CN107244740B - 一种高效处理养猪废水的方法 - Google Patents

一种高效处理养猪废水的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高效处理养猪废水的方法，属于养猪废水处理的技术领域。本发明先建立一个顶部有进水泵的过滤池，并在底部铺设曝气管，与过滤池外部曝气机连接，在曝气管上安装微孔曝气头并铺设生态滤饼，同时在曝气管上方设置出水口并与出水管连接，同时出水管与带有抽水机的培养池连接，铺设营养土，营养土中间设有搅拌器并与电视相连，再向过滤池内注入养猪废水，开启曝气机，待废水进入培养池后开启电视，水位到达一定高度时，关闭阀门及电视，种植植物后一段时间将植物去除，并将培养池内水抽出即可完成对养猪废水的处理，本发明提供的处理方法处理效果不易受季节、温度变化的影响，不污染地下水，能耗低，所需机械设备少，维护管理量小。

Description

一种高效处理养猪废水的方法
技术领域
本发明属于废水处理的技术领域，具体涉及一种高效处理养猪废水的方法。
背景技术
随着养猪业经营方式日趋规模化，猪场废水带来的问题也日益严重，是形成农业面源污染的主要因素之一。猪场废水是集约化养猪场饲养过程中由生猪排放的液体代谢产物和冲洗固体粪便与残余饲料所产生的高浓度有机废水。废水的水质水量与养猪场的生产方式直接相关。目前规模化养猪场存在的主要清粪工艺有水冲式、水泡粪和干清粪工艺。现如今大部分规模化养猪场采用水冲式工艺。一个万头猪场采用水冲清粪仅废水量每天就达150～250m3，养猪废水具有以下特点：排放量大，冲击负荷大，固液混杂，有机质浓度高，处理难度很大，含氮量高，碳氮比失调，生猪养殖业利润低，市场压力大。研究经济有效的处理技术有利于促进畜牧业的可持续发展。
目前，规模化养猪废水处理模式主要有三种：还田模式、自然处理模式和工业化处理模式。其中，还田模式具有如下优点：（1）投资省；（2）不耗能；（3）无需专人管理，运转费用低；（4）营养物质资源化，污染物零排放。但也存在以下问题：（1）雨季以及非用肥季节须考虑粪污或沼液出路；（2）传播畜禽疾病和人畜供患病的危险；（3）降解过程产生的氨氮、总磷等有害气体污染大气。自然处理模式具有以下优点：（1）投资比较省；（2）运行管理费用低，耗能低；（3）污泥量少，不需要复杂的污泥处理系统；（4）没有复杂的设备，管理方便，对周围环境影响小，无噪音。但也存在以下问题：（1）土地占用环境较大；（2）处理效果易受季节、温度变化的影响；（3）容易污染地下水。工业化处理模式具有以下优点：（1）占地少；（2）适应性广，不受地理位置限制；（3）季节变化的影响相对较小。但工业化处理能耗高，机械设备多，维护管理量大，运行管理费用需要专门的技术人员。因此，探寻高效稳定的养殖业污水处理方法，进行污染物的减量化、无害化、资源化处理与合理利用，才是治理养殖业污染的最佳途径。
发明内容
本发明主要解决的技术问题：针对目前处理养猪废水处理效果易受季节的影响，容易污染地下水，机械设备多，维护管理量大的缺陷，本发明提供了一种高效处理养猪废水的方法。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案：
一种高效处理养猪废水的方法，具体治理方法为：
（1）建立一个长为4m，宽3m，高2m的过滤池，过滤池顶部一侧设有进水泵，在过滤池底部铺设曝气管，曝气管按照长度方向铺设，曝气管的铺设间距为50～60cm，曝气管与过滤池外部的曝气机相连接，每根曝气管上安装3～5个微孔曝气头；
（2）在微孔曝气头安装之后，在曝气管上铺设生态滤饼，铺设厚度为1.2～1.6m，同时在曝气管上方20cm处设置一个长宽高为45cm的出水口，出水口与出水管相连接，出水管上设有阀门，出水管另一端连接一个长5m，宽4m，高4m的培养池，出水管与培养池连接口距离培养池底部1.2～1.6m；
（3）再在培养池底部铺设培养土，培养土铺设厚度为0.5～0.7m，在培养池顶部一侧设有抽水机，培养土中间设有搅拌器，搅拌器一端与电机相连接，完成养猪废水处理系统的建立；所述培养土为按质量比3:2:2，将腐叶土、泥炭土和田园土混合而成；
（4）在养猪废水处理系统建立后，利用进水泵以0.832～0.921m3/s向过滤池内注入养猪废水，同时开启曝气机，通过微孔曝气头，以33～53m3/h从过滤池底部进行持续曝气，在过滤后的养猪废水进入培养池后，开启电机进行搅拌，待培养池内的水位达到2.2～2.5m时，关闭出水管上的阀门及电机；
（5）在关闭出水管上的阀门及电机后，在培养池种植植物13～16天后，将植物取出，开启抽水机将培养池内的水抽出，即可完成对养猪废水的处理。
所述步骤（2）中生态滤饼的制备方法为：
（1）按质量比2:3:4，取腐殖酸、蛭石和蒙脱石放入球磨机中，以400r/min进行球磨，收集球磨物，按质量5:2～5:4，使用喷枪将球磨物喷入丝瓜烙内，再将丝瓜络放入管式炭化炉中，设定温度为430～470℃，炭化3～5h，收集炭化混合物；
（2）按重量份数计，取90～100份水、30～35份上述炭化混合物、10～15份明胶及4～6份蔗糖脂肪酸酯放入容器中，搅拌均匀，并对容器进行加热至85～90℃，保温2～3h后自然冷却至室温，进行过滤，收集过滤物放入50℃烘箱中干燥50～60min，收集干燥物，即可得生态滤饼。
所述植物为西洋芹、水葱、梭鱼草及屈千菜中的任意一种。
本发明的有益效果是：
（1）本发明通过多孔隙的丝瓜络作为载体，对腐殖酸、蛭石及蒙脱石进行负载，通过混合炭化后，在增加丝瓜络吸附的同时，也增加了对养猪废水的滞留性及对养猪废水的内部有机质进行吸附及分解，同时通过曝气对养猪废水进行氧化处理，以及对腐叶土、泥炭土和田园土内的微生物进行供氧，保持微生物的活性，提高了对养猪废水的处理效果，再利用植物对养猪废水内的营养物质吸收利用，彻底完成对养猪废水的处理，防止养猪废水的下渗对地下水的污染，受季节影响小；
（2）本发明提供的处理方法处理效果不易受季节、温度变化的影响，同时不污染地下水，能耗低，所需机械设备少，维护管理量小；
（3）本发明提供的养猪废水处理方法能耗低，所需机械设备少，维护管理量小。
具体实施方式
生态滤饼的制备：按质量比2:3:4，取腐殖酸、蛭石和蒙脱石放入球磨机中，以400r/min进行球磨，收集球磨物，按质量5:2～5:4，使用喷枪将球磨物喷入丝瓜烙内，再将丝瓜络放入管式炭化炉中，设定温度为430～470℃，炭化3～5h，收集炭化混合物；按重量份数计，取90～100份水、30～35份炭化混合物、10～15份明胶及4～6份蔗糖脂肪酸酯放入容器中，搅拌均匀，并对容器进行加热至85～90℃，保温2～3h后自然冷却至室温，进行过滤，收集过滤物放入50℃烘箱中干燥50～60min，收集干燥物，即可得生态滤饼。
养猪废水处理系统的建立：建立一个长为4m，宽3m，高2m的过滤池，过滤池顶部一侧设有进水泵，在过滤池底部铺设曝气管，曝气管按照长度方向铺设，曝气管的铺设间距为50～60cm，曝气管与过滤池外部的曝气机相连接，每根曝气管上安装3～5个微孔曝气头；在微孔曝气头安装之后，在曝气管上铺设生态滤饼，铺设厚度为1.2～1.6m，同时在曝气管上方20cm处设置一个长宽高为45cm的出水口，出水口与出水管相连接，出水管上设有阀门，出水管另一端连接一个长5m，宽4m，高4m的培养池，出水管与培养池连接口距离培养池底部1.2～1.6m；按质量比3:2:2，将腐叶土、泥炭土和田园土混合而成培养土，再在培养池底部铺设培养土，培养土铺设厚度为0.5～0.7m，在培养池顶部一侧设有抽水机，培养土中间设有搅拌器，搅拌器一端与电机相连接，完成养猪废水处理系统的建立。
高效处理养猪废水的方法：利用养猪废水处理系统的进水泵以0.832～0.921m3/s向过滤池内注入养猪废水，同时开启曝气机，通过微孔曝气头，以33～53m3/h从过滤池底部进行持续曝气，在过滤后的养猪废水进入培养池后，开启电机进行搅拌，待培养池内的水位达到2.2～2.5m时，关闭出水管上的阀门及电机；在关闭出水管上的阀门及电机后，在培养池种植植物13～16天后，将植物取出，开启抽水机将培养池内的水抽出，即可完成对养猪废水的处理。
所述植物为西洋芹、水葱、梭鱼草及屈千菜中的任意一种。
实例1
生态滤饼的制备：按质量比2:3:4，取腐殖酸、蛭石和蒙脱石放入球磨机中，以400r/min进行球磨，收集球磨物，按质量5:2，使用喷枪将球磨物喷入丝瓜烙内，再将丝瓜络放入管式炭化炉中，设定温度为430℃，炭化3h，收集炭化混合物；按重量份数计，取90份水、30份炭化混合物、10份明胶及4份蔗糖脂肪酸酯放入容器中，搅拌均匀，并对容器进行加热至85℃，保温2h后自然冷却至室温，进行过滤，收集过滤物放入50℃烘箱中干燥50min，收集干燥物，即可得生态滤饼。
养猪废水处理系统的建立：建立一个长为4m，宽3m，高2m的过滤池，过滤池顶部一侧设有进水泵，在过滤池底部铺设曝气管，曝气管按照长度方向铺设，曝气管的铺设间距为50cm，曝气管与过滤池外部的曝气机相连接，每根曝气管上安装3个微孔曝气头；在微孔曝气头安装之后，在曝气管上铺设生态滤饼，铺设厚度为1.2m，同时在曝气管上方20cm处设置一个长宽高为45cm的出水口，出水口与出水管相连接，出水管上设有阀门，出水管另一端连接一个长5m，宽4m，高4m的培养池，出水管与培养池连接口距离培养池底部1.2m；按质量比3:2:2，将腐叶土、泥炭土和田园土混合而成培养土，再在培养池底部铺设培养土，培养土铺设厚度为0.5m，在培养池顶部一侧设有抽水机，培养土中间设有搅拌器，搅拌器一端与电机相连接，完成养猪废水处理系统的建立。
高效处理养猪废水的方法：利用养猪废水处理系统的进水泵以0.832m3/s向过滤池内注入养猪废水，同时开启曝气机，通过微孔曝气头，以33m3/h从过滤池底部进行持续曝气，在过滤后的养猪废水进入培养池后，开启电机进行搅拌，待培养池内的水位达到2.2m时，关闭出水管上的阀门及电机；在关闭出水管上的阀门及电机后，在培养池种植西洋芹13天后，将西洋芹取出，开启抽水机将培养池内的水抽出，即可完成对养猪废水的处理。
实例2
生态滤饼的制备：按质量比2:3:4，取腐殖酸、蛭石和蒙脱石放入球磨机中，以400r/min进行球磨，收集球磨物，按质量5:4，使用喷枪将球磨物喷入丝瓜烙内，再将丝瓜络放入管式炭化炉中，设定温度为470℃，炭化5h，收集炭化混合物；按重量份数计，取100份水、35份炭化混合物、15份明胶及6份蔗糖脂肪酸酯放入容器中，搅拌均匀，并对容器进行加热至90℃，保温3h后自然冷却至室温，进行过滤，收集过滤物放入50℃烘箱中干燥60min，收集干燥物，即可得生态滤饼。
养猪废水处理系统的建立：建立一个长为4m，宽3m，高2m的过滤池，过滤池顶部一侧设有进水泵，在过滤池底部铺设曝气管，曝气管按照长度方向铺设，曝气管的铺设间距为60cm，曝气管与过滤池外部的曝气机相连接，每根曝气管上安装5个微孔曝气头；在微孔曝气头安装之后，在曝气管上铺设生态滤饼，铺设厚度为1.6m，同时在曝气管上方20cm处设置一个长宽高为45cm的出水口，出水口与出水管相连接，出水管上设有阀门，出水管另一端连接一个长5m，宽4m，高4m的培养池，出水管与培养池连接口距离培养池底部1.6m；按质量比3:2:2，将腐叶土、泥炭土和田园土混合而成培养土，再在培养池底部铺设培养土，培养土铺设厚度为0.7m，在培养池顶部一侧设有抽水机，培养土中间设有搅拌器，搅拌器一端与电机相连接，完成养猪废水处理系统的建立。
高效处理养猪废水的方法：利用养猪废水处理系统的进水泵以0.921m3/s向过滤池内注入养猪废水，同时开启曝气机，通过微孔曝气头，以53m3/h从过滤池底部进行持续曝气，在过滤后的养猪废水进入培养池后，开启电机进行搅拌，待培养池内的水位达到2.5m时，关闭出水管上的阀门及电机；在关闭出水管上的阀门及电机后，在培养池种植梭鱼草16天后，将梭鱼草取出，开启抽水机将培养池内的水抽出，即可完成对养猪废水的处理。
实例3
生态滤饼的制备：按质量比2:3:4，取腐殖酸、蛭石和蒙脱石放入球磨机中，以400r/min进行球磨，收集球磨物，按质量5:3，使用喷枪将球磨物喷入丝瓜烙内，再将丝瓜络放入管式炭化炉中，设定温度为450℃，炭化4h，收集炭化混合物；按重量份数计，取95份水、32份炭化混合物、13份明胶及5份蔗糖脂肪酸酯放入容器中，搅拌均匀，并对容器进行加热至88℃，保温2.5h后自然冷却至室温，进行过滤，收集过滤物放入50℃烘箱中干燥55min，收集干燥物，即可得生态滤饼。
养猪废水处理系统的建立：建立一个长为4m，宽3m，高2m的过滤池，过滤池顶部一侧设有进水泵，在过滤池底部铺设曝气管，曝气管按照长度方向铺设，曝气管的铺设间距为55cm，曝气管与过滤池外部的曝气机相连接，每根曝气管上安装4个微孔曝气头；在微孔曝气头安装之后，在曝气管上铺设生态滤饼，铺设厚度为1.4m，同时在曝气管上方20cm处设置一个长宽高为45cm的出水口，出水口与出水管相连接，出水管上设有阀门，出水管另一端连接一个长5m，宽4m，高4m的培养池，出水管与培养池连接口距离培养池底部1.4m；按质量比3:2:2，将腐叶土、泥炭土和田园土混合而成培养土，再在培养池底部铺设培养土，培养土铺设厚度为0.6m，在培养池顶部一侧设有抽水机，培养土中间设有搅拌器，搅拌器一端与电机相连接，完成养猪废水处理系统的建立。
高效处理养猪废水的方法：利用养猪废水处理系统的进水泵以0.883m3/s向过滤池内注入养猪废水，同时开启曝气机，通过微孔曝气头，以43m3/h从过滤池底部进行持续曝气，在过滤后的养猪废水进入培养池后，开启电机进行搅拌，待培养池内的水位达到2.4m时，关闭出水管上的阀门及电机；在关闭出水管上的阀门及电机后，在培养池种植屈千菜15天后，将屈千菜取出，开启抽水机将培养池内的水抽出，即可完成对养猪废水的处理。
分别使用本发明实例1～3中提供的方法前后的养猪废水进行检测，检测结果如表1所示。
表1 处理前后各污染指标浓度
Figure 933113DEST_PATH_IMAGE001
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种高效处理养猪废水的方法，其特征在于具体治理方法为：
（1）建立一个长为4m，宽3m，高2m的过滤池，过滤池顶部一侧设有进水泵，在过滤池底部铺设曝气管，曝气管按照长度方向铺设，曝气管的铺设间距为50～60cm，曝气管与过滤池外部的曝气机相连接，每根曝气管上安装3～5个微孔曝气头；
（2）在微孔曝气头安装之后，在曝气管上铺设生态滤饼，铺设厚度为1.2～1.6m，同时在曝气管上方20cm处设置一个长宽高为45cm的出水口，出水口与出水管相连接，出水管上设有阀门，出水管另一端连接一个长5m，宽4m，高4m的培养池，出水管与培养池连接口距离培养池底部1.2～1.6m；
（3）再在培养池底部铺设培养土，培养土铺设厚度为0.5～0.7m，在培养池顶部一侧设有抽水机，培养土中间设有搅拌器，搅拌器一端与电机相连接，完成养猪废水处理系统的建立；所述培养土为按质量比3:2:2，将腐叶土、泥炭土和田园土混合而成；
（4）在养猪废水处理系统建立后，利用进水泵以0.832～0.921m3/s向过滤池内注入养猪废水，同时开启曝气机，通过微孔曝气头，以33～53m3/h从过滤池底部进行持续曝气，在过滤后的养猪废水进入培养池后，开启电机进行搅拌，待培养池内的水位达到2.2～2.5m时，关闭出水管上的阀门及电机；
（5）在关闭出水管上的阀门及电机后，在培养池种植植物13～16天后，将植物取出，开启抽水机将培养池内的水抽出，即可完成对养猪废水的处理。
2.根据权利要求1所述的一种高效处理养猪废水的方法，其特征在于：所述步骤（2）中生态滤饼的制备方法为：
（1）按质量比2:3:4，取腐殖酸、蛭石和蒙脱石放入球磨机中，以400r/min进行球磨，收集球磨物，按质量5:2～5:4，使用喷枪将球磨物喷入丝瓜烙内，再将丝瓜络放入管式炭化炉中，设定温度为430～470℃，炭化3～5h，收集炭化混合物；
（2）按重量份数计，取90～100份水、30～35份上述炭化混合物、10～15份明胶及4～6份蔗糖脂肪酸酯放入容器中，搅拌均匀，并对容器进行加热至85～90℃，保温2～3h后自然冷却至室温，进行过滤，收集过滤物放入50℃烘箱中干燥50～60min，收集干燥物，即可得生态滤饼。
3.根据权利要求1所述的一种高效处理养猪废水的方法，其特征在于：所述植物为西洋芹、水葱、梭鱼草及屈千菜中的任意一种。
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