公布日：2024.01.19
申請日：2023.12.06
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F11/12(2019.01)I;C02F1/78(2023.01)N;C02F3/30(2023.01)N;C02F7/00(2006.01)N;C02F1/58(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F103/
20(2006.01)N;C02F101/10(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發明涉及一種高效處理畜禽養殖污水的系統，包括依次連接的集水池、固液分離機、調節池、厭氧處理池、預曝氣池、厭氧氨氮化池、沉淀池、中間水池、鳥糞石設備、臭氧氧化塔和清水池等，經過該系統處理后，出水的COD低于380mg/L、氨氮小于70mg/L、總磷小于7mg/L、SS小于160mg/L、總氮小于300mg/L，總氮去除率大于80％，若與采用除磷濾料的生物濾池相結合，則可使出水達到COD低于100mg/L、氨氮濃度低于5mg/L、總氮濃度低于20mg/L、總磷濃度低于0.5mg/L，從而實現了對畜禽養殖污水的深度處理，具有較好的運用前景。
權利要求書
1.一種高效處理畜禽養殖污水的系統，其特征在于：包括依次連接的集水池、固液分離機、調節池、厭氧處理池、預曝氣池、厭氧氨氧化池、沉淀池、中間水池、鳥糞石設備、臭氧氧化塔和清水池，其中，所述集水池用于收集畜禽養殖污水，并輸送到所述固液分離機中進行固液分離，分離得到的固體糞渣外運處置，剩余的液相進入所述調節池，經過流量、成分調整后進入所述厭氧處理池，進行厭氧處理后的固相污泥輸送到污泥池，氣相收集后作為沼氣使用，液相進入所述預曝氣池，進行曝氣處理后，進入所述厭氧氨氧化池進行脫氮處理，經處理后進入所述沉淀池，進行固液分離，沉淀得到的固相污泥根據需要回流到厭氧氨氧化池或輸送到所述污泥池，所述污泥池收集的污泥通過脫水機脫水后外運處置；所述沉淀池固液分離得到的液相送入所述中間水池，進行水量調整后送入所述鳥糞石設備，結晶得到固態鳥糞石產品，剩余液相進入所述臭氧氧化塔，所述臭氧氧化塔連接有用于臭氧供應的臭氧發生器，經過臭氧氧化后的液相送入清水池或達標排放。
2.根據權利要求1所述高效處理畜禽養殖污水的系統，其特征在于：所述預曝氣池內安裝辮簾式填料和膜片式曝氣盤，用于去除所述厭氧反應池出水中的溶解性CO2和部分易降解有機物，所述預曝氣池的水力停留時間為30-180min，BOD污泥負荷不低于6kgBOD/kgMLSS·d。
3.根據權利要求1所述高效處理畜禽養殖污水的系統，其特征在于：所述畜禽養殖污水在預曝氣池按24-60m3(空氣)/【1000mg/LCOD·m3(污水)】的氣量進行曝氣；在厭氧氨氧化池中的水力停留時間為1-10天，按58.4-303.8m3(空氣)/【1000mg/L氨氮·m3(污水)】的氣量進行曝氣，以使厭氧氨氧化池內的溶解氧濃度在0.1-1.5mg/L，并且控制pH在7.0-8.5和保持充足的堿度，促使污水中40-60％的氨氮被亞硝化成亞硝酸氮，使厭氧氨氧化池中氨氮濃度與亞硝酸氮濃度的比例為0.8-1.2。
4.根據權利要求1所述高效處理畜禽養殖污水的系統，其特征在于：所述厭氧氨氧化池內安裝辮簾式填料和懸浮填料為微生物提供附著生長場所，所述厭氧氨氧化池底部安裝膜片式曝氣盤，所述厭氧氨氧化池下部設置水下攪拌機，自下而上由所述膜片式曝氣盤、所述填料和所述水下攪拌機組成一個反應單元，所述厭氧氨氧化池包含3-5個串聯連接的所述反應單元，最后一個單元的混合液通過水泵回流到第一個單元。
5.根據權利要求1所述高效處理畜禽養殖污水的系統，其特征在于：所述臭氧氧化塔的水力停留時間為1-60min，臭氧投加量為送入所述臭氧氧化塔剩余液相COD的1.1-1.5倍。
6.根據權利要求1所述高效處理畜禽養殖污水的系統，其特征在于：經過臭氧氧化后的液相進入生物濾池，進行處理后送入清水池或排放。
7.根據權利要求6所述高效處理畜禽養殖污水的系統，其特征在于：所述生物濾池BOD容積負荷不低于1.5kg/m3·d，HRT最高為6h，采用曝氣生物濾池或不曝氣生物濾池。
8.根據權利要求6所述高效處理畜禽養殖污水的系統，其特征在于：所述生物濾池采用磷吸附材料作為濾池填料以進一步去除COD、氨氮、總氮和總磷，優選地，采用堿性溶液定期再生的形式對吸附飽和的填料進行再生，再生后的富磷堿性再生液作為堿藥劑再回到鳥糞石設備中，與污水混合后進行進一步的除磷處理。
發明內容
本發明的目的是為了克服現有的畜禽養殖污水處理存在的成本高、效率低的問題，提供一種高效處理畜禽養殖污水的技術。采用組合工藝，在固液分離和厭氧處理(UASB)的基礎上，由預曝氣、厭氧氨氧化、沉淀、磷回收、臭氧氧化和生物濾池等組成，其中生物濾池不是必選項(根據需要配置)，進而實現對畜禽養殖污水的深度和高效達標處理，減輕畜禽養殖企業的環保壓力，提高畜禽養殖的綜合效益。
具體方案如下：
一種高效處理畜禽養殖污水的系統，包括依次連接的集水池、固液分離機、調節池、厭氧處理池、預曝氣池、厭氧氨氧化池、沉淀池、中間水池、鳥糞石設備、臭氧氧化塔和清水池，其中，
所述集水池用于收集畜禽養殖污水，并輸送到所述固液分離機中進行固液分離，分離得到的固體糞渣外運處置，剩余的液相進入所述調節池，經過流量、成分調整后進入所述厭氧處理池，進行厭氧處理后產生的剩余污泥輸送到污泥池，氣相收集后作為沼氣使用，液相進入所述預曝氣池，進行曝氣處理后，進入所述厭氧氨氧化池，通過厭氧氨氧化處理處理后進入所述沉淀池，進行固液分離，沉淀產生的固相污泥根據需要回流到厭氧氨氧化池或輸送到所述污泥池，所述污泥池收集的污泥通過脫水機脫水后外運處置；
所述沉淀池固液分離得到的液相送入所述中間水池，進行水量調整后送入所述鳥糞石設備，結晶得到固態鳥糞石產品，剩余液相送入所述臭氧氧化塔，所述臭氧氧化塔連接有用于臭氧供應的臭氧發生器，經過臭氧氧化后的液相送入清水池回用或達標排放。
為進一步降低出水中COD、氨氮、總氮，將清水池中的出水提升到生物濾池進行深度處理，生物濾池可為硝化濾池或反硝化濾池或者硝化-反硝化濾池。為進一步去除出水中的總磷，可將富含鋁、鐵和鑭等磷吸附材料作為生物濾池的濾料使用，用于出水總磷的深度處理。
進一步地，所述預曝氣池內安裝辮簾式填料和膜片式曝氣盤，用于去除所述厭氧反應池出水中的溶解性CO2和部分易降解有機物，所述預曝氣池的水力停留時間為30-180min，BOD污泥負荷不低于6kgBOD/kgMLSS·d。
進一步地，所述畜禽養殖污水在預曝氣池中的水力停留時間為30-180min，按24-60m3(空氣)/【1000mg/LCOD·m3(污水)】的氣量進行曝氣；在厭氧氨氧化池中的水力停留時間為1-10天，按58.4-303.8m3(空氣)/【1000mg/L氨氮·m3(污水)】的氣量進行曝氣，以使厭氧氨氧化池內的溶解氧濃度在0.1-1.5mg/L，并且控制pH在7.0-8.5和保持充足的堿度，促使污水中40-60％的氨氮被亞硝化成亞硝酸氮，使厭氧氨氧化池中氨氮濃度與亞硝酸氮濃度的比例為0.8-1.2。
進一步地，所述厭氧氨氧化池內安裝辮簾式填料和懸浮填料用于微生物的附著生長，所述厭氧氨氧化池底部安裝膜片式曝氣盤，所述厭氧氨氧化池下部設置水下攪拌機，自下而上由所述膜片式曝氣盤、所述填料和所述水下攪拌機組成一個反應單元，所述厭氧氨氧化池包含3-5個串聯連接的所述反應單元，最后一個單元的混合液通過水泵回流到第一個單元。
進一步地，所述臭氧氧化塔的水力停留時間為1-60min，臭氧投加量為送入所述臭氧氧化塔剩余液相COD的1.1-1.5倍。
進一步地，經過臭氧氧化后的液相進入生物濾池，進行處理后送入清水池，檢測達標后排放。生物濾池在具體的實例中可以采用硝化濾池或反硝化濾池。
進一步地，所述生物濾池BOD容積負荷不低于1.5kg/m3·d，HRT最高為6h，采用曝氣生物濾池或不曝氣生物濾池；
進一步地，所述生物濾池采用磷吸附材料作為濾池填料以進一步去除COD、氨氮、總氮和總磷，優選地，采用堿性溶液定期再生的形式對吸附飽和的填料進行再生，再生后的富磷堿性再生液作為堿藥劑再回到鳥糞石設備中，與污水混合后進行進一步的除磷處理。
進一步地，所述清水池中的水質包括：COD低于380mg/L、氨氮小于70mg/L、總磷小于7mg/L、SS小于160mg/L、總氮小于300mg/L。
有益效果：畜禽養殖污水經過本發明所述高效處理畜禽養殖污水的系統處理后，出水水質指標中COD小于380mg/L、氨氮小于70mg/L、總磷小于7mg/L、SS小于160mg/L、總氮小于300mg/L(總氮去除率大于80％)，完全滿足排放要求。
進一步地，本發明所述高效處理畜禽養殖污水的系統中清水池中的水，可作為濾池沖洗和配藥的水源，實現資源循環利用。
（發明人：林向宇;陳少華;王曉君;葉欣;陳民權;沈君煌;吳俊斌;王銘源）
