CN110357361A - 一种高负荷微生物倍增技术处理畜禽养殖污水工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于养殖污水处理技术领域，针对现有技术中对畜禽养殖产生污水的处理不足，提出一种高负荷微生物倍增技术处理畜禽养殖污水工艺，包括以下步骤，先通过水泵将沼液从进水管输送到预处理设备进行预处理；然后对预处理后的沼液进行高负荷厌氧处理；然后对高负荷厌氧处理后的沼液进行微生物倍增处理；然后对微生物倍增处理后的沼液进行过滤处理；最后对过滤处理后的沼液进行检测后排放；本发明通过预处理、高负荷厌氧处理、微生物倍增处理、过滤处理等一系列工艺流程，将沼液进行有效的无害化生物处理，减少沼液排放对生态环境的污染，对自然环境起到良好的保护作用。

Description

一种高负荷微生物倍增技术处理畜禽养殖污水工艺

技术领域

本发明涉及养殖污水处理技术领域，尤其涉及一种高负荷微生物倍增技术处理畜禽养殖污水工艺。

背景技术

水资源严重短缺是影响我国生存和稳定的重大问题，其中环境污染的质量型缺水十分严重。养殖污水具有高有机质浓度、高氨氮、高悬浮物等特点，从目前国内外养殖污水处理技术来看，简单的沼气池发酵处理远远达不到标准的要求，养殖废水经过厌氧发酵处理后COD为1000-1500mg/L，由于大部分可降解的有机物在厌氧处理阶段被去除，厌氧消化液的BOD/COD为0.19，可生化性很差，同时，厌氧发酵阶段对氨氮不但没有去除，反而使得其有所上升，氨氮浓度高达700-800mg/L。而现有的养殖污水处理技术需要采用高成本的设备工艺，才能将养殖污水处理到排放标准，这些复杂的设备和工艺所需投入的成本较高，不利于养殖污水处理的推广使用，若未达标的养殖污水排放到大自然中，会对地表的水体造成严重的污染，而且会影响土质的变化，甚至影响当地的农业发展，此外，养殖产生的沼液得不到很好的处理，沼液处理达不到相应的标准，会限制重金属行业的可持续性发展，还对生态环境造成不可逆的有害影响，严重影响生态平衡，养殖污水中的有害物质能在鱼类及其他水生生物体内以及农作物组织内富集、累积并参与生物圈循环，危害人类和各种生物的生存。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中畜禽养殖污水处理的不足，而提出的一种高负荷微生物倍增技术处理畜禽养殖污水工艺。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种高负荷微生物倍增技术处理畜禽养殖污水工艺，包括以下步骤：

S1，通过水泵将沼液从进水管输送到预处理设备进行预处理；

S2，对S1预处理后的沼液进行高负荷厌氧处理；

S3，对S2高负荷厌氧处理后的沼液进行微生物倍增处理；

S4，对S3微生物倍增处理后的沼液进行过滤处理；

S5，对S4过滤处理后的沼液进行检测后排放。

作为优选地，在S1中，将进水管输入的沼液从上往下导入格栅箱，在格栅箱内依次经过倾斜设置的三层格栅筛网过滤，三层格栅筛网从上往下筛网密度依次增加，将沼液中大颗粒的废渣滤出，滤除大颗粒废渣后的沼液从格栅箱底部导出。

作为优选地，在S1中，将从格栅箱底部导出的沼液从底部导入到装填有多孔填料和活性炭的渗滤池内，通过控制进水管的进水速率，从而实现对格栅箱与渗滤池之间的水压，控制格栅箱内的水压大于渗滤池内的水压，使得沼液从渗滤池的底部向上渗出，同时将沼液中的有机难降解的杂质滤除。

作为优选地，在S1之后，将从渗滤池上部渗出的沼液导入到立式结构的密闭电化学设备内，通过PAC加药装置定时定量向电化学设备内添加化学药剂，调节所导入沼液的pH值和营养成分配比，接通电化学池内极板的低电压高电流，在极板之间产生电场，待处理沼液在极板间发生电絮凝反应。

作为优选地，在S2中，将S1预处理后的沼液导入到密闭的高负荷厌氧氨氧化反应器内，控制高负荷厌氧氨氧化反应器内的温度为30-40℃，以氨为电子供体，亚硝酸盐为电子受体，在预先设置在高负荷厌氧氨氧化反应器内的自养型微生物的催化作用下完成厌氧氨氧化反应。

作为优选地，在S3中，将S2经过高负荷厌氧氨氧化反应器处理后的沼液导入到生物倍增设备中，通过控制溶解氧和污泥沉降比同步反硝化降磷脱氮，使得生物处理载体中所驯化培养的微生物数量极大化、菌群特殊化、降解高效化，从而有效降解水中的有机污染物达到生物平衡。

作为优选地，在S4中，将生物倍增设备处理后的沼液从超滤设备的入口端导入，并在超滤设备内施加压力，当沼液从超滤设备入口端一侧流经滤膜时，滤膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液，而沼液中体积大于滤膜表面微孔径的物质则被截留在滤膜的进液侧而成为浓缩液，因而实现对沼液的分离和浓缩。

作为优选地，在S4中，将超滤设备处理后的沼液从底部导入到蒸滤设备内，通过对蒸滤设备加压加热，使得沼液中的水分以气态形式的气流向上涌出，产生的气流通过管道输送到余热回收池中换热后由气态转化为液态，将液态的水流收集后排放。

作为优选地，在S4之后，将被截留在滤膜进液侧的浓缩液与清洗池中的清洗溶液混合，混合后的溶液通过循环管道导入到预处理设备的格栅箱内，通过循环管道上的节流阀控制回流速率，以适应沼液的处理效率。

作为优选地，在S5中，通过分析由气态转化为液态的成分，设定沼液从进水管导入的进水速率、PAC加药装置添加药物的成分和超滤设备内所加的压力，将过滤处理后检测合格的沼液进行再次利用或直接排放，将过滤处理后检测不合格的沼液回流到对应的工艺程序中再处理。

本发明的有益效果有：

一种高负荷微生物倍增技术处理畜禽养殖污水工艺，采用合理的沼液处理工艺流程，通过格栅箱和渗滤池对沼液进行预处理，将沼液中的大颗粒杂质进行滤除，将沼液中的有害物质进行拦截吸附，给后续沼液的处理提供良好的条件，而且能够降低后续沼液处理的设备磨损，延长沼液处理设备的使用寿命；通过电化学设备对沼液进行电絮凝反应，将沼液中的重金属以固体或絮凝物的形式析出，有效解决极板钝化和工作人员操作不安全的问题，保证沼液处理的可连续性工作；通过高负荷厌氧氨氧化反应器，在控制高负荷厌氧氨氧化反应器内的温度条件下，以氨为电子供体，亚硝酸盐为电子受体，通过高负荷厌氧氨氧化反应器内的自养型微生物催化完成厌氧氨氧化反应，不需要耗费无机大量有机添加物，节约能耗的同时，也大量的节省了成本，克服了现有的养植污水处理技术不具有广泛推广应用的缺陷；通过控制生物倍增设备中的溶解氧和污泥沉降比同步反硝化降磷脱氮，使得生物处理载体中所驯化培养的微生物数量极大化、菌群特殊化、降解高效化，从而有效降解水中的有机污染物达到生物平衡；通过超滤设备对沼液进行超滤处理，将沼液中细小的杂质有效去除，并将这些杂质以合理的形式处理，保证沼液处理效果的同时，实现沼液的有效净化；通过蒸滤设备将沼液在高温高压的条件下，进行蒸馏处理，使得沼液在从气体转化为液体，再由液体转化为气体的过程中，实现沼液的杀菌除杂目的，保证沼液的无污染零排放；本发明通过预处理、电化学处理、高负荷厌氧处理、微生物倍增处理、膜过滤处理、蒸滤处理等一系列工艺流程，将沼液进行有效的无害化除杂处理，在保证沼液处理效果的同时，提升沼液处理的效率，既能够有效的回收利用沼液中的营养物质，处理后的沼液能够实现达标排放的标准，还能够减少养植污水排放对生态环境的有害污染，具有良好的实用性和推广应用空间。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

一种高负荷微生物倍增技术处理畜禽养殖污水工艺，包括以下步骤：

S1，通过水泵将沼液从进水管输送到预处理设备进行预处理；

在S1中，将进水管输入的沼液从上往下导入格栅箱，沼液在自身重力的作用下，向下流动经过格栅箱内的三层格栅筛网过滤，在格栅箱内依次经过倾斜设置的三层格栅筛网过滤，三层格栅筛网从上往下筛网密度依次增加，分层对流进格栅箱的沼液进行过滤，将沼液中大颗粒的废渣滤出，而且还可以吸附沼液中的一部分有害物质，这些滤除的物质经过特殊处理后排放或者再利用，滤除大颗粒废渣后的沼液从格栅箱底部导出，结构设计合理。

在S1中，将从格栅箱底部导出的沼液从底部导入到装填有多孔填料和活性炭的渗滤池内，通过多孔填料吸附水中的大部分杂质，并通过活性炭吸附水中的有害物质，通过控制进水管的进水速率，从而实现对格栅箱与渗滤池之间的水压，控制格栅箱内的水压大于渗滤池内的水压，在水压作用下促使沼液在渗滤池向上的动力，使得沼液从渗滤池的底部向上渗出，同时将沼液中的有机难降解的杂质滤除，无需借助外部的引导。

在S1之后，将从渗滤池上部渗出的沼液导入到立式结构的密闭电化学设备内，通过PAC加药装置定时定量向电化学设备内添加化学药剂，不需要从外部设定加药程序，保证化学设备内反应不受干扰，接通电化学池内极板的低电压高电流，采用低电压高电流，在运行的过程中，工作人员可以触摸，降低了工作人员操作的风险，而且降低了设备的能耗，在保证处理效果的前提下，尽可能的减少运行成本，在极板之间产生电场，待处理沼液在极板间发生电絮凝反应，保证电絮凝反应的有序进行。

在电化学设备内发生如下电絮凝反应：阳极板失去电子后发生氧化反应，生成较强氧化剂和金属阳离子，产生的强氧化剂用来分解沼液中无机物，而产生的金属阳离子与溶液中的氢氧根离子生成胶体絮凝物，阴极板得到电子后发生还原反应，间接还原在阴极得到电子的高价或低价金属阳离子，使其直接被还原为重金属或低价重金属盐沉淀物，同时在阴极板和阳极板上分别会析出氢气和氧气，生成分散度极高的微小气泡与沼液中的胶体、悬浮物、可溶性污染物、细菌、病毒、重金属等结合生成较大絮状体，经沉淀、气浮被去除。

S2，对S1预处理后的沼液进行高负荷厌氧处理；

在S2中，将S1预处理后的沼液导入到密闭的高负荷厌氧氨氧化反应器内，控制高负荷厌氧氨氧化反应器内的温度为30-40℃，以氨为电子供体，亚硝酸盐为电子受体，在预先设置在高负荷厌氧氨氧化反应器内的自养型微生物的催化作用下完成厌氧氨氧化反应。

S3，将S2电化学处理后的沼液输送至超滤设备进行膜过滤处理；

在S3中，将S2经过高负荷厌氧氨氧化反应器处理后的沼液导入到生物倍增设备中，通过控制溶解氧和污泥沉降比同步反硝化降磷脱氮，使得生物处理载体中所驯化培养的微生物数量极大化、菌群特殊化、降解高效化，从而有效降解水中的有机污染物达到生物平衡。

在S3中，将电化学设备处理后的沼液从超滤设备的入口端导入，并在超滤设备内施加压力，当沼液从超滤设备入口端一侧流经滤膜时，滤膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液，而沼液中体积大于滤膜表面微孔径的物质则被截留在滤膜的进液侧而成为浓缩液，因而实现对沼液的分离和浓缩，通过控制超滤设备的压力，从而调控沼液超滤的效率，在保证沼液处理的效果的同时，兼顾沼液处理的效率。

在S3之后，将被截留在滤膜进液侧的浓缩液与清洗池中的清洗溶液混合，混合后的溶液通过循环管道导入到预处理设备的格栅箱内，通过循环管道上的节流阀控制回流速率，以适应沼液的处理效率，通过循环管道将混合的浓缩液和清稀溶液导回到格栅箱进行二次处理，保证沼液中的杂质彻底的被清除，针对不同的水质环境可以选择循环回流处理的次数，以尽可能达到沼液处理的要求。

S4，对S3微生物倍增处理后的沼液进行过滤处理；

在S4中，将超滤设备处理后的沼液从底部导入到蒸滤设备内，通过对蒸滤设备加压加热，使得沼液中的水分以气态形式的气流向上涌出，产生的气流通过管道输送到余热回收池中换热后由气态转化为液态，将液态的水流收集后排放，经过高温高压的蒸滤后，沼液中的有害菌被有效的杀死，有效杀灭沼液中的还有细菌，从而保证处理后的沼液排放后不会对造成二次生物危害。

S5，对S4过滤处理后的沼液进行检测后排放。

在S5中，通过分析由气态转化为液态的成分，设定沼液从进水管导入的进水速率、PAC加药装置添加药物的成分和超滤设备内所加的压力，将蒸滤处理后剩下的固态物质收集后进一步烘干，碾碎后作为建筑材料或者其他制作用材，合理回收利用沼液处理残留的物质，从而实现沼液处理的零排放标准。

本发明采用合理的沼液处理工艺流程，通过格栅箱和渗滤池对沼液进行预处理，将沼液中的大颗粒杂质进行滤除，将沼液中的有害物质进行拦截吸附，给后续沼液的处理提供良好的条件，而且能够降低后续沼液处理的设备磨损，延长沼液处理设备的使用寿命；通过电化学设备对沼液进行电絮凝反应，将沼液中的重金属以固体或絮凝物的形式析出，有效解决极板钝化和工作人员操作不安全的问题，保证沼液处理的可连续性工作；通过高负荷厌氧氨氧化反应器，在控制高负荷厌氧氨氧化反应器内的温度条件下，以氨为电子供体，亚硝酸盐为电子受体，通过高负荷厌氧氨氧化反应器内的自养型微生物催化完成厌氧氨氧化反应，不需要耗费无机大量有机添加物，节约能耗的同时，也大量的节省了成本，克服了现有的养植污水处理技术不具有广泛推广应用的缺陷；通过控制生物倍增设备中的溶解氧和污泥沉降比同步反硝化降磷脱氮，使得生物处理载体中所驯化培养的微生物数量极大化、菌群特殊化、降解高效化，从而有效降解水中的有机污染物达到生物平衡；通过超滤设备对沼液进行超滤处理，将沼液中细小的杂质有效去除，并将这些杂质以合理的形式处理，保证沼液处理效果的同时，实现沼液的有效净化；通过蒸滤设备将沼液在高温高压的条件下，进行蒸馏处理，使得沼液在从气体转化为液体，再由液体转化为气体的过程中，实现沼液的杀菌除杂目的，保证沼液的无污染零排放。

本发明通过预处理、电化学处理、高负荷厌氧处理、微生物倍增处理、膜过滤处理、蒸滤处理等一系列工艺流程，将沼液进行有效的无害化除杂处理，在保证沼液处理效果的同时，提升沼液处理的效率，既能够有效的回收利用沼液中的营养物质，处理后的沼液能够实现达标排放的标准，还能够减少养植污水排放对生态环境的有害污染，具有良好的实用性和推广应用空间。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高负荷微生物倍增技术处理畜禽养殖污水工艺，其特征在于包括以下步骤：

S1，通过水泵将沼液从进水管输送到预处理设备进行预处理；

S2，对S1预处理后的沼液进行高负荷厌氧处理；

S3，对S2高负荷厌氧处理后的沼液进行微生物倍增处理；

S4，对S3微生物倍增处理后的沼液进行过滤处理；

S5，对S4过滤处理后的沼液进行检测后排放。

2.根据权利要求1所述的一种高负荷微生物倍增技术处理畜禽养殖污水工艺，其特征在于，在S1中，将进水管输入的沼液从上往下导入格栅箱，在格栅箱内依次经过倾斜设置的三层格栅筛网过滤，三层格栅筛网从上往下筛网密度依次增加，将沼液中大颗粒的废渣滤出，滤除大颗粒废渣后的沼液从格栅箱底部导出。

3.根据权利要求2所述的一种高负荷微生物倍增技术处理畜禽养殖污水工艺，其特征在于，在S1中，将从格栅箱底部导出的沼液从底部导入到装填有多孔填料和活性炭的渗滤池内，通过控制进水管的进水速率，从而实现对格栅箱与渗滤池之间的水压，控制格栅箱内的水压大于渗滤池内的水压，使得沼液从渗滤池的底部向上渗出，同时将沼液中的有机难降解的杂质滤除。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种高负荷微生物倍增技术处理畜禽养殖污水工艺，其特征在于，在S1之后，将从渗滤池上部渗出的沼液导入到立式结构的密闭电化学设备内，通过PAC加药装置定时定量向电化学设备内添加化学药剂，调节所导入沼液的pH值和营养成分配比，接通电化学池内极板的低电压高电流，在极板之间产生电场，待处理沼液在极板间发生电絮凝反应。

5.根据权利要求4所述的一种高负荷微生物倍增技术处理畜禽养殖污水工艺，其特征在于，在S2中，将S1预处理后的沼液导入到密闭的高负荷厌氧氨氧化反应器内，控制高负荷厌氧氨氧化反应器内的温度为30-40℃，以氨为电子供体，亚硝酸盐为电子受体，在预先设置在高负荷厌氧氨氧化反应器内的自养型微生物的催化作用下完成厌氧氨氧化反应。

6.根据权利要求5所述的一种高负荷微生物倍增技术处理畜禽养殖污水工艺，其特征在于，在S3中，将S2经过高负荷厌氧氨氧化反应器处理后的沼液导入到生物倍增设备中，通过控制溶解氧和污泥沉降比同步反硝化降磷脱氮，使得生物处理载体中所驯化培养的微生物数量极大化、菌群特殊化、降解高效化，从而有效降解水中的有机污染物达到生物平衡。

7.根据权利要求6所述的一种高负荷微生物倍增技术处理畜禽养殖污水工艺，其特征在于，在S4中，将生物倍增设备处理后的沼液从超滤设备的入口端导入，并在超滤设备内施加压力，当沼液从超滤设备入口端一侧流经滤膜时，滤膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液，而沼液中体积大于滤膜表面微孔径的物质则被截留在滤膜的进液侧而成为浓缩液，因而实现对沼液的分离和浓缩。

8.根据权利要求7所述的一种高负荷微生物倍增技术处理畜禽养殖污水工艺，其特征在于，在S4中，将超滤设备处理后的沼液从底部导入到蒸滤设备内，通过对蒸滤设备加压加热，使得沼液中的水分以气态形式的气流向上涌出，产生的气流通过管道输送到余热回收池中换热后由气态转化为液态，将液态的水流收集后排放。

9.根据权利要求8所述的一种高负荷微生物倍增技术处理畜禽养殖污水工艺，其特征在于，在S4之后，将被截留在滤膜进液侧的浓缩液与清洗池中的清洗溶液混合，混合后的溶液通过循环管道导入到预处理设备的格栅箱内，通过循环管道上的节流阀控制回流速率，以适应沼液的处理效率。

10.根据权利要求9所述的一种高负荷微生物倍增技术处理畜禽养殖污水工艺，其特征在于，在S5中，通过分析由气态转化为液态的成分，设定沼液从进水管导入的进水速率、PAC加药装置添加药物的成分和超滤设备内所加的压力，将过滤处理后检测合格的沼液进行再次利用或直接排放，将过滤处理后检测不合格的沼液回流到对应的工艺程序中再处理。