公布日：2022.03.01
申请日：2021.11.30
分类号：C02F9/14(2006.01)I;C02F3/02(2006.01)I;C02F3/10(2006.01)I;C02F103/20(2006.01)N
摘要
本发明公开一种污水生物治理及尾水原位循环资源化利用系统和工艺，包括应用自然沉降、固液分离、微生物降解的去渣系统，载体微生物快速激活和持加系统，风机纳米曝气的供氧和水分蒸发系统；提升微生物活性的潜埋式的加盖保温系统；防止泡沫外溢的压泡和尾水回用等的六个子系统，并通过管道和闸阀连接，构成相互关联、功能互补、运行稳定的系统组合；使生物降解污染物过程中有益微生物快速生长繁殖、活性强，提高污水处理效果；猪场尾水原位循环资源化利用，节约了水资源，同时去除恶嗅、减少蚊蝇、改善养殖区环境。
权利要求书
1.一种污水生物治理及尾水原位循环资源化利用系统，其特征在于：包括应用自然沉降、固液分离、微生物降解的去渣系统，固态载体微生物快速激活和持加系统，进行纳米曝气的供氧和水分蒸发系统，提升微生物活性的潜埋式的加盖保温系统，防止泡沫外溢的压泡系统和尾水回用系统，上述六个子系统通过管道和闸阀连接，构成功能互补的系统组合；所述去渣系统包括与猪舍粪污水相连通的集污池(1)、通过管道(4)及闸阀(5)与集污池(1)相连通的沉淀池(2)、对沉淀池(2)底的沉渣进行干湿分离的叠螺机(3)，经过所述叠螺机(3)分离后的粪渣输送至阳光粪渣棚(6)，分离后的滤液回流至沉淀池(2)；所述加盖保温系统包括通过管道(4)及闸阀(4)与沉淀池(2)相连且依次相互连通的潜埋式一级好氧池(7)、二级好氧池(8)与三级好氧回用池(9)；所述固态载体微生物快速激活和持加系统为悬挂式生物快速激活器(17)，设置于一级好氧池(7)中，能够快速激活固态载体中的复合有益微生物；所述供氧和水分蒸发系统包括风机房(13)和供氧管道(14)；所述供氧管道(14)经风机房(13)的罗茨鼓风机引出后铺设至一级好氧池(7)、二级好氧池(8)及三级好氧回用池(9)上方，并通过多条垂直供氧管道(15)将风送至一级好氧池(7)、二级好氧池(8)及三级好氧回用池(9)底部，所述垂直供氧管道(15)底部还安装有盘旋循环曝气管(16)。所述压泡系统包括围绕一级好氧池(7)、二级好氧池(8)和三级好氧回用池(9)顶部内侧安装的压泡管道(11)；所述压泡管道(11)上还分布安装有鸭嘴型压泡沫器(12)；所述尾水回用系统包括从三级好氧回用池(9)通往猪舍的尾水回用管道(41)、水泵(10)、闸阀(5)及回用水表(30)，所述尾水回用系统用于冲洗猪舍及粪尿槽，实现尾水回用。
2.如权利要求1所述的一种污水生物治理及尾水原位循环资源化利用系统，其特征在于：所述悬挂式生物快速激活器(17)与风机房(13)内的罗茨鼓风机连接，所述悬挂式生物快速激活器(17)包括自上而下设置并采用柔性连接件(26)依次悬吊相连的浮筒(20)、封装器(21)和曝气器(25)；所述封装器包括外筒(22)，所述外筒(22)内腔设置有若干曝气管(23)，外筒(22)内腔中还填充设置微生物载体(24)；风机房的罗茨鼓风机出风口通过通风管(27)连通至浮筒(20)；所述分支管(271)分别连通至各个曝气管(23)和曝气器(25)；所述浮筒(20)与通风管(27)和分支管(271)的连接端均设置有气阀开关。
3.如权利要求2所述的一种污水生物治理及尾水原位循环资源化利用系统，其特征在于：所述曝气管(23)为直管状或螺旋状；各个所述曝气管(23)之间按照圆周阵列分布或者矩形阵列分布。
4.如权利要求3所述的一种污水生物治理及尾水原位循环资源化利用系统，其特征在于：所述曝气器(25)包括曝气盘(28)和曝气底座(29)，所述曝气底座(29)为“目”字形不锈钢筋焊接结构，曝气盘(28)为迂回弯折管体结构。
5.如权利要求3所述的一种污水生物治理及尾水原位循环资源化利用系统，其特征在于：所述外筒(22)采用40目的不锈钢网板制成。
6.如权利要求1所述的一种污水生物治理及尾水原位循环资源化利用系统，其特征在于：所述一级好氧池(7)、二级好氧池(8)和三级好氧回用池(9)采用潜埋式，安装在地面水平下有效水深2-4米，零水平上1米，地面水平下潜埋应用地温起保暖作用，零水平上设置拦泡墙(19)。
7.如权利要求1所述的一种污水生物治理及尾水原位循环资源化利用系统，其特征在于：所述一级好氧池(7)、二级好氧池(8)及三级好氧回用池(9)表面加盖有塑料薄膜或帆布等形成的保温层(18)。
8.如权利要求1所述的一种污水生物治理及尾水原位循环资源化利用系统，其特征在于：所述集污池(1)中部开口设管道(4)及闸阀(5)将清液引流至沉淀池(2)，所述沉淀池(2)中部开口设管道(4)及闸阀(5)将清液引流至一级好氧池(7)；所述沉淀池(2)为半潜埋式，底部下沉地面水平1米。
9.如权利要求1所述的一种养殖污水生物治理及尾水原位循环资源化利用系统，其特征在于：所述好氧回用池(9)内底部上来1米开始装尾水回用管道(41)，经水泵(10)、闸阀(5)、回用水表(30)至猪舍。
10.一种养殖污水的微生物治理及尾水循环资源化利用工艺，其特征在于：利用如权利要求1至9任一所述的系统进行污水生物治理及尾水原位循环资源化利用。
发明内容
为克服现有技术中存在的问题，本发明提供一种污水生物治理及尾水原位循环资源化利用系统和工艺，它在选定复合菌种后，调整非生物因素(温度、空气、阳光、清液清度和流量、流速等)服务生物因素，该系统由去渣、快速激活固态载体微生物、保温、压泡、供氧水分蒸发和尾水回用等六个子系统构成，各子系统之间相互关联、前后呼应、持续循环，进而促进污水生物治理过程中有益微生物的快速增长繁殖、保持旺盛活性，提高污水处理效果；本工艺操作简便、经济实用，大幅降低投资和运行维护成本。
本发明的技术方案如下：
一种污水生物治理及尾水原位循环资源化利用系统，包括应用自然沉降、固液分离、微生物降解的去渣系统，固态载体微生物快速激活和持加系统，进行纳米曝气的供氧和水分蒸发系统，提升微生物活性的潜埋式的加盖保温系统防止泡沫外溢的压泡系统和尾水回用系统，上述六个子系统通过管道和闸阀连接，构成功能互补的系统组合；
所述去渣系统包括与猪舍粪污水相连通的集污池、通过管道及闸阀与集污池相连通的沉淀池、对沉淀池底的沉渣进行干湿分离的叠螺机，经过所述叠螺机分离后的粪渣输送至阳光粪渣棚，分离后的滤液回流至沉淀池；
所述加盖保温系统包括通过管道及闸阀与沉淀池相连且依次相互连通的潜埋式一级好氧池、二级好氧池与三级好氧回用池；
所述固态载体微生物快速激活和持加系统为悬挂式生物快速激活器，设置于一级好氧池中，能够快速激活固态载体中的复合有益微生物；
所述供氧和水分蒸发系统包括风机房和供氧管道；所述供氧管道经风机房的罗茨鼓风机引出后铺设至一级好氧池、二级好氧池及三级好氧回用池上方，并通过多条垂直供氧管道将风送至一级好氧池、二级好氧池及三级好氧回用池底部，所述垂直供氧管道底部还安装有盘旋循环曝气管；
所述压泡系统包括围绕一级好氧池、二级好氧池和三级好氧回用池顶部内侧安装的压泡管道；所述压泡管道上还分布安装有鸭嘴型压泡沫器；
所述尾水回用系统包括从三级好氧回用池通往猪舍的尾水回用管道、水泵、闸阀及回用水表，所述尾水回用系统用于冲洗猪舍及粪尿槽，实现尾水回用。
进一步的，所述悬挂式生物快速激活器与风机房的罗茨鼓风机连接，所述悬挂式生物快速激活器包括自上而下设置并采用柔性连接件依次悬吊相连的浮筒、封装器和曝气器；所述封装器包括外筒，所述外筒内腔设置有若干曝气管，外筒内腔中还填充设置微生物载体；风机房的罗茨鼓风机出风口通过通风管连通至浮筒；所述分支管分别连通至各个曝气管和曝气器；所述浮筒与通风管和分支管的连接端均设置有气阀开关。
进一步的，所述曝气管为直管状或螺旋状；各个所述曝气管之间按照圆周阵列分布或者矩形阵列分布。
进一步的，所述曝气器包括曝气盘和曝气底座，所述曝气底座为“目”字形不锈钢筋焊接结构，曝气盘为迂回弯折管体结构。
进一步的，所述外筒采用40目的不锈钢网板制成。
进一步的，所述一级好氧池、二级好氧池和三级好氧回用池采用潜埋式，安装在地面水平下有效水深2-4米，地面水平上1米，地面水平下潜埋应用地温起保暖作用，地面水平上设置拦泡墙。
进一步的，所述一级好氧池、二级好氧池及三级好氧回用池表面加盖有塑料薄膜或帆布等形成的保温层。
进一步的，所述好氧回用池内底部上来1米开始装尾水回用管道，经水泵、闸阀、回用水表至猪舍。
进一步的，所述集污池中部开口设管道及闸阀将清液引流至沉淀池，所述沉淀池中部开口设管道及闸阀将清液引流至一级好氧池；所述沉淀池为半潜埋式，底部下沉地面水平1米。
本发明还公开了一种养殖污水的微生物治理及尾水循环资源化利用工艺，利用上述系统进行养殖污水的微生物治理及尾水循环资源化利用。
相较于现有技术，本发明具有如下有益效果：
本发明提供一种养殖污水生物治理及尾水原位循环资源化利用系统和工艺，主要由运行稳定的去渣、生物快速激活、保温、压泡、供氧水分蒸发和尾水回用等六个系统构成，各子系统功能相互关联，周而复始、不可或缺，能够促进有益微生物快速生长繁殖，保持旺盛活性；尾水满足回用要求，在原位循环回用于冲洗猪舍或粪尿槽，不外排放污染环境；前端分离的粪渣做有机肥；去渣制取的清液又减轻后端微生物负荷；清液又为激活的微生物提供了生长繁殖、代谢的能量；潜埋式多级好氧池，通过罗茨鼓风机供氧的同时又可提高水温度，夏季防止裸露暴晒产生高温，冬季利用地温保暖，应用地层天然保温特性且夜间加盖层，营造适宜微生物生长的温度和环境，提升微生物活性；压泡系统将第三级好氧池回用内水抽送至一、二及三级好氧池顶部内侧，经鸭嘴型压泡沫器喷出冲压池中的泡沫，可增加光合菌接受直射光作用提升菌群活性，既不增加污水量,又防止泡沫外溢污染；含有益微生物的尾水回用冲洗猪舍，可使粪便疏松易冲洗；可快速去恶嗅、蚊蝇显著减少、有效抑制有害菌滋生，改善养殖环境，促进生猪健康生长。总之，本系统尾水资源化利用，节约了水资源、污水治理用地面积少、操作简便、经济实用、大幅降低投资和运行维护成本，并且系统运行稳定，污水处理效果和社会、经济效益显著。
本发明在一级好氧池中设置固态载体微生物快速激活和持加器，由载体封装器、微生物载体和专有微生物菌种(从养殖废水中提取，安全可靠)等构成，在微生物反应器中，载体封装器是由不锈钢构成的多孔容器，中间设置有曝气管和微生物载体，是集曝气、填装微生物载体和能快速激活载体微生物等功能于一体的装置，是微生物生存和繁殖的基地；在满足微生物生长条件下，反应器可迅速产生高密度微生物菌群，对污染物质降解，如果遇到有害物质冲击，微生物被载体和封装器保护，仍可持续释放有益微生物，使得反应器具有抗冲击符负荷的能力；同时，在风机供氧下，能快速激活装填于封装器内的载体微生物，并在风机压力的作用下将其推送出去，微生物在有氧条件下进入水体繁殖生长，发挥作用。
（发明人：林希光;林晶;王素云;林浩;林仁放）