CN105948398A

CN105948398A - 一种畜禽养殖废水的综合处理方法

Info

Publication number: CN105948398A
Application number: CN201610446395.7A
Authority: CN
Inventors: 杨圣云; 黄伟萱; 廖斌斌; 兰秋生; 王国宁; 宁松进; 肖君华
Original assignee: Fujian Yuyi Environment Technology Co Ltd
Current assignee: Fujian Yuyi Environment Technology Co Ltd
Priority date: 2016-06-21
Filing date: 2016-06-21
Publication date: 2016-09-21

Abstract

本发明公开了一种畜禽养殖废水的综合处理方法，养殖废水经过固液分离预处理后，流经厌氧塘、反应池、沉淀池和生态塘后出水达标排放，在反应池中投加废水处理剂，按重量份数计，其原料包括：高炉渣45~55份、碳酸钠22~25份、聚二甲基二烯丙基氯化铵10~15份、二氧化钛6~9份、活性炭8~10份、沸石粉3~5份和水 70~80份。本发明实现了污水C、N、P有效去除，出水稳定达标，其中COD平均去除率能达到99%以上，氨氮去除率达到97%以上，总磷去除率高达99%以上，能源回收利用率高，运行稳定；生态塘处理方法具有污染不转移、减排有保证、生态全覆盖、生物全处理的基本特征，实现了污水、污泥、污物完全处理。

Description

一种畜禽养殖废水的综合处理方法

技术领域

本发明属于畜禽废水处理领域，具体涉及一种畜禽养殖废水的综合处理方法。

背景技术

随着居民生活水平的提高，对肉类的需求增加推动养殖大力发展，从而导致养殖业污染物排放量急剧增加，根据2010年2月发布的《第一次全国污染源普查公报》分析，畜禽养殖业的COD和氨氮排放量分别为1268.26万吨和71.73万吨，占全国COD和氨氮排放量的41.9%和41.5%，畜禽养殖污染日益严重，给环境造成巨大压力。

目前，养殖废水主要处理模式为还田、还林资源回收利用及厌氧+好氧生物处理。还田、还林处理占地面积大，受天气及季节影响，无法满足大规模养殖场废水处理要求；传统厌氧＋好氧生物处理存在沼气产量低、沼气利用方式单一、投资高、能耗大、运行操作要求高、建设时间长、出水稳定性差、产生恶臭及泡沫等问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术不足，提供一种畜禽养殖废水的综合处理方法。本发明实现了污水C、N、P的有效去除，出水稳定达标，其中COD平均去除率能达到99%以上，氨氮去除率达到97%以上，总磷去除率高达99%以上，厌氧反应程度高，沼气产量大，能源回收利用率高，系统抗冲击能力强，运行稳定。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种畜禽养殖废水的综合处理方法，具体包括以下步骤：

（1）养殖废水经过常规的固液分离预处理后，流入厌氧塘进行厌氧反应，反应时间为7~10d；

（2）厌氧塘出水进入反应池，反应池中投加废水处理剂反应6~12h后，进入沉淀池沉淀2~4h；

（3）沉淀池出水最后经生态塘强化处理后，达标排放。

步骤（2）所述废水处理剂，按重量份数计，其原料包括：高炉渣45~55份、碳酸钠22~25份、聚二甲基二烯丙基氯化铵10~15份、二氧化钛6~9份、活性炭8~10份、沸石粉3~5份和水 70~80份；所述废水处理剂的制备方法包括以下步骤：

（1）将高炉渣和碳酸钠混合均匀后，升温至850℃进行煅烧，煅烧45min，升温速率为5℃/min，煅烧完成后自然冷却至室温；

（2）将步骤（1）煅烧后所得物料进行球磨2h，球磨转速为450r/min，将球磨后所得的高炉渣熟料平均分成A和B两份，备用；

（3）将步骤（2）所得的高炉渣熟料A与2mol/L的硫酸在室温并伴随搅拌的状态下反应3.5h，高炉渣熟料A与硫酸的质量比为1:5；

（4）将步骤（2）所得的高炉渣熟料B与2mol/L的氢氧化钠在85℃并伴随搅拌的状态下反应3.5h，高炉渣熟料A与氢氧化钠的质量比为1:5；

（5）将步骤（3）处理所得溶液与步骤（4）处理所得溶液混合后，在常温下反应2h；

（6）将步骤（5）反应所得溶液与聚二甲基二烯丙基氯化铵、二氧化钛、活性炭、沸石粉和水搅拌分散均匀，即制得所述废水处理剂。

所述厌氧塘包括沿地表往下开设的倒梯形的塘体、布水系统、集水池，所述塘体的内周壁、塘底、塘体上方的塘口处均铺设有用以密封塘体的黑膜，所述布水系统包括伸入塘底的若干进水管，所述进水管的出水口上均设有米字形的布水器，所述塘体内部经出水管、出水泵与集水池连接，所述集水池经回流管、回流泵与进水管连接，所述塘体上方的塘口处设有出气管；位于塘体周侧的地表上还开设有环形沟渠，所述环形沟渠将塘体包围于环内，位于塘体外侧的黑膜的端部均经填土层埋设于环形沟渠内部；所述黑膜位于进水管下方，所述集水池上设有排水管。

所述布水系统还包括沿着塘口的轮廓线布设的汇水管，所述汇水管上连接有养殖废水进水管道，所述集水池经回流管、回流泵与汇水管连接，所述汇水管再与若干进水管连接；所述进水管均由上水平管体、倾斜管体、下水平管体相互连接组成，所述上水平管体位于塘体的塘口处并与汇水管连接，所述下水平管体位于近塘底处，所述倾斜管体位于塘体的内周壁处，所述布水器连接于下水平管体上，所述倾斜管体沿着塘体内周壁的轮廓布设。

若干进水管与布水器沿着塘体的长度方向均布，并对称分布于塘体的长度方向上的中轴线的两侧；所述布水器包括用以与进水管的出水口连接的竖向管体，所述竖向管体的周侧环形均布并连通有若干个喷水支管，所述喷水支管上开设有若干个喷水孔；所述喷水支管的长度为塘体底部宽度的1/8，每根喷水支管的相邻喷水孔间距为6～10mm，塘体长度方向上的两相邻竖向管体的间距为0.6～1m；所述喷水支管的数量为八根。

所述黑膜为HDPE防渗膜，膜厚为1～1.5mm，塘体上方塘口处的黑膜面积为塘体表面积的1.2～1.5倍，所述塘体的坡度系数为0.6～1，所述塘体的深度为6～7m。

所述生态塘的中部设置有围成筒状的防水布，所述防水布内为处理区，所述防水布外为出水区，所述处理区内从下到上为污泥区、厌氧区、兼氧区以及好氧区，所述好氧区内设置有悬浮生物体装置，所述防水布在好氧区的顶部设置有连接至出水区的过水孔，所述塘体内设置有用以将养殖废水从外界导入厌氧区的第一管道，所述塘体还内设置用以将空气从外界导入悬浮生物体装置的第二管道；所述塘体深5~6m。

所述出水区的水面种植有用以形成浮动生物滤床的水生植物。

所述悬浮生物体装置包含若干网状箱体，每个所述网状箱体上均附着有用以生物降解、硝化的有机物，所述第二管道伸入网状箱体的内部；所述悬浮生物体装置经水泥块与塘体的底部固定连接。

所述防水布的顶部与设置在水面的浮力装置相连接；所述防水布由PE材料制成。

本发明的有益效果在于：

（1）本发明的养殖废水的综合处理方法实现污水C、N、P的有效去除，出水稳定达标，其中COD平均去除率能达到99%以上，氨氮去除率达到97%以上，总磷去除率高达99%以上，厌氧反应程度高，沼气产量大，能源回收利用率高，系统抗冲击能力强，运行稳定；

（2）本发明厌氧塘为地下式黑膜密封塘，受气温变化影响小，塘内温度稳定，产气效率高，气量大，塘体容积大，抗冲击能力强，运行稳定，自带大容积储气空间，能够保证沼气发电机长时间的持续发电作业，提高能源回收利用率，工程投资仅为目前常用厌氧处理工艺的2/3左右；

（3）本发明所用的废水处理剂具有很强的废水净化功能，一方面通过吸附、架桥、交联等作用，促使废水中胶粒快速凝聚沉淀，另一方面能起到类似过滤器和分子筛的作用，达到废水净化效果；

（4）本发明的生态塘处理方法投资低、运行费用少、操作运行简单、系统运行稳定、建设时间短、无恶臭等特点，具有污染不转移、减排有保证、生态全覆盖、生物全处理的基本特征，实现了污水、污泥、污物完全处理。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图；

图2为本发明的厌氧塘去除塘口黑膜的构造示意图；

图3为图2中加上塘口黑膜的A-A剖视图；

图4为图2中加上塘口黑膜的B-B剖视图；

图2-4中：1-地表，2-塘体，3-集水池，4-黑膜，5-进水管，6-布水器，7-出水管，8-出水泵，9-回流管，10-回流泵，11-出气管，12-环形沟渠，13-填土层，14-汇水管，15-养殖废水进水管道，16-上水平管体，17-倾斜管体，18-下水平管体，19-竖向管体，20-喷水支管，21-排水管；

图5为本发明生态塘的构造示意图；

图6为图5的局部俯视示意图；

图5-6中：1-塘体，2-防水布，3-出水区，4-污泥区，5-厌氧区，6-兼氧区，7-好氧区，8-悬浮生物体装置，9-过水孔，10-第一管道，11-第二管道，12-浮动生物滤床，13-水泥块，14-浮力装置。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明不仅仅限于这些实施例。

实施例1

畜禽养殖A厂废水排放，采用本发明的畜禽养殖废水的综合处理方法，具体步骤如下：

（1）养殖废水经过常规的固液分离预处理后，流入厌氧塘进行厌氧反应，反应时间为7d；

（2）厌氧塘出水进入反应池，反应池中投加废水处理剂反应6后，进入沉淀池沉淀2h；

（3）沉淀池出水最后经生态塘强化处理后，达标排放。

步骤（2）所述废水处理剂，按重量份数计，其原料包括：高炉渣45份、碳酸钠22份、聚二甲基二烯丙基氯化铵10份、二氧化钛6份、活性炭8份、沸石粉3份和水 70份；所述废水处理剂的制备方法包括以下步骤：

经检测，COD平均去除率能达到99.6%，氨氮去除率达到97.8%，总磷去除率高达99.3%。

实施例2

畜禽养殖B厂废水排放，采用本发明的畜禽养殖废水的综合处理方法，具体步骤如下：

（1）养殖废水经过常规的固液分离预处理后，流入厌氧塘进行厌氧反应，反应时间为10d；

（2）厌氧塘出水进入反应池，反应池中投加废水处理剂反应12h后，进入沉淀池沉淀4h；

（3）沉淀池出水最后经生态塘强化处理后，达标排放。

步骤（2）所述废水处理剂，按重量份数计，其原料包括：高炉渣55份、碳酸钠25份、聚二甲基二烯丙基氯化铵15份、二氧化钛9份、活性炭10份、沸石粉5份和水80份；所述废水处理剂的制备方法包括以下步骤：

经检测，COD平均去除率能达到99.4%，氨氮去除率达到98.2%，总磷去除率高达99.2%。

实施例3

畜禽养殖C厂废水排放，采用本发明的畜禽养殖废水的综合处理方法，具体步骤如下：

（1）养殖废水经过常规的固液分离预处理后，流入厌氧塘进行厌氧反应，反应时间为8d；

（2）厌氧塘出水进入反应池，反应池中投加废水处理剂反应9h后，进入沉淀池沉淀3h；

（3）沉淀池出水最后经生态塘强化处理后，达标排放。

步骤（2）所述废水处理剂，按重量份数计，其原料包括：高炉渣50份、碳酸钠23份、聚二甲基二烯丙基氯化铵12份、二氧化钛7份、活性炭9份、沸石粉4份和水 75份；所述废水处理剂的制备方法包括以下步骤：

经检测，COD平均去除率能达到99.6%，氨氮去除率达到98.7%，总磷去除率高达99.5%。

为了让发明中的厌氧塘的构造更加明显易懂，下面配合附图，作详细说明如下。

如图2~4所示，本发明的厌氧塘，包括沿地表1往下开设的倒梯形的塘体2、布水系统、集水池3，所述塘体的内周壁、塘底、塘体上方的塘口处均铺设有用以密封塘体的黑膜4，密封使塘体内部保持氧气不足的状态，所述布水系统包括伸入塘底的若干进水管5，所述进水管的出水口上均设有米字形的布水器6，所述塘体内部经出水管7、出水泵8与集水池连接，所述集水池经回流管9、回流泵10与进水管连接，所述塘体上方的塘口处设有出气管11。

位于塘体周侧的地表上还开设有环形沟渠12，所述环形沟渠将塘体包围于环内，位于塘体外侧的黑膜的端部均经填土层13埋设于环形沟渠内部。

所述布水系统还包括沿着塘口的轮廓线布设的汇水管14，所述汇水管上连接有养殖废水进水管道15，所述集水池经回流管、回流泵与汇水管连接，所述汇水管再与若干进水管连接。

所述进水管均由上水平管体16、倾斜管体17、下水平管体18相互连接组成，所述上水平管体位于塘体的塘口处并与汇水管连接，所述下水平管体位于近塘底处，所述倾斜管体位于塘体的内周壁处，所述布水器连接于下水平管体上，所述倾斜管体沿着塘体内周壁的轮廓布设。

若干进水管与布水器沿着塘体的长度方向均布，并对称分布于塘体的长度方向上的中轴线的两侧。

所述布水器包括用以与进水管的出水口连接的竖向管体19，所述竖向管体的周侧环形均布并连通有若干个喷水支管20，所述喷水支管上开设有若干个喷水孔。

所述喷水支管的数量为八根。

所述黑膜位于进水管下方，所述集水池上设有排水管21。

所述喷水支管的长度为塘体底部宽度的1/8，每根喷水支管的相邻喷水孔间距为6～10mm，塘体长度方向上的两相邻竖向管体的间距为0.6～1m。

厌氧塘具体实施过程：将养殖废水原水经养殖废水进水管道泵入，依次经过汇水管、上水平管体、倾斜管体、下水平管体，从塘底的布水器喷出，在塘体内进行厌氧反应，同步开启回流泵，出水至集水池的废水再次回流至汇水管，再依次经过上水平管体、倾斜管体、下水平管体，从塘底的布水器再次喷出；反应产生的沼气从出气管排出供沼气发电机长时间的持续发电作业；反应结束后，集水池的废水从排水管排出。

为了让发明中的生态塘的构造更加明显易懂，下面配合附图，作详细说明如下。

如图5~6所示，本发明的生态塘，包括塘体1，所述塘体1的中部设置有围成筒状的防水布2，所述防水布2内为处理区，所述防水布2外为出水区3，所述处理区从下到上为污泥区4、厌氧区5、兼氧区6以及好氧区7，所述好氧区7内设置有悬浮生物体装置8，所述防水布2在好氧区7的顶部设置有连接至出水区3的过水孔9，所述塘体1内设置有用以将养殖废水从外界导入厌氧区5的第一管道10，所述塘体1还内设置用以将空气从外界导入悬浮生物体装置8的第二管道11；所述兼氧区6污泥浓度为4000~6000mg/l。

所述出水区3的水面种植有用以形成浮动生物滤床12的水生植物，所述水生植物可以为浮萍、水葫芦以及睡莲，但不局限于此。

所述悬浮生物体装置8包含若干网状箱体，每个所述网状箱体上均附着有用以生物降解、硝化的有机物，所述第二管道11伸入网状箱体的内部。

所述悬浮生物体装置8经水泥块13与塘体1的底部固定连接。

所述防水布2的顶部与设置在水面的浮力装置14相连接，所述浮力装置14可以采用浮球，但不局限于此。

所述防水布2由PE材料制成。

所述塘体1深5~6m。

生态塘的具体工作过程如下：所述污泥区4为污泥厌氧消化与存储的区域，所述厌氧区5、兼氧区6以及好氧区7产生的污泥沉入污泥区4，通过厌氧消化进行减量化与稳定化处理，污泥消化过程产生的可溶性有机物进入所述厌氧区5、兼氧区6以及好氧区7进行再处理，无机化后的污泥则沉入所述污泥区4的底层；养殖废水进入所述厌氧区5进行有机物的水解和甲烷化、可沉物沉降；经过所述厌氧区5处理的养殖废水进入兼氧区6，通过所述好氧区7混合液的回流，在所述兼氧区6进行反硝化，实现总氮的去除；经过所述兼氧区6处理的养殖废水进入好氧区7，在空气与所述悬浮生物体装置8的共同作用下进行有机物生物降解、硝化；经过所述好氧区7处理的养殖废水经过水孔9进入出水区3，实现泥水分离，并通过所述浮动生物滤床12完成对有机物、磷等的深度处理，最终达标排放。

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做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims

1. 一种畜禽养殖废水的综合处理方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

（3）沉淀池出水最后经生态塘强化处理后，达标排放。

2. 根据权利要求1所述的畜禽养殖废水的综合处理方法，其特征在于：步骤（2）所述废水处理剂，按重量份数计，其原料包括：高炉渣45~55份、碳酸钠22~25份、聚二甲基二烯丙基氯化铵10~15份、二氧化钛6~9份、活性炭8~10份、沸石粉3~5份和水 70~80份；所述废水处理剂的制备方法包括以下步骤：

3. 根据权利要求1所述的一种畜禽养殖废水的综合处理方法，其特征在于：所述厌氧塘包括沿地表往下开设的倒梯形的塘体、布水系统、集水池，所述塘体的内周壁、塘底、塘体上方的塘口处均铺设有用以密封塘体的黑膜，所述布水系统包括伸入塘底的若干进水管，所述进水管的出水口上均设有米字形的布水器，所述塘体内部经出水管、出水泵与集水池连接，所述集水池经回流管、回流泵与进水管连接，所述塘体上方的塘口处设有出气管；位于塘体周侧的地表上还开设有环形沟渠，所述环形沟渠将塘体包围于环内，位于塘体外侧的黑膜的端部均经填土层埋设于环形沟渠内部；所述黑膜位于进水管下方，所述集水池上设有排水管。

4. 根据权利要求3所述的一种畜禽养殖废水的综合处理方法，其特征在于：所述布水系统还包括沿着塘口的轮廓线布设的汇水管，所述汇水管上连接有养殖废水进水管道，所述集水池经回流管、回流泵与汇水管连接，所述汇水管再与若干进水管连接；所述进水管均由上水平管体、倾斜管体、下水平管体相互连接组成，所述上水平管体位于塘体的塘口处并与汇水管连接，所述下水平管体位于近塘底处，所述倾斜管体位于塘体的内周壁处，所述布水器连接于下水平管体上，所述倾斜管体沿着塘体内周壁的轮廓布设。

5. 根据权利要求3所述的一种畜禽养殖废水的综合处理方法，其特征在于：若干进水管与布水器沿着塘体的长度方向均布，并对称分布于塘体的长度方向上的中轴线的两侧；所述布水器包括用以与进水管的出水口连接的竖向管体，所述竖向管体的周侧环形均布并连通有若干个喷水支管，所述喷水支管上开设有若干个喷水孔；所述喷水支管的长度为塘体底部宽度的1/8，每根喷水支管的相邻喷水孔间距为6～10mm，塘体长度方向上的两相邻竖向管体的间距为0.6～1m；所述喷水支管的数量为八根。

6. 根据权利要求3所述的一种畜禽养殖废水的综合处理方法，其特征在于：所述黑膜为HDPE防渗膜，膜厚为1～1.5mm，塘体上方塘口处的黑膜面积为塘体表面积的1.2～1.5倍，所述塘体的坡度系数为0.6～1，所述塘体的深度为6～7m。

7. 根据权利要求1所述的一种畜禽养殖废水的综合处理方法，其特征在于：所述生态塘的中部设置有围成筒状的防水布，所述防水布内为处理区，所述防水布外为出水区，所述处理区内从下到上为污泥区、厌氧区、兼氧区以及好氧区，所述好氧区内设置有悬浮生物体装置，所述防水布在好氧区的顶部设置有连接至出水区的过水孔，所述塘体内设置有用以将养殖废水从外界导入厌氧区的第一管道，所述塘体还内设置用以将空气从外界导入悬浮生物体装置的第二管道；所述塘体深5~6m。

8. 根据权利要求7所述的一种畜禽养殖废水的综合处理方法，其特征在于：所述出水区的水面种植有用以形成浮动生物滤床的水生植物。

9. 根据权利要求7所述的一种畜禽养殖废水的综合处理方法，其特征在于：所述悬浮生物体装置包含若干网状箱体，每个所述网状箱体上均附着有用以生物降解、硝化的有机物，所述第二管道伸入网状箱体的内部；所述悬浮生物体装置经水泥块与塘体的底部固定连接。

10. 根据权利要求7所述的一种畜禽养殖废水的综合处理方法，其特征在于：所述防水布的顶部与设置在水面的浮力装置相连接；所述防水布由PE材料制成。