CN105384302A - 养殖废水的处理系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及污水处理技术领域，公开了养殖废水的处理系统，包括依次相连的进料斗(1)、匀浆池(2)、沼气池(3)、上流式厌氧污泥床反应器(4)、活性污泥反应池(5)、微电解反应器(10)、环形曝气生物滤池(6)和臭氧消毒池(7)，沼气池连接有污泥浓缩池(8)。还公开了养殖废水的处理方法，包括厌氧消化处理、活性污泥法处理、微电解反应、环形曝气生物滤池生化处理、臭氧消毒。本发明工艺简单，反应过程浓度梯度大，不易发生污泥膨胀；抗负荷冲击能力强，处理效果好；通过调整运行周期以及控制各工序时间的长短，同时脱氮、除磷效果明显。

Description

养殖废水的处理系统及其方法

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，涉及了养殖废水的处理系统，尤其涉及了养殖废水的处理方法。

背景技术

畜禽养殖废水悬浮物多、氨氮浓度高、有机浓度高、臭味大，就其排放量来说，其有机物的排放量是工业和城镇生活废弃物排放量的2倍，而且还含有随畜禽排泄出来的病原体等特性，处理难度大且传统工艺处理后难以达标排放。养殖废水目前大多采用自然生物处理技术、厌氧处理技术、好氧处理技术、混合处理技术等生物处理工艺。对于单一的好氧、厌氧处理效果并不理想，目前养殖场废水的治理方法效果不好。

发明内容

本发明针对现有技术的缺点，公开了一种养殖废水的处理系统，还公开了该种养殖废水的处理方法。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

养殖废水的处理系统，包括依次相连的进料斗、匀浆池、沼气池、上流式厌氧污泥床反应器、活性污泥反应池、微电解反应器、环形曝气生物滤池和臭氧消毒池，沼气池连接有污泥浓缩池；沼气池还连接有沼气净贮供气系统，沼气净贮供气系统依次包括气水分离器、沼气脱硫装置、第一阻火器、贮气柜，气水分离器还连接沼气增压装置、第二阻火器、余热回收装置。

本发明中的活性污泥反应池(又称SBR)是按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理设备，运用了序批式活性污泥法，SBR工艺是通过时间上的交替运行实现传统活性污泥法的运行全过程。本发明只有一个SBR池，但同时具有调节池、曝气池和沉淀池的功能。运行过程分为进水、曝气、沉淀、滗水、闲置五个阶段。一个运行周期内，各阶段的运行时间、反应器混合液体积的变化及运行状态等都可以根据具体污水的性质、出水水质及运行功能要求灵活掌握。

沼气净贮供气系统采用低压脱硫和高压脱水技术，可广泛应用于沼气、天然气的收集、贮存和应用，能实现可调恒压供气、容易控制、方便使用，用气效果稳定。

微电解反应器底部设有进水口，上侧设有出水口，微电解反应器采用底部进水、上部出水方式，池子内部填充铁和碳。微电解是利用铁、炭具有微电池反应、絮凝作用，对降低COD的含量和脱色效果明显。

通过臭氧消毒池消毒后再将水排放，其能有效杀灭水中的大量微生物和细菌，提升了废水净化强度。

作为优选，环形曝气生物滤池包括圆筒形池体，圆筒形池体设有与其同心的圆筒将圆筒形池体由内到外依次分为第一滤池和第二滤池；第一滤池为第一厌氧滤池；第二滤池设有隔板，隔板将第二滤池分为缺氧滤池、第一好氧滤池和第二好氧滤池，第一滤池与进水口相连，第一滤池与缺氧滤池相通，缺氧滤池、第一好氧滤池和第二好氧滤池依次串联，第二好氧滤池设有出口。环形曝气生物滤池将厌氧、缺氧和好氧三级曝气生物滤池集成到一个双层圆筒池体内，厌氧区主要分解有机物，去除大部分COD、BOD；同时降低出水的氨氮含量。但由于滤池在空间上属于厌氧、缺氧和好氧环境同时存在，且还可以调节曝气量培养好氧反硝化菌和异养硝化菌，实现同步硝化反硝化。

缺氧滤池、第一好氧滤池和第二好氧滤池水流方向依次是上向流式、下向流式和上向流式。运行时，水流下、上向交替流动，与填料表面的生物膜充分接触，将污水中的悬浮物、有机物和氮磷等营养元素截留、吸附、氧化分解或转化处理，得到符合排放标准的出水。整个设备适用范围广、处理效果好，操作管理方便，剩余污泥量少，占地小，投资小，运转费用低，对周围环境的影响小。

作为优选，第一滤池顶部敞口，第一滤池自上而下依次设有配水槽、第一填料层和第一承托层，第一填料层设有厌氧菌，第一滤池底部设有第一过水孔。为了避免生物滤池易于堵塞，缩短压力周期的问题，设备里层的厌氧区可以截留部分固体悬浮物，减少进入曝气生物滤池好氧段的SS，延长反应器的运行周期；同时，利用厌氧区滤料表面的厌氧微生物，可将难降解的高分子有机物水解成易降解的小分子有机物，提高污水的可生化性。

作为优选，第一滤池通过第一过水孔与缺氧滤池相通；缺氧滤池顶部设有第一溢流堰，缺氧滤池通过第一溢流堰连接第一好氧滤池；第一好氧滤池设有第二过水孔，第一好氧滤池通过第二过水孔连接第二好氧滤池，第二好氧滤池上侧设有出口槽。

第二滤池包括第二填料层、设在第二填料层上侧的拦截网、设在第二填料层下侧的第二承托层；第一好氧滤池和第二好氧滤池的第二填料层上均负载好氧微生物；第一好氧滤池和第二好氧滤池的第二承托层内均设有曝气管。

作为优选，上流式厌氧污泥床反应器设有三相分离器。上流式厌氧污泥床反应器设有三相分离器，底部进水、上部出水，废水中有机物与厌氧微生物充分接触，有利于有机物的分解，废水进入活性污泥反应池继续有机物的降解。

作为优选，沼气池顶部设有回流喷淋系统和出水口，沼气池底部设有搅拌装置和污泥排放口，污泥排放口连接污泥浓缩池。沼气池底部设有搅拌装置，使高浓度的有机废水在厌氧发酵系统前槽形成完全混合的状态，以达到较好的去除效果。沼气池顶部设有回流喷淋系统，以达到内循环搅拌及防止浮渣结壳。沼气池顶部设有出水口，底部设有污泥排放口，厌氧消化过程中产生的沉渣通过污泥排放口排到污泥浓缩池，沉淀浓缩后经污泥泵抽走。

作为优选，沼气池和上流式厌氧污泥床反应器之间设有调节池。

养殖废水的处理方法，包括以下步骤，

A.厌氧消化处理：

养殖废水通过进料斗进入匀浆池，在匀浆池的搅拌装置搅拌作用下调配均匀后，通入沼气池；

养殖废水在沼气池内的搅拌装置、回流喷淋系统的作用下，形成混合状态，厌氧消化过程中产生的沉渣通过污泥排放口排到污泥浓缩池，沉渣经过沉淀浓缩后经污泥泵抽走，剩余的养殖废水接着通入上流式厌氧污泥床反应器；搅拌装置使高浓度的有机废水在前槽形成完全混合的状态，以达到较好的去除效果。回流喷淋系统，以达到内循环搅拌及防止浮渣结壳。

养殖废水经过上流式厌氧污泥床反应器中厌氧菌、兼氧菌和产甲烷菌的共同作用下将剩余的养殖废水中的有机物分解成甲烷和二氧化碳，收集产生的甲烷和二氧化碳；上流式厌氧污泥床反应器为中负荷区，采用UASB反应器。上流式厌氧污泥床反应器设有三相分离器，底部进水、上部出水，废水经过厌氧池中厌氧菌、兼氧菌的吸附、发酵、产甲烷共同作用下将有机物分解成甲烷和二氧化碳(沼气主要成分)，通过厌氧处理提高废水的B/C值，改善废水的可生化性，产生的甲烷和二氧化碳通过气体收集装置收集得沼气。

B.活性污泥法处理：

养殖废水接着进入活性污泥反应池，在调节池、曝气池和沉淀池的作用下，分解有机污染物、使污泥与水分离；利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，以分解去除废水中的有机污染物。然后使污泥与水分离，大部分污泥再回流到曝气池，多余部分则排出活性污泥系统。该运行过程分为进水、曝气、沉淀、滗水、闲置五个阶段。

C.微电解反应：

养殖废水接着从微电解反应器底部进入微电解反应器，发生氧化还原反应，将可溶的物质转化成难溶或微溶物质，通过絮凝作用沉淀、除去；将大分子物质分解为小分子物质；

微电解反应器采用底部进水上部出水方式，池子内部填充铁和碳。微电解技术是利用铁、炭具有微电池反应、絮凝作用。微电解反应器中反应产物具有很高的化学活性，在阳极，产生的新生态Fe²⁺；在阴极，产生的活性[H]，利用两极产生的电位差，废水中许多污染物组份发生氧化还原反应，使可溶的物质转化成难溶或微溶物质，通过絮凝作用沉淀除去；使大分子物质分解为小分子物质；使某些难生化降解的物质转变成容易处理的物质，提高废水的可生化性的同时色度也得到降低。

D.环形曝气生物滤池生化处理：

经过微电解反应后的养殖废水进入环形曝气生物滤池，通过生物氧化降解作用对养殖废水进行净化，进一步除去COD、SS、氨氮和磷；

E.臭氧消毒：

废水经过环形曝气生物滤池生化处理后，出水再经过臭氧消毒处理，得到净化后的养殖废水。

沼气净贮供气系统：在厌氧消化阶段会产生大量的沼气，统一收集后通过管道接入沼气净贮供气系统，该系统包括沼气气水分离器、沼气脱硫装置、贮气柜、沼气增压装置、沼气阻火器、余热回收装置等。沼气净化采用低压脱硫和高压脱水技术，整套系统集中了低压湿式柜和干式贮气柜的优点，可广泛应用于沼气、天然气的收集、贮存和应用，能实现可调恒压供气、容易控制、方便使用，用气效果稳定。可以降沼气用来发电，降低废水处理成本。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

废水通过进料斗进入匀浆池中，在搅拌作用下调配均匀后打入厌氧发酵系统，沼气池和上流式厌氧污泥床反应器统称为厌氧发酵系统采取前槽，厌氧发酵系统采取前槽(即沼气池)和后槽(即上流式厌氧污泥床反应器)设计。沼气池为高负荷区。沼气池底部设有搅拌装置，使高浓度的有机废水在厌氧发酵系统前槽形成完全混合的状态，以达到较好的去除效果。沼气池顶部设有回流喷淋系统，以达到内循环搅拌及防止浮渣结壳。沼气池顶部设有出水口，底部设有污泥排放口，厌氧消化过程中产生的沉渣通过污泥排放口排到污泥浓缩池，沉淀浓缩后经污泥泵抽走。上流式厌氧污泥床反应器为中负荷区，设有三相分离器，底部进水、上部出水，废水中有机物与厌氧微生物充分接触，有利于有机物的分解，废水进入活性污泥反应池继续有机物的降解。活性污泥反应池只有一个SBR池，但同时具有调节池、曝气池和沉淀池的功能。运行过程分为进水、曝气、沉淀、滗水、闲置五个阶段，然后废水进入微电解反应器，微电解反应器采用底部进水、上部出水方式，池子内部填充铁和碳。微电解是利用铁、炭具有微电池反应、絮凝作用，对降低COD的含量和脱色效果明显。接着进入环形曝气生物滤池(CBAF)，环形曝气生物滤池(CBAF)集曝气、快速过滤、悬浮物截留、两曝两沉、定期反冲于一体，是一种典型的高负荷、淹没式、固定化生物床的环流脱氮除磷反应器，处理后的污水优于排放标准，可实现中水回用。

本发明包括依次相连的进料斗、匀浆池、沼气池、上流式厌氧污泥床反应器、活性污泥反应池、微电解反应器、环形曝气生物滤池和臭氧消毒池，沼气池连接有污泥浓缩池，工艺简单，反应过程浓度梯度大，不易发生污泥膨胀；抗负荷冲击能力强，处理效果好；通过调整运行周期以及控制各工序时间的长短，同时脱氮、除磷效果明显，且不需额外增加反应器。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是环形曝气生物滤池的结构示意图。

图3是图2中A-A的剖面图。

图4是图2中B-B的剖面图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1

养殖废水的处理系统，如图1-4所示，包括依次相连的进料斗1、匀浆池2、沼气池3、上流式厌氧污泥床反应器4、活性污泥反应池5、微电解反应器10、环形曝气生物滤池6和臭氧消毒池7，沼气池连接有污泥浓缩池8；沼气池3还连接有沼气净贮供气系统，沼气净贮供气系统依次包括气水分离器91、沼气脱硫装置92、第一阻火器931、贮气柜94，气水分离器91还连接沼气增压装置95、第二阻火器932、余热回收装置96。

实施例2

养殖废水的处理系统，如图1所示，包括依次相连的进料斗1、匀浆池2、沼气池3、上流式厌氧污泥床反应器4、活性污泥反应池5、微电解反应器10、环形曝气生物滤池6和臭氧消毒池7，沼气池连接有污泥浓缩池8，沼气池3和上流式厌氧污泥床反应器4之间设有调节池11。沼气池3还连接有沼气净贮供气系统，沼气净贮供气系统依次包括气水分离器91、沼气脱硫装置92、第一阻火器931、贮气柜94，气水分离器91还连接沼气增压装置95、第二阻火器932、余热回收装置96。

环形曝气生物滤池6包括圆筒形池体61，圆筒形池体61设有与其同心的圆筒62将圆筒形池体61由内到外依次分为第一滤池63和第二滤池；第一滤池63为第一厌氧滤池；第二滤池设有隔板644，隔板644将第二滤池分为缺氧滤池641、第一好氧滤池642和第二好氧滤池643，第一滤池与进水口6311相连，第一滤池63与缺氧滤池641相通，缺氧滤池641、第一好氧滤池642和第二好氧滤池643依次串联，第二好氧滤池643设有出口。

第一滤池63顶部敞口，第一滤池63自上而下依次设有配水槽631、第一填料层632和第一承托层633，第一填料层632设有厌氧菌，第一滤池63底部设有第一过水孔634。第一滤池63通过第一过水孔634与缺氧滤池641相通；缺氧滤池641顶部设有第一溢流堰6411，缺氧滤池641通过第一溢流堰6411连接第一好氧滤池642；第一好氧滤池642设有第二过水孔6421，第一好氧滤池642通过第二过水孔6421连接第二好氧滤池643，第二好氧滤池643上侧设有出口槽6431。

沼气池3顶部设有回流喷淋系统和出水口，沼气池3底部设有搅拌装置和污泥排放口，污泥排放口连接污泥浓缩池8。上流式厌氧污泥床反应器4设有三相分离器。

实施例3

养殖废水的处理方法，如图1-4所示，包括以下步骤：

A.厌氧消化处理：

养殖废水通过进料斗1进入匀浆池2，在匀浆池2的搅拌装置搅拌作用下调配均匀后，通入沼气池3；

养殖废水在沼气池3内的搅拌装置、回流喷淋系统的作用下，形成混合状态，厌氧消化过程中产生的沉渣通过污泥排放口排到污泥浓缩池8，沉渣经过沉淀浓缩后经污泥泵抽走，剩余的养殖废水接着通入上流式厌氧污泥床反应器4；

养殖废水经过上流式厌氧污泥床反应器4中厌氧菌、兼氧菌和产甲烷菌的共同作用下将剩余的养殖废水中的有机物分解成甲烷和二氧化碳，收集产生的甲烷和二氧化碳；

B.活性污泥法处理：

养殖废水接着进入活性污泥反应池5，在调节池、曝气池和沉淀池的作用下，分解有机污染物、使污泥与水分离；

C.微电解反应：

养殖废水接着从微电解反应器10底部进入微电解反应器10，发生氧化还原反应，将可溶的物质转化成难溶或微溶物质，通过絮凝作用沉淀、除去，将大分子物质分解为小分子物质；

D.环形曝气生物滤池生化处理：

经过微电解反应后的养殖废水进入环形曝气生物滤池6，通过生物氧化降解作用对养殖废水进行净化，进一步除去COD、SS、氨氮和磷；

E.臭氧消毒：

废水经过环形曝气生物滤池生化处理后，出水再经过臭氧消毒处理，得到净化后的养殖废水。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (8)

1.养殖废水的处理系统，其特征在于：包括依次相连的进料斗(1)、匀浆池(2)、沼气池(3)、上流式厌氧污泥床反应器(4)、活性污泥反应池(5)、微电解反应器(10)、环形曝气生物滤池(6)和臭氧消毒池(7)，沼气池连接有污泥浓缩池(8)；沼气池(3)还连接有沼气净贮供气系统，沼气净贮供气系统依次包括气水分离器(91)、沼气脱硫装置(92)、第一阻火器(931)、贮气柜(94)，气水分离器(91)还连接沼气增压装置(95)、第二阻火器(932)、余热回收装置(96)。

2.根据权利要求1所述的养殖废水的处理系统，其特征在于：环形曝气生物滤池(6)包括圆筒形池体(61)，圆筒形池体(61)设有与其同心的圆筒(62)将圆筒形池体(61)由内到外依次分为第一滤池(63)和第二滤池；第一滤池(63)为第一厌氧滤池；第二滤池设有隔板(644)，隔板(644)将第二滤池分为缺氧滤池(641)、第一好氧滤池(642)和第二好氧滤池(643)，第一滤池与进水口(6311)相连，第一滤池(63)与缺氧滤池(641)相通，缺氧滤池(641)、第一好氧滤池(642)和第二好氧滤池(643)依次串联，第二好氧滤池(643)设有出口。

3.根据权利要求2所述的养殖废水的处理系统，其特征在于：第一滤池(63)顶部敞口，第一滤池(63)自上而下依次设有配水槽(631)、第一填料层(632)和第一承托层(633)，第一填料层(632)设有厌氧菌，第一滤池(63)底部设有第一过水孔(634)。

4.根据权利要求2所述的养殖废水的处理系统，其特征在于：第一滤池(63)通过第一过水孔(634)与缺氧滤池(641)相通；缺氧滤池(641)顶部设有第一溢流堰(6411)，缺氧滤池(641)通过第一溢流堰(6411)连接第一好氧滤池(642)；第一好氧滤池(642)设有第二过水孔(6421)，第一好氧滤池(642)通过第二过水孔(6421)连接第二好氧滤池(643)，第二好氧滤池(643)上侧设有出口槽(6431)。

5.根据权利要求1所述的养殖废水的处理系统，其特征在于：上流式厌氧污泥床反应器(4)设有三相分离器。

6.根据权利要求1所述的养殖废水的处理系统，其特征在于：沼气池(3)顶部设有回流喷淋系统和出水口，沼气池(3)底部设有搅拌装置和污泥排放口，污泥排放口连接污泥浓缩池(8)。

7.根据权利要求1所述的养殖废水的处理系统，其特征在于：沼气池(3)和上流式厌氧污泥床反应器(4)之间设有调节池(11)。

8.养殖废水的处理方法，其特征在于：包括以下步骤，

A.厌氧消化处理：

养殖废水通过进料斗(1)进入匀浆池(2)，在匀浆池(2)的搅拌装置搅拌作用下调配均匀后，通入沼气池(3)；

养殖废水在沼气池(3)内的搅拌装置、回流喷淋系统的作用下，形成混合状态，厌氧消化过程中产生的沉渣通过污泥排放口排到污泥浓缩池(8)，沉渣经过沉淀浓缩后经污泥泵抽走，剩余的养殖废水接着通入上流式厌氧污泥床反应器(4)；

养殖废水经过上流式厌氧污泥床反应器(4)中厌氧菌、兼氧菌和产甲烷菌的共同作用下将剩余的养殖废水中的有机物分解成甲烷和二氧化碳，收集产生的甲烷和二氧化碳；

B.活性污泥法处理：

养殖废水接着进入活性污泥反应池(5)，在调节池、曝气池和沉淀池的作用下，分解有机污染物、使污泥与水分离；

C.微电解反应：

养殖废水接着从微电解反应器(10)底部进入微电解反应器(10)，发生氧化还原反应，将可溶的物质转化成难溶或微溶物质，通过絮凝作用沉淀、除去，将大分子物质分解为小分子物质；

D.环形曝气生物滤池生化处理：

经过微电解反应后的养殖废水进入环形曝气生物滤池(6)，通过生物氧化降解作用对养殖废水进行净化，进一步除去COD、SS、氨氮和磷；

E.臭氧消毒：

废水经过环形曝气生物滤池生化处理后，出水再经过臭氧消毒处理，得到净化后的养殖废水。