公布日：2023.08.29
申请日：2023.06.30
分类号：C02F9/00(2023.01)I;B01D53/84(2006.01)I;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/56(2023.01)N;C02F3/02(2023.01)N;C02F3/28(2023.01)N;C02F103/20(2006.01)N
摘要
本发明涉及一种养殖废水处理一体化设备，其包括加药间、除臭间、竖流初沉池、水量均质调节池、水解酸化池、预曝气池、接触氧化池、斜板沉淀池、污泥池和清水消毒池；加药间内设有两组加药系统，其中一组施加膨润土混合药剂，另一组施加聚丙烯酰胺，所述膨润土混合药剂成分包括壳聚糖、明胶、淀粉及膨润土，竖流初沉池和水量均质调节池内的污水产生的臭气引入除臭间中，且在除臭间内，臭气由除臭填料底部进入，由除臭填料顶部溢出，除臭填料为内嵌有生物酶缓释剂、复合碳源和活性碳的蜂窝陶粒填料，喷淋系统喷淋由微生物除臭菌剂和植物型除臭剂混合而成的生物药剂稀释液。本发明生成的物化污泥能够用于资源化利用，同时可以充分保证污水除臭效果。
权利要求书
1.一种养殖废水处理一体化设备，其特征在于：包括上下两层，其中上层设有加药间(2)和除臭间(3)，下层设有依次连通的竖流初沉池(4)、水量均质调节池(5)、水解酸化池(6)、预曝气池(7)、接触氧化池(8)和斜板沉淀池(9)，并且所述斜板沉淀池(9)一侧设有污泥池(10)，另一侧设有清水消毒池(11)，所述加药间(2)和除臭间(3)设于所述竖流初沉池(4)和水量均质调节池(5)上方；所述加药间(2)内设有两组向所述竖流初沉池(4)加药的加药系统，其中一组加药系统施加膨润土混合药剂，另一组加药系统施加聚丙烯酰胺，所述膨润土混合药剂成分包括壳聚糖、明胶、淀粉及膨润土；污水产生的臭气引入所述除臭间(3)中，所述除臭间(3)内由上到下依次设有喷淋系统(302)、除臭填料(303)、布风管(304)和集水槽(306)，其中所述集水槽(306)底部设有除臭曝气头(307)，所述集水槽(306)一侧设有水泵(305)，且所述水泵(305)与所述喷淋系统(302)连接，臭气由底部的布风管(304)进入除臭间(3)，并由除臭填料(303)底部进入，由除臭填料(303)顶部溢出，所述除臭填料(303)为内嵌有生物酶制剂、复合碳源和活性碳的蜂窝陶粒填料，所述喷淋系统(302)喷淋生物药剂稀释液，且所述生物药剂稀释液由微生物除臭菌剂和植物型除臭剂混合而成。
2.根据权利要求1所述的养殖废水处理一体化设备，其特征在于：每组加药系统均包括依次连接的加药桶、加药泵和加药管路，所述竖流初沉池(4)上设有入水管(401)，且所述入水管(401)上设有管道混合器，两组加药系统中的加药管路均与所述管道混合器连接，所述竖流初沉池(4)底部设有吸泥管，且所述吸泥管与第一污泥泵连接。
3.根据权利要求1所述的养殖废水处理一体化设备，其特征在于：所述膨润土混合药剂制备过程如下：将膨润土捣碎并置于高温煅烧炉内煅烧，煅烧完毕后冷却并再次捣碎，然后过筛筛分，取筛下物作为原土备用，分别称取聚合硫酸铝和硫酸亚铁加入水中得到混合溶液，再在所述混合溶液中分别加入原土、壳聚糖、明胶和淀粉，然后将混合液在水浴锅中搅拌,搅拌完毕后静置设定时间，然后取沉淀物在烘箱中干燥，干燥后的物质研磨成粉并过筛筛分。
4.根据权利要求1所述的养殖废水处理一体化设备，其特征在于：所述水量均质调节池(5)内设有潜水搅拌机、潜水提升泵、静压液位计和电磁流量计，其中水量均质调节池(5)出水通过所述潜水提升泵提升到水解酸化池(6)中，所述水解酸化池(6)内设有弹性填料和推流搅拌器。
5.根据权利要求1所述的养殖废水处理一体化设备，其特征在于：所述除臭填料(303)制备过程如下：将陶粒高温加热至设定温度，然后将足量的活性碳粉末加入到陶粒中，并利用回转设备将活性碳与陶粒充分混合，再利用筛分机将陶粒筛分出来后，向承装陶粒的容器中加水至浸没，再加入生物酶制剂和复合碳源浸泡，浸泡设定时间后自然风干。
6.根据权利要求1所述的养殖废水处理一体化设备，其特征在于：所述除臭间(3)上端顶棚设有除臭膜(301)，所述除臭膜(301)包括保护层、防水透气层和里料。
7.根据权利要求1所述的养殖废水处理一体化设备，其特征在于：所述预曝气池(7)一侧设有气体主管(701)，所述预曝气池(7)底部设有第一曝气管路(705)，且所述第一曝气管路(705)通过第一气体支管(703)与所述气体主管(701)连接，在所述第一气体支管(703)上设有第一控制阀门(702)，所述接触氧化池(8)内设有高脱氮填料(802)，所述接触氧化池(8)底部设有第二曝气管路(803)，且所述第二曝气管路(803)通过伸入至所述预曝气池(7)中的第二气体支管(704)与所述气体主管(701)连接，所述第二气体支管(704)上设有第二控制阀门(806)，所述第一曝气管路(705)和第二曝气管路(803)上均设有曝气头(804)，所述接触氧化池(8)出水端底部设有回流水泵(801)，所述回流水泵(801)与一个回流管(805)连接，且所述回流管(805)伸入至所述预曝气池(7)入水端。
8.根据权利要求7所述的养殖废水处理一体化设备，其特征在于：当系统需要缺氧池时，所述第一控制阀门(702)关闭，所述预曝气池(7)停止曝气并随着溶解氧浓度降低形成缺氧池。
9.根据权利要求1所述的养殖废水处理一体化设备，其特征在于：所述斜板沉淀池(9)由下到上依次设有沉淀区(901)、进水区(902)、蜂窝斜管填料区(903)和清水区(904)，其中接触氧化池(8)出水进入所述进水区(902)中，所述沉淀区(901)与污泥池(10)连通，所述清水区(904)与清水消毒池(11)连通。
10.根据权利要求9所述的养殖废水处理一体化设备，其特征在于：所述蜂窝斜管填料区(903)内设有由多个斜管组成的蜂窝斜管填料(9031)；所述沉淀区(901)设有第二污泥泵，且所述第二污泥泵分别通过管路与所述污泥池(10)和预曝气池(7)连通，所述污泥池(10)内部设有潜水搅拌机和潜水排泥泵；所述清水消毒池(11)内设有一清水回流泵，且所述清水回流泵通过管路与水解酸化池(6)连通，所述清水消毒池(11)出水口处设有紫外线消毒装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种养殖废水处理一体化设备，其生成的物化污泥能够用于资源化利用，同时可以充分保证污水除臭效果。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种养殖废水处理一体化设备，包括上下两层，其中上层设有加药间和除臭间，下层设有依次连通的竖流初沉池、水量均质调节池、水解酸化池、预曝气池、接触氧化池和斜板沉淀池，并且所述斜板沉淀池一侧设有污泥池，另一侧设有清水消毒池，所述加药间和除臭间设于所述竖流初沉池和水量均质调节池上方；
所述加药间内设有两组向所述竖流初沉池加药的加药系统，其中一组加药系统施加膨润土混合药剂，另一组加药系统施加聚丙烯酰胺，所述膨润土混合药剂成分包括壳聚糖、明胶、淀粉及膨润土；
污水产生的臭气引入所述除臭间中，所述除臭间内由上到下依次设有喷淋系统、除臭填料、布风管和集水槽，其中所述集水槽底部设有除臭曝气头，所述集水槽一侧设有水泵，且所述水泵与所述喷淋系统连接，臭气由底部的布风管进入除臭间，并由除臭填料底部进入，由除臭填料顶部溢出，所述除臭填料为内嵌有生物酶制剂、复合碳源和活性碳的蜂窝陶粒填料，所述喷淋系统喷淋生物药剂稀释液，且所述生物药剂稀释液由微生物除臭菌剂和植物型除臭剂混合而成。
每组加药系统均包括依次连接的加药桶、加药泵和加药管路，所述竖流初沉池上设有入水管，且所述入水管上设有管道混合器，两组加药系统中的加药管路均与所述管道混合器连接，所述竖流初沉池底部设有吸泥管，且所述吸泥管与第一污泥泵连接。
所述膨润土混合药剂制备过程如下：将膨润土捣碎并置于高温煅烧炉内煅烧，煅烧完毕后冷却并再次捣碎，然后过筛筛分，取筛下物作为原土备用，分别称取聚合硫酸铝和硫酸亚铁加入水中得到混合溶液，再在所述混合溶液中分别加入原土、壳聚糖、明胶和淀粉，然后将混合液在水浴锅中搅拌,搅拌完毕后静置设定时间，然后取沉淀物在烘箱中干燥，干燥后的物质研磨成粉并过筛筛分。
所述水量均质调节池内设有潜水搅拌机、潜水提升泵、静压液位计和电磁流量计，其中水量均质调节池出水通过所述潜水提升泵提升到水解酸化池中，所述水解酸化池内设有弹性填料和推流搅拌器。
所述除臭填料制备过程如下：将陶粒高温加热至设定温度，然后将足量的活性碳粉末加入到陶粒中，并利用回转设备将活性碳与陶粒充分混合，再利用筛分机将陶粒筛分出来后，向承装陶粒的容器中加水至浸没，再加入生物酶制剂和复合碳源浸泡，浸泡设定时间后自然风干。
所述除臭间上端顶棚设有除臭膜，所述除臭膜包括保护层、防水透气层和里料。
所述预曝气池一侧设有气体主管，所述预曝气池底部设有第一曝气管路，且所述第一曝气管路通过第一气体支管与所述气体主管连接，在所述第一气体支管上设有第一控制阀门，所述接触氧化池内设有高脱氮填料，所述接触氧化池底部设有第二曝气管路，且所述第二曝气管路通过伸入至所述预曝气池中的第二气体支管与所述气体主管连接，所述第二气体支管上设有第二控制阀门，所述第一曝气管路和第二曝气管路上均设有曝气头，所述接触氧化池出水端底部设有回流水泵，所述回流水泵与一个回流管连接，且所述回流管伸入至所述预曝气池入水端。
当系统需要缺氧池时，所述第一控制阀门关闭，所述预曝气池停止曝气并随着溶解氧浓度降低形成缺氧池。
所述斜板沉淀池由下到上依次设有沉淀区、进水区、蜂窝斜管填料区和清水区，其中接触氧化池出水进入所述进水区中，所述沉淀区与污泥池连通，所述清水区与清水消毒池连通。
所述蜂窝斜管填料区内设有由多个斜管组成的蜂窝斜管填料；所述沉淀区设有第二污泥泵，且所述第二污泥泵分别通过管路与所述污泥池和预曝气池连通，所述污泥池内部设有潜水搅拌机和潜水排泥泵；所述清水消毒池内设有一清水回流泵，且所述清水回流泵通过管路与水解酸化池连通，所述清水消毒池出水口处设有紫外线消毒装置。
本发明的优点与积极效果为：
1、本发明向管道混合器中加入的药剂为一种改性的膨润土混合药剂和聚丙烯酰胺，所述膨润土混合药剂包括壳聚糖、明胶、淀粉及膨润土，并且所述壳聚糖、明胶、淀粉及膨润土都是天然的絮凝剂，对后期污泥资源化利用没有损害，同时本发明采用的改性膨润土混合药剂其各个组分组合可以达到共存互补的协同效应或催化作用，保证了絮凝效果。
2、本发明设备中的污水产生的臭气会通过引风机抽入除臭间，其中臭气由除臭填料底部进入，从除臭填料顶部溢出，同时除臭间内的喷淋系统喷淋生物药剂稀释液，生物药剂稀释液会停留在除臭填料上，多余的生物药剂稀释液则落入集水槽中循环利用，整个结构简单紧凑，并且所述除臭间顶棚设有除臭膜确保臭气分子不会溢出。
3、本发明除臭间内的除臭填料采用的是一种改性蜂窝陶粒填料，其内嵌有生物酶制剂、复合碳源和活性碳，其中复合碳源在喷淋作用下形成的潮湿环境中会释放碳源，这是微生物繁殖代谢必需的营养物质，生物酶制剂会加速碳源及其他挥发性有机物的分解，使得微生物快速繁殖。
4、本发明除臭间内的生物药剂稀释液由微生物除臭菌剂和植物型除臭剂混合而成，其中植物型除臭剂会对臭气进行吸附，吸附后的植物型除臭剂停留在除臭填料表面，并与嵌在除臭填料表面的生物酶制剂和复合碳源相结合，为微生物生存提供营养物质，促进填料上微生物快速挂膜启动，而微生物除臭菌剂含有游离状微生物，游离态的微生物经喷淋系统淋到除臭填料上，并与除臭填料上的固着态微生物共同作用去吸收臭气和植物型除臭剂液吸附的营养物质，从而达到臭气净化的目的。
5、本发明除臭间底部的除臭曝气头与风机连接使集水槽内进行延时曝气，这样集水槽内的除臭微生物长期处于内源呼吸状态(即饥饿状态)，生物药剂稀释液体经喷淋系统打到除臭填料上后，处于饥饿状态下的游离态除臭微生物与臭气和植物型除臭剂接触后，可大量吸收臭气中的营养物质以及植物型除臭剂吸附的营养物质，起到微生物强化的作用。
6、本发明的预曝气池和接触氧化池组合为改良式分流接触氧化池设计，其中接触氧化池末端的回流泵可使得废水反复地通过充氧、接触两个过程进行循环，因此水中的氧比较充足，废水在预曝气池充氧，进行激烈的曝气和氧的转移过程，在接触氧化区废水缓缓地流经高脱氮填料，这种条件有利于生物的生长增殖，另外本发明的预曝气池可根据需要变更为缺氧池，当系统需要缺氧池时，设备系统会自动关闭第一控制阀门，此时预曝气池停止曝气，池内溶解氧浓度持续降低，进而实现成为缺氧池的目的，当预曝气池变为缺氧池时可实现硝化液内回流功能。
7、本发明既可以做成一体化设备，也可以各个池体单独制造现场拼装，安装更加灵活，并且相比于土建池体，本发明可降低成本费用，投资成本低，尤其适用于小型的畜禽养殖业。
（发明人：高有清;张晓光;李美潇;任荣）