CN113072260A - 一种加强型脱氮除磷资源回用养猪废水处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种资源回收型养猪废水处理方法，包括如下步骤：S1、集约化养猪场生猪粪便、尿液先通过集中收集，进行机械化榨干处理，实现干湿分离，榨干后液体进入调节池，由调节池对水质水量进行均匀化处理；S2、经过调节池处理后的养猪废水排入MAP结晶反应器，利用养猪废水中高浓度的氮磷，外加Mg源，保持Mg2+：PO4 3‑：NH4+＝1.2:1:1，调节系统pH值为9，设置结晶反应周期36h，结晶产物鸟粪石与生猪粪便、尿液榨干后产物进行氮磷含量配比，针对不同农产品生长所需肥料营养元素含量精准投加；为了避免造成水体富营养化等环境问题，保护生态环境和人类生命健康，同时，紧跟国家资源化利用进程。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，特别是一种资源回用型养猪废水处理方法。
背景技术
目前，随着社会经济水平逐渐向好发展，人民生活水平提高，对于猪肉食品的需求量增加，生猪养殖业朝向集中式规模化发展，随之带来的是高浓度有机废水的排放，为了避免造成水体富营养化等环境问题，保护生态环境和人类生命健康，同时，紧跟国家资源化利用进程，提出一种资源回用型养猪废水处理方法。
关于推进推进污水资源化化利用的指导意见(发改环资[2021]13号)提出：污水经无害化处理达到特定水质标准，作为再生水代替常规水资源，用于工业生产、市政杂用、农业灌溉等，以及从污水中提取出其他资源和能源，对优化供水结构、增加水资源供给、缓解供需矛盾和减少水污染、保障水生态安全具有重要意义。
发明内容
本发明是针对现有养猪废水处理技术存在的缺陷提供的一种资源回收型养猪废水处理方法。
本发明为了实现上述目的，采用如下处理技术方案：一种资源回收型养猪废水处理方法，包括如下步骤：
S1、集约化养猪场生猪粪便、尿液先通过集中收集，进行机械化榨干处理，实现干湿分离，榨干后液体进入调节池，由调节池对水质水量进行均匀化处理；
S2、经过调节池处理后的养猪废水排入MAP结晶反应器，利用养猪废水中高浓度的氮磷，外加Mg源，保持Mg2+：PO4 3-：NH4+＝1.2:1:1，调节系统pH值为9，设置结晶反应周期36h，结晶产物鸟粪石与生猪粪便、尿液榨干后产物进行氮磷含量配比，针对不同农产品生长所需肥料营养元素含量精准投加；
S3、经MAP结晶反应器处理后的养猪废水排入预曝气池，由预曝气池进行曝气，以提高水中溶解氧的浓度；
S4、经预曝气池处理后的养猪废水进行系统配水，然后排入人工快渗池；其中，污水经配水系统均匀间歇式布在人工快渗池中的填料上部，并以干湿交替的运行方式，使上清液在自上而下流经填料过程中发生综合的物理、化学和生物反应，使得养猪废水中的COD、N、P等污染物得以去除；其中，填料塔共分为三层，第一层为谷壳、木屑等大颗粒物质、第二层为附着在填料表面的生物膜、第三层为硫铝酸盐水泥；
S5、经过加强型脱氮除磷人工快渗池的养猪废水排入消毒池进行深度处理，利用紫外光进行消毒，以消除出水中病原性微生物的排放；
经S6步骤排出的养猪废水为了实现更全面的资源回收利用原则，可以用作集约化养猪场冲洗水；
经过S2步骤后所得肥料，具有缓释肥特性，相比于其他肥料具有更高的肥力，同时将干湿分离所得干物质中残留氮磷进行回收利用，实现精准遭肥精准施肥。
优选地，在S4中所加入的硫铝酸盐水泥对磷的吸附效率可达90％以上，吸附材料的制造成本低且可以通过回收建筑业水泥，实现系统工艺高效、低能、资源化利用。
优选地，经S6步骤排出的养猪废水为了实现更全面的资源回收利用原则，可以用作集约化养猪场冲洗水。
本发明的有益成果：
1.本发明的养猪废水处理方法流程简单、氮磷回收利用率高，其中，MAP结晶反应器对磷的回收率达90％以上、投资运行成本低、建设周期短、出水效率极高。
2.本发明不仅满足对养猪废水的高效处理，而且实现资源化利用，为实现循环经济发展作出贡献。
附图说明
图1为本发明的养猪废水处理系统示意图。
图2为本发明中MAP结晶反应器的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步说明。
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
如图1所示，涉及一种资源回收利用养猪废水处理系统，该系统主要由MAP结晶反应器处理单元、人工快渗池处理单元构成。
1.MAP结晶反应器处理单元
MAP结晶反应器，如图2所示，处理单元是资源回收的重要构筑物，养猪废水中高浓度的氮磷为鸟粪石的形成提供了良好的条件，通过外加Mg源，使得Mg2+、NH4 +、PO4 3-形成沉淀使得氮磷得以去除，并得到鸟粪石，作为缓释肥料实现资源回用。同时，影响鸟粪石结晶过程的因素较多，通过NaOH自动监测投加设备，调节系统pH值为9；控制Mg源投加量为1.2:1:1，在保证高效结晶率的同时，尽量减少Mg源的投加，减少经济总投资；设置反应周期为36h，以保证结晶率处在高水平。
2.加强型脱氮除磷人工快渗处理单元
人工快渗处理技术模拟并强化了传统土地处理工艺，采用渗透性良好的CRI介质作为填料，以干湿交替的方式进行运行，使得养猪废水在从上至下的过程过发生物理、化学和生物反应，加强处理系统对COD、N、P等污染物的出去效率。其中，附着在填料表面的生物膜是该处理单元中最重要的除污结构，利用好氧微生物、兼性微生物和厌氧微生物的代谢活动，以养猪废水中的污染物作为营养源，实现对污染物的降解。巧妙的布水方式带入了大量溶解氧的含量，成为人工快渗处理单元去污效率的最有利的保证。同时，硫铝酸盐水泥吸附剂的加入，进一步提升了此处理单元对氮磷物质的去除效率，实现磷排放浓度可达《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ标准(0.05mg/L)。
下面通过实施例对本发明专利做进一步详细说明：
实施例1：将5t的养猪废水流经调节池，由调节池对水质水量进行均匀化处理后通过MAP结晶反应器(反应器尺寸为2.0*2.0*1.2m)，利用NaOH自动监测投加设备以此来调节系统pH值为9.0；控制Mg源投加量为1.2:1:1，设置反应周期为36h，可回收1325kg鸟粪石用作农业肥料。然后排入预曝气池曝气后，通过加强型脱氮除磷人工快渗池(池体尺寸为2.0*2.0*2.4m，其中第一层谷壳、木屑占0.7m；第二层生物膜占0.9m；第三层硫铝酸盐水泥占0.8m)进行污染物去除，其中COD去除率达96.7％、氮去除率达98.2％、磷去除率可达90.9％。处理后的污水排入消毒池进行深度处理，利用紫外光进行消毒，以消除出水中病原性微生物的排放，病原性微生物消杀率达99.0％以上。
实施例2：将25t的养猪废水流经调节池，由调节池对水质水量进行均匀化处理后通过MAP结晶反应器(反应器尺寸为2.0*2.0*1.2m)，利用NaOH自动监测投加设备以此来调节系统pH值为9.0；控制Mg源投加量为1.2:1:1，设置反应周期为36h，可回收6625kg鸟粪石用作农业肥料。然后排入预曝气池曝气后，通过加强型脱氮除磷人工快渗池(池体尺寸为2.0*2.0*2.4m，其中第一层谷壳、木屑占0.7m；第二层生物膜占0.9m；第三层硫铝酸盐水泥占0.8m)进行污染物去除，其中COD去除率达94.7％、氮去除率达97.9％、磷去除率可达91.4％。处理后的污水排入消毒池进行深度处理，利用紫外光进行消毒，以消除出水中病原性微生物的排放，病原性微生物消杀率达98.5％以上。
Claims (3)
1.一种加强型脱氮除磷资源回用养猪废水处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、集约化养猪场生猪粪便、尿液先通过集中收集，进行机械化榨干处理，实现干湿分离，榨干后液体进入调节池，由调节池对水质水量进行均匀化处理；
S2、经过调节池处理后的养猪废水排入MAP结晶反应器，利用养猪废水中高浓度的氮磷，外加Mg源，保持Mg2+：PO4 3-：NH4+＝1.2:1:1，调节系统pH值为9，设置结晶反应周期36h，回收结晶产物鸟粪石,将鸟粪石与干粪便按比例混合，针对不同地区肥料营养物质比进行精准配比，实现精准施肥；
S3、经MAP结晶反应器处理后的养猪废水排入预曝气池，由预曝气池进行曝气，以提高水中溶解氧的浓度；
S4、经预曝气池处理后的养猪废水进行系统配水，然后排入加强型脱氮除磷人工快渗池；其中，污水经配水系统均匀间歇式布在人工快渗池中的填料上部，并以干湿交替的运行方式，使上清液在自上而下流经填料过程中发生综合的物理、化学和生物反应，使得养猪废水中的COD、N、P等污染物得以去除；其中，填料表面布满生物膜；
S5、经过加强型脱氮除磷人工快渗池的养猪废水排入消毒池进行深度处理，利用紫外光进行消毒，以消除出水中病原性微生物的排放；
S6、经消毒池处理后的养猪废水排出处理系统。
2.根据权利要求1所述的加强型脱氮除磷资源回用养猪废水处理方法，其特征在于，经所述S3后回收的结晶产物鸟粪石，是一种难溶于水的白色晶体，这种磷矿石是一种良好的缓释肥料。
3.根据权利要求1所述的加强型脱氮除磷资源回用养猪废水处理方法，其特征在于，经所述S6排出的养猪废水为了实现更全面的资源回收利用原则，可以用作集约化养猪场冲洗水。
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- 2021-04-21 CN CN202110431914.3A patent/CN113072260A/zh active Pending
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