CN211497303U - 养猪废水处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种养猪废水处理系统，包括依序设置的预处理系统、PH调节系统、厌氧反应系统、两级反硝化硝化反应系统、氧化反应系统和清水池，以及污泥处理系统和PCL控制系统。本实用新型构思合理，运行费用低，处理效果好，操作控制较为简单，应用范围广，还可广泛用于各种高浓度有机污染的污水处理过程当中，特别是针对养猪废水的处理过程当中。

Description

养猪废水处理系统

技术领域

本实用新型属于污水处理领域，涉及一种养猪废水处理系统，尤其涉及可用于农田灌溉的养猪废水处理系统。

背景技术

我国养猪行业迅猛发展伴随着养猪所产生的养猪废水的处理问题，随着国家对于环境问题越来越重视，像过去那样直接排进江河或者湖泊之中将会对水体产生巨大的污染，因此需要对养猪所产生的养猪废水进行有效的处理达标后方可排放。养猪废水由猪尿、猪粪便排泄物、饲料残渣和猪舍冲洗水以及少量工人所产生的生活污水所构成。综合上述废水，其特征是氨氮含量极高，有机物含量高，色度深，味道重，固液相混合导致悬浮物含量高，每天用于冲洗的水量也不定，废水冲击产生的负荷大。

养猪废水直接排放不仅污染严重也是对水资源的浪费，因此利用养猪废水的特点，对其进行处理后以实施农田灌溉，即可减少污染同时又合理利用了水资源，这是需要解决的技术问题。

发明内容

本实用新型为了解决上述背景技术中存在的问题，而提供了一种运行费用低、操作控制较为简单、处理后排放标准可达到《农田灌溉水质标准（水作作物）》的养猪废水处理系统。

本实用新型采用以下技术方案：

上述的养猪废水处理系统，包括依序设置的预处理系统、PH调节系统、厌氧反应系统、两级反硝化硝化反应系统、氧化反应系统和清水池，以及污泥处理系统和PCL控制系统；

所述预处理系统包括格栅井、原水池及固液分离机；养猪废水进入格栅井，格栅井的出水端连接至原水池的输入端，原水池的出水端连接至固液分离机的输入端；

PH调节系统包括第一PH调节池、第一沉淀池、第二PH调节池及调节池；第一PH调节池的输入端连接固液分离机的出水端，出水端连接至第一沉淀池的输入端；第一沉淀池的出水端连接至第二PH调节池的输入端，第二PH调节池的出水端连接至调节池的输入端；

厌氧反应系统包括UASB厌氧反应器；调节池的出水端通过提升泵连接至UASB厌氧反应器的输入端；

两级反硝化硝化反应系统包括一级反硝化反应池、一级硝化反应池、一沉池、二级反硝化反应池、二级硝化反应池、二沉池；一级反硝化反应池的进水端连接UASB厌氧反应器出水端，出水端连接至一级硝化反应池的输入端；一级硝化反应池的出水端连接至一沉池的输入端，一沉池的出水端连接至二级反硝化反应池的输入端，二级反硝化反应池的出水端连接至二级硝化反应池的输入端，二级硝化反应池的出水端连接至二沉池的输入端；

氧化系统包括接依序连接的触氧化池、絮凝反应池、第二沉淀池及氧化池；接触氧化池均匀设置有可提升曝气装置与溶氧分析仪，其输入端连接二沉池的出水端，出水端连接至絮凝反应池的输入端；絮凝反应池的出水端连接至第二沉淀池的输入端；第二沉淀池的出水端连接至氧化池的输入端；

所述清水池的输入端连接所述氧化池的出水端；

所述污泥处理系统包括污泥池和叠螺式污泥脱水机；所述污泥池中均匀设置有曝气装置，分别通过设置在所述的第一沉淀池、一沉池、二沉池和第二沉淀池的底部排泥阀连接该第一沉淀池、一沉池、二沉池和第二沉淀池，接收该处污泥；所述的污泥池的污泥送入叠螺式污泥脱水机进行脱水，所得的滤液送回至所述的PH调节系统的第一PH调节池，所得的泥饼进行外运处理；

所述的原水池、第一PH调节池、第二PH调节池和污泥池均匀装有曝气装置；所述的一级硝化反应池和二级硝化反应池中均匀设置有曝气装置与溶氧分析仪；所述PLC控制系统分别电连接所述的原水池、第一PH调节池、第二PH调节池和污泥池的曝气装置以及一级硝化反应池、二级硝化反应池和接触氧化池中的曝气装置与溶氧分析仪。

所述的养猪废水处理系统，其中：所述的格栅井的出水端与原水池的输入端之间及原水池的出水端与固液分离机的输入端之间均设有提升泵。

所述的养猪废水处理系统，其中：所述第一PH调节池的输入端分别设有碱溶投药装置和石灰溶投药装置；所述第二PH调节池的输入端设有硫酸的投药装置；所述絮凝反应池的输入端分别设有PAC溶投药装置和活性炭溶投药装置；所述氧化池的输入端设有次氯酸钠溶投药装置；所述叠螺脱水机的输入端设置有PAM溶投药装置。

所述的养猪废水处理系统，其中：所述的UASB厌氧反应器中产生的沼气由三相分离器分离后由集气管收集后，经水封后进入沼气气柜，经脱硫处理后，进入锅炉房，为UASB反应器加热供暖。

所述的养猪废水处理系统，其中：所述的一级硝化反应池、二级硝化反应池的出水端分别与所对应的一级反硝化反应池、二级反硝化反应池的输入端之间连有回流泵；所述的一沉池、二沉池的出水端分别与所对应的该一级反硝化反应池、二级反硝化反应池的输入端之间连有污泥回流泵；所述清水池的出水端与所述PH调节系统的调节池之间设有回流泵。

所述的养猪废水处理系统，其中：所述格栅井内安装有机械格栅，所述机械格栅栅隙间距为10-20mm。

所述的养猪废水处理系统，其中：所述调节池内安装潜水推流器；所述潜水搅拌机功率为每立方米的废水需要搅拌功率为4-10瓦。

有益效果：

本实用新型养猪废水处理系统由于采用两级硝化反硝化反应，硝化反应池的末端设置混合液回流，混合液回流量为50%-600%，回流至反硝化反应池进水端，将经过硝化反应转化形成的硝酸盐和亚硝酸盐回流到反硝化池，从而通过反硝化作用将氨氮彻底转化为氮气或者一氧化氮从水中去除，而每一组硝化反硝化后接的沉淀池用于去除废水中的生物悬浮固体，经过硝化反硝化反应后的混合液在沉淀池中进行泥水分离，部分随着水流的流动带入沉淀池的物生物絮体会沉淀至泥斗中，通过污泥回流泵将部分污泥回流到一级反硝化池中，以保证污泥浓度，污泥回流流量一般为50%-200%；设计原水池用于储存场区排放的经格栅过滤后的废水，进行均质均量，克服猪场排出的废水排放时间、排放水量和水质不规律可保障废水系统的稳定运行，同时也避免因废水处理系统维护而影响场区排水；通过调节池预水解，将废水中的大分子、复杂有机物转化成简单的易降解的小分子有机物，为后续反硝化段提供碳源。经过试验证明，采用本实用新型的方法和系统出水水质已经达到《农田灌溉水质标准（水作作物）》GB5084-2005排放限值中所设定的标准要求。说明本实用新型养猪废水处理方法针对养猪废水的处理有良好的适应性，处理二段渗滤液符合国家排放标准。

本实用新型构思合理，运行费用低，处理效果好，操作控制较为简单，应用范围广，还可广泛用于各种高浓度有机污染的污水处理过程当中，特别是针对养猪废水的处理过程当中。

附图说明

图1为本实用新型的养猪废水处理系统的结构原理图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型养猪废水处理系统包括依序设置的预处理系统1、PH调节系统2、厌氧反应系统3、两级反硝化硝化反应系统4、氧化反应系统5和清水池6，以及污泥处理系统7和PLC控制系统8；

其中预处理系统1包括格栅井111、原水池12及固液分离机13；养猪废水进入格栅井11，格栅井11的出水端连接至原水池12的输入端，原水池12的出水端通过提升泵连接至固液分离机13的输入端；其中原水池12设有曝气装置；格栅井1的出水端与原水池12的输入端之间及原水池12的出水端与固液分离机13的输入端之间均设有提升泵；格栅井11内安装有机械格栅，机械格栅栅隙间距为10-20mm，机械格栅对猪场排放的废水进行粗过滤，去除废水中粒径大于10mm的砂石等杂质，避免堵塞水泵和管道等；固液分离机13可以将经过原水池12的出水直接去除30-85%左右的SS，并降低20-50%的COD与BOD；原水池12用于储存场区排放的经格栅过滤后的废水，均质均量，设计停留时间为8-24h之间；由于猪场排出的废水排放时间，排放水量和水质不规律，为了保障废水系统的稳定运行，设置原水池进行均值均量，同时也避免因废水处理系统维护而影响场区排水；

PH调节系统2包括依序连接的第一PH调节池21、第一沉淀池22、曝气池23、第二PH调节池24及调节池25；第一PH调节池21的输入端连接固液分离机13的出水端，出水端连接至第一沉淀池22的输入端；第一沉淀池22的出水端连接至曝气池23，曝气池23出水端连接第二PH调节池24的输入端，第二PH调节池24的出水端连接至调节池25的输入端；第一PH调节池21的输入端分别设有碱溶投药装置211和石灰溶投药装置212；第二PH调节池24的输入端设有硫酸的投药装置241；该第一PH调节池21和第二PH调节池24中均设有曝气装置；调节池23内安装潜水推流器对其中储存的废水进行搅拌，潜水搅拌机功率选择为每立方米的废水需要搅拌功率为4-10瓦；调节池23优选为钢砼结构；调节池23也是为了均衡水质水量，避免对后续AO段造成冲击，影响出水水质；后续两级AO段，反硝化反应阶段还原硝态氮时需要碳源，复杂的大分子有机物难以被做为碳源利用，因此需要通过预水解，将废水中的大分子、复杂有机物转化成简单的易降解的小分子有机物，为后续反硝化段提供碳源；

厌氧反应系统3包括UASB厌氧反应器31；调节池25的出水端通过提升泵连接至UASB厌氧反应器31的输入端，UASB厌氧反应器31中产生的沼气由三相分离器分离后由集气管收集后，经水封后进入沼气气柜32，经脱硫处理后，进入锅炉房，为UASB反应器加热供暖；

两级反硝化硝化反应系统4包括一级反硝化反应池41、一级硝化反应池42、一沉池43、二级反硝化反应池44、二级硝化反应池45及二沉池46；一级反硝化池9的进水端连接UASB厌氧反应器31的出水端，出水端连接至一级硝化池10的输入端；一级硝化池10的出水端连接至一沉池43的输入端，一沉池43的出水端连接至二级反硝化反应池44的输入端，二级反硝化反应池44的出水端连接至二级硝化反应池45的输入端，二级硝化反应池45的出水端连接至二沉池46的输入端；一级硝化反应池42、二级硝化反应池45的出水端分别与所对应的一级反硝化反应池41、二级反硝化反应池44的输入端之间连有回流泵；沉池43、二沉池46的出水端分别与所对应的该一级反硝化反应池41，二级反硝化反应池45的输入端之间连有污泥回流泵；一级硝化反应池42和二级硝化反应池45中均匀设置有可提升曝气装置与溶氧分析仪；

氧化系统5包括接触氧化池51、絮凝反应池52、第二沉淀池53及氧化池54；接触氧化池51均匀设置有可提升曝气装置与溶氧分析仪，其输入端连接二沉池46的出水端，出水端连接至絮凝反应池52的输入端；絮凝反应池52的出水端连接至第二沉淀池53的输入端；絮凝反应池52的输入端分别设有PAC溶投药装置521和活性炭溶投药装置522；第二沉淀池53的出水端连接至氧化池54的输入端；氧化池54的输入端设有次氯酸钠溶投药装置541，出水端连接至清水池6的输入端；

清水池6的出水端与PH调节系统2的调节池23之间设有回流泵；清水池6的出水经检测达标后排放；出水若是未达标，将通过连接在清水池6出水端的回流泵把水泵回至PH调节系统2的调节池25中；

污泥处理系统7包括外部污泥池71和叠螺式污泥脱水机72；外部污泥池71中均匀设置有曝气装置，外部污泥池71分别通过设置在第一沉淀池22、一沉池43、二沉池46和第二沉淀池53的底部排泥阀连接该第一沉淀池22、一沉池43、二沉池46和第二沉淀池53，接收该处污泥；叠螺脱水机72的输入端设置有PAM溶投药装置721；外部污泥池71的污泥送入叠螺式污泥脱水机72进行脱水，所得的滤液送回至PH调节系统2的第一PH调节池21，所得的泥饼进行外运处理；

PLC控制系统8分别电连接原水池12、第一PH调节池21和第二PH调节池24中的曝气装置、以及一级硝化反应池42、二级硝化反应池45和接触氧化池51中的曝气装置与溶氧分析仪，另外亦与污泥处理系统7的外部污泥池71的曝气装置电连接。

本实用新型的养猪废水处理系统的工作步骤如下：

（1）从猪场来水经过机械格栅分离去除其中粒径较大的杂质；

（2）经格栅分离后进入原水池，原水池中设有穿孔曝气搅拌，防止固体杂质沉淀淤积；

（3）原水池废水由离心泵提升至固液分离机，由固液分离机分离处理其中的固体杂质与液相；原水池停留时间为8-24h；

（4）分离后的清液自流进入第一PH调节池，加入石灰，碱等药剂进行絮凝；

（5）加药后自流进入第一沉淀池，经过重力沉降作用将其中的杂质从污水中沉淀至污泥斗中，后通过污泥泵送入污泥池；

（6）上清液进入曝气池，经过剧烈曝气，将其中的游离氨吹脱出来；

（7）曝气后自流进入第二PH调节池，加酸将PH调节至中性后，自流进入调节池，为调节生化进水的水质水量，预水解，停留时间为6-24h；

（8）调节池内装有潜水搅拌机，保证调节池内水质均匀稳定，其中第二沉淀池的出水会部分回流至调节池中；

（9）调节池废水由潜水泵提升至UASB厌氧反应器，在UASB的三相分离器中进行，沼气，液相和污泥的分离；沼气进入沼气气柜，污泥回流至污泥池，液相自流进入一级反硝化池，UASB中设置有回流泵，进水端取水点位于三相分离器下方0.5-1.0m处，出水端位于UASB底部；

（10）一级反硝化池出水自流进入一级硝化池，一级硝化池中的混合液通过回流泵回流至一级反硝化池中；

（11）一级硝化池出水进入一沉池，在一沉池中进行沉淀，一沉池的污泥通过污泥回流泵送回一级反硝化池中，保持污泥浓度；

（12）一沉池出水进入二级反硝化池中；

（13）二级反硝化池出水自流进入二级硝化池，二级硝化池中的混合液通过回流泵回流至一级反硝化池中；

（14）二级硝化池出水进入二沉池，在二沉池中进行沉淀，二沉池的污泥通过污泥回流泵送回二级反硝化池中，保持污泥浓度；

（15）二沉池出水自流进入接触氧化池，与生物填料上附着的微生物充分接触，有机物因微生物的新陈代谢得以去除；

（16）接触氧化池出水进入絮凝反应池，投加PAC，活性炭，后进行沉淀；

（17）沉淀后的上清液进入氧化池中；

（18）氧化池投加次氯酸钠消毒，出水自流入清水池，检测达标排放。

上述原水池用于储存场区排放的经格栅过滤后的废水，均质均量，设计停留时间为8-24h之间；由于猪场排出的废水排放时间，排放水量和水质不规律，为了保障废水系统的稳定运行，设置原水池进行均值均量，同时也避免因废水处理系统维护而影响场区排水；

调节池也是为了均衡水质水量，避免对后续AO段造成冲击，影响出水水质；后续两级AO段，反硝化反应阶段还原硝态氮时需要碳源，复杂的大分子有机物难以被做为碳源利用，因此需要通过预水解，将废水中的大分子、复杂有机物转化成简单的易降解的小分子有机物，为后续反硝化段提供碳源；

整体系统采用两级硝化反硝化反应，硝化反应池的末端设置混合液回流，混合液回流量为50%-600%，回流至反硝化反应池进水端，将经过硝化反应转化形成的硝酸盐和亚硝酸盐回流到反硝化池，从而通过反硝化作用将氨氮彻底转化为氮气或者一氧化氮从水中去除，而每一组硝化反硝化后接的沉淀池用于去除废水中的生物悬浮固体，经过硝化反硝化反应后的混合液在沉淀池中进行泥水分离，部分随着水流的流动带入沉淀池的物生物絮体会沉淀至泥斗中，通过污泥回流泵将部分污泥回流到一级反硝化池中，以保证污泥浓度，污泥回流流量一般为50%-200%。

以下是采用本实用新型养猪废水处理系统对猪场养猪废水处理后的排放水进行的检测实例，实例选取的是西北某地区猪场的养猪废水，本次监测项目的监测方法，方法来源，使用仪器及检出限。

项目	监测方法	方法依据	检出限
				化学需氧量	重铬酸盐法	HJ-828-2017	4mg/L
五日生化需氧量	稀释接种法	HJ-505-2009	0.5mg/L
				悬浮物	重量法	GB-11901-1989	—
氨氮	纳氏试剂分光光度法	HJ-535-2009	0.025mg/L
				总磷	钼酸铵分光光度法	GB-11893-1989	0.01mg/L
色度	稀释倍数法	GB-11903-1989	—
				粪大肠菌群数	多管发酵法	HJ/T-347-2007	20个/L

使用上述监测方法，对应用该处理系统的养猪场项目的排水进行监测，监测结果如下。

清水池出水

COD(mg/L)	90
		BOD(mg/L)	25
SS(mg/L)	60
		氨氮(mg/L)	15
总磷	0.5
		色度（倍）	30
粪大肠菌群数（个/L）	14

检测结果表明：经本实用新型养猪废水处理系统处理的养猪废水，出水水质已经达到《农田灌溉水质标准（水作作物）》GB5084-2005排放限值中所设定的标准要求。说明本实用新型养猪废水处理系统针对养猪废水的处理有良好的适应性，处理二段渗滤液符合国家排放标准。

本实用新型构思合理，运行费用低，处理效果好，操作控制较为简单，应用范围广。

Claims (7)

1.一种养猪废水处理系统，其特征在于：所述处理系统包括依序设置的预处理系统、PH调节系统、厌氧反应系统、两级反硝化硝化反应系统、氧化反应系统和清水池，以及污泥处理系统和PLC控制系统；

所述预处理系统包括格栅井、原水池及固液分离机；养猪废水进入格栅井，格栅井的出水端连接至原水池的输入端，原水池的出水端连接至固液分离机的输入端；

PH调节系统包括第一PH调节池、第一沉淀池、第二PH调节池及调节池；第一PH调节池的输入端连接固液分离机的出水端，出水端连接至第一沉淀池的输入端；第一沉淀池的出水端连接至第二PH调节池的输入端，第二PH调节池的出水端连接至调节池的输入端；

厌氧反应系统包括UASB厌氧反应器；调节池的出水端通过提升泵连接至UASB厌氧反应器的输入端；

两级反硝化硝化反应系统包括一级反硝化反应池、一级硝化反应池、一沉池、二级反硝化反应池、二级硝化反应池、二沉池；一级反硝化反应池的进水端连接UASB厌氧反应器出水端，出水端连接至一级硝化反应池的输入端；一级硝化反应池的出水端连接至一沉池的输入端，一沉池的出水端连接至二级反硝化反应池的输入端，二级反硝化反应池的出水端连接至二级硝化反应池的输入端，二级硝化反应池的出水端连接至二沉池的输入端；

氧化系统包括接依序连接的触氧化池、絮凝反应池、第二沉淀池及氧化池；接触氧化池均匀设置有可提升曝气装置与溶氧分析仪，其输入端连接二沉池的出水端，出水端连接至絮凝反应池的输入端；絮凝反应池的出水端连接至第二沉淀池的输入端；第二沉淀池的出水端连接至氧化池的输入端；

所述清水池的输入端连接所述氧化池的出水端；

所述污泥处理系统包括污泥池和叠螺式污泥脱水机；所述污泥池中均匀设置有曝气装置，分别通过设置在所述的第一沉淀池、一沉池、二沉池和第二沉淀池的底部排泥阀连接该第一沉淀池、一沉池、二沉池和第二沉淀池，接收该处污泥；所述的污泥池的污泥送入叠螺式污泥脱水机进行脱水，所得的滤液送回至所述的PH调节系统的第一PH调节池，所得的泥饼进行外运处理；

所述的原水池、第一PH调节池、第二PH调节池和污泥池均匀装有曝气装置；所述的一级硝化反应池和二级硝化反应池中均匀设置有曝气装置与溶氧分析仪；所述PLC控制系统分别电连接所述的原水池、第一PH调节池、第二PH调节池和污泥池的曝气装置以及一级硝化反应池、二级硝化反应池和接触氧化池中的曝气装置与溶氧分析仪。

2.如权利要求1所述的养猪废水处理系统，其特征在于：所述的格栅井的出水端与原水池的输入端之间及原水池的出水端与固液分离机的输入端之间均设有提升泵。

3.如权利要求1所述的养猪废水处理系统，其特征在于：所述第一PH调节池的输入端分别设有碱溶投药装置和石灰溶投药装置；

所述第二PH调节池的输入端设有硫酸的投药装置；

所述絮凝反应池的输入端分别设有PAC溶投药装置和活性炭溶投药装置；

所述氧化池的输入端设有次氯酸钠溶投药装置；

所述叠螺脱水机的输入端设置有PAM溶投药装置。

4.如权利要求1所述的养猪废水处理系统，其特征在于：所述的UASB厌氧反应器中产生的沼气由三相分离器分离后由集气管收集后，经水封后进入沼气气柜，经脱硫处理后，进入锅炉房，为UASB反应器加热供暖。

5.如权利要求1所述的养猪废水处理系统，其特征在于：所述的一级硝化反应池、二级硝化反应池的出水端分别与所对应的一级反硝化反应池、二级反硝化反应池的输入端之间连有回流泵；所述的一沉池、二沉池的出水端分别与所对应的该一级反硝化反应池、二级反硝化反应池的输入端之间连有污泥回流泵；所述清水池的出水端与所述PH调节系统的调节池之间设有回流泵。

6.如权利要求1所述的养猪废水处理系统，其特征在于：所述格栅井内安装有机械格栅，所述机械格栅栅隙间距为10-20mm。

7.如权利要求1所述的养猪废水处理系统，其特征在于：所述第一PH调节池和第二PH调节池内安装潜水推流器。

Images