CN212954721U - 一种畜禽养殖废水净化系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种畜禽养殖废水净化系统，属于污水处理技术领域，采用顺次连接的预处理单元、二级生物处理单元和深度处理单元，所述的预处理单元为格栅池、调节池和混凝沉淀池，去除所述污水中的悬浮物质；二级生物处理单元为前置缺氧池、厌氧池和好氧滤池；深度处理：所述深度处理单元为生物氧化塘和人工湿地单元。该系统能在提高脱氮效果的同时实现磷的去除，提高废水处理效率，从而解决现有处理污水的A2/O‑MBR工艺反硝化碳源不足及脱氮与除磷的功能之间相互制约的问题，且结合生物氧化塘和人工湿地技术，从而保证畜禽养殖废水达标排放。
Description
技术领域
本实用新型涉及污水处理领域，特别是涉及一种畜禽养殖废水净化系统。
背景技术
“十二五”期间，我国的水污染减排目标将在原来的COD总量控制基础上，加强氨氮和总磷的控制，明确提出污水处理厂要逐步达到GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准。
规模化畜禽废水主要由养殖厂的尿液、残余的粪便、饲料残渣和冲洗水等组成，其特点包括：排水量大、集中、水力冲击负荷强；有机质浓度高，水解、酸化快，沉淀性能好；废水中常伴有消毒水、重金属、残留的兽药以及各种人畜共患病原体等污染物。畜禽废水属于高有机物浓度、高N、P含量和高有害微生物数量的“三高”废水。这种高浓度有机废水直接排入或随雨水冲刷进入江河湖库，大量消耗水体中的溶解氧，使水体变黑发臭，是造成水体富营养化的主要原因之一。养殖废水长时间渗入地下，使地下水中的硝态氮或亚硝态氮浓度增高，地下水溶解氧含量减少，有毒成分增多，导致水质恶化，甚至丧失其使用功能，同时危及周边生活用水水质。高浓度污水还可导致土壤孔隙堵塞，造成土壤透气、透水性下降及板结、盐化，严重降低土壤质量，甚至伤害农作物，造成减产和死亡，对生态环境及人类健康造成严重的影响。
目前我国畜禽养殖废水主要集中在“沼气+氧化塘”处理模式，对后端的深度处理技术的研究与实际应用报道较少，而科学理论研究多集中于膜过滤、高级氧化装置、二氧化氯等物理手段处理，这些处理又将会增加养殖户的成本，无法实现真正意义上的使用。
在生物处理工艺中，传统的A/O、A2/O、氧化沟等污水处理工艺由于本身存在的一些不足，主要表现为这些工艺受污泥龄、污泥浓度、碳源、硝酸盐等因素调节的影响，会造成脱氮与除磷的功能之间相互制约，其处理废水的效率受到一定限制，不能发挥最有效的作用。 MBR是一种将污水的生物处理和膜过滤技相结合的高效废水生物处理工艺，它把膜分离技术和生物技术结合起来，实现了污泥龄与水力停留时间的彻底分离，且该技术污泥浓度较传统方法有大幅提高，处理能力和处理效率得到大幅提升，目前常采用A2/O与MBR结合形成 A2/O-MBR工艺对污水进行处理。
但目前普遍采用的A2/O-MBR工艺，由于缺氧系统位于系统中部，导致绝大多数工艺反硝化碳源不足，影响系统总氮脱除效果；厌氧系统位于系统前端，而混合液回流含有大量溶解氧及硝酸氮，很难在厌氧池中形成真正的厌氧环境导致严重影响除磷效果；因此，现有的A2/O-MBR工艺很难同时实现高效脱氮除磷。且仅经过生化处理后的畜禽废水很难达到排放标准，因而，本申请旨在开发一种克服现有技术的缺陷，并能达标排放的畜禽养殖废水净化系统。
人工湿地污水处理是污水生态处理重要的类型之一，是利用系统中基质+水生植物+微生物的物理、化学、生物的三重协同作用，通过基质过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解来实现对污水的高效净化。关于人工湿地中的基质、植物和微生物对有机物、 N、P、SS、重金属、病原体等的处理效果，国内外已经有众多学者进行了详细的阐述。人工湿地优点在于其投资运行成本低、生态安全性好、规模适用性强，缺点为易堵塞、净化能力有限且季节性波动大。据美国环保局对100多个运行中人工湿地的调查，有近一半的湿地系统在投入使用后的5年内形成了堵塞。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种畜禽养殖废水净化系统，能在提高脱氮效果的同时实现磷的去除，提高废水处理效率，从而解决现有处理污水的A2/O-MBR工艺反硝化碳源不足及脱氮与除磷的功能之间相互制约的问题，且结合生物氧化塘和人工湿地技术，从而保证畜禽养殖废水达标排放。
为解决上述技术问题，本实用新型涉及一种畜禽养殖废水净化系统，采用顺次连接的预处理单元、二级生物处理单元和深度处理单元，所述的预处理单元为格栅池、调节池和混凝沉淀池，去除所述污水中的悬浮物质；二级生物处理单元为前置缺氧池、厌氧池和好氧滤池，处理去除COD、氨氮、总氮及磷；深度处理：所述深度处理单元为生物氧化塘和人工湿地单元，出水达标排放或用于农业灌溉。
进一步地，所述二级生物处理单元中的前置缺氧池和厌氧池，体积比例为1：1～3：1。
进一步地，所述人工湿地单元包括一级垂直流人工湿地单元、二级水平流人工湿地单元和三级垂直流人工湿地单元；其中，所述一级垂直流人工湿地单元和三级垂直流人工湿地单元的基质从上到下依次为粗砂层、人工混合层、砾石层；所述二级水平流人工湿地单元内包括水生植物和植物种植层，其中水生植物以挺水植物和沉水植物为主。
进一步地，所述人工混合层主要由沸石、煤渣和蛭石组成，人工混合层厚度至少为30cm。
本实用新型提供了一种畜禽养殖废水净化系统，该系统能够消除畜禽养殖废水氨氮超标、 COD过高、病原菌过多等问题，本实用新型相比现有技术具有以下优点：
(1)通过采用预处理、二级生物处理和深度处理配合，特别是二级生物处理中采用前置缺氧池的A2/O+生物氧化塘+人工湿地处理有效去除污水中的COD、氨氮、总氮及磷，在保证脱氮效果的同时实现磷的去除，提高废水处理效率；
(2)废水处理的基建和运行成本更低，具有设计合理，维护管理方便，运行费用低等特点，便于推广应用；
(3)处理后的废水不仅能够达到《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596-2001)的标准，减轻周围水体污染负荷，还能促进环境改善。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本实用新型的结构示意图。
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。
本实用新型的畜禽养殖废水净化系统，采用顺次连接的预处理单元、二级生物处理单元和深度处理单元，所述的预处理单元为格栅池、调节池和混凝沉淀池，去除所述污水中的悬浮物质；二级生物处理单元为前置缺氧池、厌氧池和好氧滤池，处理去除COD、氨氮、总氮及磷；深度处理：所述深度处理单元为生物氧化塘和人工湿地单元，出水达标排放或用于农业灌溉。
优选地，所述二级生物处理单元中的前置缺氧池和厌氧池，体积比例为1：1～3：1。
优选地，所述人工湿地单元包括一级垂直流人工湿地单元、二级水平流人工湿地单元和三级垂直流人工湿地单元；其中，所述一级垂直流人工湿地单元和三级垂直流人工湿地单元的基质从上到下依次为粗砂层、人工混合层、砾石层；所述二级水平流人工湿地单元内包括水生植物和植物种植层，其中水生植物以挺水植物和沉水植物为主。
优选地，所述人工混合层主要由沸石、煤渣和蛭石组成，人工混合层厚度至少为30cm。污水通过该基质垂直渗透吸附一部分污染物，生长于基质中的植物根系及微生物菌群的硝化能力重点去除氮氨类无机物，经过垂直流湿地池处理后的污水中悬浮颗粒物含量急剧降低。
下面结合具体实施例对本实用新型系统处理工艺做进一步说明。
该系统处理工艺按下述步骤进行：
(1)预处理：通过格栅池、调节池和混凝沉淀池等预处理方式，去除所处理污水中的毛发、沙砾等悬浮物质；
(2)二级生物处理：经过预处理的畜禽养殖废水经过前置缺氧池的A2/O处理进行COD、氨氮、总氮及磷的去除；其中，该步骤中所用的二级生物处理单元主要由前置缺氧池、厌氧池、好氧滤池顺次连接组成，通过悬浮污泥分别在前置缺氧池、厌氧池及好氧滤池内的有序循环，去除污水中的COD、氨氮、总氮，磷则以剩余污泥的形式得以从系统中去除；保持较好的生物处理效果，同时省去了二沉池，节约占地。
(3)深度处理：将二级生物处理出水进行生物氧化塘和人工湿地处理后，直接排放或回用。
经过上述处理后出水水质为：水温＝12～28℃，COD<25mg/L，去除率95％以上，BOD5＝5mg/L，去除率98％以上，SS<1mg/L，几乎全部去除，NH4 +-N<1mg/L，几乎全部去除，TN<8mg/L，去除率可达90％，TP<0.5mg/L，去除率90％以上，pH＝7.0～8.0。
本实用新型实施例的畜禽养殖废水净化系统，其出水水质较传统污水处理工艺有明显优势，解决了传统处理工艺中脱氮和除磷功能相互制约的问题。此外，还具有以下有益效益： (1)该系统的污水处理效果好，实现污水中总氮和总磷的同时高效去除；(2)该系统无需二沉池，且由于系统内的高生物量，生化处理部分占地小，总体占地仅为常规工艺的25％左右，基建投资得到大幅降低；(3)该系统在处理畜禽养殖废水时，可通过运行参数调节实现短程硝化反硝化，节约外加碳源投加量，节省运行费用。综上所述，本实用新型实施例的废水净化系统具有效果好、经济效应好的特点。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种畜禽养殖废水净化系统，其特征在于，采用顺次连接的预处理单元、二级生物处理单元和深度处理单元，所述的预处理单元为格栅池、调节池和混凝沉淀池，去除污水中的悬浮物质；二级生物处理单元为前置缺氧池、厌氧池和好氧滤池，处理去除COD、氨氮、总氮及磷；深度处理：所述深度处理单元为生物氧化塘和人工湿地单元，出水达标排放或用于农业灌溉。
2.根据权利要求1所述的畜禽养殖废水净化系统，其特征在于，所述二级生物处理单元中的前置缺氧池和厌氧池，体积比例为1：1～3：1。
3.根据权利要求1所述的畜禽养殖废水净化系统，其特征在于，所述人工湿地单元包括一级垂直流人工湿地单元、二级水平流人工湿地单元和三级垂直流人工湿地单元；其中，所述一级垂直流人工湿地单元和三级垂直流人工湿地单元的基质从上到下依次为粗砂层、人工混合层、砾石层；所述二级水平流人工湿地单元内包括水生植物和植物种植层，其中水生植物以挺水植物和沉水植物为主。
4.根据权利要求3所述的畜禽养殖废水净化系统，其特征在于，所述人工混合层主要由沸石、煤渣和蛭石组成，人工混合层厚度至少为30cm。
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| CN202020412021.5U CN212954721U (zh) | 2020-03-26 | 2020-03-26 | 一种畜禽养殖废水净化系统 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN117185589A (zh) * | 2023-11-02 | 2023-12-08 | 四川省生态环境科学研究院 | 一种生猪养殖废水深度处理一体化装置 |
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2020
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| CN117185589B (zh) * | 2023-11-02 | 2024-02-27 | 四川省生态环境科学研究院 | 一种生猪养殖废水深度处理一体化装置 |
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