CN107082536A - 一种养殖废水处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种养殖废水处理工艺，包括以下过程：（1）废水收集；（2）固液分离；（3）发酵处理；（4）混凝处理；（5）水解酸化处理；（6）厌氧处理；（7）脱氮除磷处理；（8）接触氧化处理；（9）深度处理。

Description

一种养殖废水处理工艺

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种养殖废水处理工艺。

背景技术

养殖废水属于难处理高浓度有机废水。家畜养殖废水的COD经常高达6000mg/L，水质呈酱黄色，废水氨氮含量高。对于养殖污水的。现有技术公开的养殖废水处理工艺主要存在以下两个问题：

（1）理论偏多，即主要是用在实验室内实验处理上，如果要工业使用，还需要经过中试判断确定，因此不能保证实际处理效果；

（2）养殖场用的污水处理工艺一般是因地制宜，根据其具体情况具体设计，但是没有一种通用式的污水处理工艺。

同时，随着我国经济的发展、人民生活水平的提高，规模化养殖己成为目前中国畜禽养殖的主要生产主体。规模化养殖与传统的饲养方式相比具有规模大、数量多、密度高的特点，发生的疾病也越来越复杂，高密度的养殖环境为传染病的发生和流行提供了条件。因此，铜、锌等重金属元素及四环素类抗生素被广泛应用于畜禽养殖。

规模化养殖业中重金属添加剂和抗生素药物的普遍使用给环境带来了很多负面效应。一方面养殖户为追求高生产性能，在饲养过程中超量添加抗生素和重金属元素另一方面由于抗生素与重金属在动物体内利用率较低，添加量中真正参与机体代谢发挥效用的不超过40%，剩余部分以原形或其代谢产物形式随粪尿和冲洗栏舍废水一起排入水环境，导致养殖废水中除氮、磷含量和化学需氧量（COD）高外，同时还含有重金属、抗生素等多种污染物。

近年来，抗生素污染诱发的细菌耐药性问题逐渐引起人们对抗生素污染的关注，与过去相比，抗性细菌在数量、多样性以及抗性强度上都显著增大，甚至出现抵抗绝大多数抗生素的“超级细菌”，抗生素污染的潜在危害不容忽视。由于在养殖过程中，采用的抗生素主要是四环素，因此，在污水处理过程中，对四环素进行降解处理是十分必要的。

根据《农业生物技术学报》公开的文献“四环素降解菌的选育、鉴定及其降解特性”我们能够知道，缺陷短波单胞菌是能够对四环素进行降解的菌种，并提供了最适合的生长环境使得缺陷短波单胞菌对四环素降解效率达到90%以上。但是其提供的生长环境并不适合应用在复杂的污水处理环境。而众所周知地，菌种之间具备促进和抑制的作用，因此设计复合菌种在能够对养殖污水中的其他污染物进行降解的同时，使得缺陷短波单胞菌在污水处理中的降解效率最高是十分有意义的。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种养殖废水处理工艺，其适合直接用于养殖生产中，能够直接应用在养殖场。

本发明的第二目的在于提供一种养殖废水处理工艺，其能够明显减少废水中BOD和COD，同时，还能够实现对四环素的降解，并且降解率达到90%以上；

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种养殖废水处理工艺，包括以下过程：

（1）废水收集：

将养殖厂的养殖废水统一通入收集池内；

（2）固液分离：

切割泵将废水送入固液分离机进行固液分离处理，被分离的猪粪被回收；

（3）发酵处理：

废水进入沼气池进行初步发酵处理；

（4）混凝处理：

沼气池出来的废水由污水提升泵打入混凝沉淀池进行物化处理，通过混凝沉淀池投有混凝剂与废水中的悬浮物反应生成团，同时与废水中的磷酸盐反应形成沉淀，所述混凝沉淀池为由斜管沉淀池，去除反应生成的絮团和沉淀，从而减轻后续处理负荷和降低废水中的磷酸盐含量；

（5）水解酸化处理：

经过混凝沉淀池的废水进入水解酸化池，将废水中的难降解的物质降解为易降解的物质，大分子物质分解为小分子的物质；水解酸化池内投加复合水解酸化菌剂；

（6）厌氧处理：

经过水解酸化的废水由提升泵将打入UASB厌氧池，由UASB厌氧池内投加的厌氧菌将废水中的小分子物质分解为CH4和H2O；

（7）脱氮除磷处理：

经厌氧处理的废水进入兼氧池进行脱氮除磷处理；

（8）接触氧化处理：

经过脱氮除磷处理后的废水由污水提升泵打入接触氧化池，在鼓风曝气的作用下，接触氧化池中的生物好氧菌将废水进行生物降解降低BOD和COD；

（9）深度处理：

经过接触氧化池的废水再经沉淀池沉淀后进入人工湿地进行处理，确保出水水质稳定，人工湿地出水经接触消毒池消毒处理后达标排放或场区绿化回用。

作为一种优选方式，所述水解酸化菌剂包括缺陷短波单胞菌200~400万cfu/mL、甲酸甲烷杆菌200~400万cfu/mL、长双歧杆菌200~400万cfu/mL和酒明串珠菌200~400万cfu/mL，其相对应的重量比为1:1:1:1，水解酸化池中水解酸化菌投加量为6000mg/L。

作为一种优选方式，所述水解酸化菌剂包括缺陷短波单胞菌300万cfu/mL、甲酸甲烷杆菌300万cfu/mL、长双歧杆菌300万cfu/mL和酒明串珠菌300万cfu/mL。

作为一种优选方式，所述厌氧菌为反硝化细菌，厌氧菌投加量为8000mg/L。

作为一种优选方式，所述生物好氧菌为EM菌，生物好氧菌的投加量为4000mg/L。

作为一种优选方式，废水在混凝沉淀池的停留时间为3h；废水在水解酸化池的停留时间为17.5h；废水在UASB厌氧池的停留时间为81h；，废水在兼氧池的停留时间为14h；废水在接触氧化池停留时间为38h；废水在沉淀池停留时间为3h；废水在人工湿地停留时间为160h；废水在接触消毒池停留时间为3.2h。

作为一种优选方式，所述混凝剂为聚合氯化铝，投加量为100mg/L。

作为一种优选方式，接触消毒池内的消毒剂为次氯酸钠，消毒剂投加量为5mg/L。

作为一种优选方式，还包括污泥处理过程：

沉淀池中一部分污泥分别回流到到接触氧化池和沼气池中；

混凝沉淀池沉淀污泥流入干化池进行干化处理后作农肥使用；

沼气池和UASB厌氧池产生沼气由水封罐处理后送入锅炉助热或排放。

本发明中，废水收集到收集池是通过沟渠或管网，收集池用于收集排污沟内的动物粪便、尿液及圈舍冲洗水。固液分离机用液下切割泵将粪水抽送至固液分离机内，然后经分离机螺旋挤压脱水，如果抽入粪水过多，会经溢液管排到原猪粪水池，经螺旋挤压过滤分离出的粪水进入后续处理系统；固体干猪粪由出料口挤出；经固液分离后，猪粪水中的COD、BOD大幅降低，便于后续的达标排放。沼气池对固液分离后的粪水进行初步厌氧发酵处理，产生沼气。粪水由潜污泵定时定量将废水提升入混凝沉淀池，同时通过加药装置向废水投加混凝剂聚合氯化铝（PAC）与废水中的悬浮物形成混凝反应，PAC与废水中的磷酸盐反应生成絮团，由斜管沉淀去除，混凝沉淀池的混凝处理可去除养殖废水中的大量微小悬浮物质，降低污水中的COD、SS、总磷及重金属物质等，有利于后续处理；水解酸化池利用其填料上的水解酸化菌种，将废水中的难降解的物质降解为易降解的物质，大分子物质分解为小分子的物质，降低废水的COD。由布水器对UASB厌氧池进行均匀布水，由厌氧菌种对废水进行处理，将废水中的大部分有机物分解H2O和CH4，大大降低废水的COD。兼氧池进一步去除废水中的有机物，同时通过后续回流废水处理、去掉废水中的氮磷。该池出水由污水泵打入接触氧化池中处理。接触氧化池的废水在曝气的作用下，填料中的好氧菌将废水中的小分子有机污染物分解为二氧化碳和水，降低废水中的COD。。由于经过接触氧反应的废水中含有大量的好氧菌种和悬浮物，通过沉淀池可以得以沉淀，使出水达到清澈的水质，同时使沉淀下来的菌种污泥回流到水解酸化池。人工湿地可以通过植物生长光合作用进一步降解废水的有机污染物、氨氮及总磷等，从而确保出水稳定达标排放。接触消毒池内通过投加次氯酸钠消毒液杀死出水中的粪大肠菌群和残余菌剂。同时可对处理后的废水进行去除色度的作用。

本发明中，水解酸化菌为复合菌剂，包括缺陷短波单胞菌、甲酸甲烷杆菌、长双歧杆菌和酒明串珠菌，甲酸甲烷杆菌和长双歧杆菌可以对有机物和重金属进行降解，缺陷短波单胞菌可以对四环素进行降解，并且在与甲酸甲烷杆菌、长双歧杆菌和酒明串珠菌共生时，降解率最高，达到90%以上。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种养殖废水处理工艺，下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。

一种养殖废水处理工艺，包括以下过程：

（1）废水收集：

将养殖厂的养殖废水统一通入收集池内；

（2）固液分离：

切割泵将废水送入固液分离机进行固液分离处理，被分离的猪粪被回收；

（3）发酵处理：

废水进入沼气池进行初步发酵处理；所述沼气池的池体容积为200m³；

（4）混凝处理：

沼气池出来的废水由污水提升泵打入混凝沉淀池进行物化处理，通过混凝沉淀池投有混凝剂和助凝剂与废水中的悬浮物反应生成絮团，同时与废水中的磷酸盐反应形成沉淀，所述混凝沉淀池为由斜管沉淀池，去除反应生成的絮团和沉淀，从而减轻后续处理负荷和降低废水中的磷酸盐含量；所述混凝沉淀池的池体尺寸：5.0m×2.0m×4.0m，数量为1座，池内斜管8立方米，集水堰6米、规格为200*200mm；有效水深为3.5m³，有效容积为35.0m³，废水沉淀时间为3小时；所述混凝剂为聚合氯化铝，投加量为100mg/L；

（5）水解酸化处理：

经过混凝沉淀池的废水进入水解酸化酸化池，由水解酸化池内的水解酸化菌将废水中的难降解的物质降解为易降解的物质，大分子物质分解为小分子的物质；水解酸化池的池体尺寸为5.0m×4.0m×4.0m，数量为1座，有效水深为3.5m^3，，有效容积为70.0m³ ，废水停留时间为17.5小时；

（6）厌氧处理：

经过水解酸化的废水由提升泵将打入UASB厌氧池，UASB厌氧池内投加的厌氧菌将废水中的小分子物质分解为CH₄和H₂O，所述厌氧菌为反硝化细菌，投加量为8000mg/L；废水在水解酸化池停留时间为81h；UASB厌氧池池体尺寸为10.0m×5.0m×7.0m；有效水深为6.5m³；有效容积为325.0m³；

（7）脱氮除磷处理：

经厌氧处理的废水进入兼氧池进行脱氮除磷处理；废水在兼氧池的停留时间为14h；兼氧池池体尺寸为毛5.0m×4.0m×4.0m；有效水深为3.5m³；有效容积为70.0m³；

（8）接触氧化处理：

经过脱氮除磷处理后的废水由污水提升泵打入接触氧化池，在鼓风曝气的作用下，接触氧化池中的投加的生物好氧菌将废水进行生物降解降低BOD和COD；所述生物好氧菌为EM菌，投加量为4000mg/L；废水在接触氧化池停留时间为38h；接触氧化池有两座；池体尺寸皆为4.0m×4.0m×5.0m；有效水深皆为4.5m³；有效容积皆为144.0m³；

（9）深度处理：

经过接触氧化池的废水再经沉淀池沉淀后进入人工湿地进行处理，确保出水水质稳定，人工湿地出水经接触消毒池消毒处理后达标排放或场区绿化回用；接触消毒池内的消毒剂为次氯酸钠，消毒剂投加量为5mg/L；废水在沉淀池停留时间为3h；废水在人工湿地停留时间为160h；废水在接触消毒池停留时间为3.2h。

实施例1

上述步骤（5）中水解酸化菌包括缺陷短波单胞菌300万cfu/mL、甲酸甲烷杆菌300万cfu/mL、长双歧杆菌300万cfu/mL和酒明串珠菌300万cfu/mL，水解酸化菌投加量为6000mg/L。

实施例2

上述步骤（5）中水解酸化菌包括缺陷短波单胞菌200万cfu/mL、甲酸甲烷杆菌200万cfu/mL、长双歧杆菌200万cfu/mL和酒明串珠菌200万cfu/mL，水解酸化菌投加量为6000mg/L。

实施例3

上述步骤（5）中水解酸化菌包括缺陷短波单胞菌400万cfu/mL、甲酸甲烷杆菌400万cfu/mL、长双歧杆菌400万cfu/mL和酒明串珠菌400万cfu/mL，水解酸化菌投加量为6000mg/L。

实施例4

上述步骤（5）中水解酸化菌包括缺陷短波单胞菌300万cfu/mL、甲酸甲烷杆菌300万cfu/mL、长双歧杆菌300万cfu/mL，水解酸化菌投加量为6000mg/L。

实施例5

上述步骤（5）中水解酸化菌包括缺陷短波单胞菌300万cfu/mL、甲酸甲烷杆菌300万cfu/mL和酒明串珠菌300万cfu/mL，水解酸化菌投加量为6000mg/L。

实施例6

上述步骤（5）中水解酸化菌包括缺陷短波单胞菌300万cfu/mL、长双歧杆菌300万cfu/mL和酒明串珠菌300万cfu/mL，水解酸化菌投加量为6000mg/L。

实施例7

上述步骤（5）中水解酸化菌包括缺陷甲酸甲烷杆菌300万cfu/mL、长双歧杆菌300万cfu/mL和酒明串珠菌300万cfu/mL，水解酸化菌投加量为6000mg/L。

实验例8

上述步骤（5）中水解酸化菌为直接市面上购买普罗生物技术（上海）有限公司的倍活水解酸化菌，水解酸化菌投加量为6000mg/L。

实验例1

按照本实施例1所述养殖污水处理工艺，对四川省乐山牧源种畜科技有限公司2016-7-11~2016-7-13产生的养殖废水进行处理，处理结果如下：

综上所述，实施例1所述养殖废水处理工艺对养殖废水处理能够达到国家排放标准，同时能够对四环素进行去除，去除率达到90%以上。

实验例2

实验目的：实施例1~8对抗生素的降解作用；

实验对象：四川省乐山牧源种畜科技有限公司2016-7-11~2016-7-13产生的养殖废水经过混凝处理后前4个步骤处理后的废水；

实验方法：将实验对象分为等量8份，分别通入投加有实施例1~8的水解酸化池中，测试出各个水解酸化池出水时抗生素含量；

实验结果如下：

综上所述，缺陷短波单胞菌、甲酸甲烷杆菌、长双歧杆菌和酒明串珠菌共生的条件下，对四环素的去除率越高，是适合缺陷短波单胞菌生长的环境；同时缺陷短波单胞菌和长双歧杆菌共生的情况下还能对氧氟沙星起到降解作用。

按照上述实施例，便可很好地实现本发明。值得说明的是，基于上述结构设计的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本发明上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本发明一样，故其也应当在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种养殖废水处理工艺，其特征在于，包括以下过程：

（1）废水收集：

将养殖厂的养殖废水统一通入收集池内；

（2）固液分离：

切割泵将废水送入固液分离机进行固液分离处理，被分离的猪粪被回收；

（3）发酵处理：

废水进入沼气池进行初步发酵处理；

（4）混凝处理：

沼气池出来的废水由污水提升泵打入混凝沉淀池进行物化处理，通过混凝沉淀池投有混凝剂与废水中的悬浮物反应生成团，同时与废水中的磷酸盐反应形成沉淀，所述混凝沉淀池为由斜管沉淀池，去除反应生成的絮团和沉淀，从而减轻后续处理负荷和降低废水中的磷酸盐含量；

（5）水解酸化处理：

经过混凝沉淀池的废水进入水解酸化池，将废水中的难降解的物质降解为易降解的物质，大分子物质分解为小分子的物质；水解酸化池内投加复合水解酸化菌剂；

（6）厌氧处理：

经过水解酸化的废水由提升泵将打入UASB厌氧池，由UASB厌氧池内投加的厌氧菌将废水中的小分子物质分解为CH₄和H₂O；

（7）脱氮除磷处理：

经厌氧处理的废水进入兼氧池进行脱氮除磷处理；

（8）接触氧化处理：

经过脱氮除磷处理后的废水由污水提升泵打入接触氧化池，在鼓风曝气的作用下，接触氧化池中的生物好氧菌将废水进行生物降解降低BOD和COD；

（9）深度处理：

经过接触氧化池的废水再经沉淀池沉淀后进入人工湿地进行处理，确保出水水质稳定，人工湿地出水经接触消毒池消毒处理后达标排放或场区绿化回用。

2.根据权利要求1所述的一种养殖废水处理工艺，其特征在于，所述水解酸化菌剂包括缺陷短波单胞菌200~400万cfu/mL、甲酸甲烷杆菌200~400万cfu/mL、长双歧杆菌200~400万cfu/mL和酒明串珠菌200~400万cfu/mL，其相对应的重量比为1:1:1:1，水解酸化池中水解酸化菌投加量为6000mg/L。

3.根据权利要求2所述的一种养殖废水处理工艺，其特征在于，所述水解酸化菌剂包括缺陷短波单胞菌300万cfu/mL、甲酸甲烷杆菌300万cfu/mL、长双歧杆菌300万cfu/mL和酒明串珠菌300万cfu/mL。

4.根据权利要求3所述的一种养殖废水处理工艺，其特征在于，所述厌氧菌为反硝化细菌，厌氧菌投加量为8000mg/L。

5.根据权利要求4所述的一种养殖废水处理工艺，其特征在于，所述生物好氧菌为EM菌，生物好氧菌的投加量为4000mg/L。

6.根据权利要求5所述的一种养殖废水处理工艺，其特征在于，废水在混凝沉淀池的停留时间为3h；废水在水解酸化池的停留时间为17.5h；废水在UASB厌氧池的停留时间为81h；，废水在兼氧池的停留时间为14h；废水在接触氧化池停留时间为38h；废水在沉淀池停留时间为3h；废水在人工湿地停留时间为160h；废水在接触消毒池停留时间为3.2h。

7.根据权利要求6所述的一种养殖废水处理工艺，其特征在于，所述混凝剂为聚合氯化铝，投加量为100mg/L。

8.根据权利要求7所述的一种养殖废水处理工艺，其特征在于，接触消毒池内的消毒剂为次氯酸钠，消毒剂投加量为5mg/L。

9.根据权利要求8所述的一种养殖废水处理工艺，其特征在于，还包括污泥处理过程：

沉淀池中一部分污泥分别回流到到接触氧化池和沼气池中；

混凝沉淀池沉淀污泥流入干化池进行干化处理后作农肥使用；

沼气池和UASB厌氧池产生沼气由水封罐处理后送入锅炉助热或排放。