一種畜禽廢水達(dá)標(biāo)排放的處理系統(tǒng)及處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種畜禽廢水的處理方法及處理系統(tǒng)，包括以下步驟：高濃度禽畜廢水在前處理池中進(jìn)行前處理；處理后的禽畜廢水進(jìn)入一級(jí)厭氧反應(yīng)器，連續(xù)攪拌反應(yīng)器中進(jìn)行發(fā)酵，產(chǎn)生沼氣；反應(yīng)后通過(guò)出水管進(jìn)入二級(jí)厭氧反應(yīng)器，上流式厭氧污泥床反應(yīng)器中完成布水、產(chǎn)氣及三相分離；處理后的出水進(jìn)入一級(jí)生化處理系統(tǒng)進(jìn)行處理，處理后固液分離；處理后的上清液進(jìn)入二級(jí)生化處理系統(tǒng)進(jìn)行處理。本發(fā)明利用兩級(jí)厭氧反應(yīng)器并構(gòu)造兩級(jí)生化處理系統(tǒng)，實(shí)施畜禽廢水的高效厭氧發(fā)酵和好氧運(yùn)行處理，從而實(shí)現(xiàn)在產(chǎn)生可再生能源沼氣的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)畜禽廢水的達(dá)標(biāo)排放處理，所選材料質(zhì)量可靠、成本低廉，能源效應(yīng)顯著，節(jié)能環(huán)保。
【專利說(shuō)明】一種畜禽廢水達(dá)標(biāo)排放的處理系統(tǒng)及處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于污水處理領(lǐng)域，特別涉及一種畜禽廢水達(dá)標(biāo)排放的處理方法及處理系 統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)的排放物大多只經(jīng)過(guò)初步的厭氧處理便進(jìn)行綜合利用或直接 排入水體，是農(nóng)業(yè)污染中最主要的污染源之一。隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，在未來(lái)較長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)，養(yǎng) 殖業(yè)繼續(xù)進(jìn)一步發(fā)展，而環(huán)境的要求也越來(lái)越嚴(yán)。針對(duì)經(jīng)濟(jì)適用技術(shù)缺乏、管理體制不健全 等突出問(wèn)題，結(jié)合畜禽養(yǎng)殖業(yè)的特點(diǎn)，有必要通過(guò)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和技術(shù)的試驗(yàn)示范，建立畜 禽養(yǎng)殖場(chǎng)排放物的高效生物處理技術(shù)體系，為畜禽養(yǎng)殖排放物的污染控制及污染符合的削 減提供經(jīng)濟(jì)適用的技術(shù)模式。
[0003] 畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)排泄物的特點(diǎn)在于排放量大、有機(jī)物濃度高、SS含量高，采用常規(guī)的污 水處理方式仍可能存在可生化性差、C/N小、好氧后處理系統(tǒng)處理效果差等問(wèn)題，因此開(kāi)發(fā) 出高效經(jīng)濟(jì)的畜禽廢水處理技術(shù)，減少污染物對(duì)環(huán)境的污染具有十分的必要性和迫切性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種兩級(jí)厭氧處理技術(shù)結(jié)合兩級(jí)生化 處理技術(shù)，（其中兩級(jí)厭氧處理技術(shù)已經(jīng)另案申請(qǐng)），充分將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為沼氣，有效地處 理禽畜廢水，效果顯著，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，成本低廉。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：
[0006] -種畜禽廢水達(dá)標(biāo)排放的處理方法，包括以下步驟：
[0007] a.高濃度禽畜廢水在前處理池中進(jìn)行前處理；
[0008] b.處理后的禽畜廢水進(jìn)入一級(jí)厭氧反應(yīng)器，連續(xù)攪拌反應(yīng)器中進(jìn)行發(fā)酵，產(chǎn)生沼 氣；
[0009] c.反應(yīng)后通過(guò)出水管進(jìn)入二級(jí)厭氧反應(yīng)器，上流式厭氧污泥床反應(yīng)器中完成布 水、產(chǎn)氣及三相分離；
[0010] d.產(chǎn)生的沼氣經(jīng)過(guò)凈化后進(jìn)入生產(chǎn)使用；處理后的出水進(jìn)入一級(jí)生化處理系統(tǒng) 進(jìn)行處理，處理后固液分離；
[0011] e.處理后的上清液進(jìn)入二級(jí)生化處理系統(tǒng)進(jìn)行處理。
[0012] 進(jìn)一步，所述禽畜廢水的前處理包括集水池的水力篩網(wǎng)進(jìn)行固液分離和水解酸化 池進(jìn)行進(jìn)料沉淀處理。
[0013] 進(jìn)一步，步驟d中一級(jí)生化處理系統(tǒng)依次包括：氣浮池、A/0池，一級(jí)沉淀池（一沉 池），A2/0池，二級(jí)沉淀池；處理后的出水首先通過(guò)氣浮工藝后進(jìn)入A/0池，A/0池出水進(jìn)入 一級(jí)沉淀池（二沉池），經(jīng)沉淀后的上清液進(jìn)入A 2/0池，A2/0池出水進(jìn)入到二級(jí)沉淀池中固 液分離。
[0014]進(jìn)一步，A2/0池包括厭氧池、缺氧池和好氧池，廢水在厭氧池中進(jìn)行污泥中磷的 釋放，在缺氧池中進(jìn)行反硝化反應(yīng)，在好氧池中有機(jī)污染物被微生物降解，氨氮發(fā)生硝化反 應(yīng)，產(chǎn)生的磷酸鹽氮及亞硝酸鹽氮回流到缺氧池進(jìn)行反硝化反應(yīng)，產(chǎn)生的氮?dú)庖绯觥?br> [0015] 進(jìn)一步，步驟e中的二級(jí)生化處理系統(tǒng)依次包括：接觸氧化池、混凝沉淀池、BAF曝 氣生物濾池、消毒池；步驟d中二級(jí)沉淀池的上清液進(jìn)入接觸氧化池，進(jìn)一步去除水中有機(jī) 污染物，其出水進(jìn)入到混凝沉淀池中，進(jìn)一步去除無(wú)水腫懸浮物和顆粒物，然后進(jìn)入BAF曝 氣生物濾池，最終出水達(dá)標(biāo)。
[0016] 進(jìn)一步，廢水在一級(jí)厭氧反應(yīng)器內(nèi)停留時(shí)間為3?6天，優(yōu)選5天；一級(jí)厭氧反應(yīng) 器的出水進(jìn)入二級(jí)厭氧池，水力停留時(shí)間為2?6天，優(yōu)選2. 5天。
[0017] 進(jìn)一步，將沼氣燃燒發(fā)電后回收的熱能用于一級(jí)厭氧反應(yīng)器的增溫，使其維持在 中溫條件，節(jié)約能源。
[0018] 本發(fā)明還提供了一種畜禽廢水達(dá)標(biāo)排放的處理系統(tǒng)，包括一級(jí)厭氧反應(yīng)器、二級(jí) 進(jìn)料池和二級(jí)厭氧反應(yīng)器，其中廢水入口通過(guò)泵連接一級(jí)厭氧反應(yīng)器，一級(jí)厭氧反應(yīng)器通 過(guò)出水管連接二級(jí)進(jìn)料池，二級(jí)進(jìn)料池出水用泵連接二級(jí)厭氧反應(yīng)器，二級(jí)厭氧反應(yīng)器的 出水管與連接一級(jí)生化處理系統(tǒng)，一級(jí)生化處理系統(tǒng)出水管連接二級(jí)生化處理系統(tǒng)，二級(jí) 生化處理系統(tǒng)出水連接排放池。
[0019] 進(jìn)一步，一級(jí)生化處理系統(tǒng)依次包括：氣浮池、A/0池，一級(jí)沉淀池，A2/0池，二級(jí)沉 淀池，其中A2/0池包括厭氧池、缺氧池和好氧池。
[0020] 進(jìn)一步，二級(jí)生化處理系統(tǒng)依次包括：接觸氧化池、混凝沉淀池、BAF曝氣生物濾 池、消毒池。
[0021] 進(jìn)一步，對(duì)厭氧反應(yīng)器內(nèi)的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，所述一級(jí)厭氧反應(yīng)器內(nèi)設(shè)增溫 盤(pán)管，盤(pán)管高度為有效水深的2/5,盤(pán)管距反應(yīng)器壁為1/4?1/3罐壁半徑；所述一級(jí)厭氧 反應(yīng)器外設(shè)循環(huán)泵，內(nèi)設(shè)布水管，布水管為枝狀分布；二級(jí)厭氧反應(yīng)器進(jìn)水為均勻布水，反 應(yīng)器內(nèi)設(shè)布水管，布水管為枝狀分布。
[0022] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0023] 本發(fā)明將畜禽廢水進(jìn)行高效的兩級(jí)厭氧發(fā)酵之后再進(jìn)行兩級(jí)生化處理，將有機(jī)物 質(zhì)轉(zhuǎn)化為可再生能源--沼氣，變廢為寶，達(dá)到資源化目的，容積產(chǎn)氣量在〇.35m3/d以上； 兩級(jí)厭氧技術(shù)所需能耗只有一級(jí)厭氧技術(shù)的一半，減少了運(yùn)行費(fèi)用。
[0024] 兩級(jí)生化處理系統(tǒng)相較于其它工藝處理技術(shù)有其巨大的優(yōu)勢(shì)：1)綜合效益明顯： 該技術(shù)兼顧環(huán)境保護(hù)、生物質(zhì)能開(kāi)發(fā)及循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展，具有顯著的社會(huì)效益、能源效益及經(jīng) 濟(jì)效益；2)適用范圍廣泛：對(duì)不同類型、不同濃度的畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)排泄物都有很強(qiáng)的適用性； 3)運(yùn)行管理方便：投資較省、能耗較低、運(yùn)行費(fèi)用低、操作管理方便。
[0025] 進(jìn)一步的，通過(guò)改進(jìn)一級(jí)和二級(jí)厭氧反應(yīng)器結(jié)構(gòu)，可提高沼氣的產(chǎn)率。
[0026] 進(jìn)一步的，通過(guò)兩級(jí)生化處理系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)，針對(duì)禽畜廢水的特點(diǎn)，去除效果 好，成本低廉。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027] 圖1是本發(fā)明的工藝路線圖。
[0028] 圖2是本發(fā)明工藝流程示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0029] 下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定 的范圍。
[0030] 實(shí)施例1
[0031] 豬場(chǎng)是最常見(jiàn)也是較大的畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)，豬糞尿在畜禽廢水中具有代表性，各類畜 禽廢水的成分也大致相同，故對(duì)于其它畜禽廢水的處理本發(fā)明同樣適用，因此本實(shí)施例中 畜禽廢水選用豬場(chǎng)廢水。
[0032] 其中畜禽排泄物，包括畜禽糞便、尿液；畜禽廢水，包括畜禽尿液、部分糞便和沖洗 水。
[0033] 圖1是本發(fā)明的工藝路線圖，圖2是本發(fā)明工藝流程示意圖。結(jié)合圖1和圖2可 見(jiàn)，具體處理步驟包括：
[0034] 1)畜禽廢水經(jīng)水力篩網(wǎng)及水解酸化池進(jìn)行前處理后的主要參數(shù)值為：C0D 20000mg/L，進(jìn)水負(fù)荷8kgAm3 ?(!)。CSTR反應(yīng)器有效容積為1200m3,控制CSTR反應(yīng)器的pH 在6. 5-7. 5,加熱循環(huán)水箱控制溫度在30-35°C之間，白天每隔4小時(shí)攪拌一次。每次攪拌 20分鐘，水力停留時(shí)間5天。經(jīng)檢測(cè)，每天沼氣的產(chǎn)量穩(wěn)定在500m 3。
[0035] 2)CSTR出水經(jīng)過(guò)二級(jí)進(jìn)料池短暫停留后進(jìn)入U(xiǎn)ASB反應(yīng)器。通過(guò)泵的提升進(jìn)入 UASB反應(yīng)器繼續(xù)進(jìn)行降解，通過(guò)UASB的三相分離器對(duì)水、氣、泥進(jìn)行分離。反應(yīng)時(shí)控制UASB 的進(jìn)水流速為2m/s。通過(guò)檢測(cè)，平均沼氣產(chǎn)量為800m 3/d，C0D去除率達(dá)到70%左右。
[0036] 3)經(jīng)實(shí)例檢測(cè)證明，畜禽廢水經(jīng)過(guò)CSTR及UASB兩級(jí)厭氧后C0D的平均去除率在 80 %以上，產(chǎn)氣符合穩(wěn)定在0. 35m3Am3 ? d)以上。
[0037] 4) 一級(jí)生化處理系統(tǒng)：首先通過(guò)氣浮工藝后再進(jìn)入到A/0池中，A/0池分為厭氧 池、好氧池。厭氧池主要為生物除磷而設(shè)，污水在此與回流的污泥混合，并進(jìn)行污泥中磷的 釋放；好氧池中產(chǎn)生的硝酸鹽氮及亞硝酸鹽氮回流至缺氧池中發(fā)生反硝化作用，生成氮?dú)?逸出，達(dá)到脫氮目的。A/0池出水進(jìn)入一級(jí)沉淀池。經(jīng)沉淀后的上清液進(jìn)入到A 2/0池中。 A2/0池分為厭氧池、缺氧池、好氧池。厭氧池主要為生物除磷而設(shè)，污水在此與回流的污泥 混合，并進(jìn)行污泥中磷的釋放；缺氧池主要進(jìn)行反硝化反應(yīng)，好氧池中產(chǎn)生的硝酸鹽氮及亞 硝酸鹽氮回流至缺氧池中發(fā)生反硝化作用，生成氮?dú)庖莩?，達(dá)到脫氮目的。同時(shí)，好氧池中， 有機(jī)污染物在好氧條件下大部分微生物被降解，同時(shí)氨氮發(fā)生硝化反應(yīng)。A 2/0池出水進(jìn)入 到二沉池中固液分離。
[0038] 5)二級(jí)生化處理系統(tǒng)：二沉池上清液進(jìn)入到接觸氧化池中，進(jìn)一步去除污水中的 有機(jī)污染物，其出水進(jìn)入到混凝沉淀池中，進(jìn)一步去除污水中懸浮物和顆粒物，然后進(jìn)入 BAF曝氣生物濾池，使得最終出水達(dá)標(biāo)排放。
[0039] 本方法實(shí)施時(shí)，CSTR反應(yīng)器內(nèi)接種已馴化的厭氧產(chǎn)甲烷污泥，豬場(chǎng)廢水進(jìn)入 CSTR，控制C0D進(jìn)水負(fù)荷在lOkgCODAm 3 ?(!)，該豬場(chǎng)采用水泡糞工藝，處理水量為400m3/d， 進(jìn)水C0D20000mg/L。污水處理各階段的處理效果的具體數(shù)據(jù)如表1所示：
[0040] 表1污水處理各階段的處理效果表
[0041]

【權(quán)利要求】
1. 一種畜禽廢水達(dá)標(biāo)排放的處理方法，其特征在于，所述處理方法包括以下步驟： a. 高濃度禽畜廢水在前處理池中進(jìn)行前處理； b. 處理后的禽畜廢水進(jìn)入一級(jí)厭氧反應(yīng)器，連續(xù)攪拌反應(yīng)器中進(jìn)行發(fā)酵，產(chǎn)生沼氣； c. 反應(yīng)后通過(guò)出水管進(jìn)入二級(jí)厭氧反應(yīng)器，上流式厭氧污泥床反應(yīng)器中完成布水、產(chǎn) 氣及三相分離； d. 產(chǎn)生的沼氣經(jīng)過(guò)凈化后進(jìn)入生產(chǎn)使用；處理后的出水進(jìn)入一級(jí)生化處理系統(tǒng)進(jìn)行 處理，處理后固液分離； e. 處理后的上清液進(jìn)入二級(jí)生化處理系統(tǒng)進(jìn)行處理。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于，所述一級(jí)厭氧反應(yīng)器內(nèi)設(shè)增溫盤(pán)管， 盤(pán)管高度為有效水深的2/5,盤(pán)管距反應(yīng)器壁為1/Γ1/3罐壁半徑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于，所述一級(jí)厭氧反應(yīng)器外設(shè)循環(huán)泵，內(nèi) 設(shè)布水管，布水管為枝狀分布。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于，二級(jí)厭氧反應(yīng)器進(jìn)水為均勻布水，反 應(yīng)器內(nèi)設(shè)布水管，布水管為枝狀分布。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于，步驟d中一級(jí)生化處理系統(tǒng)依次包 括：氣浮池、A/Ο池，一級(jí)沉淀池，A2/0池，二級(jí)沉淀池；處理后的出水首先通過(guò)氣浮工藝后 進(jìn)入A/Ο池，A/Ο池出水進(jìn)入一級(jí)沉淀池，經(jīng)沉淀后的上清液進(jìn)入A 2/0池，A2/0池出水進(jìn)入 到二級(jí)沉淀池中固液分離。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的處理方法，其特征在于，A2/0池包括厭氧池、缺氧池和好氧 池，廢水在厭氧池中進(jìn)行污泥中磷的釋放，在缺氧池中進(jìn)行反硝化反應(yīng)，在好氧池中有機(jī)污 染物被微生物降解，氨氮發(fā)生硝化反應(yīng)，產(chǎn)生的磷酸鹽氮及亞硝酸鹽氮回流到缺氧池進(jìn)行 反硝化反應(yīng)，產(chǎn)生的氮?dú)庖绯觥?br> 7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于，步驟e中的二級(jí)生化處理系統(tǒng)依次包 括：接觸氧化池、混凝沉淀池、BAF曝氣生物濾池、消毒池；步驟d中二級(jí)沉淀池的上清液進(jìn) 入接觸氧化池，進(jìn)一步去除水中有機(jī)污染物，其出水進(jìn)入到混凝沉淀池中，進(jìn)一步去除無(wú)水 腫懸浮物和顆粒物，然后進(jìn)入BAF曝氣生物濾池，最終出水達(dá)標(biāo)。
8. -種畜禽廢水兩級(jí)厭氧產(chǎn)沼氣的處理系統(tǒng)，其特征在于，包括一級(jí)厭氧反應(yīng)器、二級(jí) 進(jìn)料池和二級(jí)厭氧反應(yīng)器，其中廢水入口通過(guò)泵連接一級(jí)厭氧反應(yīng)器，一級(jí)厭氧反應(yīng)器通 過(guò)出水管連接二級(jí)進(jìn)料池，二級(jí)進(jìn)料池出水用泵連接二級(jí)厭氧反應(yīng)器，二級(jí)厭氧反應(yīng)器的 出水管與連接一級(jí)生化處理系統(tǒng)，一級(jí)生化處理系統(tǒng)出水管連接二級(jí)生化處理系統(tǒng)，二級(jí) 生化處理系統(tǒng)出水連接排放池。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，一級(jí)生化處理系統(tǒng)依次包括：氣浮 池、A/Ο池，一級(jí)沉淀池，A2/0池，二級(jí)沉淀池。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，二級(jí)生化處理系統(tǒng)依次包括：接觸 氧化池、混凝沉淀池、BAF曝氣生物濾池、消毒池。
【文檔編號(hào)】C02F9/14GK104291517SQ201410421528
【公開(kāi)日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年8月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月25日
【發(fā)明者】白鑫, 吳賽明, 袁良平, 葉曉紅 申請(qǐng)人:杭州清城能源環(huán)保工程有限公司