申请日2016.11.22
公开(公告)日2017.02.22
IPC分类号C02F9/14; C02F103/20
摘要
本发明公开了一种集约化养猪废水处理设备，包括箱体，箱体内设有厌氧反应器、缺氧池、好氧池、MBR膜池、臭氧生物活性炭池、清水池和设备间，厌氧反应器下部设有进水口和排泥孔，厌氧反应器上部设有三相分离器、溢流堰和排气孔，厌氧反应器通过溢流堰与缺氧池相连接，缺氧池底部与好氧池相连接;好氧池中部设有组合填料，好氧池上部设有MBR膜池、臭氧生物活性炭池和清水池，MBR膜池底部设有第一过水洞，MBR膜池与臭氧生物活性炭池相连接，臭氧生物活性炭池与清水池相连接，清水池上部设有出水口。本发明最大限度地实现了设备的集成，减少占地面积;无污染、无异味，减少二次污染;运行安全可靠，需要维护和保养少，管理费用小。
权利要求书
1.一种集约化养猪废水处理设备，包括箱体(1)，其特征在于，所述箱体(1)内设有厌氧反应器(2)、缺氧池(4)、好氧池(5)、MBR膜池(6)、臭氧生物活性炭池(7)、清水池(8)和设备间(26)，厌氧反应器(2)下部设有进水口(9)和排泥孔(10)，厌氧反应器(2)上部设有三相分离器(3)、溢流堰(27)和排气孔(13)，溢流堰(27)位于三相分离器(3)的上方，排气孔(13)位于溢流堰(27)的上方;所述厌氧反应器(2)通过溢流堰(27)与缺氧池(4)相连接，缺氧池(4)通过底部的折板(28)与好氧池(5)相连接;所述好氧池(5)下部设有第一曝气系统(14)，好氧池(5)中部设有组合填料(15)，好氧池(5)上部设有MBR膜池(6)、臭氧生物活性炭池(7)和清水池(8)，MBR膜池(6)底部设有第一过水洞(16)，MBR膜池(6)通过MBR自吸泵与臭氧生物活性炭池(7)相连接，臭氧生物活性炭池(7)与清水池(8)通过第二过水洞(22)相连接，清水池(8)上部设有出水口(23);所述MBR膜池(6)底部设有第二曝气系统(18)，MBR膜池(6)中部设有MBR膜(19)，臭氧生物活性炭池(7)底部设有第三曝气系统(21)，臭氧生物活性炭池中部设有活性炭填料(20);所述第一曝气系统(14)与第一鼓风机相连接，第二曝气系统(18)与第二鼓风机相连接，第三曝气系统(21)与臭氧发生器相连接;所述MBR自吸泵、第一鼓风机、第二鼓风机和臭氧发生器设置在设备间(26)内。
2.根据权利要求1所述的集约化养猪废水处理设备，其特征在于，所述厌氧反应器(2)的侧壁上设有回流孔(11)和回流进水孔(12)，厌氧反应器(2)的三相分离器(3)的下部由上到下依次设有上层污泥层、进水布水层、下部污泥层，进水口(9)位于进水布水层处，排泥孔(10)和回流进水孔(12)位于下部污泥层处，回流孔(11)位于上层污泥层处，回流孔(11)通过内循环泵与回流进水孔(12)相连接，内循环泵设置在设备间(26)内。
3.根据权利要求1或2所述的集约化养猪废水处理设备，其特征在于，所述设备间(26)内设有反清洗泵，反清洗泵的进水端通过管道与清水池(8)相连接，反清洗泵的出水端通过管道与MBR膜(19)相连接。
4.根据权利要求3所述的集约化养猪废水处理设备，其特征在于，所述设备间(26)内设有电控柜，内循环泵、MBR自吸泵、第一鼓风机、第二鼓风机、臭氧发生器和反洗泵均与电控柜相连接。
5.根据权利要求1所述的集约化养猪废水处理设备，其特征在于，所述折板(28)与缺氧池(4)侧壁的夹角为15度，所述第一过水洞(16)的数量设有6个，第一过水洞(16)均匀分布在MBR膜池(6)的底部，好氧池(5)内的污水通过第一过水洞(16)进入MBR膜池(6);所述第二过水洞(22)位于臭氧生物活性炭池(7)的底部。
6.根据权利要求3所述的集约化养猪废水处理设备，其特征在于，所述进水布水层内设有配水系统，配水系统与进水口(9)相连接，配水系统包括相互连通的水管，水管的出口均匀分布在进水布水层。
7.根据权利要求1所述的集约化养猪废水处理设备，其特征在于，所述第一曝气系统(14)、第二曝气系统(18)和第三曝气系统(21)均包括相互连通的气体管道;所述设备间(26)侧壁设置有卷帘门，厌氧反应器(2)的侧壁上设有第一检修孔(24)，好氧池(5)的侧壁上设有第二检修孔(25)，好氧池(5)的侧壁下部设有第二排泥孔(17)。
8.根据权利要求6所述的集约化养猪废水处理设备，其特征在于，所述厌氧反应器(2)与设备间(26)并列安置，设备间(26)上方并列设置有缺氧池(4)和好氧池(5)，臭氧生物活性炭池(7)、清水池(8)和MBR膜池(6)集成一体，臭氧生物活性炭池(7)和清水池(8)位于MBR膜池(6)的一侧。
9.根据权利要求8所述的集约化养猪废水处理设备，其特征在于，所述缺氧池(4)的顶端标高和好氧池(5)的顶端标高相同，缺氧池(4)的顶端标高与厌氧反应器(2)的顶端标高相同，MBR膜池(6)的顶端标高、臭氧生物活性炭池(7)的顶端标高、清水池(8)的顶端标高与好氧池(5)的顶端标高相同，MBR膜池(6)的底部标高、臭氧生物活性炭池(7)的底部标高、清水池(8)的底部标高均高于好氧池(5)的底部标高。
10.根据权利要求9所述的集约化养猪废水处理设备，其特征在于，其工作过程为：污水从进水口(9)进入厌氧反应器(2)，通过配水系统将污水均匀分布于厌氧反应器(2)的底部，污水自下而上通过厌氧反应器(2)，在厌氧反应器(2)底部的下部污泥层形成污泥床;污水中的大部分有机污染物在污泥床经过厌氧发酵降解为甲烷和二氧化碳，污水从污泥床底部流入与污泥床中的颗粒污泥混合接触，污泥中的微生物分解有机物，同时产生微小的沼气气泡不断放出，微小气泡上升过程中不断合并，逐渐形成较大气泡，部分附着在颗粒污泥上进入上层污泥层，上层污泥层进一步分解有机物，气、固、液混合体逐渐上升经三相分离器(3)后，沼气通过排气孔(13)进入气室，污泥在上层污泥层进行沉淀，同时通过内循环泵经污泥回流孔(11)、回流进水孔(12)回流至下部污泥层;三相分离器(3)上部的出水经过溢流堰(27)自流至缺氧池(4)，缺氧池(4)中的异氧菌将污水中的淀粉、纤维素、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物;污水经缺氧池(4)底部的折板(28)进入好氧池(5)，好氧池(5)中间的组合填料(15)上大量不同种属的微生物群落进行生化降解和吸附，去除污水中的各种有机物质，通过好氧池(5)的第一曝气系统(14)进行曝气，使硝化菌在氧量充足的情况下降解污水中的氨氮，同时降低污水中的化学需氧量;净化后的污水通过第一过水洞(16)进入MBR膜池(6)，MBR膜池(6)中的MBR膜(19)对进入的污水进行过滤、吸附，降低污水中有机物浓度，MBR膜池(6)底部的第二曝气系统(18)提高MBR膜池(6)的氧含量，满足微生物的需氧量，同时反清洗泵将清水池(8)内的清水泵入MBR膜池(6)，对MBR膜池(6)中的MBR膜(19)进行反冲洗;MBR池(6)的出水进入臭氧生物活性炭池(7)，活性炭填料(20)对进行污水物理化学吸附、臭氧化学氧化、生物氧化降解和臭氧灭菌消毒，第三曝气系统(21)提高原水中有机物的可生化性和可吸附性，延长活性炭填料(20)的使用寿命;臭氧生物活性炭池(7)的出水通过第二过水洞(22)进入清水池(8)进行沉淀，处理后的水通过水口(23)排出。
说明书
一种集约化养猪废水处理设备
技术领域
本发明涉及污水处理的技术领域，具体涉及一种集约化养猪废水处理设备，适用于养猪场及畜禽类养殖类废水的处理。
背景技术
近年来，随着我国农业结构的调整和农业产业化的推进，规模化、集约化的畜禽养殖业得以迅猛发展，成为我国农村经济中最活跃的经济增长点和主要的支柱产业。规模化的集中饲养方式，有利于提高饲养技术、防疫能力和管理水平，与传统饲养方式即农户分散饲养相比，规模化饲养能够大大缩短畜禽的生长周期，提高饲料转换率和畜禽产量，降低养殖成本，从而增加经济效益。但是规模化养殖场提供肉食品，满足城乡人民生活需要，同时，也造成了养殖过程中粪尿过度集中和冲洗水的大量增加，由此衍生日益严重的环境污染问题，不仅影响经济发展，而且还危机生态安全。根据国家环保总局对规模化畜禽养殖业污染状况的调查表明：畜禽粪便产生量为工业固体废弃物产生量的2.4倍，畜禽粪便化学需氧量远远超过我国工业废水和生活污水化学需氧量之和，畜禽养殖污染已经成为继工业污染、生活污染之后的第三大污染源，成为我国城乡面源污染的主要原因之一。规模化养殖每天排放的废水量大集中，并且废水中含有大量的污染物，如重金属、残留的兽药和大量的病原体等，因此若不经过处理就排放于环境或直接农用，将会造成当地生态环境和农田的严重污染。
发明内容
针对规模化畜禽养殖业废水排放量大，污染生态环境和农田的技术问题，本发明提供了一种集约化养猪废水处理设备，无需设置二沉池，产生污泥少，出水水质好，运行成本低，系统抗冲击性强，占地面积小，便于集成，操作方便，自动化程度高，可以实现全自动运行管理。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种集约化养猪废水处理设备，包括箱体，所述箱体内设有厌氧反应器、缺氧池、好氧池、MBR膜池、臭氧生物活性炭池、清水池和设备间，厌氧反应器下部设有进水口和排泥孔，厌氧反应器上部设有三相分离器、溢流堰和排气孔，溢流堰位于三相分离器的上方，排气孔位于溢流堰的上方;所述厌氧反应器通过溢流堰与缺氧池相连接，缺氧池通过底部的折板与好氧池相连接;所述好氧池下部设有第一曝气系统，好氧池中部设有组合填料，好氧池上部设有MBR膜池、臭氧生物活性炭池和清水池，MBR膜池底部设有第一过水洞，MBR膜池通过MBR自吸泵与臭氧生物活性炭池相连接，臭氧生物活性炭池与清水池通过第二过水洞相连接，清水池上部设有出水口;所述MBR膜池底部设有第二曝气系统，MBR膜池中部设有MBR膜，臭氧生物活性炭池底部设有第三曝气系统，臭氧生物活性炭池中部设有活性炭填料;所述第一曝气系统与第一鼓风机相连接，第二曝气系统与第二鼓风机相连接，第三曝气系统与臭氧发生器相连接;所述MBR自吸泵、第一鼓风机、第二鼓风机和臭氧发生器设置在设备间内。
所述厌氧反应器的侧壁上设有回流孔和回流进水孔，厌氧反应器的三相分离器的下部由上到下依次设有上层污泥层、进水布水层、下部污泥层，进水口位于进水布水层处，排泥孔和回流进水孔位于下部污泥层处，回流孔位于上层污泥层处，回流孔通过内循环泵与回流进水孔相连接，内循环泵设置在设备间内。
所述设备间内设有反清洗泵，反清洗泵的进水端通过管道与清水池相连接，反清洗泵的出水端通过管道与MBR膜相连接。
所述设备间内设有电控柜，内循环泵、MBR自吸泵、第一鼓风机、第二鼓风机、臭氧发生器和反洗泵均与电控柜相连接。
所述折板与缺氧池侧壁的夹角为15度，所述第一过水洞的数量设有6个，第一过水洞均匀分布在MBR膜池的底部，好氧池内的污水通过第一过水洞进入MBR膜池;所述第二过水洞位于臭氧生物活性炭池的底部。
所述进水布水层内设有配水系统，配水系统与进水口相连接，配水系统包括相互连通的水管，水管的出口均匀分布在进水布水层。
所述第一曝气系统、第二曝气系统和第三曝气系统均包括相互连通的气体管道;所述设备间侧壁设置有卷帘门，厌氧反应器的侧壁上设有第一检修孔，好氧池的侧壁上设有第二检修孔，好氧池的侧壁下部设有第二排泥孔。
所述厌氧反应器与设备间并列安置，设备间上方并列设置有缺氧池和好氧池，臭氧生物活性炭池、清水池和MBR膜池集成一体，臭氧生物活性炭池和清水池位于MBR膜池的一侧。
所述缺氧池的顶端标高和好氧池的顶端标高相同，缺氧池的顶端标高与厌氧反应器的顶端标高相同，MBR膜池的顶端标高、臭氧生物活性炭池的顶端标高、清水池的顶端标高与好氧池的顶端标高相同，MBR膜池的底部标高、臭氧生物活性炭池的底部标高、清水池的底部标高均高于好氧池的底部标高。
其工作过程为：污水从进水口进入厌氧反应器，通过配水系统将污水均匀分布于厌氧反应器的底部，污水自下而上通过厌氧反应器，在厌氧反应器底部的下部污泥层形成污泥床;污水中的大部分有机污染物在污泥床经过厌氧发酵降解为甲烷和二氧化碳，污水从污泥床底部流入与污泥床中的颗粒污泥混合接触，污泥中的微生物分解有机物，同时产生微小的沼气气泡不断放出，微小气泡上升过程中不断合并，逐渐形成较大气泡，部分附着在颗粒污泥上进入上层污泥层，上层污泥层进一步分解有机物，气、固、液混合体逐渐上升经三相分离器后，沼气通过排气孔进入气室，污泥在上层污泥层进行沉淀，同时通过内循环泵经污泥回流孔、回流进水孔回流至下部污泥层;三相分离器上部的出水经过溢流堰自流至缺氧池，缺氧池中的异氧菌将污水中的淀粉、纤维素、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物;污水经缺氧池底部的折板进入好氧池，好氧池中间的组合填料上大量不同种属的微生物群落进行生化降解和吸附，去除污水中的各种有机物质，通过好氧池的第一曝气系统进行曝气，使硝化菌在氧量充足的情况下降解污水中的氨氮，同时降低污水中的化学需氧量;净化后的污水通过第一过水洞进入MBR膜池，MBR膜池中的MBR膜对进入的污水进行过滤、吸附，降低污水中有机物浓度，MBR膜池底部的第二曝气系统提高MBR膜池的氧含量，满足微生物的需氧量，同时反清洗泵将清水池内的清水泵入MBR膜池，对MBR膜池中的MBR膜进行反冲洗;MBR池的出水进入臭氧生物活性炭池，活性炭填料对进行污水物理化学吸附、臭氧化学氧化、生物氧化降解和臭氧灭菌消毒，第三曝气系统提高原水中有机物的可生化性和可吸附性，延长活性炭填料的使用寿命;臭氧生物活性炭池的出水通过第二过水洞进入清水池进行沉淀，处理后的水通过水口排出。
本发明将厌氧反应器、接触氧化池、MBR膜池集成一体化，畜禽养殖废水经过厌氧处理后，三相分离器将甲烷气、污泥和处理后的水有效的分开，达到气、液、固三相分离的目的，出水再经过接触氧化工艺的处理，在好氧微生物的作用下进一步将废水中的有机物进行分解、吸附，最后再经过MBR膜的过滤作用实现泥水分离，出水再经过臭氧活性炭的吸附后至清水池外排。本发明运行费用低、自身能耗低，且产生能源，一体化设备具有耐腐蚀、抗老化等优良特征，最大限度地实现了设备的集成，减少占地面积，不需要建房及采暖、保温;无污染、无异味，减少二次污染;配有自动控制单元和故障报警装置，运行安全可靠，平时一般不需要专人管理，只需适时地对设备进行维护和保养，管理费用小。