申请日2016.04.05
公开(公告)日2016.06.15
IPC分类号C02F9/14; C02F103/20
摘要
本发明公开了一种奶牛场废水处理系统及处理方法，属于环境工程技术领域。本发明针对奶牛场废水有机物含量和氨氮含量较高的特点，先用厢式隔膜压滤机去除废水中SS，降低后续生物处理的难度，厌氧后进入AAO工艺，再进一步通入气浮池，气浮前加入PAM、PAC，使磷含量进一步降低。本发明的“厌氧处理+AAO+曝气生物流化床+气浮池”工艺，处理效果好，能源消耗低，厌氧沼气还可以作为能源利用，并且本方法剩余污泥量少，降低了剩余污泥处理成本;而且工程投资少、运行成本低、运行管理简单方便。
权利要求书
1.一种奶牛场废水处理方法，是预处理后的奶牛场废水进入压滤机进行脱水，泥饼排出，滤液进一步通过第一厌氧池去除有机物;第一厌氧池的出水进一步通过第二厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池、曝气生物流化床、气浮池去除氮磷及剩余有机物，其中沉淀池的部分污泥回流至第二厌氧池，部分污泥排出体系，好氧池的硝化液部分回流至缺氧池。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法是：(1)奶牛场废水进入调节池;(2)经调质后的废水进入压滤机进行脱水，去除悬浮物质，泥饼排出;(3)滤液进入第一厌氧池，对废水中的有机物进行微生物降解;(4)第一厌氧池的出水和沉淀池的回流污泥一同进入第二厌氧池，在第二厌氧池内聚磷菌释磷并且部分含氮有机物进行氨化;(5)第二厌氧池的出水和好氧池的内循环废水一同进入缺氧池，硝态氮在缺氧池内进行脱氮;(6)缺氧池出水进入好氧池，完成氨氮的硝化和磷的吸收，去除剩余有机物，好氧池内设置独立回流系统，回流至缺氧池;(7)好氧池出水进入沉淀池，部分含磷污泥回流至第二厌氧池，沉淀池设有排泥系统;(8)沉淀池上清液通入曝气生物流化床，废水中残留的有机污染物、氮、磷得到进一步去除;(9)废水经提升进入气浮池，分离出的污泥排入污泥贮池，出水达标排放，气浮池设置投料装置。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调节池内进行水质水量的调节，并在调节池内采用穿孔管间歇曝气搅拌，实现水质的均匀并防止固体颗粒沉淀。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一厌氧池控制温度为30℃，pH为6～9，上升流速为1m/h，DO<0.2mg/L;所述第二厌氧池的出水进入缺氧池，好氧池的硝化液回流至缺氧池，回流量为2Q，缺氧池控制温度为30℃，pH为6～9，DO<0.5mg/L。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述沉淀池为竖式沉淀池，经沉淀后污泥回流至第二厌氧池，设置污泥回流比为100%，沉淀池设有独立的排泥系统，上清液从上部出水;所述曝气生物流化床得反应器中投加40～45%的JHE型专业生物载体，控制温度为30℃，pH为7～9。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一厌氧池采用底部进料，4根布水管均匀分布，反应器上部设有三相分离器，顶部设有气体收集管道，下部设有排泥装置，并且在反应器内部设有内回流管道，回流比为100%。
7.一种奶牛场废水处理系统，其特征在于，所述系统依次设置有：调节池、压滤装置、第一厌氧池、第二厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池、曝气生物流化床、气浮池、污泥贮池。
8.根据权利要求7所述的废水处理系统，其特征在于，所述第一厌氧池的反应器上部设有三相分离器，顶部设有气体收集管道，下部设有排泥装置，并且在反应器内部设有内回流管道。
9.根据权利要求7所述的废水处理系统，其特征在于，所述压滤机为自动厢式隔膜压滤机;所述好氧池与缺氧池通过污泥回流系统连接;所述沉淀池与第二厌氧池通过污泥回流装置连接;所述曝气生物流化床前方还设置缺氧装置。
10.权利要求7-9任一所述废水处理系统在环境领域的应用。
说明书
一种奶牛场废水处理系统及处理方法
技术领域
本发明涉及一种奶牛场废水处理系统及处理方法，属于环境工程技术领域。
背景技术
随着人们生活水平的提高和对奶制品需求的增大，以前由居民分散养殖奶牛所产出的奶量已经无法达到人们的要求，所以规模化养殖日益增多。规模化养殖在带来巨大的社会效益的同时，给环境带来的危害也是不容小觑的。环境污染问题也慢慢引起了人们的重视，所以寻求一个高效、低成本的处理方法成为了重点研究方向。
奶牛场废水主要由尿液、冲洗水(包括圈舍冲粪水、饮槽冲洗水、地面清洁用水、设备和设施清洁用水等)、少量的工人生活生产中产生的废水组成。奶牛业废水主要有以下几个特点：有机物、氮磷含量高，水量大且温度较低。奶牛业废水的独特性增加了处理难度，使用现有处理方法很难达标处理。
目前奶牛场废水的处理方法主要包括厌氧处理方法、好氧处理方法和厌氧—好氧组合处理方法。厌氧处理方法虽然可以处理高浓度奶牛场废水，但是厌氧处理后出水浓度依然很高，无法达标排放，并且伴有臭味，影响周围环境。由于奶牛场废水具有高有机物、高氮磷等特点，好氧处理技术主要针对COD低于500mg/L的废水，所以利用好氧处理方法处理奶牛场废水前要进行稀释，需水量大，也增大了处理量，同时增加了处理成本。目前利用最多的一种方法就是厌氧—好氧组合处理方法，但是此方法处理奶牛场废水对氮磷的处理效果不佳，主要原因是在厌氧阶段消耗了大部分有机物，影响了反硝化的效果。
发明内容
为了解决上述问题，本发明主要将厌氧处理、AAO、曝气生物流化床及气浮工艺等集成组合，其中的厌氧工艺可以处理高浓度的有机物，AAO工艺，很好的解决了厌氧—好氧组合处理方法氮磷处理效果不佳的缺点，曝气生物流化床及气浮工艺保证了出水水质稳定达标。本发明提供了一种利用厌氧-AAO-曝气流化床处理奶牛场废水的一种方法和废水处理系统，解决现有的奶牛场废水处理难度大，处理效果差，氮磷含量出水不达标等问题。
本发明的第一个目的是提供一种奶牛场废水处理方法，是预处理后的奶牛场废水进入压滤机进行脱水，泥饼排出，滤液进一步通过第一厌氧池去除有机物;第一厌氧池的出水进一步通过第二厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池、曝气生物流化床、气浮池去除氮磷及剩余有机物，其中沉淀池的部分污泥回流至第二厌氧池，部分污泥排出体系，好氧池的硝化液部分回流至缺氧池。
所述方法是：(1)奶牛场废水进入调节池;(2)经调质后的废水进入压滤机进行脱水，去除悬浮物质，泥饼排出;(3)滤液进入第一厌氧池，对废水中的有机物进行微生物降解;(4)第一厌氧池的出水和沉淀池的回流污泥一同进入第二厌氧池，在第二厌氧池内聚磷菌释磷并且部分含氮有机物进行氨化;(5)第二厌氧池的出水和好氧池的内循环废水一同进入缺氧池，硝态氮在缺氧池内进行脱氮;(6)缺氧池出水进入好氧池，完成氨氮的硝化和磷的吸收，去除剩余有机物，好氧池内设置独立回流系统，回流至缺氧池;(7)好氧池出水进入沉淀池，部分含磷污泥回流至第二厌氧池，沉淀池设有排泥系统;(8)沉淀池上清液通入曝气生物流化床，废水中残留的有机污染物、氮、磷得到进一步去除;(9)废水经提升进入气浮池，分离出的污泥排入污泥贮池，出水达标排放，气浮池设置投料装置。
在本发明的一种实施方式中，所述步骤(1)在调节池内进行水质水量的调节，并在池内采用穿孔管间歇曝气搅拌，实现水质的均匀并防止固体颗粒沉淀。
在本发明的一种实施方式中，所述步骤(1)中奶牛场废水经潜水提升泵进入调节池;步骤(2)中调质后的废水经进料泵进入压滤机。
在本发明的一种实施方式中，所述步骤(2)的压滤机为厢式隔膜压滤机。
在本发明的一种实施方式中，所述步骤(2)的压滤机为自动厢式隔膜压滤机，滤室面积为200m2，滤室容积为4m3，滤饼含水率为65%。
在本发明的一种实施方式中，所述步骤(3)滤液进入第一厌氧池，控制第一厌氧池的反应器温度为30℃，pH为6～9，流速为1m/h，DO<0.2mg/L。
在本发明的一种实施方式中，所述步骤(4)，第一厌氧池的出水进入第二厌氧池，控制第二厌氧池反应器温度为30℃，pH为6～9，DO<0.2mg/L。
在本发明的一种实施方式中，所述步骤(5)第二厌氧池的出水进入缺氧池，好氧池的硝化液回流至缺氧池，回流量为2Q(Q为原污水流量，即要处理的废水量)，缺氧池控制温度为30℃，pH为6～9，0.2mg/L 在本发明的一种实施方式中，所述步骤(6)缺氧池出水进入好氧池，好氧池控制温度为30℃，pH为6～9，DO<2～3mg/L，回流2Q(Q为原污水流量)的硝化液至缺氧池。 在本发明的一种实施方式中，所述步骤(7)物料经好氧池进入沉淀池，沉淀池为竖式沉淀池，经沉淀后污泥回流至第二厌氧池，设置污泥回流比为100%，沉淀池设有独立的排泥系统，上清液从上部出水。 在本发明的一种实施方式中，所述步骤(8)物料经沉淀池进入曝气生物流化床，反应器中投加40～45%的JHE型专业生物载体，控制温度为30℃，pH为7～9。 在本发明的一种实施方式中，所述步骤(8)的曝气生物流化床前方设置小部分缺氧区域。 在本发明的一种实施方式中，所述步骤(9)物料经曝气生物流化床进入气浮池，气浮前投加PAM(聚丙烯酰胺)、PAC(聚合氯化铝)，去除废水中的总磷。 在本发明的一种实施方式中，所述方法具体步骤如下： 1)在调节池内进行水质水量的调节，并在池内采用穿孔管间歇曝气搅拌，实现水质的均匀并防止固体颗粒沉淀。 2)自动厢式隔膜压滤机滤室面积为200m2，滤室容积为4m3，滤饼含水率为65%; 3)滤液进入第一厌氧池，控制反应器温度为30℃，pH为6～9，上升流速为1m/h，DO<0.2mg/L; 4)物料经第一厌氧池进入第二厌氧池，控制反应器温度为30℃，pH为6～9，DO<0.2mg/L; 5)物料经第二厌氧池进入缺氧池，好氧池的硝化液回流至缺氧池，回流量为2Q(Q为原污水流量)，缺氧池控制温度为30℃，pH为6～9，DO<0.5mg/L; 6)物料经缺氧池进入好氧池，控制温度为30℃，pH为6～9，DO<2～3mg/L，回流2Q的硝化液至缺氧池; 7)物料经好氧池进入沉淀池，沉淀池为竖式沉淀池，经沉淀后污泥回流至第二厌氧池，设置污泥回流比为100%，沉淀池设有独立的排泥系统，上清液从上部出水; 8)物料经沉淀池进入曝气生物流化床，反应器中投加40～45%的JHE型专业生物载体，控制温度为30℃，pH为7～9; 9)物料经曝气生物流化床进入气浮池，气浮前投加PAM、PAC，去除废水中的总磷。 在本发明的一种实施方式中，第一厌氧池采用底部进料，4根布水管均匀分布，反应器上部设有三相分离器，顶部设有气体收集管道，下部设有排泥装置，并且在反应器内部设有内回流管道，回流比为100%。 本发明的第二个目的是提供一种奶牛场废水处理系统，所述系统依次设置有：调节池、压滤装置、第一厌氧池、第二厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池、曝气生物流化床、气浮池、污泥贮池。 在本发明的一种实施方式中，所述调节池内设有曝气装置。 在本发明的一种实施方式中，所述第一厌氧池的反应器上部设有三相分离器，顶部设有气体收集管道，下部设有排泥装置，并且在反应器内部设有内回流管道。 在本发明的一种实施方式中，所述压滤机为自动厢式隔膜压滤机。 在本发明的一种实施方式中，所述自动厢式隔膜压滤机的滤室面积为200m2，滤室容积为4m3 在本发明的一种实施方式中，所述好氧池与缺氧池通过污泥回流系统连接。 在本发明的一种实施方式中，所述沉淀池与第二厌氧池通过污泥回流装置连接。 在本发明的一种实施方式中，所述沉淀池为竖式沉淀池，设有排泥系统。 在本发明的一种实施方式中，所述曝气生物流化床前方还设置缺氧装置。 在本发明的一种实施方式中，所述气浮池设置有投料装置。 在本发明的一种实施方式中，所述投料装置中装填有PAM、PAC。 本发明的有益效果： (1)本发明针对奶牛场废水有机物含量和氨氮含量较高的特点，先用厢式隔膜压滤机去除废水中SS，降低后续生物处理的难度，厌氧技术可以去除大部分有机物，但是无法达标排放，并且氮磷去除率少，厌氧后进入AAO工艺，主要目的是脱氮除磷，经AAO处理后总氮的含量有了很大降低，但是磷含量仍然未达到标准;所以出水进一步通入气浮池，气浮前加入PAM、PAC，使磷含量进一步降低。 (2)经本发明的方法处理后，出水的COD<400mg/L，BOD<150mg/L，SS<200mg/L，NH4+-N<40mg/L，TP<8mg/L，TN<60mg/L，完全达到了《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596-2001)中要求的排放标准，产生了较好了经济效益和环境效益。 (3)本发明的“厌氧处理+AAO+曝气生物流化床+气浮池”工艺，既实现了对污染物的高效降解，又降低了废水处理的运行能耗，同时又由于该工艺技术自身的可靠性，保证了整个废水处理系统的运行的稳定性，并使得管理和操作十分简单，维护方便;总之，本发明处理效果好，能源消耗低，厌氧沼气还可以作为能源利用，并且剩余污泥量少，降低了剩余污泥处理成本;工程投资少、运行成本低、运行管理简单方便。