CN115849563A - 一种分散式禽畜粪污与生活污水协同处理系统及处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种分散式禽畜粪污与生活污水协同处理系统及处理方法，该系统包括自下至上依次设置的厌氧区、跌水接触氧化区和菌藻共生转盘区；厌氧区设置多个用于降解分散式禽畜粪污和生活污水中有机物的反应区，多个反应区与污水进水管和出水提升管连通，多个反应区反应后形成第一出水；菌藻共生转盘区包括菌藻区、出水区和转动连接在菌藻区中的藻类盘，藻类盘上附着有藻类，菌藻区中接种有好氧菌；第一出水驱动藻类盘转动，菌藻共生转盘区对第一出水中有机物降解以及氮磷资源利用形成第二出水；第二出水自出水区跌至多级接触氧化区中，进行硝化反应形成硝化液。本发明提高污水处理效能，能够满足农村单户使用的要求。

Description

一种分散式禽畜粪污与生活污水协同处理系统及处理方法

技术领域

本发明涉及污水处理，技术领域，尤其是指一种分散式禽畜粪污与生活污水协同处理系统及处理方法。

背景技术

随着经济发展和人民生活水平提高，居民膳食营养结构中肉蛋奶需求显著增长，促进禽畜养殖业快速发展，农村分散式禽畜养殖成为我国乡村振兴的支柱产业之一。但非规模化禽畜养殖，以家庭为单位养殖，布局分散，产生粪污如不及时有效处理，直接排放容易对周围环境造成生态危害，如何有效治理分散式禽畜养殖废水成为农业环境领域关注的重点之一。不同于规模化养殖，分散式禽畜粪污中有机物、氮磷浓度高，但排放量少，难以套用规模化养殖所采用的厌氧发酵、固液分离、好氧生化组合工艺进行比例缩放。

另一方面农村居民分散居住，产生的生活污水需要完善污水处理设备进行处理，以改善农村水环境质量。相比于禽畜养殖粪污，农村生活污水有机物含量低、氮磷含量相对高，传统的AAO工艺处理农村生活污水脱氮除磷面临碳源不足，且需要复杂的污泥回流系统，一体化生化处理系统对氮磷的去除效能不稳定。相比之下，生态处理系统藻类塘和人工湿地能实现氮磷资源化利用，但藻类塘和人工湿地占地面积大、出水水质易受季节温度变化影响，此外人工湿地基质易于堵塞，需要定期维护。

由此可见，现有技术中分散式农村禽畜粪污和生活污水处理存在效能低、工艺复杂以及有臭气污染等问题，不适合农村单户使用。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中分散式农村禽畜粪污和生活污水处理存在效能低、工艺复杂等问题，不适合农村单户使用的问题。

为解决上述技术问题，一方面本发明提供了一种分散式禽畜粪污与生活污水协同处理系统，包括：

厌氧区，厌氧区包括污水进水管和出水提升管，厌氧区设置多个用于降解分散式禽畜粪污和生活污水中有机物并将污水中的有机物转化为能源性甲烷气体的反应区，以及用于去除臭味的反硝化区；反应区中接种有厌氧菌，反硝化区中接种有反硝化菌，多个反应区与污水进水管和出水提升管连通，多个反应区反应后形成第一出水；

菌藻共生转盘区，菌藻共生转盘区包括菌藻区、出水区和转动连接在菌藻区中的藻类盘，藻类盘上附着有藻类，菌藻区中接种有好氧菌；第一出水经出水提升管连通至菌藻区，且第一出水驱动藻类盘转动，菌藻共生转盘区对第一出水中有机物降解以及氮磷资源利用形成第二出水；

以及设置在所述菌藻共生转盘区下方的跌水接触氧化区，跌水接触氧化区包括多级接触氧化区，多级接触氧化区中接种有硝化菌，第二出水自出水区跌至多级接触氧化区中，进行硝化反应形成硝化液，硝化液的一部分连通至反硝化区。

在本发明的一个实施例中，污水进水管包括禽畜粪污进水管和生活污水进水管；

反应区包括在X方向上依次设置且连通的流化A区和流化B区，流化A区和流化B区通过导流隔板隔开，流化A区位于厌氧区的起始端；流化A区和流化B区的顶部均设有集气管；流化A区和流化B区中均接种有厌氧菌；流化A区的底部设有与禽畜粪污进水管连通的第一布水管，流化B区的底部设有与生活污水进水管连通的第二布水管，第一布水管和第二布水管均设有向上喷射的喷头。

在本发明的一个实施例中，反应区还包括连接在流化B区尾端的滤床区；滤床区的顶部均设有集气管；滤床区均接种有厌氧菌，流化B区的出水连通至滤床区中。

在本发明的一个实施例中，菌藻共生转盘区还包括布水曝气系统，布水曝气系统设置在X方向上远离出水区一侧的侧壁顶部，布水曝气系统包括相互连通的文丘里曝气推流管和提升主管，提升主管与出水提升管连通，文丘里曝气推流管上设有通气孔，通气孔位于菌藻区之外；文丘里曝气推流管的尾端连通至菌藻区中。

在本发明的一个实施例中，文丘里曝气推流管为多个，多个文丘里曝气推流管在Y方向依次设置，多个文丘里曝气推流管包括第一支管、第二支管、和第三支管，第一支管、第二支管和第三支管依次连接，第一支管与提升主管连通；在第一支管与第二支管连接处，第二支管的直径大于第一支管的直径；在第二支管与第三支管连接处，第二支管的直径大于第三支管的直径；通气口设置在第二支管上，通气口的轴线与第二支管的轴线相交；通气口位于菌藻区的液面以上，文丘里曝气推流管中至少第三支管的一部分位于菌藻区的液面以下。

在本发明的一个实施例中，出水区中未与菌藻区连接的侧壁设有第一通风孔。

在本发明的一个实施例中，跌水接触氧化区还包括一级过滤出水区，一级过滤出水区位于多级接触氧化区的尾端，一级过滤出水区中接种有硝化菌。

在本发明的一个实施例中，藻类盘包括转轴主架和螺旋盘片，转轴主架沿Y方向延伸，螺旋盘片螺旋式连接在转轴主架上，转轴主架的两端转动连接在菌藻区的侧壁上，藻类附着在螺旋盘片上。

在本发明的一个实施例中，跌水接触氧化区中在X方向远离出水区的一侧设有第二通风孔。

另一方面，本发明提供了一种分散式禽畜粪污与生活污水协同处理系统的处理方法，步骤包括：

分散式禽畜粪污和生活污水进入厌氧区对其有机物进行降解，降解后形成第一出水，厌氧区水力停留时间调控在8-18h；

第一出水经出水提升管送至菌藻共生转盘区，第一出水驱动藻类盘转动，藻类盘中的藻类与菌藻共生转盘区中的好氧菌充分接触进行有机物降解以及氮磷资源利用，形成第二出水，菌藻共生转盘区水力停留时间调控在2-4h；

第二出水跌至跌水接触氧化区，在跌水接触氧化区的多级接触氧化区中与硝化菌进行硝化反应，形成硝化液；硝化液中一部分回流至厌氧区、另一部出水至湿地灌溉，回流比调控在100-200％，水力停留时间为1.5-3h。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本发明所述的一种分散式禽畜粪污与生活污水协同处理系统，该系统集厌氧区、跌水接触氧化区及菌藻共生转盘区于一体，结构简单，且跌水接触氧化区及菌藻共生转盘区垂直分布功能区，实现厌氧区禽畜粪污能源化产甲烷，菌藻共生区混合污水氮磷资源化利用回收藻类，接触氧化区强化硝化效能，从而提高污水处理效能；本系统中的厌氧区能够对禽畜粪污和生活污水同步进行处理，其结构简单，且其只需一个提升泵即可完后，无需其他大型设备，耗能低且工艺简单，从而适合农村单户使用；本系统菌藻共生转盘区中采用水力(第一出水)驱动富集藻类的藻类盘转动，从而克服传统悬浮生长型菌藻共生系统易于在水体表面形成生物膜且系统内部菌藻团聚生长影响藻类光合作用，减少O₂的产量，降低污水中氮磷利用率的问题；也就说本系统提高污水处理效能，另外其无需电机驱动藻类盘转动，降低动力消耗和设备费用，节约运行成本，保证系统稳定运行；再者，跌水接触氧化区2形成的硝化液回流至反硝化区700中，硝化液与厌氧反应区出水经反硝化区700的反硝化菌降解，从而起到脱臭复合效能。

由此可见，本系统仅需要一台水泵提升便可在低能耗下运行，其结构简单，垂直分布功能区，实现厌氧区禽畜粪污能源化产甲烷，菌藻共生区混合污水氮磷资源化利用回收藻类，接触氧化区进一步强化硝化效能。本系统耦合厌氧区、菌藻共生转盘区和跌水接触氧化区的功能，且结构简单，能耗低，占地面积小，运维便捷，工艺简单，能同步实现禽畜粪污和生活污水低耗高效处理，污水厌氧产甲烷能源化回收，氮磷资源化利用，从而能够满足农村单户使用的要求；另外还可以起到除臭的作用。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明一种分散式禽畜粪污与生活污水协同处理系统的结构示意图；

图2为图1一种分散式禽畜粪污与生活污水协同处理系统中布水曝气系统的结构示意图；

图3为图1一种分散式禽畜粪污与生活污水协同处理系统中文丘里曝气推流管的结构示意图；

图4为图1一种分散式禽畜粪污与生活污水协同处理系统中第一分水板的结构示意图；

图5为图1一种分散式禽畜粪污与生活污水协同处理系统中藻类盘的结构示意图。

说明书附图标记说明：1、厌氧区；2、跌水接触氧化区；3、菌藻共生转盘区；

100、反应区；110、污水进水管；111、禽畜粪污进水管；112、生活污水进水管；120、出水提升管；121、提升泵；130、流化A区；131、第一布水管；132、厌氧悬浮填料；140、流化B区；141、第二布水管；150、集气管；160、导流隔板；170、排泥管；

200、菌藻区；210、好氧悬浮填料；

300、藻类盘；310、转轴主架；320、螺旋盘片；330、护网；

400、出水区；410、第一通风孔；420、折板；430、第一分水板；431、U型布水槽；440、过水孔；

500、多级接触氧化区；510、接触氧化区；511、隔板；512、好氧填料组件；520、第二分水板；

600、滤床区；610、帘式填料组件；

700、反硝化区；

800、布水曝气系统；810、文丘里曝气推流管；811、第一支管；812、第二支管；813、第三支管；814、导气管；815、气量控制阀；820、提升主管；830、分散管；

900、一级过滤出水区；910、第一出水管；920、第二出水管；930、第二通风孔；940、过滤填料。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

参照图1～图5所示，一方面，本发明提供了一种分散式禽畜粪污与生活污水协同处理系统，包括：

厌氧区1，厌氧区1包括污水进水管110和出水提升管120，厌氧区1设置多个用于降解分散式禽畜粪污和生活污水中有机物并将污水中的有机物转化为能源性甲烷气体的反应区100，以及用于去除臭味的反硝化区700，反应区100中接种有厌氧菌(厌氧微生物)，反硝化区700中接种有反硝化菌，多个反应区100与污水进水管110和出水提升管120连通，多个反应区100反应后形成第一出水；

菌藻共生转盘区3，菌藻共生转盘区3包括菌藻区200、转动连接在菌藻区200中的藻类盘300和出水区400，藻类盘300上附着有藻类(例如，异养菌)，菌藻区200中接种有好氧菌(好氧微生物，例如，硝化细菌)；第一出水经出水提升管120连通至菌藻区200，出水提升管120上设有提升泵121，提升泵121将第一出水泵送至菌藻共生转盘区3，且第一出水驱动藻类盘300转动，菌藻共生转盘区3对第一出水中有机物降解以及氮磷资源利用形成第二出水，硝化液的一部分连通至反硝化区700；

藻类盘300的一部分浸没在菌藻区200中，另一部分位于菌藻区200之外，藻类盘300的浸没率为35％-45％，例如，45％。

以及设置在所述菌藻共生转盘区3下方的跌水接触氧化区2，跌水接触氧化区2包括多级接触氧化区500，多级接触氧化区500中接种有硝化菌，出水区400的底部设有过水孔440，第二出水自出水区400的过水孔440跌至多级接触氧化区500中，进行硝化反应形成硝化液。

具体地，本系统集厌氧区1、跌水接触氧化区2及菌藻共生转盘区3于一体，结构简单，且跌水接触氧化区2及菌藻共生转盘区3垂直分布功能区，实现厌氧区1禽畜粪污能源化产甲烷，菌藻共生区混合污水氮磷资源化利用回收藻类，接触氧化区510强化硝化效能，从而提高污水处理效能；本系统中的厌氧区1能够对禽畜粪污和生活污水同步进行处理，其结构简单，且其只需一个提升泵121即可完后，无需其他大型设备，耗能低且工艺简单，从而适合农村单户使用；本系统菌藻共生转盘区3中采用水力(第一出水)驱动富集藻类的藻类盘300转动，从而克服传统悬浮生长型菌藻共生系统易于在水体表面形成生物膜且系统内部菌藻团聚生长影响藻类光合作用，减少O₂的产量，降低污水中氮磷利用率的问题；也就说本系统提高污水处理效能，另外其无需电机驱动藻类盘300转动，降低动力消耗和设备费用，节约运行成本，保证系统稳定运行；再者，跌水接触氧化区2形成的硝化液回流至反硝化区700中，硝化液与厌氧反应区出水经反硝化区700的反硝化菌降解，从而起到脱臭复合效能。

由此可见，本系统仅需要一台水泵提升便可在低能耗下运行，其结构简单，垂直分布功能区，实现厌氧区1禽畜粪污能源化产甲烷，菌藻共生区混合污水氮磷资源化利用回收藻类，接触氧化区510进一步强化硝化效能。本系统耦合厌氧区1、菌藻共生转盘区3和跌水接触氧化区2的功能，且结构简单，能耗低，占地面积小，运维便捷，工艺简单，能同步实现禽畜粪污和生活污水低耗高效处理，污水厌氧产甲烷能源化回收，氮磷资源化利用，从而能够满足农村单户使用的要求；另外还可以起到除臭的作用。

在一些可能的实施方式中，厌氧区1、跌水接触氧化区2和菌藻共生转盘区3自下至上依次设置。

进一步地，污水进水管110包括禽畜粪污进水管111和生活污水进水管112；

反应区100包括在X方向上依次设置且连通的流化A区130和流化B区140，流化A区130位于厌氧区1的起始端；流化A区130和流化B区140的顶部均设有集气管150；流化A区130和流化B区140中均接种有厌氧菌；流化A区130的底部设有与禽畜粪污进水管111连通的第一布水管131，流化B区140的底部设有与生活污水进水管112连通的第二布水管141，第一布水管131和第二布水管141均设有向上喷射的喷头。

具体地，本实施例中的反应区100分为流化A区130和流化B区140，流化A区130对禽畜粪污中的有机物进行处理后再流至流化B区140，流化B区140对经流化A区130处理后的禽畜粪污以及生活污水中的有机物进行降解，这样使得禽畜粪污和生活污水分批进行处理，提高处理效果；本实施例中的禽畜粪污和生活污水经位于底部的第一布水管131和第二布水管141喷射到流化A区130和流化B区140中，进一步提高禽畜粪污和生活污水与厌氧菌的接触，提高降解效果，并且将降解后形成的第一出水自流化A区130或流化B区140的顶端连通至后续的处理去中；另外，将降解过程产生的能源性沼气经流化A区130或流化B区140顶部的集气管150进行收集，便于后续利用。

进一步地，流化A区130和流化B区140通过导流隔板160隔开，导流隔板160包括第一隔板和第二隔板，第一隔板设置在流化A区130上，第二隔板设置在流化B区140上，第一隔板的顶端与流化A区130的顶部断开，第二隔板的底端与流化B区140的底部断开。

具体地，本实施例中的导流隔板160实现流化A区130和流化B区140的连通并且两者又是独立的个体。

进一步地，反应区100还包括连接在流化B区140尾端的滤床区600；

滤床区600的顶部均设有集气管150；滤床区600均接种有厌氧菌，流化B区140的出水连通至滤床区600中。

具体地，本实施例中的滤床区600对起到进一步降解有机物的作用，使得有机物降解效果更好。

进一步地，流化B区140与滤床区600也通过导流隔板160隔开，导流隔板160的结构与上述导流隔板160一致，在此不再赘述。

进一步地，反硝化区700连接在反应区100与出水提升管120之间；反硝化区700的顶部设有集气管150，跌水接触氧化区2的硝化液连通至反硝化区700的底部(反硝化区700的底部设有回流进水管孔，回流进水管孔通过管路与跌水接触氧化区2的第一支管811连通)。

进一步地，反硝化区700与滤床区600也通过导流隔板160隔开，导流隔板160的结构与上述导流隔板160一致，在此不再赘述。

进一步地，流化A区130、流化B区140、滤床区600以及反硝化区700的底部均设有排泥管170。

进一步地，菌藻共生转盘区3还包括布水曝气系统800，布水曝气系统800设置在X方向上远离出水区400一侧的侧壁顶部，布水曝气系统800包括相互连通的文丘里曝气推流管810和提升主管820，提升主管820与出水提升管120连通，文丘里曝气推流管810上设有通气口，文丘里曝气推流管810的尾端连通至菌藻区200中。

具体地，布水曝气系统800中的通气口能够向布水曝气系统800中铜通入空气，一方面是向菌藻区200供氧，提高菌藻区200的溶氧量；另一方面能够进一步驱动藻类盘300转动，降低动力消耗和设备费用，节约运行成本，保证系统稳定运行。

进一步地，布水曝气系统800还包括分散管830，提升主管820与文丘里曝气推流管810之间通过分散管830连通，分散管830在Y方向延伸。

进一步地，文丘里曝气推流管810为多个，多个文丘里曝气推流管810在Y方向依次设置，多个文丘里曝气推流管810与分散管830连通，多个文丘里曝气推流管810包括第一支管811、第二支管812和第三支管813，第一支管811、第二支管812和第三支管813依次连接，第一支管811与提升主管820连通；在第一支管811与第二支管812连接处，第二支管812的直径大于第一支管811的直径；在第二支管812与第三支管813连接处，第二支管812的直径大于第三支管813的直径；通气口设置在第二支管812上，通气口的轴线与第二支管812的轴线相交；例如垂直；通气口位于菌藻区200的液面以上，文丘里曝气推流管810中至少第三支管813的一部分位于菌藻区200的液面以下。

具体地，本实施例中的文丘里曝气推流管810的第一支管811将第一出水供给给第二支管812，进入第二支管812的第一出水与空气混合然后经第三支管813通入菌藻区200中，所述第三支管813的轴线与藻类盘300的螺旋盘片320相交，这样第三支管813的出水能够驱动藻类盘300转动。

进一步地，通气口上连接有导气管814，导气管814连接在第二支管812的中心位置处，导气管814与第二支管812焊接。第一支管811、导气管814以及第二支管812的一半位于菌藻区200的液面以上，第二支管812的另一半以及第三支管813位于菌藻区200的液面以下。

进一步地，第一支管811为异型管，第一支管811包括直管和斜管，直管与提升主管820连通，斜管与第二支管812连通；直管与斜管的夹角为120°～145°，例如135°。

进一步地，第一支管811与第二支管812通过螺纹连接，第二支管812与第三支管813通过螺纹连接。

具体地，螺纹连接的方式便于更换维修。

进一步地，文丘里曝气推流管810还包括气量控制阀815，气量控制阀815设置在导气管814的顶端，用于调节导气管814的进气量。

进一步地，出水区400中未与菌藻区200连接的侧壁设有第一通风孔410。第一通风孔410的开孔率为25-45％，例如45％；第一通风孔410的孔径为30-60mm，例如30mm。

具体地，本实施例中的第一通风孔410有助于对出水区400中的第二出水进行大气二次复氧，便于提高第二出水进入多级接触氧化区500后反应效率。

进一步地，出水区400和菌藻区200通过折板420隔开，折板420的顶部设有第一分水板430；第一分水板430包括在Y方向延伸，且包括多级自上至下依次排布的梯级结构，梯级结构包括多个U型布水槽431。例如，梯级结构分3级。相邻两级梯级结构的高差为15cm。

具体地，本实施例中的第一分水板430能够使得第二出水均匀的跌落至跌水接触氧化区2。

进一步地，藻类盘300包括转轴主架310和螺旋盘片320，转轴主架310沿Y方向延伸，螺旋盘片320螺旋式连接在转轴主架310上，转轴主架310的两端转动连接在菌藻区200的侧壁上，藻类附着在螺旋盘片320上。例如，转轴主架310的两端通过轴承转动连接在菌藻区200的侧壁上。

进一步地，藻类盘300还包括护网330，护网330罩在螺旋盘片320上。具体地，护网330将螺旋盘片320罩住，一方面避免藻类掉入菌藻区200中，另一方面便于将使用完的藻类集中收集进行回收利用。

进一步地，多级接触氧化区500包括多个接触氧化区510，多个接触氧化区510在X方向自上至下呈阶梯式排布，跌水高差为0.4-0.6m，例如，0.5m。位于最顶端的接触氧化区510与菌藻共生转盘区3的出水区400连通。出水区400的底部设有过水孔440，过水孔440位于最顶端的接触氧化区510的顶部。

具体地，本实施例中的多个接触氧化区510呈阶梯式排布，使得整个多级接触氧化区500为推流波浪型，进一步提高多级接触氧化区500的效率。

进一步地，多个接触氧化区510中，相邻两接触氧化区510连接处的顶部设有第二分水板520，第二分水板520的结构与第一分水板430的结构相同。相邻两接触氧化区510连接的位置处合壁共建，即两者共用一个壁体。

具体地，第二分水板520所取得的效果与第一分水板430相同，在此不再赘述。

进一步地，跌水接触氧化区2还包括一级过滤出水区900，一级过滤出水区900位于多级接触氧化区500的尾端，一级过滤出水区900中接种有硝化菌。

具体地，本实施例中的一级过滤出水区900进行深度硝化，一级过滤出水区900的出水一部分至湿地灌溉系统，另一部分回流至厌氧区1的反硝化区700进行反硝化除臭。

进一步地，一级过滤出水区900与最底端的接触氧化区510的连接处的顶端设有第三分水板(一级过滤出水区900与最底端的接触氧化区510合壁共建，即两者连接的位置处共用一个壁体)，第三分水板的结构与第一分水板430的结构相同。

进一步地，一级过滤出水区900的底部设有连通至跌水接触氧化区2之外的出水管，出水管包括第一出水管910和第二出水管920；第一出水管910连通至厌氧区1的反硝化区700的底部，第二出水管920出水至湿地灌溉系统。

进一步地，一级过滤出水区900与最底端的接触氧化区510呈阶梯排布，跌水高差为0.4-0.6m，例如，0.5m。

进一步地，跌水接触氧化区2中在X方向远离出水区400的一侧设有第二通风孔930。第二通风孔930的开孔率为25-45％，例如45％；第二通风孔930的孔径为30-60mm，例如30mm。

具体地，第二通风孔930的有益效果与第一通风孔410的相同，在此不再赘述。

进一步地，流化A区130和流化B区140中设有厌氧悬浮填料132。厌氧悬浮填料132为丝瓜络纤维球，其填充率为35％-50％，例如40％。

具体地，厌氧悬浮填料132便于流化A区130和流化B区140厌氧菌的富集，从而提高流化A区130和流化B区140的反应效率。

进一步地，滤床区600和反硝化区700中设有帘式填料组件610，帘式填料组件610为毛毡。滤床区600中毛毡的填充率为40％-50％，例如，40％。反硝化区700中毛毡的填充率为40％-60％，例如，50％。

具体地，滤床区600的帘式填料组件610便于滤床区600中厌氧菌的富集，从而提高滤床区600的反应效率。反硝化区700的帘式填料组件610便于反硝化区700中反硝化菌的富集，从而提高反硝化区700的反应效率。

进一步地，菌藻区200中设有好氧悬浮填料210，好氧悬浮填料210为丝瓜络纤维球，其填充率20％-35％，例如，35％。

具体地，好氧悬浮填料210便于菌藻区200中好氧菌的富集，从而提高菌藻区200的反应效率。

进一步地，跌水接触氧化区2的接触氧化区510内设有隔板511和好氧填料组件512，好氧填料组件512为毛毡，其填充率为40％-50％，例如，50％。

具体地，好氧填料组件512便于接触氧化区510中硝化菌的富集，从而提高接触氧化区510的反应效率。

进一步地，跌水接触氧化区2的一级过滤出水区900中设有隔板511和过滤填料940，过滤填料940为毛毡，其填充率为40％-50％，例如，50％。

具体地，过滤填料940便于一级过滤出水区900中硝化菌的富集，从而提高一级过滤出水区900的反应效率。

另一方面，本发明提供了一种分散式禽畜粪污与生活污水协同处理系统的处理方法，步骤包括：

分散式禽畜粪污和生活污水进入厌氧区1对其有机物进行降解，降解后形成第一出水，厌氧区水力停留时间调控在8-18h；

第一出水经出水提升管120送至菌藻共生转盘区3，第一出水驱动藻类盘300转动，藻类盘300中的藻类与菌藻共生转盘区3中的好氧菌充分接触进行有机物降解以及氮磷资源利用，形成第二出水，菌藻共生转盘区水力停留时间调控在2-4h；

第二出水跌至跌水接触氧化区2，在跌水接触氧化区2的多级接触氧化区500中与硝化菌进行硝化反应，形成硝化液，硝化液中一部分回流至厌氧区、另一部出水至湿地灌溉，回流比调控在100-200％，水力停留时间为1.5-3h。

进一步地，养殖废水经禽畜粪污进水管111至厌氧区1的流化A区130底部的第一布水管131，第一布水管131喷射流化A区130中的禽畜粪污与流化态的厌氧悬浮填料132上附着的微生物(厌氧菌)反应降解污水中的有机物，水力停留时间为3-6h，例如4h；再经由导流隔板160流至流化B区140底部的第二布水管141，与经生活污水进水管112流至第二布水管141中的生活污水进水混合后，流化B区140与流化态的厌氧悬浮填料132进一步强化污水中有机物的降解，水力停留时间为3-6h，例如4h；再经导流隔板160流至滤床区600，在滤床区600中与帘式填料组件610上的厌氧生物膜(厌氧菌)充分接触降解有机物，水力停留时间为3-6h，例如4h。上述过程中，在流化床A区、流化床B区和滤床区600产生的能源性沼气经各区顶部的集气管150收集。跌水接触氧化区2中硝化液的回流至反硝化区700中，滤床区600的出水进入反硝化区700与回流至反硝化区700中的硝化液与进行混合，然后经反硝化区700的帘式填料组件610上富集的反硝化菌降解，水力停留时间为2-6h，例如，3h。从而形成第一出水。

第一出水经提升泵121提升至菌藻共生转盘区3的菌藻区200一侧的顶部，经提升主管820流至分散管830，再依次进入各文丘里曝气推流管810的第一支管811和第二支管812，压缩空气与第一出水在第二支管812内混合，再经由第三支管813将混合空气的第一出水流至菌藻区200，第一出水流至菌藻区200的过程中驱动藻类盘300的螺旋盘片320转动；藻类盘300中的藻类与第一出水充分接触，藻类利用第一出水中氮磷营养盐，与大气中的CO₂进行光合作用合成生物质藻类，并释放氧气，产生的氧气进一步驱动藻类盘300转动，使得好氧悬浮填料210进一步流态化，富集在好氧悬浮填料210上的微生物(好氧菌)利用释放的氧气强化生物膜与第一出水充分接触进行反应，进一步降低污水中的有机物，并且将污水中的氨氮转化为硝态氮，供藻类合成自身物质。菌藻共生转盘区3水力停留时间2-4h，例如，3h。菌藻区200形成的第二出水经菌藻区200的折板420流至出水区400，在出水区400中第二出水通过第一通气孔、过水孔440以及第二通气孔进行大气二次复氧，然后跌落至多级接触氧化区500。

跌落至跌水接触氧化区2的第二出水与多级接触氧化区500中好氧填料组件512上的微生物(硝化菌)将第二出水中氨氮转化为硝态氮，进一步强化硝化效能；再经一级过滤出水区900深度硝化形成硝化液，硝化液的一部分至湿地灌溉系统、另一部分回流至厌氧区1的反硝化区700反硝化除臭，硝化液回流比在100-200％，例如150％；接触氧化区510水力停留时间1.5-3h，例如2h。当畜禽粪污进水COD浓度1870mg/L，TN浓度115mg/L，TP浓度14mg，生活污水进水COD浓度450mg/L，TN浓度38mg/L，TP浓度4mg，经过系统处理后出水COD、TN和TP浓度分别为45mg/L,14.5mg/L，0.43mg/L，达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种分散式禽畜粪污与生活污水协同处理系统，其特征在于：包括：

厌氧区，所述厌氧区包括污水进水管和出水提升管，所述厌氧区设置多个用于降解所述分散式禽畜粪污和所述生活污水中有机物并将污水中的有机物转化为能源性甲烷气体的反应区，以及用于去除臭味的反硝化区；所述反应区中接种有厌氧菌，所述反硝化区中接种有反硝化菌，所述多个反应区与所述污水进水管和所述出水提升管连通，所述多个反应区反应后形成第一出水；

菌藻共生转盘区，所述菌藻共生转盘区包括菌藻区、出水区和转动连接在所述菌藻区中的藻类盘，所述藻类盘上附着有藻类，所述菌藻区中接种有好氧菌；所述第一出水经所述出水提升管连通至所述菌藻区，且第一出水驱动所述藻类盘转动，所述菌藻共生转盘区对所述第一出水中有机物降解以及氮磷资源利用形成第二出水；

以及设置在所述菌藻共生转盘区下方的跌水接触氧化区，所述跌水接触氧化区包括多级接触氧化区，所述多级接触氧化区中接种有硝化菌，所述第二出水自所述出水区跌至所述多级接触氧化区中，进行硝化反应形成硝化液，所述硝化液的一部分连通至所述反硝化区。

2.根据权利要求1所述的分散式禽畜粪污与生活污水协同处理系统，其特征在于：所述污水进水管包括禽畜粪污进水管和生活污水进水管；

所述反应区包括在X方向上依次设置且连通的流化A区和流化B区，所述流化A区和所述流化B区通过导流隔板隔开，所述流化A区位于所述厌氧区的起始端；所述流化A区和所述流化B区的顶部均设有集气管；所述流化A区和所述流化B区中均接种有厌氧菌；所述流化A区的底部设有与所述禽畜粪污进水管连通的第一布水管，所述流化B区的底部设有与所述生活污水进水管连通的第二布水管，所述第一布水管和所述第二布水管均设有向上喷射的喷头。

3.根据权利要求2所述的分散式禽畜粪污与生活污水协同处理系统，其特征在于：所述反应区还包括连接在所述流化B区尾端的滤床区；所述滤床区的顶部均设有集气管；所述滤床区均接种有厌氧菌，所述流化B区的出水连通至所述滤床区中。

4.根据权利要求1所述的分散式禽畜粪污与生活污水协同处理系统，其特征在于：所述菌藻共生转盘区还包括布水曝气系统，所述布水曝气系统设置在X方向上远离所述出水区一侧的侧壁顶部，所述布水曝气系统包括相互连通的文丘里曝气推流管和提升主管，所述提升主管与所述出水提升管连通，所述文丘里曝气推流管上设有通气孔，所述通气孔位于所述菌藻区之外；所述文丘里曝气推流管的尾端连通至所述菌藻区中。

5.根据权利要求4所述的分散式禽畜粪污与生活污水协同处理系统，其特征在于：所述文丘里曝气推流管为多个，所述多个文丘里曝气推流管在Y方向依次设置，所述多个文丘里曝气推流管包括第一支管、第二支管和第三支管，所述第一支管、所述第二支管和所述第三支管依次连接，所述第一支管与所述提升主管连通；在所述第一支管与所述第二支管连接处，所述第二支管的直径大于所述第一支管的直径；在所述第二支管与所述第三支管连接处，所述第二支管的直径大于所述第三支管的直径；所述通气口设置在所述第二支管上，所述通气口的轴线与所述第二支管的轴线相交；所述通气口位于所述菌藻区的液面以上，所述文丘里曝气推流管中至少所述第三支管的一部分位于所述菌藻区的液面以下。

6.根据权利要求1或5所述的分散式禽畜粪污与生活污水协同处理系统，其特征在于：所述出水区中未与所述菌藻区连接的侧壁设有第一通风孔。

7.根据权利要求1所述的分散式禽畜粪污与生活污水协同处理系统，其特征在于：所述跌水接触氧化区还包括一级过滤出水区，所述一级过滤出水区位于所述多级接触氧化区的尾端，所述一级过滤出水区中接种有硝化菌。

8.根据权利要求1所述的分散式禽畜粪污与生活污水协同处理系统，其特征在于：所述藻类盘包括转轴主架和螺旋盘片，所述转轴主架沿Y方向延伸，所述螺旋盘片螺旋式连接在所述转轴主架上，所述转轴主架的两端转动连接在所述菌藻区的侧壁上，所述藻类附着在所述螺旋盘片上。

9.根据权利要求1所述的分散式禽畜粪污与生活污水协同处理系统，其特征在于：所述跌水接触氧化区中在X方向远离所述出水区的一侧设有第二通风孔。

10.一种分散式禽畜粪污与生活污水协同处理系统的处理方法，其特征在于：步骤包括：

所述分散式禽畜粪污和所述生活污水进入厌氧区对其有机物进行降解，降解后形成第一出水，所述厌氧区水力停留时间调控在8-18h；

所述第一出水经出水提升管送至菌藻共生转盘区，第一出水驱动藻类盘转动，藻类盘中的藻类与菌藻共生转盘区中的好氧菌充分接触进行有机物降解以及氮磷资源利用，形成第二出水，所述菌藻共生转盘区水力停留时间调控在2-4h；

所述第二出水跌至跌水接触氧化区，在跌水接触氧化区的多级接触氧化区中与硝化菌进行硝化反应，形成硝化液，所述硝化液中一部分回流至所述厌氧区、另一部出水至湿地灌溉，回流比调控在100-200％，水力停留时间为1.5-3h。

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