的有关规定。UBF 的容积负荷应根据填料性状以及消化温度，或由试验及参照类似 废水的实际运行