專利名稱：一種畜禽養(yǎng)殖厭氧發(fā)酵沼液處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種廢水處理方法，具體涉及一種畜禽養(yǎng)殖厭氧發(fā)酵沼液處理方法。
背景技術(shù)：
利用沼氣技術(shù)處理畜禽養(yǎng)殖廢污，既可治理環(huán)境污染，又能實(shí)現(xiàn)廢物資源化，取得較好的能源、環(huán)保和經(jīng)濟(jì)效益。因此，我國大中型沼氣工程目前出現(xiàn)了前所未有的增長勢頭，但沼氣工程厭氧發(fā)酵沼液處置仍是許多建設(shè)單位的后顧之憂。沼液產(chǎn)生量大，就地消納利用有一定難度，遠(yuǎn)距離輸送能耗大、成本高，隨意排放則造成環(huán)境的二次污染。目前國內(nèi)
外沼液處置方式與技術(shù)歸納起來包括資源性利用、自然生態(tài)凈化和工業(yè)化處理。近年來畜禽養(yǎng)殖的集約化程度越來越高，特別是在一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，養(yǎng)殖規(guī)模較大，產(chǎn)生的沼液遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于周邊農(nóng)田能夠消納的量，而遠(yuǎn)距離輸送的成本較高，因此無法對沼液進(jìn)行農(nóng)田消納的資源性利用。而自然生態(tài)凈化盡管成本較低，但同樣占地面積大，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)集約型養(yǎng)殖廠的沼液處理受到限制。工業(yè)化處理技術(shù)由于其適用性廣、見效快被應(yīng)用到沼液處理中。沼液的污染物負(fù)荷高，碳氮比失衡，處理難度大，目前各研究都致力尋找一種簡單、易行、低成本的畜禽養(yǎng)殖厭氧發(fā)酵沼液達(dá)標(biāo)處理工藝。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種畜禽養(yǎng)殖厭氧發(fā)酵沼液處理方法。本發(fā)明提出的一種畜禽養(yǎng)殖厭氧發(fā)酵沼液處理方法，采用生化法結(jié)合物化法的組合工藝處理畜禽養(yǎng)殖厭氧發(fā)酵沼液。該工藝以生化處理為主體，通過預(yù)處理對水質(zhì)的改善及深度處理對效果的強(qiáng)化完成了沼液的達(dá)標(biāo)處理。本發(fā)明提出的畜禽養(yǎng)殖厭氧發(fā)酵沼液處理方法，通過畜禽養(yǎng)殖厭氧發(fā)酵沼液處理裝置實(shí)現(xiàn)，所述畜禽養(yǎng)殖厭氧發(fā)酵沼液處理裝置由儲水池I、氨吹脫柱3、第一調(diào)節(jié)池6、SBR池7、空氣壓縮機(jī)9、顯示器13、控制面板14、時控器15組成，其中儲水池I通過第一水泵
2和管道接于氨吹脫柱3頂部，氨吹脫柱3內(nèi)充滿空心球填料4，氨吹脫柱3底端設(shè)有鼓風(fēng)機(jī)5 ;氨吹脫柱3底部通過管道連接于第一調(diào)節(jié)池6頂部，第一調(diào)節(jié)池6頂部通過第二水泵22和管道連接SBR池7頂部，SBR池7內(nèi)底部設(shè)有曝氣管8，曝氣管8與空氣壓縮機(jī)9相連，SBR池7內(nèi)設(shè)有攪拌裝置10，顯示器13通過導(dǎo)線連接探頭12，探頭12插入SBR池7內(nèi)，SBR池7下部通過電磁閥11和管道連接第二調(diào)節(jié)池21頂部，第二調(diào)節(jié)池21頂部通過管道連接混凝斜板式沉淀池17頂部一側(cè)，混凝斜板式沉淀池17由快速攪拌池、慢速攪拌池和斜板沉淀池組成，混凝斜板式沉淀池17底部設(shè)有排泥口 18，頂部另一側(cè)設(shè)有擋渣板19，擋渣板19一側(cè)為出水口 20 ;第二水泵22、空氣壓縮機(jī)9、電磁閥11和攪拌裝置10分別連接一個時控器15，四個時控器15均位于控制板14上，電磁閥11通過時間繼電器16連接時控器15 ;具體步驟如下
(I)沼液進(jìn)入儲水池后調(diào)節(jié)其PH值至11 - 12，然后沼液從氨吹脫柱3頂部進(jìn)入，經(jīng)空心球填料4自上往下流動，通過鼓風(fēng)機(jī)5進(jìn)行鼓風(fēng)；在氨吹脫柱3內(nèi)進(jìn)行氣液交換，進(jìn)行氨氮的去除；吹脫運(yùn)行溫度為室溫，氣水比為3000 - 5000 :1，填料高徑比為8 — 10 :1 ;
(2)吹脫后的出水進(jìn)入第一調(diào)節(jié)池中，加入硫酸調(diào)節(jié)PH至8.0 - 8. 5，通過第二水泵抽A SBR池中，SBR池運(yùn)行周期為8小時，其中I分鐘進(jìn)水，3小時缺氧，4小時好氧，45分鐘沉淀，10秒鐘出水，15分鐘閑置，好氧條件通過曝氣提供，缺攪拌條件通過攪拌控制，沉淀期間攪拌、曝氣皆不運(yùn)行。SBR池的水力停留時間為7天，每個周期進(jìn)水排水比為二十一分之一，每天運(yùn)行3個周期。污泥停留時間為10天，MLSS為5000mg/L ；
(3)SBR池出水進(jìn)入混凝斜板式沉淀池17進(jìn)行深度處理，首先沼液通過水泵進(jìn)入快速攪拌池，向快速攪拌池中投加A12(S04)3*18H20，快速攪拌池中Al2 (SO4)3*18H20的濃度為1800mg/L，攪拌強(qiáng)度為300r/min。之后沼液由快速攪拌池底部進(jìn)入慢速攪拌池，通過蠕動泵向慢速攪拌池中投加聚丙烯酰胺，慢速攪拌池內(nèi)聚丙烯酰胺濃度為15mg/L，攪拌強(qiáng)度為lOOr/min;然后沼液流入斜板沉淀池進(jìn)行沉淀，沉淀池停留時間為5 — 10小時，池排泥周期 為3天，沼液經(jīng)過擋渣板19后從出水口 20排出。畜禽養(yǎng)殖厭氧發(fā)酵沼液經(jīng)本發(fā)明工藝處理后，出水COD為250mg/L、氨氮為60mg/L、總磷為4. 5mg/L，其總?cè)コ史謩e為97. 3%,97. 8%,95. 5%，達(dá)到畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物沼液經(jīng)調(diào)節(jié)PH后進(jìn)入氨吹脫柱進(jìn)行氨氮預(yù)處理；出水調(diào)節(jié)PH值后進(jìn)入SBR池進(jìn)行生化處理，在SBR池中易降解COD通過微生物的代謝得以去除，氨氮通過硝化和反硝化作用進(jìn)一步去除，總磷也得到部分去除；SBR池出水進(jìn)入混凝斜板沉淀池完成難降解有機(jī)物和剩余總磷的去除。本發(fā)明的有益效果在于發(fā)明的工藝以生化處理為主體，包含預(yù)處理及深度處理。直接生化處理結(jié)合深度處理的工藝，由于沼液水質(zhì)特性的限制，生化處理的效果不佳，使得后續(xù)物化深度處理的負(fù)擔(dān)加重，處理效果不好；而強(qiáng)化預(yù)處理降低污染物負(fù)荷結(jié)合生化處理的工藝，因?yàn)橥都游锘巹┏杀具^高，應(yīng)用受到限制。本發(fā)明采用以生化處理為主體，簡易預(yù)處理改善水質(zhì)，深度處理強(qiáng)化效果，工藝簡單易行，成本相對低廉，取得了很好的效果。


圖I為本發(fā)明的工藝流程圖示意圖。圖中標(biāo)號1為儲水池，2為第一水泵,3為氨吹脫柱,4為空心球填料,5為鼓風(fēng)機(jī)，6為第一調(diào)節(jié)池，7為SBR池，8為曝氣盤，9為空氣壓縮機(jī)，10為攪拌裝置，11為電磁閥，12為探頭，13為顯示器，14為控制板，15為時控器，16為時間繼電器，17為混凝斜板式沉淀池，18為排泥口，19為擋渣板，20為出水口，21為第二調(diào)節(jié)池，22為第二水泵。
具體實(shí)施例方式
下面通過實(shí)施例結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明。實(shí)施例I :以上海市某雞場厭氧發(fā)酵沼液處理中試為例。新鮮雞糞加水稀釋后經(jīng)過震動篩去除雞毛等雜質(zhì)，之后進(jìn)入全混式發(fā)酵池發(fā)酵產(chǎn)沼氣，出水厭氧發(fā)酵沼液水質(zhì)條件測定如下C0D平均為9200mg/L，氨氮平均為2700mg/L，總磷平均為100mg/L，SS平均為7000mg/L。為高負(fù)荷有機(jī)、高氨氮和高磷負(fù)荷的高濃度廢水，且碳氮比較低。
沼液進(jìn)入儲水池I后投加石灰調(diào)節(jié)PH至12，通過水泵2從氨吹脫柱3頂部進(jìn)水，柱中充滿空心球填料4，沼液經(jīng)填料自上往下流動，同時在吹脫柱底端通過鼓風(fēng)機(jī)5進(jìn)行鼓風(fēng)。在吹脫柱內(nèi)進(jìn)行氣液交換，從而進(jìn)行氨氮的去除。吹脫運(yùn)行溫度為室溫，氣水比為4000 1，填料高徑比為10 :1。經(jīng)過吹脫處理后，沼液C0D、總磷基本保持不變，氨氮降為500mg/L，氨氮去除率為81. 5%。吹脫后的出水于調(diào)節(jié)池6中，加入硫酸調(diào)節(jié)PH至8. 5，通過水泵抽入SBR池7中。SBR池底部設(shè)有曝氣盤8與空氣壓縮機(jī)9相連，池內(nèi)有攪拌裝置10，上端設(shè)進(jìn)水口，底端設(shè)排泥口，出水采用電磁閥11，池內(nèi)安裝探頭12與顯示器13相連，在線監(jiān)控池內(nèi)的溫度、溶解氧和PH值。SBR的運(yùn)行通過控制板14自動控制，進(jìn)水水泵、空氣壓縮機(jī)及攪拌機(jī)各連接一個時控器15進(jìn)行運(yùn)行自動控制，電磁閥串聯(lián)時控器及時間繼電器16進(jìn)行精確到秒的自動控制。SBR運(yùn)行周期為8小時，其中I分鐘進(jìn)水，3小時缺氧，4小時好氧，45分鐘沉淀，10秒鐘出水，15分鐘閑置。好氧條件通過曝氣提供，缺攪拌條件通過攪拌控制，沉淀期間攪拌、曝氣皆不運(yùn)行。SBR的水力停留時間為7天，每個周期進(jìn)水排水比為二十一分之一，每天運(yùn)行3個周期。污泥停留時間為10天，MLSS為5000mg/L。經(jīng)過SBR處理，沼液各污染物都得到大量去除，COD為1800mg/L，氨氮為60mg/L，總磷為65mg/L，對C0D、氨氮、總磷的去除率分 別為 80. 4%, 88. 0%, 35. 0%。SBR出水進(jìn)入混凝斜板式沉淀池17進(jìn)行深度處理，首先沼液通過水泵進(jìn)入快速攪拌池，同時通過蠕動泵向池中投加Al2 (SO4) 3*18H20，池中Al2 (SO4) 3*18H20的濃度為1800mg/L，攪拌強(qiáng)度為300r/min。之后沼液由池底部進(jìn)入慢速攪拌池，通過蠕動泵向池中投加聚丙烯酰胺，池內(nèi)聚丙烯酰胺濃度為15mg/L，攪拌強(qiáng)度為lOOr/min。然后沼液流入斜板沉淀池進(jìn)行沉淀，沉淀池停留時間約為10小時，池底部設(shè)排泥口 18，排泥周期為3天，沼液經(jīng)過擋渣板19后從出水口 20排出。經(jīng)過混凝處理后COD降為250mg/L，總磷降為4. 5mg/L，去除率分別為86. 1%、93. 1%。最終，畜禽養(yǎng)殖厭氧發(fā)酵沼液經(jīng)本發(fā)明工藝處理后，出水COD為250mg/L、氨氮為60mg/L、總磷為4. 5mg/L，其總?cè)コ史謩e為97. 3%,97. 8%,95. 5%，達(dá)到畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn) GB18596-2001。
權(quán)利要求
1. 一種畜禽養(yǎng)殖厭氧發(fā)酵沼液處理方法，其特征在于通過畜禽養(yǎng)殖厭氧發(fā)酵沼液處理裝置實(shí)現(xiàn)，所述畜禽養(yǎng)殖厭氧發(fā)酵沼液處理裝置由儲水池(I)、氨吹脫柱(3)、第一調(diào)節(jié)池(6)、SBR池(7)、空氣壓縮機(jī)(9)、顯示器(13)、控制面板(14)、時控器(15)、混凝斜板式沉淀池(17)和第二調(diào)節(jié)池(21)組成，其中儲水池(I)通過第一水泵(2)和管道接于氨吹脫柱(3)頂部，氨吹脫柱(3)內(nèi)充滿空心球填料(4)，氨吹脫柱(3)底端設(shè)有鼓風(fēng)機(jī)(5);氨吹脫柱(3)底部通過管道連接于第一調(diào)節(jié)池(6)頂部，第一調(diào)節(jié)池(6)頂部通過第二水泵(22)和管道連接SBR池(7)頂部，SBR池(7)內(nèi)底部設(shè)有曝氣管(8)，曝氣管(8)與空氣壓縮機(jī)(9)相連，SBR池(7)內(nèi)設(shè)有攪拌裝置(10)，顯示器(13)通過導(dǎo)線連接探頭(12)，探頭(12)插入SBR池(7)內(nèi)，SBR池(7)下部通過電磁閥(11)和管道連接第二調(diào)節(jié)池(21)頂部，第二調(diào)節(jié)池(21)頂部通過管道連接混凝斜板式沉淀池(17)頂部一側(cè)，混凝斜板式沉淀池(17)由快速攪拌池、慢速攪拌池和斜板沉淀池組成，混凝斜板式沉淀池(17)底部設(shè)有排泥口(18)，頂部另一側(cè)設(shè)有擋渣板(19)，擋渣板(19) 一側(cè)為出水口(20);第二水泵(22)、空氣壓縮機(jī)(9)、電磁閥(11)和攪拌裝置(10)分別各連接一個時控器(15)，四個時控器(15)均位于控制板(14)上，電磁閥(11)通過時間繼電器(16)連接時控器(15);具體步驟如下 ①沼液進(jìn)入儲水池(I)后調(diào)節(jié)其PH值至11- 12，然后沼液從氨吹脫柱(3)頂部進(jìn)入，經(jīng)空心球填料(4)自上往下流動，通過鼓風(fēng)機(jī)(5)進(jìn)行鼓風(fēng)；在氨吹脫柱(3)內(nèi)進(jìn)行氣液交換，進(jìn)行氨氮的去除；吹脫運(yùn)行溫度為室溫，氣水比為3000 - 5000 :1，填料高徑比為8 -.10 1 ； ②吹脫后的出水進(jìn)入第一調(diào)節(jié)池(6)中，加入硫酸調(diào)節(jié)PH至8.O — 8. 5，通過第二水泵(22)抽入SBR池(J)中，SBR池(J)運(yùn)行周期為8小時，其中I分鐘進(jìn)水，3小時缺氧，4小時好氧，45分鐘沉淀，10秒鐘出水，15分鐘閑置，好氧條件通過曝氣提供，缺攪拌條件通過攪拌控制，沉淀期間攪拌、曝氣皆不運(yùn)行；SBR池(7)的水力停留時間為7天，每個周期進(jìn)水排水比為二十一分之一，每天運(yùn)行3個周期；污泥停留時間為10天，MLSS為5000mg/L ；③SBR池(7)出水進(jìn)入混凝斜板式沉淀池(17)進(jìn)行深度處理，首先沼液通過水泵進(jìn)入快速攪拌池，向快速攪拌池中投加Al2 (SO4) 3*18H20,控制快速攪拌池中Al2 (SO4) 3· 18H20的濃度為1800mg/L,攪拌強(qiáng)度為300r/min ;之后沼液由快速攪拌池底部進(jìn)入慢速攪拌池，通過蠕動泵向慢速攪拌池中投加聚丙烯酰胺，控制慢速攪拌池內(nèi)聚丙烯酰胺濃度為15mg/L，攪拌強(qiáng)度為lOOr/min ;然后沼液流入斜板沉淀池進(jìn)行沉淀，沉淀池停留時間為5_10小時，池排泥周期為3天，沼液經(jīng)過擋渣板(19)后從出水口(20)排出。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種畜禽養(yǎng)殖厭氧發(fā)酵沼液處理方法。厭氧發(fā)酵沼液經(jīng)調(diào)節(jié)pH后進(jìn)入氨吹脫柱進(jìn)行氨氮預(yù)處理；出水調(diào)節(jié)pH值后進(jìn)入SBR池進(jìn)行生化處理，在SBR池中易降解COD通過微生物代謝得以去除，氨氮通過硝化和反硝化作用進(jìn)一步去除，總磷也得到部分去除；SBR出水進(jìn)入混凝斜板沉淀池完成難降解有機(jī)物和剩余總磷的去除。本發(fā)明得出一種簡潔、高效、高適用性的畜禽養(yǎng)殖厭氧發(fā)酵沼液達(dá)標(biāo)處理技術(shù)。
文檔編號C02F9/14GK102701512SQ201110174168
公開日2012年10月3日 申請日期2011年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月27日
發(fā)明者嚴(yán)瀟南, 徐懿, 楊海真, 王峰, 羅助強(qiáng), 陳新, 馬玉欣 申請人:同濟(jì)大學(xué)