CN207552136U - 一种畜禽养殖废水处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种畜禽养殖废水处理系统，具体包括顺次连接的包括集粪池、格栅池、涡凹气浮单元、电化学反应装置、折流厌氧池、缺氧池、生物接触反应池、沉淀池、复合湿地系统和清水池；具体选择合适的预处理手段，以及利用优选的物化、生化和深度处理工艺相结合，使得该处理系统具备运行成本低、优选参数、设计科学、操作管理简单、运行稳定以及处理效率高等优点。

Description

一种畜禽养殖废水处理系统

技术领域

本实用新型涉及一种畜禽养殖废水处理系统，属于高浓度有机废水处理技术领域。

背景技术

随着人类对肉类、蛋类食品需求的不断增长，畜禽养殖业发展迅速，随之带来的环境问题也越来越严重。为了使养殖动物能够抵抗疾病、增加产量，大多数的畜禽养殖场都使用了抗生素(如四环素类、磺胺类物质等)和重金属微量元素。通过饲料或饮水，中国每年有超过8000t的抗生素用于畜禽养殖业，这些未被食用或吸收的抗生素进入环境后，会诱导产生抗药性细菌，也会诱导有害微生物产生抗药基因使抗生素的药效下降，养殖水体中抗生素与重金属的污染问题尤为严重。因而，畜禽养殖废水中除了含有高浓度的COD、BOD、氮磷物质，还含有抗生素和重金属，如Cu²⁺、Zn²⁺、Cd²⁺、Cr⁶⁺和Mn²⁺。

畜禽养殖废水主要利用生化技术进行处理。而畜禽养殖废水中含有大量的粪渣，固含量很高，一直干扰这类废水的正常处理；另外，废水的抗生素和重金属离子也影响着出水水质。针对去除粪渣后的畜禽养殖废水，传统工艺采用厌氧-好氧-沉淀工艺，好氧池中的污泥沉降性能不好，污泥容易流失，导致出水水质不稳定，同时存在占地大，操作强度高等问题。

专利CN200610062628.X，公开了一种畜禽养殖废水的处理方法，主要包括下列步骤：先将畜禽废水注入调节池，进行曝气搅拌；在反应初沉池中进行絮凝沉淀；再将待处理废水注入前后两段式的、填放有活性污泥的膜生物反应器；在膜生物反应器的后端安装有超滤膜；待处理废水在膜生物反应器内进行生物降解后，通过超滤膜进行过滤后再排放；膜生物反应器的前、后两段还可以分别设置微孔曝气器和穿孔曝气装置对废水进行曝气处理。

专利CN201220350995.0公开了一种畜禽养殖废水处理装置，包括调节池、厌氧EGSB反应器、中间沉淀池和多功能滤塔，其中调节池通过管道连接在厌氧EGSB反应器上，厌氧EGSB反应器与中间沉淀池之间连接有管道，中间沉淀池与多功能生物滤塔之间连接管道，多功能生物滤塔德出水口分为两路，其中一路连接在调节池的进水口上，另一路与外界利用端连接。

从现有处理技术与工艺来看，存在着以下一些不足：废水中的粪渣在预处理阶段没有很好地分离出去，影响了后续物化或生化处理效率；大部分采取厌氧一级处理，消减了大部分的COD，但对氨、氮、磷的去除率并不是很高；且氨、氮、磷资源不能充分回收利用，排入水体容易水体富营养化；现有工艺难以有效降解畜禽废水中的抗生素类污染物和重金属离子；畜禽废水色度很高，虽然现行排放标准未对色度作出要求，要出水色度过高对水质、观感都有很大影响，但常规处理技术往往并未关注对于色度的去除，深度脱色难度也较大；传统的生化反应工艺也存在诸多问题，生化反应周期长，导致场地要求大，土建工程多，投资大，而大部分养殖企业无法达到生化处理达标排放的条件；建设能全面达标的粪污处理设施所需的投资太大、运行费用过高、运行管理难度大，企业负担很重。因此，探寻设施投资少、运行费用低和处理高效的养殖业粪污处理方法，已成为解决养殖业污染的关键所在。

有鉴于上述的缺陷，积极加以研究创新，以期创设一种经济有效的畜禽养殖废水处理系统，使其更具有产业上的利用价值，不仅可以有效去除粪渣用于堆肥处理，而且可以保证稳定的出水水质，使其达标排放，并节约处理成本。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有畜禽养殖废水处理系统的不足，提供一种出水水质好，处理成本低且处理效率高的畜禽养殖废水处理系统。

本实用新型是通过以下技术措施实现的：畜禽养殖废水处理系统包括集粪池、格栅池、涡凹气浮单元、电化学反应装置、折流厌氧池、缺氧池、生物接触反应池、沉淀池、复合湿地系统和清水池。

其中，涡凹气浮单元包括相连接的涡凹气浮池和排水池，所述涡凹气浮池通过药剂泵连接有药剂罐；所述电化学反应装置包括直流电源、反应池、阳极和阴极；所述折流厌氧池具有多个上下交错排列的折流板，且在折流厌氧池后部设有生物悬浮球；所述的生物接触反应池中安装有生物接触填料和曝气装置；所述复合湿地系统由垂直流人工湿地和水平流人工湿地串联，所述垂直流人工湿地自上而下填充有土壤层、沸石、无烟煤和轮胎颗粒；所述土壤层包含细砂、草灰和改性硅藻土，土壤层中投放复合微生物肥和蚯蚓；所述的垂直流人工湿地与水平流人工湿地之间存在高度差，水平流人工湿地的填料包括富含钙的石灰石和煤渣，所述水平流人工湿地的出水流入清水池。

进一步地，为了节约能耗，利用太阳能转化单元为电化学反应装置提供电能，所述的太阳能转化单元具有太阳能电板，将太阳能电板与电能存储单元相连接。

电化学反应装置中的阳极材料具体选择钛基二氧化铅、碳纤维和活性炭毡中的至少一种；所述阴极的材料为不锈钢。

为了提供良好的微生物生长环境，投加适量的复合微生物肥能帮助其生长。复合微生物肥的重量占沙土层总质量的1-3％，所述蚯蚓的加入量为每立方米沙土层中加入20-40只。

从景观欣赏和经济角度考虑，同时利用植物根系吸附污染物，选择合适的水生植物。在复合湿地系统的土壤层中种植黄菖蒲、芦苇和水葱。

本实用新型与现有技术相比，其具有以下优点：

(1)该系统是一种复合畜禽养殖废水处理系统，针对高浓度有机物、氮磷以及抗生素、重金属污染物，有针对性地选择合适的工艺进行处理，其出水水质良好，且达标排放；且出水抗生素、重金属等指标优于《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596-2001)一级标准以及《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标准。

(2)利用涡凹气浮单元进行预处理除杂，其可以高效分离粪尿中的粪渣，出水浊度低于100NTU，明显降低后续单元技术的处理难度，提高后续处理出水水质。

(3)在电化学反应装置中，畜禽养殖废水中的抗生素可以在阳极被氧化，转化为不具有抗生素活性的降解后的物质，如小分子的酸，甚至完全被矿化，生成CO₂和水；重金属离子可以在阴极的还原作用下转化为沉淀物质，从废水中析出。

(4)利用太阳能转化为电能，节约了整个处理系统的能耗。

(5)后续生化处理系统中，结合了A²0-复合湿地系统，通过优选合适的参数，如厌氧池结构、湿地参数等，取得了很好的出水水质和处理效率。出水COD，以满足COD≤80mg/L的达标排放要求。因而，该装置整体具备了结构合理，设计科学，处理效率高，出水水质好等优点。

附图说明

图1为本实用新型的畜禽养殖废水处理系统结构简图。

图中标识：1-集粪池；2-格栅池；3-涡凹气浮单元；4-电化学反应装置；5-折流厌氧池；6-缺氧池；7-生物接触反应池；8-沉淀池；9-垂直流人工湿地；10-水平流人工湿地；11-清水池；12-高速搅拌机；13-药剂罐；14-直流电源；15-电极；16-太阳能转化单元；17-生物悬浮球；18-曝气装置。

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详述。

具体实施方式

下面对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

畜禽养殖废水处理系统包括顺次连接的集粪池1、格栅池2、涡凹气浮单元3、电化学反应装置4、折流厌氧池5、缺氧池6、生物接触反应池7、沉淀池8、复合湿地系统和清水池11；所述的涡凹气浮单元包括相连接的涡凹气浮池和排水池，所述涡凹气浮池通过药剂泵连接有药剂罐13；所述电化学反应装置4包括直流电源14、反应池、阳极15和阴极15；所述折流厌氧池5具有多个上下交错排列的折流板，且在折流厌氧池后部设有生物悬浮球17；所述的生物接触反应池中安装有生物接触填料和曝气装置18。

其中，复合湿地系统由垂直流人工湿地9和水平流人工湿地10串联，所述垂直流人工湿地自上而下填充有土壤层、沸石、无烟煤和轮胎颗粒；所述土壤层包含细砂、草灰和改性硅藻土，土壤层中投放复合微生物肥和蚯蚓；所述的垂直流人工湿地与水平流人工湿地之间存在高度差，水平流人工湿地的填料包括富含钙的石灰石和煤渣，所述水平流人工湿地的出水流入清水池。

优选地，为了节约能耗，利用太阳能转化单元为电化学反应装置提供电能，所述的太阳能转化单元具有太阳能电板，将太阳能电板与电能存储单元相连接。

优选地，电化学反应装置中的阳极材料具体选择钛基二氧化铅、碳纤维和活性炭毡中的至少一种；所述阴极的材料为不锈钢。

为了提供良好的微生物生长环境，投加适量的复合微生物肥能帮助其生长。复合微生物肥的重量占沙土层总质量的1-3％，所述蚯蚓的加入量为每立方米沙土层中加入20-40只。

从景观欣赏和经济角度考虑，同时利用植物根系吸附污染物，选择合适的水生植物，选择在复合湿地系统的土壤层中种植黄菖蒲、芦苇和水葱。

利用本系统处理畜禽养殖废水，通过选择合适的预处理手段除杂、电化学装置、生化处理和深度处理手段相结合，废水出水水质达到排放标准要求。另外，本系统具备运行成本低、优选参数、设计科学、操作管理简单、运行稳定以及处理效率高等优点。

以上所述是本实用新型的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (5)

1.一种畜禽养殖废水处理系统，其特征在于，包括集粪池、格栅池、涡凹气浮单元、电化学反应装置、折流厌氧池、缺氧池、生物接触反应池、沉淀池、复合湿地系统和清水池；

其中，所述的涡凹气浮单元包括相连接的涡凹气浮池和排水池，所述涡凹气浮机通过药剂泵连接有药剂罐；所述电化学反应装置包括直流电源、反应池、阳极和阴极；所述折流厌氧池具有多个上下交错排列的折流板，且在折流厌氧池后部设有生物悬浮球；所述生物接触反应池中安装有生物接触填料和曝气装置；

所述复合湿地系统由垂直流人工湿地和水平流人工湿地串联，所述垂直流人工湿地自上而下填充有土壤层、沸石、无烟煤和轮胎颗粒；所述土壤层包含细砂、草灰和改性硅藻土，土壤层中投放复合微生物肥和蚯蚓；所述的垂直流人工湿地与水平流人工湿地之间存在高度差，水平流人工湿地的填料包括富含钙的石灰石和煤渣，所述水平流人工湿地的出水流入清水池。

2.根据权利要求1所述的一种畜禽养殖废水处理系统，其特征在于，利用太阳能转化单元为电化学反应装置提供电能，所述的太阳能转化单元具有太阳能电板，将太阳能电板与电能存储单元相连接。

3.根据权利要求1所述的一种畜禽养殖废水处理系统，其特征在于，所述阳极材料为钛基二氧化铅、碳纤维和活性炭毡中的至少一种；所述阴极材料为不锈钢。

4.根据权利要求1所述的一种畜禽养殖废水处理系统，其特征在于，复合微生物肥的重量占沙土层总质量的1-3％，所述蚯蚓的加入量为每立方米沙土层中加入20-40只。

5.根据权利要求1所述的一种畜禽养殖废水处理系统，其特征在于，复合湿地系统的上层种植黄菖蒲、芦苇和水葱。