CN108706819A - 一种hc高效微生物处理畜禽养殖污水的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种HC高效微生物处理畜禽养殖污水的方法，属于环保技术领域。通过精密固液分离机分离出水的粪水进入到厌氧发酵池，在与空气隔绝的情况厌氧池通过专性厌氧菌、发酵菌、甲烷菌、产氢产乙酸菌等多种微生物的作用下把水中的大分子有机物水解转化为小分子有机物，在多种微生物的进一步吸收利用转化为甲烷(CH4)、CO2、H2S、H2O、氨、二氧化碳等物质，在厌氧过程中可以去除水中大部分有机物污染；采用的HC新型高效微生物反应池相对其他传统工艺来说整体投资低，运行费低、工程周期短、工程调试周期短、出水效果良好且长期运行稳定；整个组合流程的水力停留时间短。
Description
技术领域
本发明涉及一种HC高效微生物处理畜禽养殖污水的方法，属于环保技术领域。
背景技术
随着改革开放以来，我国的畜牧业生产规模不断的扩大，畜产品总量大幅的增加，畜产品质量不断的提高。据2009年统计，我国的畜牧业产值已占农业总产值的34％。而据2015年统计，我国生猪养殖在畜牧业中占比高达47％。中国近20年来，我国的畜禽养殖业年均增长9.9％，规模养殖业的迅速发展，在解决人类肉、蛋、奶需求的同时，也带来了严重的环保污染问题，据统计，一万头生猪养殖场日排泄物约150吨(根据每个猪场的清粪方式不一样，污水产生量也不一样，现在常规的主要有水泡粪、水冲粪、干清粪三种模式，不同的清粪方式排放的污染物浓度也不一样。根据国家环保总局2002年对规模化畜禽养殖污染情况调查结果显示：中国年畜禽粪便量约为19亿吨，其中，COD(化学需氧量)排放量超过8000万吨，畜禽粪便产量和COD排放量都远远超过工业废水和生活污水排放量之和，而2004年畜牧禽粪便总量为28亿吨；根据现在畜牧养殖行业发展趋势，预计2018年可达到90亿吨。
国内目前养殖现状，造成大量的畜禽粪便污染物不但没被充分利用，有些还被随意排放到自然环境中，从而对生态环境造成很大的压力与污染，随着中央对环保的越来越重视，中央环保督查组不断的对环保秉承高压态势下，势必会对很多养殖企业进行环保监督，对环保设施没有或不完善的养殖企业进行环保整改，要求畜禽养殖企业对污染物排放进行环保处理后达标排放。随着中央环保督查组对环保高压督查成为常态，畜禽养殖行业污水处理越来越受到人们的关注。目前畜禽养殖污水大多数都很难做到畜禽养殖类污染物排放标准，就算做到了运行也很不稳定，传统工艺处理起来后期运行对现场技术人员要求较高，而目前畜禽养殖这块后期运行主要是业主来进行操作的，他们技术水平有限很难做到长期稳定的运行。根据国务院最新颁布的《畜禽养殖业污染物排放标》二次征求意见稿，具体排放标准数据如下CODcr≤150mg/L(化学需氧量)、BOD5≤40mg/L(生化需氧量)、NH3-N≤40mg/L(氨氮)、总磷≤5.0mg/L、总氮≤70mg/L、SS≤150mg/L排放标准要求更严了，那就更是难上加难了，导致养殖企业的污水处理和排放对整个生态环境带来很大的危害。
目前国内规模化的养猪企业粪尿分离不是很彻底，现存在的主要有水泡粪、水冲粪、干清粪模式，其中又以水泡粪模式的污水以及粪渣是最难处理的，在养殖企业中，大部分畜禽饲料中都添加了铜、铁、锌、汞、抗生素、激素等物质，随着畜禽粪便与废水进入水体与农田，对土壤与水体都造成很大污染。这些添加剂的存在大大的增加了污水处理的难度，养殖污水中的CODcr、氨氮(NH3-N)等污染物主要由粪液、尿液、抗生素、激素之类物质和溶解在水中的各种化学药剂成分构成的，致使养殖废水中有机污染物浓度高、水质波动大、污染物成分复杂、可生化性差，难以用常规的方法进行处理，而且常规的处理工艺在后期运行过程中对操作人员技术要求较高，而且在运行过程中会出现很多泡沫、微生物活性控制难、出水颜色较深等一系列问题。因此，如何通过有效的工艺或方法处理，并且使养殖企业污水排放达到国家或地方污水排放标准，是养殖企业污水外排处理的难点和关键。
通过常规工艺“固液分离+厌氧发酵+生化+混凝+消毒”或“固液分离+厌氧发酵+生化+MBR+混凝或芬顿+消毒”以及“固液分离+厌氧发酵+A/O+混凝+砂滤罐+碳滤罐+超滤”等工艺。一般厌氧发酵工艺段出水CODcr基本在1500～4000mg/L左右(根据养殖企业清粪方式不一样，以及沼气池发酵效果不一样，出水的有机污染物浓度就不一样，其中又以水泡粪浓度最高、干清粪浓度最低)，但是常规生化工艺段对CODcr、氨氮、总磷等有机物去除率不高，再组合芬顿反应、混凝加药或活性炭吸附法可以达到CODcr≤150mg/L、氨氮≤40mg/L的排放标准，但是处理成本高、再生难、操作起来较为复杂，使用上也受到一定的限制。而且目前很多养殖废水也开始在使用膜分离技术来进行处理，常用的五种膜分离技术为反渗透(RO)、超滤(UF)、微滤(MF)、电渗析(ED)和纳滤(NF)，但是养殖废水中以微滤(NF)、反渗透膜(RO)比较常用，这种工艺也可以达到CODcr≤150mg/L、BOD5≤40mg/L、氨氮≤40mg/L的排放标准，但是使用膜处理成本高、运行不稳定，同时膜的污染与清洗是目前阻碍这些处理工艺的发展及应用。
目前，在养殖污水处理中，传统的“老三套”处理污水工艺仍占有较大的优势，总结各项处理技术的不足，吸取国内外先进技术，用优势互补的原则进行组合，传统的处理工艺经过改进，将有利于养殖污水处理达标CODcr≤150mg/L、NH3-N≤40mg/L、总磷≤5.0mg/L且成本降低。因此，通过试验验证提出一种能够将畜禽养殖污水处理后出水CODcr≤150mg/L、氨氮≤40mg/L的新型处理工艺与方法。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种经济适用、操作简单且投资成本低的HC高效微生物处理畜禽养殖污水的方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：HC高效微生物处理畜禽养殖污水方法的流程如下：
1、将污水通过收集池集中；
2、通过精密固液分离机器预处理，主要实现养殖污水中大颗粒悬浮物(粪渣类)、CODcr的去除，实行粪水分离，分离的出来的粪类可以作为有机肥，对果树、蔬菜等进行施肥，实行废物利用进行生态循环，其中水冲粪精密固液分离机出水CODcr≤1200mg/L，一般在7000～14000mg/L(根据清粪方式和地域性数据会有差异)，氨氮在600～900mg/L。
3、通过精密固液分离机分离出水的粪水进入到厌氧发酵池，在与空气隔绝的情况厌氧池通过专性厌氧菌、发酵菌、甲烷菌、产氢产乙酸菌等多种微生物的作用下把水中的大分子有机物水解转化为小分子有机物，在多种微生物的进一步吸收利用转化为甲烷(CH4)、CO2、H2S、H2O、氨、二氧化碳等物质，在厌氧过程中可以去除水中大部分有机物污染，CODcr，厌氧发酵池进水CODcr由7000mg/L～14000mg/L在多种微生物菌胶团作用下，出水CODcr，可以降到1000mg/L～2500mg/L(清粪模式为水冲粪模式、干清粪浓度就更低)，氨氮在400mg/L～850mg/L左右。
4、厌氧发酵池出水经过沉淀池沉淀后，上清泵入到BAF池，通过鼓风曝气在缺氧菌、好氧菌的作用下降解一部分水中有机物污染，同时也可以除去水中的臭味，
5、通过沉淀后上清液泵入调节池，再泵入到HC高效微生物生物反应池，其中高效微生物生物滤床里装有多种有规则的生物填料，所述填料表面微孔发达且分布合理，平均微孔直径约为400微米，比表面积大于48000cm2/g，生长在微孔内的微生物不易流失，即使长时间不运转也能保证保持一定量菌种，使得HC高效微生反应池可间断运行；
所述HC高效微生物反应池里面通空气进行曝气供氧，进水泵进水方式为1批/2h，每批进水时间为2min，一天共进水12批，风机16h运行，废水进入HC高效微生物反应池表面为均匀喷雾状或均匀布水管道均匀布水，有效的分散在HC高效微生物反应池表面。
6、消毒池采用次氯酸钠进行消毒或臭氧发生器，反应时间HRT为8min，臭氧是一种很强的消毒剂；
7、将消毒处理后的液体倒入景观池，同时将达标的水源排放或用于灌溉农田。
作为优选，所述厌氧发酵池中设有ABF、UASB、IC厌氧塔、虹膜沼气罐、黑膜沼气池。
作为优选，所述沉淀池为厌氧池电池(沼液沉淀池)。
作为优选，所述微生物填料比表面积大，可附着生长、繁殖大量微生物，能使HC高效微生物反应池的容积负荷增大，降解速率显著提高；另外，该填料质地轻、强度高、耐摩擦、耐冲洗、不向水体释放有毒有害物，具有良好的物理、化学和水力学特性；
作为优选，所述的微生物填料主要成分有SiO2(54.82％)Al2O3(29.33％)、Fe2O3(5.40％)、CaO(4.71％)、MgO(2.33％)、K2O+Na2O(1.37％)，其他填料有通过自己加工筛选得到粒径在0.2～0.4mm，有效的附着大量多种微生物菌胶团，通过几种填料与微生物搭配布局后，厌氧沉淀池上清液进入HC高效微生物反应池表面，进水通过喷雾或均匀补水的形式均匀分布到HC高效微生物反应池表面，水自上而下自流经过多层缺氧、兼氧、好氧，进行同位硝化反硝化高效微生物滤，并依靠着多种填料上的HC高效微生物把水中的CODcr、氨氮、总磷、SS等有机污染物降解下来。
作为优选，所述HC高效微生物反应池处理后出水CODcr≤150mg/L、BOD≤40mg/L；NH3-N≤40mg/L、总磷≤5.0mg/L、总氮≤70mg/L。
作为优选，所述臭氧池消毒后，最终出水数据CODcr≤150mg/L；NH3-N≤40mg/L、总磷≤5.0mg/L、总氮≤70mg/L、粪大肠菌群数≤104个/L。
本发明的最终出水可做到国务院新颁布的《畜禽养殖业污染物排放标》GB18596-2001二次征求意见稿所要求的排放标准，甚至可以做国家或地方地方城镇污水处理厂排放二级排放标准(GB18918-2002)的排放标准CODcr≤100mg/L(化学需氧量)、NH3-N≤25mg/L(氨氮)。
本发明具有以下有益效果：
01、采用新型HC高效微生物反应池比其他生物法整体水力停留时间短，对水质的适应性强，耐冲击负荷性能好，长期运行稳定，而且还适用于进水水质不稳定的系统，其调试周期短、其有生物氧化功能、离子交换功能以及过滤功能。
02、采用HC新型高效微生物反应池相对其他传统工艺来说整体投资低，运行费低、工程周期短、工程调试周期短、出水效果良好且长期运行稳定。
03、相对与传统工艺来说，整个组合流程的水力停留时间短，不会因为季节不同原水有机物浓度波动大而影响出水效果、出水颜色清澈明亮、运行过程不会有大量泡沫产生、活性污泥不易流失、不产生无机污泥对环境造成二次污染、大大的节约了成本。
04、设备可配备PLC控制系统，操作方便，运行安全可靠。易于实施,且能耗小,运行费用较低,处理效果好,可以实行无人看管操作，只是适当的巡逻一下设备运行情况，大大的节约了人力、物力、财力，利用该工艺可将畜禽养殖污水中的悬浮物和水中高浓度的有机物污染物有效去除。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
参看如图1所示，
本具体实施方式的方法操作流程如下：废水收集→精密固液分离机预处理→厌氧发酵(ABF、UASB、IC厌氧塔、虹膜沼气罐、黑膜沼气池等)→厌氧沉淀池(沼液沉淀池)→BAF池→沉淀池→调节池→HC高效微生物反应池→消毒(臭氧消毒、紫外线、二氧化氯发生器或次氯酸等消毒)→达标排放。
本具体实施方式中精密固液分离机器预处理主要实现养殖污水中大颗粒悬浮物(粪渣类)、CODcr的去除，实行粪水分离，分离的出来的粪类可以作为有机肥，对果树、蔬菜等进行施肥，实行废物利用进行生态循环，其中水冲粪精密固液分离机出水CODcr≤1200mg/L，一般在7000～14000mg/L(根据清粪方式和地域性数据会有差异)。
通过精密固液分离机分离出水的粪水进入到厌氧发酵池，在与空气隔绝的情况厌氧池通过专性厌氧菌、发酵菌、甲烷菌、产氢产乙酸菌等多种微生物的作用下把水中的大分子有机物水解转化为小分子有机物，在多种微生物的进一步吸收利用转化为甲烷(CH4)、CO2、H2S、H2O、氨、二氧化碳等物质，在厌氧过程中可以去除水中大部分有机物污染，CODcr，厌氧发酵池进水CODcr由7000mg/L～14000mg/L在多种微生物菌胶团作用下，出水CODcr，可以降到1000mg/L～2500mg/L(清粪模式为水冲粪模式、干清粪浓度就更低)，氨氮在400mg/L～850mg/L左右。
厌氧发酵池出水经过沉淀后，上清泵入到BAF池，通过鼓风曝气在缺氧菌、好氧菌的作用下降解一部分水中有机物污染，同时也可以除去水中的臭味，通过沉淀后上清液泵入到高效微生物生物滤床。
高效微生物生物滤床里装有多种有规则的生物填料，该种填料表面微孔发达且分布合理，平均微孔直径约为400微米，比表面积大于48000cm2/g，生长在微孔内的微生物不易流失，即使长时间不运转也能保证保持一定量菌种，使得HC高效微生反应池可间断运行；同时，比表面积大，可附着生长、繁殖大量微生物，能使HC高效微生物反应池的容积负荷增大，降解速率显著提高；另外，该填料质地轻、强度高、耐摩擦、耐冲洗、不向水体释放有毒有害物，具有良好的物理、化学和水力学特性；主要成分有SiO2(54.82％)Al2O3(29.33％)、Fe2O3(5.40％)、CaO(4.71％)、MgO(2.33％)、K2O+Na2O(1.37％)，其他填料有通过自己加工筛选得到粒径在0.2～0.4mm，可以有效的附着大量多种微生物菌胶团。
通过几种填料与微生物搭配布局后，厌氧沉淀池上清液进入HC高效微生物反应池表面，进水通过喷雾或均匀补水的形式均匀分布到HC高效微生物反应池表面，水自上而下自流经过多层缺氧、兼氧、好氧高效微生物滤层，并依靠着多种填料上的HC高效微生物把水中的CODcr、氨氮、总磷、SS等有机污染物降解下来。
其中HC高效微生物反应池里面通空气进行曝气供氧，进水泵进水方式为1批/2h，每批进水时间为2min，一天共进水12批，风机16h运行，废水进入HC高效微生物反应池表面为均匀喷雾状或均匀布水管道均匀布水，有效的分散在HC高效微生物反应池表面。
消毒池采用次氯酸钠进行消毒或臭氧发生器，反应时间HRT为8min，臭氧是一种很强的消毒剂，用臭氧进行消毒操作简单、成本较低。
本具体实施方式采用新型HC高效微生物反应池比其他生物法整体水力停留时间短，对水质的适应性强，耐冲击负荷性能好，长期运行稳定，而且还适用于进水水质不稳定的系统，其调试周期短、其有生物氧化功能、离子交换功能以及过滤功能；采用的HC新型高效微生物反应池相对其他传统工艺来说整体投资低，运行费低、工程周期短、工程调试周期短、出水效果良好且长期运行稳定；整个组合流程的水力停留时间短，不会因为季节不同原水有机物浓度波动大而影响出水效果、出水颜色清澈明亮、运行过程不会有大量泡沫产生、活性污泥不易流失、不产生无机污泥对环境造成二次污染、大大的节约了成本，另外可配备PLC控制系统，操作方便，运行安全可靠，易于实施，且能耗小，运行费用较低，处理效果好，可以实行无人看管操作，只是适当的巡逻一下设备运行情况，大大的节约了人力、物力、财力。
以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种HC高效微生物处理畜禽养殖污水的方法，其特征在于：所述的方法包含以下步骤：
(1)、将污水通过收集池集中；
(2)、通过精密固液分离机器预处理，主要实现养殖污水中大颗粒悬浮物、CODcr的去除，实行粪水分离，分离的出来的粪类可以作为有机肥，对果树、蔬菜等进行施肥，实行废物利用进行生态循环，其中水冲粪精密固液分离机出水CODcr≤1200mg/L，一般在7000～14000mg/L，氨氮在600～900mg/L；
(3)、通过精密固液分离机分离出水的粪水进入到厌氧发酵池，在与空气隔绝的情况厌氧池通过专性厌氧菌、发酵菌、甲烷菌、产氢产乙酸菌等多种微生物的作用下把水中的大分子有机物水解转化为小分子有机物，在多种微生物的进一步吸收利用转化为甲烷(CH4)、CO2、H2S、H2O、氨、二氧化碳等物质，在厌氧过程中可以去除水中大部分有机物污染，CODcr，厌氧发酵池进水CODcr由7000mg/L～14000mg/L在多种微生物菌胶团作用下，出水CODcr，可以降到1000mg/L～2500mg/L，氨氮在400mg/L～850mg/L左右；
(4)、厌氧发酵池出水经过沉淀池沉淀后，上清泵入到BAF池，通过鼓风曝气在缺氧菌、好氧菌的作用下降解一部分水中有机物污染，同时也可以除去水中的臭味；
(5)、通过沉淀后上清液泵入调节池，再泵入到HC高效微生物生物反应池，其中高效微生物生物滤床里装有多种有规则的生物填料，所述填料表面微孔发达且分布合理，平均微孔直径约为400微米，比表面积大于48000cm2/g，生长在微孔内的微生物不易流失，即使长时间不运转也能保证保持一定量菌种，使得HC高效微生反应池可间断运行；
所述HC高效微生物反应池里面通空气进行曝气供氧，进水泵进水方式为1批/2h，每批进水时间为2min，一天共进水12批，风机16h运行，废水进入HC高效微生物反应池表面为均匀喷雾状或均匀布水管道均匀布水，有效的分散在HC高效微生物反应池表面；
(6)、消毒池采用次氯酸钠进行消毒或臭氧发生器，反应时间HRT为8min，臭氧是一种很强的消毒剂；
(7)、将消毒处理后的液体倒入景观池，同时将达标的水源排放或用于灌溉农田。
2.根据权利要求1所述的一种HC高效微生物处理畜禽养殖污水的方法，其特征在于：所述厌氧发酵池中设有ABF、UASB、IC厌氧塔、虹膜沼气罐、黑膜沼气池。
3.根据权利要求1所述的一种HC高效微生物处理畜禽养殖污水的方法，其特征在于：所述沉淀池为厌氧池电池。
4.根据权利要求1所述的一种HC高效微生物处理畜禽养殖污水的方法，其特征在于：所述微生物填料比表面积大，可附着生长、繁殖大量微生物，能使HC高效微生物反应池的容积负荷增大，降解速率显著提高；另外，该填料质地轻、强度高、耐摩擦、耐冲洗、不向水体释放有毒有害物，具有良好的物理、化学和水力学特性。
5.根据权利要求1所述的一种HC高效微生物处理畜禽养殖污水的方法，其特征在于：所述的微生物填料主要成分有SiO2(54.82％)Al2O3(29.33％)、Fe2O3(5.40％)、CaO(4.71％)、MgO(2.33％)、K2O+Na2O(1.37％)，其他填料有通过自己加工筛选得到粒径在0.2～0.4mm，有效的附着大量多种微生物菌胶团，通过几种填料与微生物搭配布局后，厌氧沉淀池上清液进入HC高效微生物反应池表面，进水通过喷雾或均匀补水的形式均匀分布到HC高效微生物反应池表面，水自上而下自流经过多层缺氧、兼氧、好氧，进行同位硝化反硝化高效微生物滤，并依靠着多种填料上的HC高效微生物把水中的CODcr、氨氮、总磷、SS等有机污染物降解下来。
6.根据权利要求1所述的一种HC高效微生物处理畜禽养殖污水的方法，其特征在于：所述HC高效微生物反应池处理后出水CODcr≤150mg/L、BOD≤40mg/L；NH3-N≤40mg/L、总磷≤5.0mg/L、总氮≤70mg/L。
7.根据权利要求1所述的一种HC高效微生物处理畜禽养殖污水的方法，其特征在于：所述臭氧池消毒后，最终出水数据CODcr≤150mg/L；NH3-N≤40mg/L、总磷≤5.0mg/L、总氮≤70mg/L、粪大肠菌群数≤104个/L。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20181026 |