CN110183055A - 一种基于膜分离技术的养殖污水净化设备及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于膜分离技术的养殖污水净化设备及方法，包括固液分离区、沉降混凝区、厌氧反应区、好氧反应区和膜过滤区，固液分离区的左上方开设有倾斜的污水进口，污水进口处设置有拦截机构，固液分离区的顶部连接有液排管道，液排管道延伸至沉降混凝区内，膜过滤区内具有若干并联的管式超滤膜筒，管式超滤膜筒的顶部进水口与第二溢流管道连通，每一管式超滤膜筒的底部与出水管道和污水管道连通，污水管道与污泥排出管道连通。本发明固液分离区采用拦截机构代替传统的格栅，拦截养殖废水的漂浮物，方便清理；膜过滤区基于膜分离技术可以快速彻底地分离出净水，且管式超滤膜筒并联设置，保证了管式超滤膜筒的吸附效率基本一致，干净卫生。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体地说，涉及一种基于膜分离技术的养殖污水净化设备及方法。
背景技术
畜禽业是我国农业和农村经济的重要组成部分，畜禽养殖业大力发展所带来的环境污染问题日益严重，不仅影响经济发展，而且还危及生态安全，已成为人们普遍关注的社会问题。畜禽养殖场产生的粪便和污水造成地表水、地下水、土壤和环境空气的严重污染，直接影响了人们的身体健康和正常生产生活。畜禽养殖场未经处理的污水中含有大量污染物质，其污染负荷很高，这种高浓度有机废水直接排入或随雨水冲刷进入江河湖库，大量消耗水体中的溶解氧，使水体变黑发臭。水中含有大量的N、P等营养物是造成水体富营养化的重要原因之一，排入鱼塘及河流使对有机物污染敏感的水生生物逐渐死亡，严重者导致鱼塘及河流丧失使用功能。养殖污水长时间渗入地下，使地下水中的硝态氮或亚硝态氮浓度增高，地下水溶解氧含量减少，有毒成分增多，导致水质恶化，甚至丧失其使用功能，同时危及周边生活用水水质。高浓度污水还可导致土壤孔隙堵塞，造成土壤透气、透水性下降及板结、盐化，严重降低土壤质量，甚至伤害农作物，造成减产和死亡。
发明内容
为了解决上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种基于膜分离技术的养殖污水净化设备及方法，以克服现有技术中的缺陷。
为了实现上述目的，本发明提供了一种基于膜分离技术的养殖污水净化设备，所述养殖污水净化设备包括固液分离区、沉降混凝区、厌氧反应区、好氧反应区和膜过滤区，固液分离区的左上方开设有倾斜的污水进口，污水进口处设置有拦截机构，拦截机构与第一收集区连接，固液分离区的左侧底部连接有固排管道，固排管道与第二收集区连通，固液分离区的顶部连接有液排管道，且液排管道延伸至沉降混凝区顶部内；沉降混凝区的顶部设置有混凝药箱，混凝药箱上插设有泵管，泵管伸入沉降混凝区内，沉降混凝区的底部前侧连接有污泥排出管道和清液排出管道，清液排出管道位于污泥排出管道的上方，污泥排出管道与第二收集区连通，清液排出管道与厌氧反应区连通；厌氧反应区内设置有生物接触填料，厌氧反应区的底部前侧连接有第一溢流管道，第一溢流管道竖直向上连通至好氧反应区底部，厌氧反应区的顶部前侧连接有废气管，废气管与废气回收处理装置连通；好氧反应区的底部前侧连接有曝气装置，曝气装置通过若干曝气管插入至好氧反应区内部，曝气装置的进气口与鼓风机相连，好氧反应区的内部竖直设置有第二溢流管道，且第二溢流管道水平伸入膜过滤区的上部；膜过滤区内具有若干并联的管式超滤膜筒，每一管式超滤膜筒的顶部进水口与第二溢流管道连通，每一管式超滤膜筒的底部分别与出水管道和污水管道连通，出水管道与排放水池或者清水池连通，污水管道与污泥排出管道连通。
通过上述技术方案，在通过膜过滤区对污水进行过滤处理之前，养殖废水依次经过固液分离区、沉降混凝区、厌氧反应区和好氧反应区的预处理，固液分离区采用拦截机构代替传统的格栅，拦截养殖废水的漂浮物，方便清理，固液分离区进行养殖废水的固液分离后，在沉降混凝区去除养殖废水内的大分子颗粒，在厌氧反应区和好氧反应区内分解养殖废水内的有机物等物质，最后经过膜过滤区基于膜分离技术可以快速彻底地分离出净水，且管式超滤膜筒并联设置，保证了管式超滤膜筒的吸附效率基本一致，过滤后的水可杀菌后储藏，干净卫生；固液分离区、沉降混凝区和膜过滤区产生的固态污泥最终收集在同一区域内，方便管理。
作为对本发明所述的养殖污水净化设备的进一步说明，优选地，拦截机构包括拦截板和拦截网，拦截板水平设置在污水进口底端，拦截板的一端嵌设在第一收集区箱口上的第一滑道内，以使拦截板可沿着所述第一滑道滑动，拦截板的另一端连接有拦截网，拦截网与污水进口平行，且拦截网的端部嵌设在污水进口顶端内侧的第二滑道内，以使拦截板滑动时，拦截网可沿着所述第二滑道滑入污水进口内；拦截板上环设有传送带。
通过上述技术方案，采用拦截机构代替传统的格栅，拦截机构设置为可移动的，拦截养殖废水的漂浮物并直接运送至第一收集区，还方便清理，避免阻塞污水进口。
作为对本发明所述的养殖污水净化设备的进一步说明，优选地，污水进口的顶端外侧具有第三滑道，所述第三滑道内嵌设有可折叠的进口门板，进口门板的一端连接在转轴上，转轴在所述第三滑道内滑动，进口门板以转轴抓安东，进口门板的长度等于污水进口的截面长度。
通过上述技术方案，在不使用时或拦截机构移出时，可以将固液分离区的污水进口密封，避免固液分离区内进入异物，影响后续对养殖污水的固液分离处理。
作为对本发明所述的养殖污水净化设备的进一步说明，优选地，液排管道为U形管道，所述U形管道夹在定位夹内，定位夹垂直连接在滑轨内并在滑轨内移动，滑轨竖直地连接在固液分离区和沉降混凝区的顶部，固液分离区和沉降混凝区的高度相等，以使液排管道的两端可以在固液分离区和沉降混凝区内上下移动。
通过上述技术方案，液排管道可以随着固液分离区内的液面升降而进行调节，避免将固液分离区底部的固态粪便泵入到沉降混凝区内。
为了实现本发明的另一目的，本发明还提供了一种利用养殖污水净化设备的净化方法，所述净化方法包括如下步骤：
1)、拦截机构置于污水进口内，将养殖污水排放至固液分离区内，拦截机构拦截养殖污水中的大块悬浮物并传送至第一收集区内，静置待养殖污水形成固液分层；
2)、启动固排管道将下层固态粪便排出至第二收集区内，启动液排管道并调整液排管道由上至下将上层清液排出至沉降混凝区；
3)、将混凝药箱中的混凝剂泵入沉降混凝区内，待充分反应形成固液分层，启动污泥排出管道将下层污泥排出至第二收集区内，启动清液排出管道将上层清液排出至厌氧反应区内；
4)、在厌氧反应区内污水与生物接触填料接触进行厌氧发酵处理8-10天，产生的废气通过废气管(32)回收至所述废气回收处理装置进行处理，启动第一溢流管道，将脱COD后的污水泵入至好氧反应区内；
5)、曝气装置间隔地向好氧反应区内供氧，通过好氧微生物分解污水中的有机物，启动第二溢流管道，将有机物分解后的污水泵入至膜过滤区内；
6)、污水流经第二溢流管道，并分别进入并联的管式超滤膜筒(51)，经管式超滤膜筒，分离的清水进入出水管道，分离的污泥进入污水管道排出至第二收集区内。
作为对本发明所述的净化方法的进一步说明，优选地，步骤3)中混凝剂为8g/L聚合氯化铝、28g/L硫酸铁和5g/L聚丙烯酰胺。
作为对本发明所述的净化方法的进一步说明，优选地，步骤4)中厌氧处理的温度为40-45℃。
作为对本发明所述的净化方法的进一步说明，优选地，步骤5)中好氧反应时间为6-8天。
本发明的有益效果如下：
1)本发明在通过膜过滤区对污水进行过滤处理之前，养殖废水依次经过固液分离区、沉降混凝区、厌氧反应区和好氧反应区的预处理，固液分离区进行养殖废水的固液分离后，在沉降混凝区去除养殖废水内的大分子颗粒，在厌氧反应区和好氧反应区内分解养殖废水内的有机物等物质，最后经过膜过滤区基于膜分离技术可以快速彻底地分离出净水，且管式超滤膜筒并联设置，保证了管式超滤膜筒的吸附效率基本一致，过滤后的水可杀菌后储藏，干净卫生。
2)本发明固液分离区采用拦截机构代替传统的格栅，拦截机构设置为可移动的，拦截养殖废水的漂浮物并直接运送至第一收集区，方便清理，避免阻塞污水进口；固液分离区、沉降混凝区和膜过滤区产生的固态污泥最终收集在同一区域内，方便管理。
附图说明
图1为本发明的基于膜分离技术的养殖污水净化设备的结构示意图。
具体实施方式
为了能够进一步了解本发明的结构、特征及其他目的，现结合所附较佳实施例附以附图详细说明如下，本附图所说明的实施例仅用于说明本发明的技术方案，并非限定本发明。
如图1所示，图1为本发明的基于膜分离技术的养殖污水净化设备的结构示意图；一种基于膜分离技术的养殖污水净化设备，包括固液分离区1、沉降混凝区2、厌氧反应区3、好氧反应区4和膜过滤区5。
固液分离区1的左上方开设有倾斜的污水进口11，污水进口11处设置有拦截机构12以拦截大块悬浮物，拦截机构12与第一收集区6连接，固液分离区1的左侧底部连接有固排管道13以排出下层固态粪便，固排管道13与第二收集区7连通，固液分离区1的顶部连接有液排管道14，且液排管道14延伸至沉降混凝区2顶部内以将上层清液引入沉降混凝区2。拦截机构12包括拦截板121和拦截网122，拦截板121水平设置在污水进口11底端，拦截板121的一端嵌设在第一收集区6箱口上的第一滑道内，以使拦截板121可沿着所述第一滑道滑动，拦截板121的另一端连接有拦截网122，拦截网122与污水进口11平行，且拦截网122的端部嵌设在污水进口11顶端内侧的第二滑道内，以使拦截板121滑动时，拦截网122可沿着所述第二滑道滑入污水进口11内；拦截板121上环设有传送带，采用拦截机构代替传统的格栅，拦截机构设置为可移动的，拦截养殖废水的漂浮物并直接运送至第一收集区，方便清理，避免阻塞污水进口。
优选地，污水进口11的顶端外侧具有第三滑道，所述第三滑道内嵌设有可折叠的进口门板111，进口门板111的一端连接在转轴112上，转轴112在所述第三滑道内滑动，进口门板111以转轴112抓安东，进口门板111的长度等于污水进口11的截面长度，在不使用时或拦截机构移出时，可以将固液分离区的污水进口密封，避免固液分离区内进入异物，影响后续对养殖污水的固液分离处理。
沉降混凝区2的顶部设置有混凝药箱21，混凝药箱21上插设有泵管22，泵管22伸入沉降混凝区2内，沉降混凝区2的底部前侧连接有污泥排出管道23和清液排出管道24，清液排出管道24位于污泥排出管道23的上方，污泥排出管道23与第二收集区7连通，清液排出管道24与厌氧反应区3连通。液排管道14为U形管道，所述U形管道夹在定位夹141内，定位夹141垂直连接在滑轨141内并在滑轨141内移动，滑轨141竖直地连接在固液分离区1和沉降混凝区2的顶部，固液分离区1和沉降混凝区2的高度相等，以使液排管道14的两端可以在固液分离区1和沉降混凝区2内上下移动，液排管道可以随着固液分离区内的液面升降而进行调节，避免将固液分离区底部的固态粪便泵入到沉降混凝区内。
厌氧反应区3内设置有生物接触填料，厌氧反应区3的底部前侧连接有第一溢流管道31，第一溢流管道31竖直向上连通至好氧反应区4底部，厌氧反应区3的顶部前侧连接有废气管32，废气管32与废气回收处理装置连通，废气回收处理装置为常见的厌氧反应产生的废气的处理设备。好氧反应区4的底部前侧连接有曝气装置41，曝气装置41通过若干曝气管插入至好氧反应区4内部，曝气装置41的进气口与鼓风机相连，好氧反应区4的内部竖直设置有第二溢流管道42，且第二溢流管道42水平伸入膜过滤区5的上部。
膜过滤区5内具有若干并联的管式超滤膜筒51，每一管式超滤膜筒51的顶部进水口与第二溢流管道42连通，每一管式超滤膜筒51的底部分别与出水管道52和污水管道53连通，出水管道52与排放水池或者清水池连通，污水管道53与污泥排出管道23连通，膜过滤区基于膜分离技术可以快速彻底地分离出净水，且管式超滤膜筒并联设置，保证了管式超滤膜筒的吸附效率基本一致，过滤后的水可杀菌后储藏，干净卫生。
本发明利用所述的养殖污水净化设备对养殖废水进行净化，所述净化方法包括如下步骤：1)、拦截机构12置于污水进口11内，将养殖污水排放至固液分离区1内，拦截机构12拦截养殖污水中的大块悬浮物并传送至第一收集区6内，静置待养殖污水形成固液分层；2)、启动固排管道13将下层固态粪便排出至第二收集区7内，启动液排管道14并调整液排管道14由上至下将上层清液排出至沉降混凝区2；3)、将混凝药箱21中的混凝剂泵入沉降混凝区2内，混凝剂为8g/L聚合氯化铝、28g/L硫酸铁和5g/L聚丙烯酰胺，待充分反应形成固液分层，启动污泥排出管道23将下层污泥排出至第二收集区7内，启动清液排出管道24将上层清液排出至厌氧反应区3内；4)、在厌氧反应区3内污水与生物接触填料接触进行厌氧发酵处理8-10天，厌氧处理的温度为40-45℃，产生的废气回收至所述废气回收处理装置进行处理，启动第一溢流管道31，将脱COD后的污水泵入至好氧反应区4内；5)、曝气装置41间隔地向好氧反应区4内供氧，通过好氧微生物分解污水中的有机物，好氧反应时间为6-8天，启动第二溢流管道42，将有机物分解后的污水泵入至膜过滤区5内；6)、污水流经第二溢流管道42，并分别进入并联的管式超滤膜筒51，经管式超滤膜筒51，分离的清水进入出水管道52，分离的污泥进入污水管道53排出至第二收集区7内。
本发明在通过膜过滤区对污水进行过滤处理之前，养殖废水依次经过固液分离区、沉降混凝区、厌氧反应区和好氧反应区的预处理，固液分离区进行养殖废水的固液分离后，在沉降混凝区去除养殖废水内的大分子颗粒，在厌氧反应区和好氧反应区内分解养殖废水内的有机物等物质，最后经过膜过滤区基于膜分离技术可以快速彻底地分离出净水，且管式超滤膜筒并联设置，保证了管式超滤膜筒的吸附效率基本一致，过滤后的水可杀菌后储藏，干净卫生。本发明的方法可以处理养殖污水达到排放标准后向外界排放或达到回用标准后回用。
需要声明的是，上述发明内容及具体实施方式意在证明本发明所提供技术方案的实际应用，不应解释为对本发明保护范围的限定。本领域技术人员在本发明的精神和原理内，当可作各种修改、等同替换或改进。本发明的保护范围以所附权利要求书为准。
Claims (8)
1.一种基于膜分离技术的养殖污水净化设备，所述养殖污水净化设备包括固液分离区(1)、沉降混凝区(2)、厌氧反应区(3)、好氧反应区(4)和膜过滤区(5)，其特征在于，
固液分离区(1)的左上方开设有倾斜的污水进口(11)，污水进口(11)处设置有拦截机构(12)，拦截机构(12)与第一收集区(6)连接，固液分离区(1)的左侧底部连接有固排管道(13)，固排管道(13)与第二收集区(7)连通，固液分离区(1)的顶部连接有液排管道(14)，且液排管道(14)延伸至沉降混凝区(2)顶部内；
沉降混凝区(2)的顶部设置有混凝药箱(21)，混凝药箱(21)上插设有泵管(22)，泵管(22)伸入沉降混凝区(2)内，沉降混凝区(2)的底部前侧连接有污泥排出管道(23)和清液排出管道(24)，清液排出管道(24)位于污泥排出管道(23)的上方，污泥排出管道(23)与第二收集区(7)连通，清液排出管道(24)与厌氧反应区(3)连通；
厌氧反应区(3)内设置有生物接触填料，厌氧反应区(3)的底部前侧连接有第一溢流管道(31)，第一溢流管道(31)竖直向上连通至好氧反应区(4)底部，厌氧反应区(3)的顶部前侧连接有废气管(32)，废气管(32)与废气回收处理装置连通；
好氧反应区(4)的底部前侧连接有曝气装置(41)，曝气装置(41)通过若干曝气管插入至好氧反应区(4)内部，曝气装置(41)的进气口与鼓风机相连，好氧反应区(4)的内部竖直设置有第二溢流管道(42)，且第二溢流管道(42)水平伸入膜过滤区(5)的上部；
膜过滤区(5)内具有若干并联的管式超滤膜筒(51)，每一管式超滤膜筒(51)的顶部进水口与第二溢流管道(42)连通，每一管式超滤膜筒(51)的底部分别与出水管道(52)和污水管道(53)连通，出水管道(52)与排放水池或者清水池连通，污水管道(53)与污泥排出管道(23)连通。
2.如权利要求1所述的养殖污水净化设备，其特征在于，拦截机构(12)包括拦截板(121)和拦截网(122)，拦截板(121)水平设置在污水进口(11)底端，拦截板(121)的一端嵌设在第一收集区(6)箱口上的第一滑道内，以使拦截板(121)可沿着所述第一滑道滑动，拦截板(121)的另一端连接有拦截网(122)，拦截网(122)与污水进口(11)平行，且拦截网(122)的端部嵌设在污水进口(11)顶端内侧的第二滑道内，以使拦截板(121)滑动时，拦截网(122)可沿着所述第二滑道滑入污水进口(11)内；拦截板(121)上环设有传送带。
3.如权利要求2所述的养殖污水净化设备，其特征在于，污水进口(11)的顶端外侧具有第三滑道，所述第三滑道内嵌设有可折叠的进口门板(111)，进口门板(111)的一端连接在转轴(112)上，转轴(112)在所述第三滑道内滑动，进口门板(111)以转轴(112)抓安东，进口门板(111)的长度等于污水进口(11)的截面长度。
4.如权利要求1所述的养殖污水净化设备，其特征在于，液排管道(14)为U形管道，所述U形管道夹在定位夹(141)内，定位夹(141)垂直连接在滑轨(142)内并在滑轨(142)内移动，滑轨(142)竖直地连接在固液分离区(1)和沉降混凝区(2)的顶部，固液分离区(1)和沉降混凝区(2)的高度相等，以使液排管道(14)的两端可以在固液分离区(1)和沉降混凝区(2)内上下移动。
5.一种利用如权利要求1-4任一所述的养殖污水净化设备的净化方法，其特征在于，所述净化方法包括如下步骤：
1)、拦截机构(12)置于污水进口(11)内，将养殖污水排放至固液分离区(1)内，拦截机构(12)拦截养殖污水中的大块悬浮物并传送至第一收集区(6)内，静置待养殖污水形成固液分层；
2)、启动固排管道(13)将下层固态粪便排出至第二收集区(7)内，启动液排管道(14)并调整液排管道(14)由上至下将上层清液排出至沉降混凝区(2)；
3)、将混凝药箱(21)中的混凝剂泵入沉降混凝区(2)内，待充分反应形成固液分层，启动污泥排出管道(23)将下层污泥排出至第二收集区(7)内，启动清液排出管道(24)将上层清液排出至厌氧反应区(3)内；
4)、在厌氧反应区(3)内污水与生物接触填料接触进行厌氧发酵处理8-10天，产生的废气通过废气管(32)回收至所述废气回收处理装置进行处理，启动第一溢流管道(31)，将脱COD后的污水泵入至好氧反应区(4)内；
5)、曝气装置(41)间隔地向好氧反应区(4)内供氧，通过好氧微生物分解污水中的有机物，启动第二溢流管道(42)，将有机物分解后的污水泵入至膜过滤区(5)内；
6)、污水流经第二溢流管道(42)，并分别进入并联的管式超滤膜筒(51)，经管式超滤膜筒(51)，分离的清水进入出水管道(52)，分离的污泥进入污水管道(53)排出至第二收集区(7)内。
6.如权利要求5所述的净化方法，其特征在于，步骤3)中混凝剂为8g/L聚合氯化铝、28g/L硫酸铁和5g/L聚丙烯酰胺。
7.如权利要求5所述的净化方法，其特征在于，步骤4)中厌氧处理的温度为40-45℃。
8.如权利要求5所述的净化方法，其特征在于，步骤5)中好氧反应时间为6-8天。
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2019
- 2019-06-19 CN CN201910529071.3A patent/CN110183055A/zh active Pending
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