CN106986494A - 畜禽养殖废水处理工艺及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种畜禽养殖废水处理工艺及系统,其首先对废水进行预处理除杂;再对除杂后的废水依次进行厌氧反应和一级氧化反应,降低COD与悬浮物的含量,并初步去除厌氧反应生成的氨态氮;接着通过对废水进行水解酸化‑二级生物接触氧化组合工艺处理,对废水进行二次脱氮,最后沉淀过滤,达到排放标准。同时通过再一级生物接触氧化池中设置有固定态的辫带式纤维滤料和流动态的蜂窝填料,增加了微生物的种类与数量,且有利于生物膜的更新,大大提升了处理效率。作为高氨氮废水,本发明没有考虑吹脱工艺,仅根据生物脱氮原理将生化处理系统有效组合即使出水氨氮达标,既解决了该类废水出水达标难的问题,又达到了回收利用的目的。

Description

畜禽养殖废水处理工艺及系统
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域,具体涉及一种畜禽养殖废水处理工艺及系统。
背景技术
现今,随着全国各地猪场拆迁,养殖业正面临一场艰难的环保革命,养殖业的污染已经不容回避。以养猪废水为例,以往污水的处理工艺大致分为两种,分别为沼液还田与深度处理。其中沼液还田需要大量的土地消纳,中小型规模的养猪场不适用,且沼液中有可能重金属等污染物含量超标,导致土地中的作物不适于食用,从而严重影响人们的健康与作物的经济价值;由于环保法规愈来愈严,对于养猪废水的深度处理技术,目前在养猪场刚刚兴起,由于畜禽养殖废水COD、氨氮、悬浮物等含量高,处理难度大,根据实际调研,发现大部分养猪场深度处理出水不达标、工艺不完善、且运行成本很高。
发明内容
本发明针对上述问题,提供一种能够解决畜禽养殖废水出水达标难的问题,达到回收利用目的的畜禽养殖废水处理工艺及系统。
为达到上述技术目的,本发明的技术方案提供一种畜禽养殖废水处理工艺,所述畜禽养殖废水处理工艺包括以下处理步骤:
S1、对废水进行预处理除杂,将废水中的颗粒悬浮物去除;
S2、对除杂后的废水进行厌氧反应,降低COD与悬浮物的含量,并将有机氮化合物转化为氨态氮;
S3、对厌氧反应得到的废水进行一级氧化反应,净化水质并初步去除氨态氮;
S4、将废水进行水解酸化-二级生物接触氧化组合工艺处理,对水质二次净化以及去除COD的同时进行二次脱氮;
S5、对二次脱氮的废水进行沉淀过滤,达到排放标准。
一种畜禽养殖废水处理系统,其包括依次连接的预处理池、ABR厌氧池、一级生物接触氧化池、水解酸化池、二级生物接触氧化池、二沉池,所述废水由抽送泵进入预处理池中,并由二沉池中排出。
本发明所述畜禽养殖废水处理工艺及系统,其针对畜禽养殖废水水质特点,将处理工艺分为预处理和生化处理两个阶段,首先对废水进行预处理,将废水中的颗粒悬浮物去除;再对除杂后的废水进行厌氧反应,降低COD与悬浮物的含量,并将有机氮化合物转化为氨态氮,再由一级氧化反应初步去除氨态氮;接着通过对废水进行水解酸化-二级生物接触氧化组合工艺处理,对水质二次净化以及去除COD的同时进行二次脱氮,最后对二次脱氮的废水进行沉淀过滤,达到排放标准。
同时通过再一级生物接触氧化池中设置有固定态的辫带式纤维滤料和流动态的蜂窝填料,增加了微生物的种类与数量,且有利于生物膜的更新,大大提升了处理效率。作为高氨氮废水,本发明没有考虑吹脱工艺,仅根据生物脱氮原理将生化处理系统有效组合即使出水氨氮达标,既解决了该类废水出水达标难的问题,又达到了回收利用的目的。本发明所述畜禽养殖废水处理工艺及系统,结构简单,操作方便,适于广泛应用。
附图说明
图1是本发明所述畜禽养殖废水处理工艺的流程框图;
图2是本发明所述畜禽养殖废水处理系统的结构框图;
图3是本发明所述畜禽养殖废水处理系统中ABR厌氧池的结构示意图;
图4是本发明所述畜禽养殖废水处理系统中水解酸化池的结构示意图;
图5是本发明所述畜禽养殖废水处理系统中初沉池的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明的实施例提供了一种畜禽养殖废水处理工艺,如图1所示,所述畜禽养殖废水处理工艺包括以下处理步骤:
S1、对废水进行预处理除杂,将废水中的颗粒悬浮物去除;
S2、对除杂后的废水进行厌氧反应,降低COD与悬浮物的含量,并将有机氮化合物转化为氨态氮;
S3、对厌氧反应得到的废水进行一级氧化反应,净化水质并初步去除氨态氮;
S4、将废水进行水解酸化-二级生物接触氧化组合工艺处理,对水质二次净化以及去除COD的同时进行二次脱氮,并对二次脱氮得到的废水再次进行水解酸化-二级生物接触氧化组合工艺处理;
S5、对二次脱氮的废水进行沉淀过滤,达到排放标准。
上述步骤中,在进行一级氧化反应以及二级生物接触氧化反应中,均向反应池中通入空气。
基于上述畜禽养殖废水处理工艺,本发明还提供一种畜禽养殖废水处理系统,如图2所示,其包括依次连接的预处理池10、ABR厌氧池20、一级生物接触氧化池30、水解酸化池40、二级生物接触氧化池50、二沉池60,所述废水由抽送泵进入预处理池10中,并由二沉池60中排出。
其中,所述预处理池10包括依次连接的逐级筛滤池11、初沉池12以及调节池13,所述调节池13与ABR厌氧池20连通。所述逐级筛滤池11内间隔相同距离依次设有孔径逐渐减小的筛滤网,从而有效去除大颗粒悬浮物,避免传统固液分离机功耗大、易堵塞的缺点。经过筛滤后的废水进入初沉池12中进行一次沉淀,如图5所示,所述初沉池12的池底设有集泥斗80,所述沉淀物在重力的作用下滑落并集中在集泥斗80中。自初沉池12中流出的废水进入调节池13中,所述废水在调节池13中进行均化水质水量处理后即完成了废水的预处理工艺,并进入生化处理阶段。
所述ABR厌氧池20、一级生物接触氧化池30、水解酸化池40、二级生物接触氧化池50内均固定设置有辫带式纤维滤料,且所述一级生物接触氧化池30、二级生物接触氧化池50内还设置有悬浮式蜂窝填料。所述辫带式纤维滤料存在于不易纳藏污泥、吸附能力强、生物活性高、传质效率高、安装方便、使用寿命长的特性,通过固定态和流动态填料的混合布置发挥了两种不同形态填料的优势,增加了微生物的种类与数量,有效提升了处理效率,并能够在较大负荷下去除大部分有机污染物。
具体的,如图3所示,所述ABR厌氧池20内通过隔板21分设有多个隔室201,每个隔室201内均设有竖直设置的折流板22,所述折流板22的上端高于隔室201的最高液位,下端与池底之间设有过流口23,所述隔板21与折流板22之间形成下落式导流通道,因此,每个隔室201内均形成有上下折流式水路,使得厌氧反应充分进行,同时,为避免出现折流死角,所述隔板21与折流板22在靠近池底的位置设有一平行折角24,所述平行折角24朝向过流口23一侧弯折,水流通过平行折角24导流通过过流口23,解决了折流死角的问题。同时,沿所述废水的流经路径对ABR厌氧池20的隔室201进行依次排序,则ABR厌氧池20第一个隔室201长度为后序隔室201的两倍,通过增加隔室201的长度,从而可有效增强悬浮物的截留效果。在ABR厌氧池20中,废水流经的最后一个隔室201的出水方向池壁倾斜设置,进一步截留悬浮物,使将悬浮的沉淀物导流入池底,避免随水流进入一级生物接触氧化池30中,其中,所述池壁倾斜为75°。所述ABR厌氧池20的每个隔室201内均固定设置有辫带式纤维滤料,所述废水依托于辫带式纤维滤料,可提高微生物种类及数量,降低COD与悬浮物的含量,并将有机氮化合物转化为氨态氮。
所述废水在一级生物接触氧化池30中进行一级氧化反应,净化水质并初步去除氨态氮,并进入水解酸化池40,如图4所示,所述水解酸化池40中沿废水流动路径纵向并列设置有多个折流板41,所述折流板的过流口既可以上下交错设置,亦可以前后交错设置,从而延长废水在水解酸化池中的过流路径,同时产生较充分的水流搅动作用,均化水质,避免短流,还具有富氧效果。
在所述水解酸化池40中,根据溶解氧的不均匀分布使得三类微生物在不同区域的辫带式纤维滤料上附着生长,提升了水解酸化池40的处理效果,同时进一步提高污水的可生化性,减轻后续所述二级生物接触氧化池50的负荷。
所述二级生物接触氧化池50包括依次连接的一段生物接触氧化池51和二段生物接触氧化池52,所述一段生物接触氧化池51与水解酸化池40连通,所述二段生物接触氧化池52与二沉池60连通,所述水解酸化池40中流出的废水依次进入一段生物接触氧化池51和二段生物接触氧化池52中进行好氧处理,结合内部布置的固定式与流动式填料可进一步去除多余污染物。
所述畜禽养殖废水处理系统还包括曝气装置70,所述曝气装置70包括分别设置在所述一级生物接触氧化池30、一段生物接触氧化池51和二段生物接触氧化池52中的曝气盘,以及通过曝气管与曝气盘连接的鼓风机,所述曝气装置70向一级生物接触氧化池30、一段生物接触氧化池51和二段生物接触氧化池52中通过空气,使氧气溶入水中,以提高溶解氧浓度,促进好氧微生物对氨态氮的降解。
所述二段生物接触氧化池52与二沉池60的连通路径上分流出一回流路径,所述回流路径的回流端连通至一级生物接触氧化池30与水解酸化池40之间的连通路径上。所述二段生物接触氧化池52末端设有回流泵53,当废水在二级生物接触氧化池50内完成二次脱氮处理后,所述回流泵53将二次脱氮后的废水通过回流路径按回流比100%~300%重新泵入水解酸化池40中,对废水进行三次脱氮处理,进一步提高了硝态氮向氮气的转化率。而回流废水的搅动可为水解酸化池40中较均匀地提供部分氧气,保证兼性微生物的正常生长,同时将池中污水混合均匀,使得反应更加充分。
经过回流处理后的废水最后自流进入二沉池60中进行二次沉淀,所述二沉池60的池底亦设有集泥斗80,沉淀后的废水达到可排放标准,自此完成所述废水的处理过程。
其中,所述一级生物接触氧化池30、水解酸化池40、二级生物接触氧化池50中均设有集泥斗80,所述初沉池12、一级生物接触氧化池30、水解酸化池40、二级生物接触氧化池50、二沉池60的池底均连接有污泥排放管道,所述污泥排放管道连接污泥池90,同时,所述污泥排放管道上设有排污阀,当需要进行排污时,打开排污阀,通过污泥抽送泵将各池内的污泥抽送至污泥池90中。
为更好的说明本发明所述畜禽养殖废水处理工艺及系统的处理效果,提供如下实施案例:
将COD含量为3000~5000mg/L、氨氮含量为300~500mg/L、悬浮物含量为2000~3000mg/L的畜禽养殖废水通入逐级筛滤池11中,去除大颗粒物质,再流入初沉池12中沉淀5h,进行一次沉淀过滤,过滤后的废水通入调节池13中停留8h,进行水质水量的均化,完成废水的预处理,此时,悬浮物含量降至1000~1500mg/L。
将完成预处理的废水通过ABR厌氧池20中,通过ABR厌氧池20中各个隔室201中的折流以及与每隔室201内辫带式纤维滤料的布置,使厌氧反应更加充分,在ABR厌氧池20中停留2.7天。此时,所述废水中的COD含量降至2000~2500mg/L、悬浮物含量降至400~600mg/L。
将上述得到的废水依次通入一级生物接触氧化池30、水解酸化池40、二级生物接触氧化池50中,在一级生物接触氧化池30中停留20h,净化水质并对废水进行初步去除氨态氮,接着在水解酸化池40中停留16h,并在二级生物接触氧化池50中停留32h,进行二次脱氮处理,且将二次脱氮处理后的废水通过回流路径按回流比100%~300%再次回流至水解酸化池40继续进行三次脱氮处理,直至三次脱氮完成;最后三次脱氮后的废水在二沉池60中停留6h,自此完成所述废水的处理过程。此时,COD含量降至80~200mg/L、氨氮含量降至50~70mg/L、悬浮物含量降至60~100mg/L,处理后出水水质完全达到COD≤400mg/L,氨氮≤80mg/L,悬浮物≤200mg/L等GB18596-2001《畜禽养殖业污染物排放标准》。
相对于其他工艺在处理高氨氮废水时设置有吹脱工艺,本发明工艺流程简洁、投资及运行成本低、处理效果好。得益于工艺中配备有完善的自动控制系统(包括整套工艺所有电器的自动开关),整套工艺运行过程中无需专职人员24h看守,自动化程度高,运行便捷。运行稳定后某时段具体处理效果如下表所示:
表一 畜禽养殖废水处理效果
本发明所述畜禽养殖废水处理工艺及系统,其针对畜禽养殖废水水质特点,将处理工艺分为预处理和生化处理两个阶段,首先对废水进行预处理,将废水中的颗粒悬浮物去除;再对除杂后的废水进行厌氧反应,降低COD与悬浮物的含量,并将有机氮化合物转化为氨态氮,再由一级氧化反应初步去除氨态氮;接着通过对废水进行水解酸化-二级生物接触氧化组合工艺处理,对水质二次净化以及去除COD的同时进行二次脱氮,最后对二次脱氮的废水进行沉淀过滤,达到排放标准。
同时通过再一级生物接触氧化池30中设置有固定态的辫带式纤维滤料和流动态的蜂窝填料,增加了微生物的种类与数量,且有利于生物膜的更新,大大提升了处理效率。作为高氨氮废水,本发明没有考虑吹脱工艺,仅根据生物脱氮原理将生化处理系统有效组合即使出水氨氮达标,既解决了该类废水出水达标难的问题,又达到了回收利用的目的。
以上所述本发明的具体实施方式,并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形,均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种畜禽养殖废水处理工艺,其特征在于,所述畜禽养殖废水处理工艺包括以下处理步骤:
S1、对废水进行预处理除杂,将废水中的颗粒悬浮物去除;
S2、对除杂后的废水进行厌氧反应,降低COD与悬浮物的含量,并将有机氮化合物转化为氨态氮;
S3、对厌氧反应得到的废水进行一级氧化反应,净化水质并初步去除氨态氮;
S4、将废水进行水解酸化-二级生物接触氧化组合工艺处理,对水质二次净化以及去除COD的同时进行二次脱氮;
S5、对二次脱氮的废水进行沉淀过滤,达到排放标准。
2.根据权利要求1所述畜禽养殖废水处理工艺,其特征在于,对所述步骤S4中经过二次脱氮得到的废水再次进行水解酸化-二级生物接触氧化组合工艺处理。
3.根据权利要求1所述畜禽养殖废水处理工艺,其特征在于,在进行一级氧化反应以及二级生物接触氧化反应中,均向反应池中通入空气。
4.一种畜禽养殖废水处理系统,其特征在于,包括依次连接的预处理池(10)、ABR厌氧池(20)、一级生物接触氧化池(30)、水解酸化池(40)、二级生物接触氧化池(50)、二沉池(60),所述废水由抽送泵进入预处理池(10)中,并由二沉池(60)中排出。
5.根据权利要求1所述畜禽养殖废水处理系统,其特征在于,所述预处理池(10)包括依次连接的逐级筛滤池(11)、初沉池(12)以及调节池(13),所述调节池(13)与ABR厌氧池(20)连通。
6.根据权利要求1所述畜禽养殖废水处理系统,其特征在于,所述二级生物接触氧化池(50)包括依次连接的一段生物接触氧化池(51)和二段生物接触氧化池(52),所述一段生物接触氧化池(51)与水解酸化池(40)连通,所述二段生物接触氧化池(52)与二沉池(60)连通。
7.根据权利要求1所述畜禽养殖废水处理系统,其特征在于,所述二段生物接触氧化池(52)与二沉池(60)的连通路径上分流出一回流路径,所述回流路径的回流端连通至一级生物接触氧化池(30)与水解酸化池(40)之间的连通路径上。
8.根据权利要求1所述畜禽养殖废水处理系统,其特征在于,所述一级生物接触氧化池(30)、一段生物接触氧化池(51)和二段生物接触氧化池(52)中均设有曝气装置(70)。
9.根据权利要求1所述畜禽养殖废水处理系统,其特征在于,所述ABR厌氧池(20)内通过隔板(21)分设有多个隔室(201),每个隔室(201)内均设有竖直设置的折流板(22),所述折流板(22)的上端高于隔室(201)的最高液位,下端与池底之间设有过流口(23),所述隔板(21)与折流板(22)之间形成下落式导流通道。
10.根据权利要求1所述畜禽养殖废水处理系统,其特征在于,所述隔板(21)与折流板(22)在靠近池底的位置设有一平行折角(24),所述平行折角(24)朝向过流口(23)一侧弯折。
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