公布日：2024.01.19
申请日：2023.12.06
分类号：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
本发明涉及一种高效处理畜禽养殖污水的系统，包括依次连接的集水池、固液分离机、调节池、厌氧处理池、预曝气池、厌氧氨氮化池、沉淀池、中间水池、鸟粪石设备、臭氧氧化塔和清水池等，经过该系统处理后，出水的COD低于380mg/L、氨氮小于70mg/L、总磷小于7mg/L、SS小于160mg/L、总氮小于300mg/L，总氮去除率大于80％，若与采用除磷滤料的生物滤池相结合，则可使出水达到COD低于100mg/L、氨氮浓度低于5mg/L、总氮浓度低于20mg/L、总磷浓度低于0.5mg/L，从而实现了对畜禽养殖污水的深度处理，具有较好的运用前景。
权利要求书
1.一种高效处理畜禽养殖污水的系统，其特征在于：包括依次连接的集水池、固液分离机、调节池、厌氧处理池、预曝气池、厌氧氨氧化池、沉淀池、中间水池、鸟粪石设备、臭氧氧化塔和清水池，其中，所述集水池用于收集畜禽养殖污水，并输送到所述固液分离机中进行固液分离，分离得到的固体粪渣外运处置，剩余的液相进入所述调节池，经过流量、成分调整后进入所述厌氧处理池，进行厌氧处理后的固相污泥输送到污泥池，气相收集后作为沼气使用，液相进入所述预曝气池，进行曝气处理后，进入所述厌氧氨氧化池进行脱氮处理，经处理后进入所述沉淀池，进行固液分离，沉淀得到的固相污泥根据需要回流到厌氧氨氧化池或输送到所述污泥池，所述污泥池收集的污泥通过脱水机脱水后外运处置；所述沉淀池固液分离得到的液相送入所述中间水池，进行水量调整后送入所述鸟粪石设备，结晶得到固态鸟粪石产品，剩余液相进入所述臭氧氧化塔，所述臭氧氧化塔连接有用于臭氧供应的臭氧发生器，经过臭氧氧化后的液相送入清水池或达标排放。
2.根据权利要求1所述高效处理畜禽养殖污水的系统，其特征在于：所述预曝气池内安装辫帘式填料和膜片式曝气盘，用于去除所述厌氧反应池出水中的溶解性CO2和部分易降解有机物，所述预曝气池的水力停留时间为30-180min，BOD污泥负荷不低于6kgBOD/kgMLSS·d。
3.根据权利要求1所述高效处理畜禽养殖污水的系统，其特征在于：所述畜禽养殖污水在预曝气池按24-60m3(空气)/【1000mg/LCOD·m3(污水)】的气量进行曝气；在厌氧氨氧化池中的水力停留时间为1-10天，按58.4-303.8m3(空气)/【1000mg/L氨氮·m3(污水)】的气量进行曝气，以使厌氧氨氧化池内的溶解氧浓度在0.1-1.5mg/L，并且控制pH在7.0-8.5和保持充足的碱度，促使污水中40-60％的氨氮被亚硝化成亚硝酸氮，使厌氧氨氧化池中氨氮浓度与亚硝酸氮浓度的比例为0.8-1.2。
4.根据权利要求1所述高效处理畜禽养殖污水的系统，其特征在于：所述厌氧氨氧化池内安装辫帘式填料和悬浮填料为微生物提供附着生长场所，所述厌氧氨氧化池底部安装膜片式曝气盘，所述厌氧氨氧化池下部设置水下搅拌机，自下而上由所述膜片式曝气盘、所述填料和所述水下搅拌机组成一个反应单元，所述厌氧氨氧化池包含3-5个串联连接的所述反应单元，最后一个单元的混合液通过水泵回流到第一个单元。
5.根据权利要求1所述高效处理畜禽养殖污水的系统，其特征在于：所述臭氧氧化塔的水力停留时间为1-60min，臭氧投加量为送入所述臭氧氧化塔剩余液相COD的1.1-1.5倍。
6.根据权利要求1所述高效处理畜禽养殖污水的系统，其特征在于：经过臭氧氧化后的液相进入生物滤池，进行处理后送入清水池或排放。
7.根据权利要求6所述高效处理畜禽养殖污水的系统，其特征在于：所述生物滤池BOD容积负荷不低于1.5kg/m3·d，HRT最高为6h，采用曝气生物滤池或不曝气生物滤池。
8.根据权利要求6所述高效处理畜禽养殖污水的系统，其特征在于：所述生物滤池采用磷吸附材料作为滤池填料以进一步去除COD、氨氮、总氮和总磷，优选地，采用碱性溶液定期再生的形式对吸附饱和的填料进行再生，再生后的富磷碱性再生液作为碱药剂再回到鸟粪石设备中，与污水混合后进行进一步的除磷处理。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有的畜禽养殖污水处理存在的成本高、效率低的问题，提供一种高效处理畜禽养殖污水的技术。采用组合工艺，在固液分离和厌氧处理(UASB)的基础上，由预曝气、厌氧氨氧化、沉淀、磷回收、臭氧氧化和生物滤池等组成，其中生物滤池不是必选项(根据需要配置)，进而实现对畜禽养殖污水的深度和高效达标处理，减轻畜禽养殖企业的环保压力，提高畜禽养殖的综合效益。
具体方案如下：
一种高效处理畜禽养殖污水的系统，包括依次连接的集水池、固液分离机、调节池、厌氧处理池、预曝气池、厌氧氨氧化池、沉淀池、中间水池、鸟粪石设备、臭氧氧化塔和清水池，其中，
所述集水池用于收集畜禽养殖污水，并输送到所述固液分离机中进行固液分离，分离得到的固体粪渣外运处置，剩余的液相进入所述调节池，经过流量、成分调整后进入所述厌氧处理池，进行厌氧处理后产生的剩余污泥输送到污泥池，气相收集后作为沼气使用，液相进入所述预曝气池，进行曝气处理后，进入所述厌氧氨氧化池，通过厌氧氨氧化处理处理后进入所述沉淀池，进行固液分离，沉淀产生的固相污泥根据需要回流到厌氧氨氧化池或输送到所述污泥池，所述污泥池收集的污泥通过脱水机脱水后外运处置；
所述沉淀池固液分离得到的液相送入所述中间水池，进行水量调整后送入所述鸟粪石设备，结晶得到固态鸟粪石产品，剩余液相送入所述臭氧氧化塔，所述臭氧氧化塔连接有用于臭氧供应的臭氧发生器，经过臭氧氧化后的液相送入清水池回用或达标排放。
为进一步降低出水中COD、氨氮、总氮，将清水池中的出水提升到生物滤池进行深度处理，生物滤池可为硝化滤池或反硝化滤池或者硝化-反硝化滤池。为进一步去除出水中的总磷，可将富含铝、铁和镧等磷吸附材料作为生物滤池的滤料使用，用于出水总磷的深度处理。
进一步地，所述预曝气池内安装辫帘式填料和膜片式曝气盘，用于去除所述厌氧反应池出水中的溶解性CO2和部分易降解有机物，所述预曝气池的水力停留时间为30-180min，BOD污泥负荷不低于6kgBOD/kgMLSS·d。
进一步地，所述畜禽养殖污水在预曝气池中的水力停留时间为30-180min，按24-60m3(空气)/【1000mg/LCOD·m3(污水)】的气量进行曝气；在厌氧氨氧化池中的水力停留时间为1-10天，按58.4-303.8m3(空气)/【1000mg/L氨氮·m3(污水)】的气量进行曝气，以使厌氧氨氧化池内的溶解氧浓度在0.1-1.5mg/L，并且控制pH在7.0-8.5和保持充足的碱度，促使污水中40-60％的氨氮被亚硝化成亚硝酸氮，使厌氧氨氧化池中氨氮浓度与亚硝酸氮浓度的比例为0.8-1.2。
进一步地，所述厌氧氨氧化池内安装辫帘式填料和悬浮填料用于微生物的附着生长，所述厌氧氨氧化池底部安装膜片式曝气盘，所述厌氧氨氧化池下部设置水下搅拌机，自下而上由所述膜片式曝气盘、所述填料和所述水下搅拌机组成一个反应单元，所述厌氧氨氧化池包含3-5个串联连接的所述反应单元，最后一个单元的混合液通过水泵回流到第一个单元。
进一步地，所述臭氧氧化塔的水力停留时间为1-60min，臭氧投加量为送入所述臭氧氧化塔剩余液相COD的1.1-1.5倍。
进一步地，经过臭氧氧化后的液相进入生物滤池，进行处理后送入清水池，检测达标后排放。生物滤池在具体的实例中可以采用硝化滤池或反硝化滤池。
进一步地，所述生物滤池BOD容积负荷不低于1.5kg/m3·d，HRT最高为6h，采用曝气生物滤池或不曝气生物滤池；
进一步地，所述生物滤池采用磷吸附材料作为滤池填料以进一步去除COD、氨氮、总氮和总磷，优选地，采用碱性溶液定期再生的形式对吸附饱和的填料进行再生，再生后的富磷碱性再生液作为碱药剂再回到鸟粪石设备中，与污水混合后进行进一步的除磷处理。
进一步地，所述清水池中的水质包括：COD低于380mg/L、氨氮小于70mg/L、总磷小于7mg/L、SS小于160mg/L、总氮小于300mg/L。
有益效果：畜禽养殖污水经过本发明所述高效处理畜禽养殖污水的系统处理后，出水水质指标中COD小于380mg/L、氨氮小于70mg/L、总磷小于7mg/L、SS小于160mg/L、总氮小于300mg/L(总氮去除率大于80％)，完全满足排放要求。
进一步地，本发明所述高效处理畜禽养殖污水的系统中清水池中的水，可作为滤池冲洗和配药的水源，实现资源循环利用。
（发明人：林向宇;陈少华;王晓君;叶欣;陈民权;沈君煌;吴俊斌;王铭源）