CN106587538A

CN106587538A - 一种处理粪尿污水的方法

Info

Publication number: CN106587538A
Application number: CN201710015511.4A
Authority: CN
Inventors: 江国健
Original assignee: Shanghai Institute of Technology
Current assignee: Shanghai Institute of Technology
Priority date: 2017-01-10
Filing date: 2017-01-10
Publication date: 2017-04-26

Abstract

本发明提供了一种处理粪尿污水的方法，包括一个污水初沉处理的步骤，一个污水絮凝处理的步骤，一个污水混凝处理的步骤，一个污水厌氧发酵的步骤，一个储水调节的步骤，一个一级粗滤的步骤，一个采用膜生物反应器进行污水净化的步骤，一个二级粗滤的步骤，一个精滤的步骤，一个超滤的步骤，一个低压纳滤的步骤，一个高压纳滤的步骤，一个反渗透处理的步骤，一个电渗析处理的步骤。采用本发明的方法不但净化了粪尿污水使之达到排放标准，而且回收了其中的有效养分。本发明大幅减少了粪尿污水的存积量，富集了其中的营养成分，彻底解决粪尿污水环境污染和出路问题，对我国农业、养殖业可持续发展和环境保护具有重要意义。

Description

一种处理粪尿污水的方法

技术领域

本发明属于化工领域，涉及一种污水处理方法，具体来是一种处理粪尿污水的方法。

背景技术

当前，我国环境状况总体恶化的趋势越来越严峻，环境问题对国民经济和人们生活的压力继续加大，特别是农村地区，重金属、化学品、持久性有机污染物以及土壤、地下水等环境污染不断加剧，部分地区生态系统损害严重，功能退化，生态环境脆弱。

目前我国畜禽养殖业发展很快，出现了很多大型养殖场，且主要集中在农村，每天要产生大量的畜禽粪便。目前大多数养殖场的粪尿大多未经处理只能直接堆放，这一方面污染了环境，但另一方面这些粪尿也是很好的有机肥料，直接堆放浪费了资源，因此养殖场的粪尿就成为养殖场一个棘手的问题，人们一直在探索大型畜禽养殖场粪尿的处理方法，以最大程度解决养殖场污水和固体废弃物难于处理的问题。为了减少畜禽养殖对环境产生的污染，国家制定了更为严格的《畜禽养殖业水污染物排放标准》(征求意见稿)拟用以替代GB18596-2001。

目前，沼气工程技术在规模化畜禽养殖场排泄物生态化、减量化处理和能源化、资源化利用中发挥了核心作用，是我国处理畜禽养殖污水的主要工艺。但是这种方法存在着粪尿发酵以后产生的大量污水和粪渣无法处理和利用的问题。从中可以看出，现有方法存在治理技术单一、处理模式落后、资源利用率低和不能兼顾资源和环境综合效益等问题。农村畜禽养殖废弃物无害化处理和资源化利用是畜禽粪尿等污物处理利用的发展方向和必然趋势。

厌氧发酵液是处理畜禽污水后产生的尚未达到国家排放标准的有机污水，但它同时还是一种典型的优质有机肥料。近年来，将现代膜浓缩分离技术或膜分离技术与传统技术相结合，应用到厌氧发酵液的浓缩富集中，通过改进创新浓缩技术工艺及设备，实现了厌氧发酵液的膜法连续浓缩处理，获得较好的效果。不仅大幅减少了污水体积，而且也富集了其中的营养成分，对实现厌氧发酵液的异地利用和反季节使用，彻底解决在非用肥季节或种养不配套情况下的厌氧发酵液出路问题具有重大意义。

经检索，关于畜禽养殖场粪尿污水处理的相关授权专利较多，如污水处理装置（97110832）、畜牧业废水和粪尿等高氮浓度污水的处理装置及方法（200610080219.2）、一种从沼液中分离生物药肥有效成份的方法(200810061050.5)、畜禽养殖污物沼液生态处理装置和方法(200810120398.7)、沼液沉淀、曝气、过滤、配比、增加水溶氧施肥设备(200910146927.5)、利用畜禽粪尿制作生物活性水方法及其应用（200710036909.2）、一种奶牛粪便综合处理和利用的方法（201010535360.3）、一种沼液精密过滤装置及过滤方法(201110117871.8)、畜禽养殖污染沼液的处理方法(201110211338.8)、一种沼液多组分全过程资源化的方法(201210301484.4)、有机肥生产工艺（201310251590.0）等，张进等申请了利用多种过滤装置，串联粗滤、超滤、纳滤组装，用于高效处理集约化畜禽养殖场污水并回收利用其有效营养成分（201310703897.X、201510145847.3）。但这些方法存在着技术落后、资源利用率低、处理过程成本高、有些重金属元素不能去除或不能兼顾资源和环境的综合效益等问题，亟待解决。

发明内容

针对现有技术中的上述技术问题，本发明提供了一种处理粪尿污水的方法，所述的这种处理粪尿污水的方法要解决现有技术中处理粪尿污水的方法成本高、资源利用低的技术问题。

本发明提供了一种处理粪尿污水的方法，包括如下步骤：

1)一个初沉处理的步骤，将粪尿污水导入一个初沉池，去除粪尿污水中的固体物质和漂浮物质；

2)一个絮凝处理的步骤，将步骤1）处理后的污水导入絮凝沉淀池，在所述的絮凝沉淀池中加入NOC-1红萍红球菌产生的微生物絮凝剂，每升污水中加入50mg-100mg微生物絮凝剂，静置10-30分钟；

3)一个混凝处理的步骤，将步骤2）处理后的污水导入混凝沉淀池，在所述的混凝沉淀池中加入NOC-1红萍红球菌产生的微生物絮凝剂和CaCl₂，每升污水中加入20mg-50mg NOC-1红萍红球菌产生的微生物絮凝剂和0.3-0.5gCaCl₂，静置5-20分钟；

4)一个厌氧发酵的步骤，将步骤3）处理后的污水导入厌氧发酵池中进行无氧发酵，24-32小时；

5)一个储存调节的步骤，将步骤4）处理后的污水导入储存调节池中；

6)一个一级粗滤的步骤，将调解池中的污水导入一级粗滤池中进行一级粗滤，在所述的一级粗滤池中，设置有第一保安过滤器，第一保安过滤器的滤芯规格为25-35μm；

7)一个污水净化的步骤，将经过一级粗滤处理后的污水导入一个污水净化池进行污水净化处理，在所述的污水净化池中设置有膜生物反应器，经一级粗滤后的滤液流入膜生物反应器进行污水净化；

8)一个二级粗滤的步骤，将经过污水净化后的滤液导入二级粗滤池中进行二级粗滤，在所述的二级粗滤池中设置有第二保安过滤器，所述的第二保安过滤器的滤芯规格为1-2μm；

9)一个精滤的步骤，将经过二级粗滤后的滤液导入一个精滤装置中进行精滤，滤芯规格为0.5-1μm；

10)一个超滤的步骤，将经过精滤处理后的滤液导入一个超滤装置中进行超滤，所述的超滤装置选用的膜材料为梯度多孔陶瓷，所述的梯度多孔陶瓷材质为氧化硅、氧化铝、碳化硅、或者氮化硅中的任意一种，所述的多孔陶瓷材料的规格为0.05-0.5μm；

11)一个低压纳滤的步骤，将经过超滤后的滤液经增压泵增压后进入低压纳滤装置进行浓缩；低压纳滤装置选用的膜材料为聚酰胺膜，所述的聚酰胺膜的规格为200-500D；

12)一个高压纳滤的步骤，将经过低压纳滤装置浓缩后的液体通过另一增压泵再增压后进入高压纳滤装置浓缩；所述的高压纳滤装置选用的膜材料为聚酰胺膜，所述的聚酰胺膜的规格为200-500D；

13)一个反渗透的步骤，将经过高压纳滤后的滤液导入一个反渗透装置中进行经反渗透处理；

14)一个电渗析的步骤，将经过反渗透处理后的液体导入一个电渗析装置中，所述的电渗析装置中采用具有选择性的离子膜，在通电的情况下，去除反渗透后水中的重金属离子，获得净水和液态有机肥。

进一步的，还包括一个反冲洗的步骤，将经过反渗透处理后的出水作为调节池、一级粗滤池、二级粗滤池、污水净化池、精滤池、超滤池、低压纳滤装置、高压纳滤装置、反渗透装置的反冲洗水，经过这些装置后的出水进入储存调节池，或者作为畜禽养殖场冲洗水使用。

进一步的，无氧发酵后的出水经过滤网去除细小悬浮物后汇集进入储存调节池。

进一步的，储存调节池根据厌氧发酵处理的水质、水量情况，开通或关闭厌氧发酵出水阀门，使集中、间歇性进水变成均衡、连续性出水。

本发明和已有技术相比，其技术进步是显著的。本发明将粪尿污水达到排放标准，而且大幅减少了粪尿污水的存积量，富集了其中的营养成分，将畜禽养殖场污水中的养分有效浓缩回收利用；彻底解决了粪尿污水环境污染和出路问题。更重要的是本发明采用梯度陶瓷，材料耐用、使用寿命长，且利于反冲处理；本方法能去除重金属，保证了水质和液态有机肥的安全，对农业、养殖业可持续发展和环境保护意义重大。

附图说明

图1为本发明的一种处理粪尿污水的方法的流程示意图。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本发明作进一步阐述，但并不限制本发明。

实施例1

本发明下面结合实施例并参照附图作进一步说明：

如图1所示，本发明提供了一种处理粪尿污水的方法，包括如下步骤：

2)一个絮凝处理的步骤，将步骤1）的污水导入絮凝沉淀池，在所述的絮凝沉淀池中加入NOC-1红萍红球菌产生的微生物絮凝剂，每升污水中加入50mg-100mg微生物絮凝剂，静置10-30分钟，通过颗粒之间的粘结架桥作用，使微粒逐渐变大，最终形成大颗粒的絮凝体；

3)一个混凝处理的步骤，将步骤2）的污水导入混凝沉淀池，在所述的混凝沉淀池中加入NOC-1红萍红球菌产生的微生物絮凝剂和CaCl₂，每升污水中加入20mg-50mg NOC-1红萍红球菌产生的微生物絮凝剂和0.3-0.5gCaCl₂，静置5-20分钟，通过电中和及粘结架桥作用使水中的胶体粒子及悬浮性污染物脱稳并聚集；

4)一个厌氧发酵的步骤，将步骤3）的污水导入厌氧发酵池中进行无氧发酵24-32小时；粪尿及冲洗水混合进入厌氧发酵池，在无氧情况下由多种微生物类群共同作用，使有机物分解成甲烷等气体，出水经过滤网去除细小悬浮物后汇集进入储存调节池；

5)一个储存调节的步骤，将步骤4）的污水导入调节池中：调节厌氧发酵处理的水质、水量，使集中、间歇性进水变成均衡、连续性出水；用作二级粗滤后水的储存和粗滤装置、低压-高压纳滤装置设备、反渗透膜装置等的反冲洗水的储存及前后水量的调节；

7)一个污水净化的步骤，将经过一级粗滤处理后的污水导入一个污水净化池进行污水净化处理，在所述的污水净化池中设置有膜生物反应器，经一级粗滤后的滤液流入膜生物反应器（MBR）进行污水净化；

9)一个精滤的步骤，将经过二级粗滤后的滤液导入一个精滤池中进行精滤，所述的精滤池中设置有精滤装置，精滤装置的滤芯规格为0.5-1μm；

10)一个超滤的步骤，将经过精滤处理后的滤液导入一个超滤池中进行超滤，所述的超滤池中设置有超滤装置，所述的超滤装置选用的膜材料为梯度多孔陶瓷，所述的梯度多孔陶瓷材质为氧化硅、氧化铝、碳化硅、或者氮化硅中的任意一种，所述的多孔陶瓷材料的规格为0.05-0.5μm；

进一步的，还包括一个反冲洗的步骤，将经过反渗透处理后的出水作为一级粗滤池、二级粗滤池、污水净化池、精滤池、超滤池、低压纳滤装置、高压纳滤装置、反渗透装置的反冲洗水，经过这些装置后的出水进入储存调节池，或者作为畜禽养殖场冲洗水使用。

应用实施例1

实施例1所述的一种处理粪尿污水的方法的应用，下面将采用上述方法进行具体试验的结果介绍如下：

利用本方法处理前，某奶牛养殖场出水各指标如下：氮：1173mg/l,磷：486 mg/l，钾：2475 mg/l，COD：10890。

利用本方法处理后，液态有机肥指标如下：

悬浮物18mg/L，化学需氧量66mg/L，氨氮29.2mg/L，总磷0.26mg/L，粪大肠菌群1900个/ml，五日生化需氧量20.5mg/L，总锌DL，总锰DL，总铬DL。

通过使用结果表明，与现有粪尿污水处理方法相比，本发明的一种处理粪尿污水的方法，既治理了畜禽养殖场粪尿，也回收了其中的养分，而且处理方法中所用材料耐用、使用寿命长，同时也保证了水质和液态有机肥的安全。本方法对农业、养殖业可持续发展和环境保护意义重大。

本方法对各种畜禽养殖场和人粪尿的污水处理原则是完全适用的，可参照施行。

上述内容仅为本发明构思下的基本说明，而依据本发明的技术方案所作的任何等效变换，均应属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种处理粪尿污水的方法，其特征在于包括如下步骤：

1）一个初沉处理的步骤，将粪尿污水导入一个初沉池，去除粪尿污水中的固体物质和漂浮物质；

2）一个絮凝处理的步骤，将步骤1）处理后的污水导入絮凝沉淀池，在所述的絮凝沉淀池中加入NOC-1红萍红球菌产生的微生物絮凝剂，每升污水中加入50mg-100mg微生物絮凝剂，静置10-30分钟；

3）一个混凝处理的步骤，将步骤2）处理后的污水导入混凝沉淀池，在所述的混凝沉淀池中加入NOC-1红萍红球菌产生的微生物絮凝剂和CaCl₂，每升污水中加入20mg-50mg NOC-1红萍红球菌产生的微生物絮凝剂和0.3-0.5gCaCl₂，静置5-20分钟；

4）一个厌氧发酵的步骤，将步骤3）处理后的污水导入厌氧发酵池中进行无氧发酵，24-32小时；

5）一个储存调节的步骤，将步骤4）处理后的污水导入储存调节池中；

6）一个一级粗滤的步骤，将调解池中的污水导入一级粗滤池中进行一级粗滤，在所述的一级粗滤池中，设置有第一保安过滤器，第一保安过滤器的滤芯规格为25-35μm；

7）一个污水净化的步骤，将经过一级粗滤处理后的污水导入一个污水净化池进行污水净化处理，在所述的污水净化池中设置有膜生物反应器，经一级粗滤后的滤液流入膜生物反应器进行污水净化；

8）一个二级粗滤的步骤，将经过污水净化后的滤液导入二级粗滤池中进行二级粗滤，在所述的二级粗滤池中设置有第二保安过滤器，所述的第二保安过滤器的滤芯规格为1-2μm；

9）一个精滤的步骤，将经过二级粗滤后的滤液导入一个精滤装置中进行精滤，滤芯规格为0.5-1μm；

10）一个超滤的步骤，将经过精滤处理后的滤液导入一个超滤装置中进行超滤，所述的超滤装置选用的膜材料为梯度多孔陶瓷，所述的梯度多孔陶瓷材质为氧化硅、氧化铝、碳化硅、或者氮化硅中的任意一种，所述的多孔陶瓷材料的规格为0.05-0.5μm；

11）一个低压纳滤的步骤，将经过超滤后的滤液经增压泵增压后进入低压纳滤装置进行浓缩；低压纳滤装置选用的膜材料为聚酰胺膜，所述的聚酰胺膜的规格为200-500D；

12）一个高压纳滤的步骤，将经过低压纳滤装置浓缩后的液体通过另一增压泵再增压后进入高压纳滤装置浓缩；所述的高压纳滤装置选用的膜材料为聚酰胺膜，所述的聚酰胺膜的规格为200-500D；

13）一个反渗透的步骤，将经过高压纳滤后的滤液导入一个反渗透装置中进行经反渗透处理；

14）一个电渗析的步骤，将经过反渗透处理后的液体导入一个电渗析装置中，所述的电渗析装置中采用具有选择性的离子膜，在通电的情况下，去除反渗透后水中的重金属离子，获得净水和液态有机肥。

2.根据权利要求1所述的一种处理粪尿污水的方法，其特征在于：还包括一个反冲洗的步骤，将经过反渗透处理后的出水作为调节池、一级粗滤池、二级粗滤池、污水净化池、精滤池、超滤池、低压纳滤装置、高压纳滤装置、反渗透装置的反冲洗水，经过这些装置后的出水进入储存调节池，或者作为畜禽养殖场冲洗水使用。

3.根据权利要求1所述的一种处理粪尿污水的方法，其特征在于：无氧发酵后的出水经过滤网去除细小悬浮物后汇集进入储存调节池。

4.根据权利要求1所述的一种处理粪尿污水的方法，其特征在于：储存调节池根据厌氧发酵处理的水质、水量情况，开通或关闭厌氧发酵出水阀门，使集中、间歇性进水变成均衡、连续性出水。