CN102807302B - 畜禽养殖污水处理的方法 - Google Patents

畜禽养殖污水处理的方法 Download PDF

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何春胜
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Abstract

本发明提供了一种畜禽养殖污水处理的方法,主要包括固液分离处理、高效氮磷生化循环处理、改良式氧化沟处理、污泥回流处理、过滤消毒处理等步骤。本发明要解决的技术问题是提供一种去除氨氮、总氮、总磷能力高、投资和运行成本低、较易管理的畜禽养殖污水处理的方法。采用本发明的方法处理后污水可以达到国家《畜禽养殖业水污染物排放标准》GB18596-2001的要求,不仅可有效解决畜禽养殖行业污水治理的达标排放问题,也解决了在降解有机物同时除氨氮的难题,适合于不同养殖规模的养殖场的污水处理,同样也适合于市政生活污水、具有高COD或高氨氮特性的污水处理,应用前景广阔。

Description

畜禽养殖污水处理的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种畜禽养殖污水处理的方法。
背景技术
[0002] 据相关文献报道,原国家环境保护总局曾对全国23个省(区)、市规模化畜禽养殖业污染状况抽样调查表明,全国畜禽粪便及污水产生量超过200亿吨,是工业固体废弃物产生量的2.4倍,畜禽粪便化学需氧量(COD)远远超过我国工业废水和生活污水COD排放量之和。畜禽养殖污染已经成为继工业污染、生活污染之后的第三大污染源,成为我国农业面污染的主要原因之一。高浓度的污水排入江河湖泊中,造成地表水、地下水质不断恶化,从而造成环境严重污染,直接危害人们的身体健康,也严重制约了养殖行业的发展。畜禽养殖废水处理目前已引起养殖场业主及有关部门的高度重视,采取一系列防治措施及选用经济、高效的处理技术已刻不容缓。随着国家污水排放标准日益更新,高浓度养殖废水如何达到标准排放问题更加突出。
[0003] 畜禽养殖废水具有典型的“三高”特征,CODcr高达3000-12000mg/L,氨氮高达800-2200mg/L, SS超标数十倍,废水成份复杂、水质水量波动大。限于养殖业是薄利行业,目前的处理工艺仅能针对CODcr的大幅削减,而对氨氮达标排放尚存在很大的技术经济难度。目前常用的污水脱氮技术为传统生物脱氮,即通过硝化-反硝化过程使氨氮转化为氮气。硝化和反硝化是两个相互对立的过程,硝化反应借助硝化细菌的作用,要在有氧环境下进行;反硝化反应则需借助于反硝化菌的作用,要在无氧条件下进行;而传统生物脱氮工艺需要大量的有机碳源作为电子供体,如果C/N〈2.5,没有外加有机碳源,反硝化就无法有效的进行,而如果C/N〈4,反硝 化容器体积要提高1.5-1.7倍;因此在处理养殖废水这类超低C/N比高浓度含氮废水时,传统生物脱氮工艺表现出极大的局限性。
[0004] 由于传统工艺运行负荷较低,出水CODcr很难达到新标准的排放要求;去除氨氮、总氮、总磷能力也较低;还由于投资成本高、运行成本高,运行管理难度大,企业负担重。
发明内容
[0005] 本发明要解决的技术问题是提供一种去除氨氮、总氮、总磷能力高、投资和运行成本低、较易管理的畜禽养殖污水处理的方法。
[0006] 本发明以如下技术方案解决上述技术问题:
[0007] 本发明畜禽养殖污水处理的方法,采用的处理原则是:
[0008] 将污水中的粪便固体分离出来,滤液进入调节池;调节池污水先送入高效氮磷生化循环处理系统进行生化处理,后进入改良式氧化沟进行好氧曝气生化处理,再进入二沉池进行渣水澄清分离,沉淀的污泥部分回流改良式氧化沟,部分回流高效氮磷生化循环处理系统,多余的污泥经压滤后用作有机肥原料,澄清液与消毒剂混合后进入过滤池过滤悬浮物,滤池反冲洗水回流到调节池重新处理,最后清液流入清水池后达标排放。
[0009] 具体工艺步骤如下:[0010] (I)固液分离处理:集水池内的污水经过提升进入固液分离装置,将含有固形物的养殖污水进行渣水分离,使滤渣含水率50% -80%,滤液无明显固形物,滤液自流入调节池;
[0011] (2)将(I)所得滤液经高效氮磷生化循环处理系统进行生化处理,处理系统中设置有反硝化单元、厌氧自循环单元、氨氧化单元;
[0012] (3)将(2)所得滤液送入改良式氧化沟进行生化处理:改良式氧化沟采用底部进水方式,污水直接进入改良式氧化沟的强曝气段;曝气方式采用低压混流射流曝气,无需推流装置;混合回流比设计为进水量的60%~80% ;改良式氧化沟设计有机物负荷为
0.5KgC0D/m3.d,溶解氧控制在 0.5mg/L ~2mg/L ;
[0013] (4)污泥回流处理:好氧活性污泥90%~95%回流至高效氮磷生化循环处理系统的氨氧化单元混合区,5%~10%回流至反硝化单元混合区;
[0014] (5)过滤、消毒处理,达标排放:过滤采用石英砂过滤,设置反冲洗装置,采用二氧化氯发生器产生消毒剂消毒污水,消毒接触时间> I小时。
[0015] 步骤(2)中,反硝化单元设置混合区、反硝化区、沉淀区,各个分区通过导流墙(板)分区,混合区的反应时间控制2min~12min,反硝化区溶解氧控制0.05mg/L~0.lmg/L,沉淀区的表面负荷控制0.8m3/m2.h~2.5m3/m2.h。
[0016] 步骤(2)中,厌氧 自循环单元设置混合区、三相分离区、回流系统,混合区与三相分离区通过设置隔板分离,设计有机物容积负荷为3KgC0D/m3.d~15KgC0D/m3.d,混合区的反应时间控制Ih~3h,三相分离区的悬浮物SS控制< 100mg/L,回流系统的回流比控制1:1 ~2.8。
[0017] 步骤(2)中,氨氧化单元设置混合装置,同时氨氧化单元包括厌氧氨氧化反应和好氧氨氧化反应。
[0018] 二沉池包括平流沉淀池、辐流沉淀池、竖流沉淀池、斜板沉淀池及其各种变型工艺。
[0019] 本发明的有益效果在于:
[0020] 1、实现碳、氮、磷的高效低耗同步处理去除总氮、氨氮、总磷;
[0021] 2、循环系统利用废水中丰富的有机物作为反硝化碳源实现反硝化的高效率;
[0022] 3、系统循环自平衡体系具有氨氮稀释功能,可避免高氨氮对微生物产生抑制;
[0023] 4、可为硝化提供充足碱度,无需外加碳源;
[0024] 5、具有短程硝化功能可控体系(溶解氧可控),避免亚硝酸盐累积;比传统工艺节约25%左右的好氧能耗,节约40%左右的碳源;
[0025] 6、有效减少污泥量的产生;
[0026] 7、抗负荷能力强,可适应水质的大幅变化;
[0027] 8、沼气产生量稳定;
[0028] 9、投资小,占地小,运行简单,可实现无人值守。
[0029] 采用本发明的方法处理后污水可以达到国家《畜禽养殖业水污染物排放标准》GB18596-2001的要求,不仅可有效解决畜禽养殖行业污水治理的达标排放问题,也解决了在降解有机物同时除氨氮的难题,适合于大、中、小不同养殖规模的养殖场的污水处理,同样也适合于市政生活污水、具有高COD或高氨氮特性的污水处理,应用前景广阔。附图说明
[0030] 图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
[0031] 本发明的方法利用了物理化学技术、生物技术结合处理畜禽养殖行业污水,使出水水质达到国家《畜禽养殖业水污染物排放标准》GB18596-2001的要求,其技术方案是:
[0032] 污水集中收集进入集水池,通过固液分离机把粪便固体分离出来,滤液进入调节池;调节池污水通过水泵提升到高效氮磷生化循环处理系统进行生化处理,出水进入改良式氧化沟进行好氧曝气生化处理,再进入二沉池进行渣水澄清分离,沉淀下来的污泥一部分回流改良式氧化沟,一部分回流高效氮磷生化循环处理系统,多余的污泥通过固液分离机压滤后用作有机肥原料;澄清液经过与消毒剂混合后进入过滤池进一步过滤悬浮物,滤池反冲洗水回流到调节池重新处理,最后清液流入清水池后达标排放。
[0033] 本发明的二沉池包括平流沉淀池、辐流沉淀池、竖流沉淀池、斜板沉淀池及其各种变型工艺。
[0034] 实施例1:
[0035] 某广东养殖集团玉林公司养殖污水,日排放养殖污水150吨,污水的主要污染物CODcr 为 6000-12000mg/L,氨氮为 650-1100mg/L, SS 为 5000_12000mg/L,pH 为 6-8.5。
[0036] 处理技术工艺为:固液分离处理+高效氮磷生化循环处理+改良式氧化沟处理+污泥回流处理+过滤消毒处理。
[0037] 具体工艺参数为:`[0038] 1、将集水池内污水用泵提升进入固液分离机进行渣水分离,使滤渣含水率65% -80%,滤液自流进入调节池,调节池容积设计为150m3。
[0039] 2、调节池污水通过水泵定量提升进入高效氮磷生化循环处理系统,总容积为750m3。首先污水按顺序进入反硝化单元的混合区、反硝化区和沉淀区,混合区的反应时间为5min~IOmin,反硝化区溶解氧为0.06mg/L~0.lmg/L,沉淀区的表面负荷为1.0m3/m2.h~2.2m3/m2.h ;其后反硝化单元出水进入厌氧自循环单元,其有机物容积负荷为4KgC0D/m3.d~9KgC0D/m3.d,混合区的反应时间控制1.5h~3h,三相分离区的悬浮物SS控制< 90mg/L,回流系统的回流比控制1:1.5~2.8 ;厌氧自循环单元出水进入氨氧化单元,实现氨氧化后,出水自流进入好氧处理工段。
[0040] 3、改良式氧化沟总容积设计为320m3,采用底部进水方式,污水直接进入改良式氧化沟的强曝气段;曝气方式采用低压混流射流曝气,无需推流装置;混合回流比设计为进水量的60%~75%;改良式氧化沟设计有机物负荷为0.5KgC0D/m3.d,溶解氧控制在0.8mg/L ~2mg/L。
[0041] 4、二沉池采用竖流沉淀池结构,总容积设计为30m3,污泥90%~95%回流至高效氮磷生化循环处理的氨氧化单元混合区,5%~10%回流至反硝化单元混合区。
[0042] 5、过滤池采用石英砂过滤,设置反冲洗装置,总容积20m3。
[0043] 6、消毒应用二氧化氯发生器(300g/h)产生消毒剂消毒污水,消毒接触时间> I小时。[0044] 采用本发明方法处理后,出水水质达到以下指标=CODcr为90mg/L,BOD5为25mg/L,氨氮为20mg/L,总氮为35mg/L,总磷为2.5mg/L, SS为60mg/L, PH=6~9,粪大肠菌群数为300个/100ml,蛔虫卵为O个/L,总铜为0.3mg/L,总锌为lmg/L,满足了《畜禽养殖业水污染物排放标准》GB18596-2001的要求。
[0045] 实施例2:
[0046] 云南砚山县某养殖公司养殖污水,日排放养殖污水250吨,污水的主要污染物CODcr 为 8000-15000mg/L,氨氮为 850_1200mg/L,SS 为 5000_12000mg/L,pH 为 6-8.2。
[0047] 处理技术工艺同实施例1。
[0048] 具体工艺参数为:
[0049] 1、集水池内的污水经2台固液分离机进行渣水分离,使滤渣含水率50% -75%,滤液自流进入调节池,调节池容积设计为250m3。
[0050] 2、调节池污水通过水泵定量提升进入高效氮磷生化循环处理系统,总容积为960m3。首先污水顺序进入反硝化单元的混合区、反硝化区和沉淀区,混合区的反应时间为8min~12min,反硝化区溶解氧为0.08mg/L~0.lmg/L,沉淀区的表面负荷为0.8m3/m2.h~2.2m3/m2.h ;其后反硝化单元出水进入厌氧自循环单元,其有机物容积负荷为6KgC0D/m3.d~15KgC0D/m3.d,混合区的反应时间控制2h~3h,三相分离区的悬浮物SS控制< 90mg/L,回流系统的回流比控制1:2~2.8 ;最后,进入氨氧化单元,实现氨氧化后,出水自流进入好氧处理工段。
[0051] 3、改良式氧化沟总 容积设计为540m3,采用底部进水方式,污水直接进入改良式氧化沟的强曝气段;曝气方式采用低压混流射流曝气,无需推流装置;混合回流比设计为进水量的70%~80% ;改良式氧化沟设计有机物负荷为0.5KgC0D/m3.d,溶解氧控制在Img/L ~2mg/L。
[0052] 4、二沉池采用辐流式沉淀池结构,总容积设计为60m3,污泥90%~95%回流至高效氮磷生化循环处理的氨氧化单元混合区,5%~10%回流至反硝化单元混合区。
[0053] 5、过滤池采用石英砂过滤,设置反冲洗装置,总容积40m3。
[0054] 6、消毒应用二氧化氯发生器(400g/h)产生消毒剂消毒污水,消毒接触时间> I小时。
[0055] 采用本发明方法处理后,出水水质达到以下指标:C0Dcr为85mg/L, BOD5为20mg/L,氨氮为10mg/L,总氮为30mg/L,总磷为2mg/L, SS为60mg/L, PH=6~9,粪大肠菌群数为300个/100ml,蛔虫卵为O个/L,总铜为0.2mg/L,总锌为0.8mg/L,满足了《畜禽养殖业水污染物排放标准》GB18596-2001的要求。
[0056] 实施例3:
[0057] 玉林某养殖公司养殖污水,日排放养殖污水60吨,污水的主要污染物CODcr为5000-8000mg/L,氨氮为 600_1000mg/L,SS 为 5000_8000mg/L,pH 为 6-8。
[0058] 处理技术工艺同实施例1。
[0059] 具体工艺参数为:
[0060] 1、将集水池内的污水用泵提升进入固液分离机进行渣水分离,使滤渣含水率60% -80%,滤液自流进入调节池,调节池容积设计为60m3。
[0061] 2、调节池污水通过水泵定量提升进入高效氮磷生化循环处理系统,总容积为350m3。首先污水顺序进入反硝化单元的混合区、反硝化区和沉淀区,混合区的反应时间为2min~IOmin,反硝化区溶解氧为0.05mg/L~0.08mg/L,沉淀区的表面负荷为1.5m3/m2.h~2.5m3/m2.h ;其后反硝化单元出水进入厌氧自循环单元,其有机物容积负荷为3KgCOD/m3.d~6KgCOD/m3.d,混合区的反应时间控制Ih~2.5h,三相分离区的悬浮物SS控制< 95mg/L,回流系统的回流比控制1:1~2 ;最后,进入氨氧化单元,实现氨氧化后,出水自流进入好氧处理工段。
[0062] 3、改良式氧化沟总容积设计为180m3,采用底部进水方式,污水直接进入改良式氧化沟的强曝气段;曝气方式采用低压混流射流曝气,无需推流装置;混合回流比设计为进水量的60%~70%;改良式氧化沟设计有机物负荷为0.5KgC0D/m3.d,溶解氧控制在0.5mg/L ~L 8mg/L。
[0063] 4、二沉池采用竖流沉淀池结构,总容积设计为25m3,污泥90%~95%回流至高效氮磷生化循环处理的氨氧化单元混合区,5%~10%回流至反硝化单元混合区。
[0064] 5、过滤池采用石英砂过滤,设置反冲洗装置,总容积20m3。
[0065] 6、消毒应用二氧化氯发生器(200g/h)产生消毒剂消毒污水,消毒接触时间> I小时。
[0066] 采用本发明方法处理后,出水水质达到以下指标:C0Dcr为90mg/L, BOD5为20mg/L,氨氮为5mg/L,总氮为20mg/L,总磷为2mg/L, SS为60mg/L, PH=6~9,粪大肠菌群数为280个/100ml,蛔虫卵为O个/L,总铜为0.25mg/L,总锌为0.9mg/L,满足了《畜禽养殖业水污染物排放标准》GB18596-2001的要求。
[0067] 以上所述仅为本发明的较佳实施案例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替`换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种畜禽养殖污水处理的方法,其特征是污水中的粪便固体被分离后,滤液进入调节池;调节池污水先送入由反硝化单元、厌氧自循环单元和氨氧化单元组成的高效氮磷生化循环处理系统进行生化处理,后进入改良式氧化沟进行好氧曝气生化处理,再进入二沉池进行渣水澄清分离,沉淀的污泥部分回流改良式氧化沟,部分回流高效氮磷生化循环处理系统,多余的污泥经压滤后用作有机肥原料,澄清液与消毒剂混合后进入过滤池过滤悬浮物,滤池反冲洗水回流到调节池重新处理,最后清液流入清水池后达标排放。
2.如权利要求1所述的畜禽养殖污水处理的方法,其特征是具体工艺步骤如下: (1)固液分离处理:集水池内的污水经过提升进入固液分离装置,将含有固形物的养殖污水进行渣水分离,使滤渣含水率50%-80%,滤液无明显固形物,滤液自流入调节池; (2)将(I)所得滤液经高效氮磷生化循环处理系统进行生化处理,处理系统中设置有反硝化单元、厌氧自循环单元、氨氧化单元; (3)将(2)所得滤液送入改良式氧化沟进行生化处理:改良式氧化沟采用底部进水方式,污水直接进入改良式氧化沟的强曝气段;曝气方式采用低压混流射流曝气,无需推流装置;混合回流比设计为进水量的60%~80% ;改良式氧化沟设计有机物负荷为0.5KgCOD/m3, d,溶解氧控制在0.5mg/L~2mg/L ; (4)污泥回流处理:好氧活性污泥90%~95%回流至高效氮磷生化循环处理系统的氨氧化单元混合区,5%~10%回流至反硝化单元混合区; (5)过滤、消毒处理,达标排放:过滤采用石英砂过滤,设置反冲洗装置,采用二氧化氯发生器产生消毒剂消毒污水,消毒接触时间> I小时。
3.如权利要求2所述的畜禽养殖污水处理的方法,其特征是步骤(2)中,反硝化单元设置混合区、反硝化区、·沉淀区,各个分区通过导流墙板分区,混合区的反应时间控制2min~12min,反硝化区溶解氧控制0.05mg/L~0.lmg/L,沉淀区的表面负荷控制0.8m3/m2.h~2.5m3/m2.h。
4.如权利要求2所述的畜禽养殖污水处理的方法,其特征是步骤(2)中,厌氧自循环单元设置混合区、三相分离区、回流系统,混合区与三相分离区通过设置隔板分离,设计有机物容积负荷为3KgCOD/m3.d~15KgCOD/m3.d,混合区的反应时间控制Ih~3h,三相分离区的悬浮物SS控制< 100mg/L,回流系统的回流比控制1:1~1:2.8。
5.如权利要求2所述的畜禽养殖污水处理的方法,其特征是步骤(2)中,氨氧化单元设置混合装置,同时氨氧化单元同时发生厌氧氨氧化反应和好氧氨氧化反应。
6.如权利要求1所述的畜禽养殖污水处理的方法,其特征是二沉池是平流沉淀池、或辐流沉淀池、或竖流沉淀池、或斜板沉淀池及其各种变型工艺。
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